專利名稱：燒結涂裝硬化性優越的鋁合金板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種Al-Mg-Si系鋁合金板。本發明所指的鋁合金板是熱軋板或冷軋板等的軋制板，是實施了固溶處理以及淬火處理等調質的、燒結涂裝硬化處理前的鋁合金板。另外，在以下的記載中，還將鋁稱為Al。
背景技術：
近年來，考慮到地球環境等，汽車等車輛的輕量化的社會要求越來越高。為了響應該要求，作為汽車面板，尤其是發動機罩、車門、車頂等大型車身面板(外面板、內面板)的材料，除了鋼板等鋼鐵材料外，成形性和燒結涂裝硬化性優越的、更輕的鋁合金材的應用正在增加。其中，汽車的發動機罩、擋泥板、車門、車頂、行李箱蓋等面板構造體的、外面板 (外板)或內面板(內板)等面板正在研究使用薄壁且作為高強度鋁合金板的Al-Mg-Si系的AA乃至JIS 6000系(以下，也僅稱為6000系)鋁合金板。該6000系鋁合金板必須含有S1、Mg，尤其過剩Si型的6000系鋁合金具有Si/Mg的質量比為I以上的組成，并具有優越的時效硬化性。因此，在沖壓成形或彎曲加工時通過低屈服強度化確保成形性，并且通過成形后的面板的涂裝燒結處理等的、較低溫的人工時效(硬化)處理時的加熱，進行時效硬化，從而屈服強度提高，具有可以確保作為面板的必要的強度的燒結涂裝硬化性(以下，也稱為bake hard性=BH性、燒結硬化性)。另外，6000系鋁合金板與Mg量等合金量多的其他的5000系鋁合金等相比，合金元素量較少。因此，在將所述6000系鋁合金板的碎鐵作為鋁合金熔化材料(熔化原料)再利用時，容易得到原來的6000系鋁合金鑄塊，再循環性也優越。另一方面，眾所周知，汽車的外面板是通過對鋁合金板復合進行沖壓成形中的突出成形時或彎曲成形等成形加工而制作的。例如，在發動機罩或車門等大型的外面板中，通過突出等沖壓成形，制成作為外面板的成形品形狀，接著，通過該外面板周緣部的平褶邊(flat hem)等的裙邊(hemming)加工,進行與內面板的接合,成為面板構造體。在此，6000系鋁合金的優點是具有優越的BH性，但其反面，具有室溫時效性，在固溶淬火處理后，在數月間的室溫保持下，發生時效硬化，強度增加，由此，存在成形為面板的成形性、尤其彎曲加工性下降的問題。例如，在將6000系鋁合金板用于汽車面板用途的情況下，在鋁生產者處進行了固溶淬火處理后(制造后)，到在汽車生產者處成形加工為面板前，通常要在室溫下放置I 4個月左右(室溫放置)，在這期間，時效硬化(室溫時效)進一步發展。尤其，在進行嚴格的彎曲加工的外面板中，當制造后經過I個月后，即便能夠沒問題地成形，在經過3個月后，存在在褶邊加工時產生裂紋等問題。因此，在汽車面板用、尤其在外面板用的6000系鋁合金板中，需要對I 4個月左右的較長期間中的室溫時效進行抑制。進而，在這樣的室溫時效大的情況下，BH性下降，由于所述的成形后的面板的涂裝燒結處理等的、較低溫的人工時效(硬化)處理時的加熱，在直到作為面板的必要的強度前，還產生屈服強度不提高的問題。為此，一直以來，關于抑制6000系鋁合金的BH性的提高以及室溫時效，提出各種方案。例如，在專利文獻I中，提出一種在固溶以及淬火處理時，通過使冷卻速度階段性地變化，來抑制制造后在室溫下經過7日后到90日后的強度變化的方案。另外，在專利文獻2中，提出一種在固溶以及淬火處理后，在60分鐘以內，在50 150°C的溫度下保持10 300分鐘，由此，得到BH性和形狀凍結性的方案。