深絞り表面の縞模様 焼付き硬化特性 6000 系熱処理硬化型

1. 50.　加工・通電熱処理による アルミニウム合金板の機械的特性の向上 　塑性加工学研究室　石黒　農 地球規模での環境保全 車両の軽量化 燃費向上 自動車運動性能向上 高比強度 アルミ合金，高張力鋼 リサイクル性， 比重が鉄の1/3という利点 深絞り表面の縞模様 焼付き硬化特性 6000系熱処理硬化型 機械的特性向上 成形性向上

2. 現状の6000系合金板の製造工程 大型炉 圧延方向 鋳造 均質化 熱間多段圧延 熱間分塊圧延 結晶微細化 冷間多段圧延 溶体化・人工時効 中間焼鈍し (コイルフォーム) 組織粗大化 = 成形性低下

3. 組織微細化のための提案する製造工程 大型炉 圧延方向 鋳造 均質化 熱間多段圧延 熱間分塊圧延 本研究 水冷 通電加熱 結晶微細化 急速熱処理 冷間多段圧延 溶体化 結晶粒微細化 = 成形性向上

4. 組織微細化のための加工・通電熱処理の工程 対象材： A6061Mg 0.77，Si 0.61 通電加熱 ｔ：～2s 加熱温度 T ：室温～620℃ 温度 溶体化　 加熱温度：540℃ 保持時間：4h 水冷 時間 30 分 初期寸法 5ｔ×50W×50L 4時間 多段冷間圧延 5t→0.5t

5. 急速加熱方法 急速加熱方法 急速加熱方法 急速加熱方法 赤外線温度計 通電 電極 圧延後の試験片 0.5ｔ×50W×450L 100A/mm2 100A/mm2 100A/mm2 100A/mm2 通電時最高加熱温度を 加熱温度Tと定義 余熱による 組織粗大化防止 8V，2500A 8V，2500A 8V，2500A 8V，2500A

6. 光学顕微鏡による組織の比較 板 厚 方 向 圧延方向 60μm 60μm (a)　従来熱処理材 (b)　開発熱処理材 T= 620℃ 粒径 60μm 粒径 17μm 大量生産での組織微細化の可能性

7. ta= 72h ta=96h ta= 12h ta= 0h T=420℃以上 時効硬化 通電加熱処理後の硬さの上昇 125 T6 (人工時効) /HV0.2 100 75 T4 (自然時効) 50 ビッカース硬さ O材 (焼鈍材) 25 0 0 200 400 600 加熱温度 T / ℃

8. 引張強さ，破断伸びと加熱温度の関係 T4 O T6 材 400 20 300 T4 / % / MPa T6 破断伸び 200 引張強さ 10 引張強さ 伸び O 材 100 時効硬化 再結晶 0 0 100 200 300 400 500 600 加熱温度 T / 　℃　

9. 絞り比と加熱温度との関係 O 材， T4 2.0 T6 1.8 絞り比　 1.6 通電加工熱処理による 成形性向上の可能性 1.4 1.2 1.0 100 200 300 400 500 600 加熱温度 T / ℃

10. 10㎜ 平均山高さ –平均谷高さ 耳率 = 平均容器高さ 耳率と加熱温度の関係 耳が発生 20 耳山 耳谷 / % (b) 480 ℃ (a) 390 ℃ 耳率 10 0 100 200 300 400 500 600 加熱温度 T / ℃

11. 2 290℃ 370℃ 値 1 r 620℃ 420℃ 500℃ 0 45 90 圧延方向との角度 / ° ｒ値の変化と加熱温度の関係 0.0 w ε ｒ = -0.3 ε ｔ -0.6 値 -0.9 r Δ -1.2 -1.5 -1.8 100 200 300 400 500 600 加熱温度　 T / 　℃

12. A6061の加工・通電熱処理の適用結果 • 結晶粒径17μm程の微細組織が得られた．　 • 硬さおよび引張強さはT4に相当し、伸びはT4 • 　 およびO材に相当する板材が得られた． • 加熱温度480～560℃において，従来熱処理材に • 　 比べ深絞り性が若干向上した． • 加熱温度T=440℃以上では，面内異方性の極めて 　 小さい板材が得られた．　　　 加工・通電熱処理を変化させることによって 更なる機械的特性の向上が期待される