另外，在專利文獻3中，提出一種在固溶以及淬火處理時，通過規定第一段的冷卻溫度與之后的冷卻速度，得到BH性和形狀凍結性的方案。另外，在專利文獻4即日本特開平4-210456中，提出一種通過固溶淬火后的熱處理來提高BH性的方案。在專利文獻5即日本特開平10-219382中，提出一種通過DSC (Differential scanning calorimetry,示差 掃描熱量測定)法的吸熱峰值規定引起的BH性提高的方案。在專利文獻6即日本特開2005-139537中也同樣提出一種通過DSC的發熱峰值規定引起的BH性提高的方案。但是，這些專利文獻I 6對于直接影響6000系鋁合金板的BH性或室溫時效性的原子簇(原子的集合體)，只不過是間接地類推其舉動的文獻。相對于此，在專利文獻7中，直接測定影響6000系鋁合金板的BH性或室溫時效性的原子簇(原子的集合體)，進行規定的試驗。即，在通過100萬倍的透過型電子顯微鏡分析6000系鋁合金板的組織時所觀察到的原子簇(原子的集合體)之內，將當量圓直徑為I 5nm的范圍的原子簇的平均數量密度規定在4000 30000個/ μ m2的范圍，BH性優越，抑制了室溫時效。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2000-160310號公報專利文獻2 :日本專利第3207413號公報專利文獻3 :日本專利第2614686號公報專利文獻4 :日本特開平4-210456號公報專利文獻5 :日本特開平10-219382號公報專利文獻6 日本特開2005-139537號公報專利文獻7 :日本特開2009-242904號公報但是，對于這些現有技術的室溫時效后的BH性，為了汽車車體的生產線的高效化而在其車體涂裝燒結處理在更低溫下被短時間化的條件下，仍有改善的余地。S卩，這些現有技術的車體涂裝燒結處理在150°C X20分等的低溫下被短時間化的情況下的、室溫時效后的BH性的提高在O. 2%屈服強度(耐力)下為30 40MPa左右，追求更高的BH性。

發明內容
鑒于這樣的問題，本發明的目的在于，提供一種即使是在室溫時效后以低溫被短時間化的條件的車體涂裝燒結處理，也可以發揮高的BH性的Al-S1-Mg系鋁合金板。為了達成該目的，本發明的燒結涂裝硬化性優越的鋁合金板的要旨在于，一種鋁合金板，其是一種以質量％算，含有Mg :0. 2 2. 0%，Si 0. 3 2. 0%，余量由Al以及不可避免雜質構成的Al-Mg-Si系鋁合金板，其中，通過三維原子探針電場離子顯微鏡測定的原子的集合體合計含有10個以上的Mg原子以及/或者Si原子，即使以其中含有的Mg原子和Si原子的任一原子為基準，該作為基準的原子與相鄰的其他原子之中的任一原子之間的相互距離也在O. 75nm以下，以5. OX IO23個/m3以上的平均數量密度含有滿足這些條件的原子的集合體，并且將滿足這些條件的原子的集合體中的最大的當量圓半徑尺寸小于1. 5nm的原子的集合體的平均數量密度限制在10. O X IO23個/m3以下，另一方面，以該最大的當量圓半徑尺寸小于1. 5nm的原子的集合體的平均數量密度a與最大的當量圓半徑尺寸在1. 5nm以上的原子的集合體的平均數量密度b之比a/b為3. 5以下的方式，含有所述最大的當量圓半徑尺寸在1. 5nm以上的原子的集合體。發明效果
本發明發現在通過3DAP測定的原子的集合體(原子簇)中，如所述規定那樣，合計含有特定以上的Mg原子或Si原子，其中含有的相鄰的原子彼此的相互距離在特定以下的特定的原子簇的平均數量密度與BH性有大的相關性。但是，不僅如此，本發明發現在所述特定的原子簇之中，原子簇的尺寸的分布狀態是重要的，減少較小尺寸的原子簇、增多較大尺寸的原子簇將使BH性提高。S卩，發現為了提高BH性，以所述特定的原子簇以一定以上(規定平均數量密度以上)存在較多為前提，減少其中的較小尺寸的原子簇，另一方面，增多較大尺寸的原子簇對于BH性提高也是必要的。根據本發明，可以提供一種即使在進行室溫時效、車體涂裝燒結處理在1500C X 20分鐘等的低溫下被短時間化的情況下，可發揮更高的BH性的Al-S1-Mg系鋁合金板。
具體實施例方式以下，對于本發明的實施方式，按每個要件進行具體說明。原子簇(原子的集合體)本發明所稱的原子簇(原子的集合體)是指由后述的3DAP測定的原子的集合體(原子簇)，在以下的記載中主要表現為原子簇。在6000系鋁合金中，公知在固溶以及淬火處理后，在進行室溫保持或者在50 150°C的熱處理中，Mg、Si形成被稱為原子簇的原子的集合體。但是，通過室溫保持和在50 150°C的熱處理中生成的原子簇，其舉動(性質)完全不同。通過室溫保持形成的原子簇在之后的人工時效或燒結涂裝處理中，抑制使強度上升的GP區域或β’相的析出。另一方面，以50 150°C形成的原子簇(或Mg/Si原子簇)相反表現出促進GP區域或β ’相的析出(例如，山田等著輕金屬vol. 51，第215頁)。隨便說一下，在所述專利文獻7中，在其0021 0025段記載著，這些原子簇一直以來通過比熱測定或3DAP(三維原子探針)等而被解析。而且，同時記載著在基于3DAP的對原子簇的解析中，通過觀察，即使證實原子簇自身的存在，本發明所規定的所述原子簇的尺寸或數量密度也不明或只是限定上可測定。確實，在6000系鋁合金中，一直以來都進行通過3DAP(三維原子探針)對所述原子簇進行解析的嘗試。但是，如所述專利文獻7記載的那樣，即使證實原子簇自身的存在，該原子簇的尺寸或數量密度也不明。這是因為，不清楚由3DAP測定的原子的集合體(原子簇)之中的哪個原子簇與BH性有較大相關性，不清楚與BH性有較大相關性的原子的集合體是哪一個。相對于此，本發明人在之前本發明人申請的日本特愿2011-56960號中，明確化了與BH性較大相關性的原子簇。S卩，在由3DAP測定的原子簇之中，如所述規定的那樣，合計含有特定以上的Mg原子或Si原子，見識到其中所含有的相鄰的原子彼此的相互距離為特定以下的特定的原子簇與BH性有較大相關性。而且，通過增加滿足這些條件的原子的集合體的數量密度，見識到即使是在室溫時效后以低溫被短時間化的條件的車體涂裝燒結處理，也可以發揮高的B H性。具體地說，在所述日本特愿2011-56960號中，提出一種燒結涂裝硬化性優越的鋁合金板，其是一種Al-Mg-Si系鋁合金板，以質量％算，其含有Mg :0. 2 2.0%，S1:0. 3 2.O %，余量由Al以及不可避免雜質構成，其中，作為通過三維原子探針電場離子顯微鏡測定的原子的集合體，該原子的集合體合計含有30個以上的Mg原子或Si原子的任一方或者兩方，即使以其所包含的Mg原子或Si原子的任一種原子為基準，該作為基準的原子與相鄰的其他原子之中的的任一方原子之間的相互距離也為O. 75nm以下，以1. O X IO5個/ μ m3以上的平均數量密度含有滿足這些條件的原子的集合體。根據該日本特愿2011-56960號，如所述規定的那樣，合計含有30個以上Mg原子以及/或者Si原子，相互相鄰的原子彼此的距離為O. 75nm以下的原子簇的存在會使BH性提高。而且，通過使這些原子簇存在一定量以上，從而即使在將室溫時效后的Al-S1-Mg系鋁合金板在150°C X 20分的低溫下短時間化的車體涂裝燒結處理的情況下，也可以發揮更高的BH性。對此，本發明人進一步研究，結果發現，在由3DAP測定的原子簇之中，滿足所述特定條件的原子簇較多地存在確實使BH性提高，但是，僅僅如此，提高效果仍然不十分充分。換言之，發現滿足所述特定條件的原子簇較多地存在雖然是BH性提高的前提條件(必要條件)，但是不一定是充分條件。本發明人之所以有這樣的見解，是因為發現在含有Mg原子以及/或者Si原子的原子簇中當然有其尺寸(大小)的分布，原子簇的大小引起的對BH性的作用也有大差異。即，存在著“較小尺寸的原子簇阻礙BH性，另一方面，較大尺寸的原子簇促進BH性”這樣的由原子簇的大小引起的對BH性的作用的正相反的差異。基于此，只要使所述特定的原子簇之中的較小尺寸的原子簇減少，使較大尺寸的原子簇增多，就能進一步提高BH性。根據本發明人的推測，含有Mg原子以及/或者Si原子的原子簇之中的較小尺寸的原子簇雖然在BH處理時(人工時效硬化處理時)消失，但反而在該BH時，阻礙對強度提高而言效果高的大原子簇的析出。越是從調質后到BH處理的室溫經時時間長、BH性低的Al-Mg-Si系鋁合金板，所述較小尺寸的原子簇越多。推想制造(軋制)Al-Mg-Si系鋁合金板，之后實施固溶以及淬火處理，進一步實施低溫的再加熱處理等一系列的調質后的、直到BH處理為止的室溫經時時間越長，所述較小尺寸的原子簇變得越多，阻礙BH處理時的析出物的析出，降低BH性。另一方面，越是所述室溫經時時間短、BH性高的Al-Mg-Si系鋁合金板，BH處理(人工時效硬化處理)前的所述較大尺寸的原子簇變得越多。推想這樣的較大尺寸的原子簇在BH處理時成長，促進BH處理時的析出物的析出，提高BH性。因此，根據本發明，即使在車體涂裝燒結處理以150°C X20分鐘等的低溫下被短時間化的情況下，也可以比所述日本特愿2011-56960號更能提高Al-Mg-Si系鋁合金板的BH性。(鋁合金板組織)如上所述，本發明鋁合金板是一種軋制后實施固溶以及淬火處理、再加熱處理等一系列的調質后的板，是指通過沖壓成形等成形加工成面板之前的板。為了抑制沖壓成形前的O. 5 4個月期間左右的較長期的室溫放置時的室溫時效，當然需要使 該室溫放置前的實施了所述調質后的板的組織狀態成為本發明所規定的組織。(本發明的原子簇的規定)首先，通過所述的方法利用三維原子探針電場離子顯微鏡，對室溫放置前的實施了所述固溶以及淬火處理等調質后的Al-Mg-Si系鋁合金板的任意的板厚中央部的組織進行測定。作為在該測定的組織中存在的原子簇，在本發明中，首先，該原子簇合計含有10個以上的Mg原子以及/或者Si原子。需要說明的是，該原子的集合體中含有的Mg原子或Si原子的個數越多越好，其上限并不特別規定，但從制造界限來看，該原子簇所包含的Mg原子或Si原子的個數的上限大概為10000個左右。順便說一下，在所述日本特愿2011-56960號中，其原子簇合計含有30個以上的Mg原子以及/或者Si原子。但是，在本發明中，如上所述，由于較小尺寸的原子簇阻礙BH性，因此對其進行限制而使其減少。因此，為了將該要限制的較小尺寸的原子簇控制在能夠測定的范圍，規定合計含有10個以上的Mg原子以及/或者Si原子。在本發明中，與所述日本特愿2011-56960號同樣，進而即使以這些原子簇所含有的Mg原子或Si原子的任一種原子為基準，將該作為基準的原子與相鄰的其他原子之中的任一原子之間的相互距離也在O. 75nm以下的集合體設為在本發明所規定的(滿足本發明的規定的)原子的集合體(原子簇)。該相互距離O. 75nm是出于下述目的而確定的數值Mg或Si的相互原子間的距離接近，保障長期的室溫時效后具有在低溫短時間下的BH性提高效果的大尺寸的原子簇的數量密度，相反，限制小尺寸的原子簇，控制減少數量密度。本發明人對目前為止即使是在低溫下被短時間化的條件的車體涂裝燒結處理也可以發揮高的BH性的鋁合金板與原子等級的集合體的關系進行詳細研究，結果通過實驗發現，以上述定義規定的原子集合體的數量密度大的，是發揮高的BH性的組織形態。因此，原子間的距離O. 75nm的技術上的緣由雖不十分明確，但為了嚴格保證發揮高的BH性的原子集合體的數量密度是必要的，是為此而確定的數值。(本發明原子簇的密度)在本發明中，以5. OX IO23個/m3以上的平均數量密度含有滿足這些條件的(在本發明所規定的)原子簇。需要說明的是，在以后述的小尺寸的原子簇的限制為前提時，該原子簇的平均數量密度越多，越能夠保障大尺寸的原子簇的數量密度，對于B H性的提高而言越好。其上限并不特別限定，但從制造界限來看，該原子的集合體的平均數量密度大概為1. OX IO26 個/m3 左右。本發明所規定的原子簇含有Mg原子和Si原子兩方的情況最多,但是也有含有Mg原子但不含Si原子的情況，或者含Si原子但不含Mg原子的情況。另外，不限于僅由Mg原子、Si原子構成，除此之外，還以非常高的概率含有Al原子。進而，根據鋁合金板的成分組成的不同，作為合金元素或雜質而含有的Fe、Mn、Cu、Cr、Zr、V、T1、Zn或者Ag等原子包含于原子簇中，必然產生由3DAP分析計數這些其他的原子的情況。但是，即使在原子簇中含有這些其他的原子(合金元素或雜質由來)，與Mg原子或Si原子的總數相比也是少的等級。因此，即使在這樣的、原子簇中含有其他的原子的情況下，滿足所述規定(條件)的原子簇作為本發明的原子簇，與僅由Mg原子、Si原子構成的原子簇同樣發揮作用。因此，在本發明所規定的原子簇，只要滿足所述的規定，不管含有其他何種原子都可以。另外，本發明的所謂“即使以其中含有的Mg原子或Si原子的任一原子為基準，該作為基準的原子與相鄰的其他原子之中的任一原子之間的相互距離也在O. 75mm以下”是指存在于原子簇中的所有Mg原子或Si原子在其周圍至少具有一個相互距離為O. 75nm以下的Mg原子或Si原子。對于本發明的原子簇中的原子彼此的距離的規定，以其中含有的Mg原子或Si原子的任一原子為基準，該作為基準的原子與相鄰的其他原子之中的所有原子的距離不用分別全都為O. 75nm以下，相反，也可以分別全都為O. 75nm以下。換言之，距離超過O. 75nm的其他的Mg原子或Si原子可以相鄰，在特定的(作為基準的)Mg原子或Si原子的周圍，滿足該規定距離(間隔)的、其他的Mg原子或Si原子只要最低有I個即可。而且，在滿足該規定距離的相鄰的其他的Mg原子或Si原子有I個的情況下，滿足距離條件的、應計數的Mg原子或Si原子的數量，包括特定的(作為基準的)Mg原子或Si原子在內為2個。另外，在滿足該規定距離的相鄰的其他的Mg原子或Si原子有2個的情況下，滿足距離條件的、應計數的Mg原子或Si原子的數量，包括特定的(作為基準的)Mg原子或Si原子在內為3個。以上說明的原子簇是上述的原子簇，且是通過詳細后述的所述軋制后的調質中的固溶以及淬火處理后的再加熱處理而生成的原子簇。目前為止，在人工時效或燒結涂裝處理中促進使強度上升的GP區域或β ’相的析出的原子簇如前所述，為Mg/Si原子簇，該原子簇是在固溶以及淬火處理后通過50 150°C的熱處理而形成的。相對于此，在人工時效處理或燒結涂裝處理中抑制GP區域或β ’相的析出的原子簇是富Si原子簇，有該原子簇在固溶淬火后通過室溫保持(室溫時效)而形成的報告(例如，里輕金屬vol. 56，第595頁)。但是，本發明人對人工時效處理時或燒結涂裝處理時的強度與原子簇的關系進行詳細解析的結果發現，有助于人工時效處理時或燒結涂裝處理時的強度的組織因子，并不是原子簇的種類(組成)，而是尺寸。另外，對于該原子簇的尺寸或數量密度，也以前述那樣的定義進行解析，初次明確了與人工時效處理時或燒結涂裝熱處理時的強度之間的對應。這兩原子簇之內的通過固溶以及淬火處理后的再加熱處理而生成的是本發明的原子簇。即，該原子的集合體是如下這樣的原子簇合計含有10個以上的Mg原子以及/或者Si原子，且即使以其中含有的Mg原子或Si原子的任一原子為 基準，該作為基準的原子與相鄰的其他原子之中的任一原子之間的相互距離也為O. 75nm以下。
相對于此，通過所述室溫保持(室溫時效)形成的原子簇在基于三維原子探針電場離子顯微鏡的測定中，即便是原子的集合體，具有偏離所述本發明規定的原子的個數或原子簇的數量密度。因此，本發明的原子簇(原子集合體)的規定也是一種與通過所述室溫保持(室溫時效)形成的原子簇存在區別，并且防止該原子簇中添加的(含有的)Mg或
Si被消耗的規定。在所述本發明所規定的原子簇(原子集合體)的平均數量密度小于5. O XlO23A/Hl3時，意味著該原子簇自身的形成量不夠，在通過所述室溫時效形成的原子簇中添加的(含有的)Mg或Si大多被消耗。因此，即使有促進GP區域或β’相的析出，提高BH性的效果，在長期的室溫放置(室溫時效)后，所述涂裝燒結處理在150°C X20分鐘等的低溫下被短時間化的情況下的BH性的提高也只是以O. 2%屈服強度止于現有的30 40MPa左右。因此，在這樣的條件下，無法得到更高的希望的BH性。(本發明原子簇的以尺寸區別的數量密度規定)以上，在使本發明所規定的原子簇存在一定量(平均數量密度以上)的前提下，在 本發明中，將滿足這些條件的原子的集合體(原子簇)之中的最大的當量圓半徑尺寸小于1. 5nm的原子的集合體的平均數量密度限制為10. O X IO23個/m3以下。另一方面，按照該最大的當量圓半徑尺寸小于1. 5nm的原子的集合體的平均數量密度a與最大的當量圓半徑尺寸在1. 5nm以上的原子的集合體的平均數量密度b之比a/b為3. 5以下的方式，含有所述最大的當量圓半徑尺寸在1. 5nm以上的原子的集合體。由此，即使是車體涂裝燒結處理在以150°C X 20分鐘等的低溫被短時間化的情況下，也可以進一步提高Al-Mg-Si系鋁合金板的BH性。首先，在本發明中，將所述較小尺寸的原子簇、最大的當量圓半徑尺寸小于1.5nm的原子簇的平均數量密度限制于10. OX IO23個/m3以下的盡可能少的值。在本發明所規定的原子簇所具有的尺寸(大小)分布之中，較小尺寸、最大的當量圓半徑小于1. 5nm的原子簇如上所述阻礙B H性。該較小尺寸的原子簇在BH處理時(人工時效硬化處理時)雖然消失，但反而在其BH時阻礙對強度提高有好效果的大的原子簇的析出。因此，如果該較小尺寸的原子簇的平均數量密度變多而超過10. OX IO23個/m3，則以所述5. OX IO23個/m3以上的平均數量密度含有的本發明所規定的原子簇之中有助于BH性的(最大的當量圓半徑在1.5nm以上的)大尺寸的原子簇自身的比例變少。結果是，其BH性提高效果變小，BH性未充分提高。另外，即便使該大尺寸的原子簇滿足本發明所規定的比例并增多，其BH性提高效果也被阻礙，BH性不會充分提高。即，即使按照與最大的當量圓半徑尺寸為1. 5nm以上的原子的集合體的平均數量密度b之比a/b為3. 5以下的方式，增多大尺寸的原子簇，在低溫、短時間化的BH下的B H性也不充分提高。另一方面，在本發明中，在以所述本發明所規定的5. OX IO23個/m3以上的平均數量密度含有的原子簇之中，增多所述最大的當量圓半徑尺寸為1. 5nm以上的原子簇而使BH性提高。具體地說，按照所述最大的當量圓半徑尺寸小于1. 5nm的小的原子簇的平均數量密度a與最大的當量圓半徑尺寸在1. 5nm以上的大尺寸的原子簇的平均數量密度b之比a/b為3. 5以下的方式，含有所述最大的當量圓半徑尺寸在1. 5nm以上的大的原子簇。推想這樣的較大尺寸的原子簇在BH處理時成長，促進BH處理時的析出物的析出，提高B H性。但是，在該與平均數量密度b之比a/b超過3. 5的情況下，所述最大的當量圓半徑尺寸小于1. 5nm的小的原子簇過多，或所述最大的當量圓半徑尺寸在1. 5nm以上的大的原子簇過少，在低溫、短時間化了的BH下的BH性不會充分提高。(3DAP的測定原理和測定方法)3DAP(三維原子探針)是在電場離子顯微鏡(FM)上安裝飛行時間型質量分析器的裝置。根據這樣的結構，是一種用電場離子顯微鏡對金屬表面的各個原子進行觀察，通過飛行時間質量分析，可以辨認這些原子的局部分析裝置。另外，3DAP由于能夠同時分析從試料放出的原子的種類和位置，所以在原子的集合體的構造解析上，是非常有效的手段。因此，作為公知技術，如上所述，用于磁記錄膜或電子設備或者鋼材的組織分析等。另外，最近，如上所述，還用于鋁合金板的組織的原子簇的判別等。在該3DAP中，利用被稱為電場蒸發的高電場下的試料原子自身的離子化現象。當將試料原子進行電場蒸發所需要的高電壓施加給試料時，原子從試料表面離子化，其穿過 探針孔而到達檢測器。該檢測器是位置敏感型檢測器，通過各離子的質量分析(作為原子種的元素的辨認)，并且測定各離子到達檢測器的飛行時間，從而能夠同時決定其檢測的位置(原子構造位置)。因此，3DAP由于可以同時測定試料前端的原子的位置及原子種，因此，具有可三維地再構成、觀察試料前端的原子構造的特長。另外，電場蒸發由于是從試料的前端面順次引起下去，所以能夠以原子等級的分辨率研究來自試料前端的原子的深度方向分布。該3DAP由于利用高電場，所以分析的試料需要是金屬等導電性高的試料，而且，試料的形狀一般需要為前端徑為ΙΟΟηηιΦ前后或者其以下的極細的針狀。因此,從作為測定對象的鋁合金板的板厚中央部等采取試料，用精密切削裝置對該試料進行切削以及電解研磨，制作分析用的具有極細的針狀前端部的試料。作為測定方法，例如，使用ImagoScientific Instruments公司制的“LEAP 3000”,對該前端成形為針狀的招合金板試料施加IkV級別的高脈沖電壓，從試料前端繼續地使數百萬個的原子離子化。離子由位置敏感型檢測器檢測，施加脈沖電壓，各個離子從試料前端分出，然后到達檢測器，根據到達檢測器為止的飛行時間進行離子的質量分析(作為原子種的元素的辨認)。進而，利用電場蒸發從試料的前端面順次有規則地引起下去的性質，對表示離子的到達場所的二維位圖給予適當深度方向的坐標，使用解析軟件“IVAS”，進行三維描圖(在三維下的原子構造原子位圖的構筑)。由此，可得到試料前端的三維原子位圖。對該三維原子位圖進而使用定義屬于析出物或原子簇的原子的方法即MaximumSeparation Method,進行原子的集合體(原子簇)的解析。在該解析時，將Mg原子以及/或者Si原子的數量(合計為10個以上)、相互相鄰的Mg原子或Si原子彼此的距離(間隔)及具有所述特定的狹窄間隔(O. 75nm以下)的Mg原子或Si原子的數量作為參數提供。然后，合計含有10個以上的Mg原子以及/或者Si原子，即使以其中含有的Mg原子或Si原子的任一原子為基準，該作為基準的原子與相鄰的其他原子之中的任一原子之間的相互距離也為O. 75nm以下，將滿足這些條件的原子簇定義為本發明的原子的集合體。此外，評價適用該定義的原子的集合體的分散狀態，將原子的集合體的數量密度通過測定試料數為3個以上而平均化，作為每Iym3的平均密度(個/ym3)來測量，從而定量化。另外，在滿足這些條件的原子的集合體之中，最大的當量圓半徑尺寸小于1. 5nm的原子的集合體的平均數量密度a與最大的當量圓半徑尺寸在1. 5nm以上的原子的集合體的平均數量密度b，可通過基于所述3DAP的、作為測定對象而特定的各原子的集合體的各當量圓直徑的測定、計算而能夠求出。即，通過所述3DAP原來所具有的固有的解析軟件，通過下述式I的式子，求出將作為測定對象的所述原子的集合體看做球時的、最大的旋轉半徑lg。式I
權利要求
1.一種燒結涂裝硬化性優越的鋁合金板，其是一種以質量％算，含有Mg :0. 2 2. 0%, S1:0. 3 2. 0%，余量由Al以及不可避免雜質構成的Al-Mg-Si系鋁合金板，其特征在于，通過三維原子探針電場離子顯微鏡測定的原子的集合體合計含有10個以上的Mg原子以及/或者Si原子，即使以其中含有的Mg原子和Si原子的任一原子為基準，該作為基準的原子與相鄰的其他原子之中的任一原子之間的相互距離也在O. 75nm以下，以5. OX IO23 個/m3以上的平均數量密度含有滿足這些條件的原子的集合體，并且將滿足這些條件的原子的集合體中的最大的當量圓半徑尺寸小于1. 5nm的原子的集合體的平均數量密度限制在10. O X IO23個/m3以下，另一方面，以該最大的當量圓半徑尺寸小于1. 5nm的原子的集合體的平均數量密度a與最大的當量圓半徑尺寸在1. 5nm以上的原子的集合體的平均數量密度b之比a/b為3. 5以下的方式，含有所述最大的當量圓半徑尺寸在1. 5nm以上的原子的集合體。
2.如權利要求1所述的燒結涂裝硬化性優越的鋁合金板，其中，所述鋁合金板還含有Mn :1. 0%以下、大于0% ；Cu :1. 0%以下、大于0% ；Fe :1. 0%以下、大于0% ;Cr :0. 3%以下、大于0% ;Zr :0. 3%以下、大于0% ;V :0. 3%以下、大于0% ； T1:0. 05%以下、大于0% ;Zn :1. 0%以下、大于0% ;Ag :0. 2%以下、大于0%的I種或2種以上。
全文摘要
提供一種兼備長期室溫時效后的低溫短時間條件下的B H性和長期室溫時效后的成形性的6000系鋁合金板。特定的6000系鋁合金板的由三維原子探針電場離子顯微鏡測定的對B H性有大效果的特定的原子簇含有一定的數量密度以上，限制它們中的比較小的原子簇的數量，增加它們中的比較大的原子簇的比例，進一步提高長期室溫時效后的低溫短時間條件下的BH性。
文檔編號C22C21/08GK102994819SQ20121030307
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月23日 優先權日2011年9月13日
發明者松本克史, 有賀康博, 宍戶久郎 申請人:株式會社神戶制鋼所