特許 6836266 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6836266

(24)【登録日】2021年2月9日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 11/06 20060101AFI20210215BHJP

   B22D 11/00 20060101ALI20210215BHJP

   C22C 21/02 20060101ALI20210215BHJP

   C22C 21/06 20060101ALI20210215BHJP

【ＦＩ】

   B22D11/06 330B

   B22D11/00 E

   C22C21/02

   C22C21/06

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-253008(P2016-253008)

(22)【出願日】2016年12月27日

(65)【公開番号】特開2018-103228(P2018-103228A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2019年10月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】503420833

【氏名又は名称】学校法人常翔学園

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(72)【発明者】

【氏名】羽賀 俊雄

【審査官】 米田 健志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２４９５５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １１／００〜１１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向する１組の回転するロールを用いて、それらの間に溶湯を供給し、凝固させる双ロールキャスト法により、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板を製造する方法であって、
前記溶湯が、９０質量％以上のＡｌと、０．２〜２．０質量％のＳｉと、０．２〜３．０質量％のＭｇとを含み、
前記ロールが銅または銅合金から成り
前記１組の回転するロールそれぞれの周速が２０ｍ／分以上、１５０ｍ／分以下であり、
前記１組の回転するロールが、０．８ｋＮ／ｍｍ以上、２．０ｋＮ／ｍｍ以下で押圧されているＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の製造方法。

【請求項2】

前記溶湯が、Ｓｉ：０．２〜２．０質量％およびＭｇ：０．２〜３．０質量％を含み、
必要に応じて、Ｆｅ：１．０質量％以下（０質量％を含まず）、Ｍｎ：１．４質量％以下（０質量％を含まず）、Ｃｒ：０．３５質量％以下（０質量％を含まず）、Ｚｒ：０．３質量％以下（０質量％を含まず）、Ｖ：０．３質量％以下（０質量％を含まず）、Ｔｉ：０．２５質量％以下（０質量％を含まず）、Ｃｕ：１．２質量％以下（０質量％を含まず）、Ａｇ：０．２質量％以下（０質量％を含まず）、Ｚｎ：１．０質量％以下（０質量％を含まず）、Ｓｎ：０．５質量％以下（０質量％を含まず）、Ｓｃ：１．０質量％以下（０質量％を含まず）、Ｂ：０．０６質量％以下（０質量％を含まず）、Ｂｉ：１．５質量％以下（０質量％を含まず）およびＰｂ：２．０質量％以下（０質量％を含まず）から成る群から選択される１種または２種以上を更に含有し、
残部がＡｌおよび不可避的不純物から成る請求項１に記載のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の製造方法。

【請求項3】

前記溶湯が、６０６３合金、６０６１合金、６０１６合金、６０２２合金および６１１１合金より選択される１つの組成を満足する請求項２に記載のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の製造方法。

【請求項4】

Ｆｅ：１．０〜２．０質量％およびＣｕ：１．０〜１．２質量％の少なくとも一方を含有し、それ以外の元素が６０６３合金、６０６１合金、６０１６合金、６０２２合金および６１１１合金より選択される１つの組成の規格を満足する請求項１に記載のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、６０００系アルミニウム合金に代表されるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミニウム合金は、優れた時効硬化能を有している。このため、プレス成形や曲げ加工時には低耐力化により成形性を確保するとともに、成形後の塗装焼付処理などの比較的低温での時効処理により時効硬化して強度（例えば耐力）を向上できるという利点を有している。また、６０００系アルミニウム合金は、強度は２０００系合金に及ばないものの、成形性および耐食性に優れている。

【0003】

また、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金、とりわけ６０００系アルミニウム合金は、Ｍｇ量などの合金量が多い他の５０００系アルミニウム合金などと比べて、合金元素量が比較的少ない。よって、これらアルミニウム合金板のスクラップを、アルミニウム合金溶解材(溶解原料)として再利用する際に、元の合金板等と同様なＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳塊が得やすく、リサイクル性にも優れている。

【0004】

このため、例えば板材として用いることにより自動車の軽量化を図る等、多くの用途で注目されているアルミニウム合金である。低コストで比較的高い生産性でＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金を得られることからロール鋳造法が、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板を得るために用いられている。
例えば、特許文献１には、横型双ロール法を用いて、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板を得る方法が開示されている。また、非特許文献１には、縦型双ロールキャスト法を用い、その条件を適正化することで、内部割れが抑制されたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板を得る方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０-１０２１７８号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】「自動車用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板材の機械的性質に及ぼす第２相粒子の影響」徳田健二 平成１９年度学位(博士）論文（東京工業大学）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１および非特許文献１に示された方法を含む、従来の鋳造方法では、得られた、６０００系合金等をはじめとするＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳造板は、そのまま（鋳造後のまま）用いると曲げ加工時に表面にクラックが発生する場合があるという問題があった。
例えば、板厚が１０ｍｍ以下の従来の６０００系合金鋳造板では、ＪＩＳ Ｚ ２２４１９８：２００６に準拠した１８０度曲げ加工試験を行った場合に表面にクラック（微小クラックも含む）を生じないようにするのは極めて困難であった。

【0008】

このため、従来のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳造板は、比較的加工条件の厳しい曲げ加工を適用することができず、十分な曲げ加工を行うことができるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳造板が求められていた。

【0009】

本発明に係る実施形態は、このような課題の解決を目的とするものであり、十分な曲げ加工性を有し、曲げ加工時のクラック発生を抑制したＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳造板およびその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の態様１は、対向する１組の回転するロールを用いて、それらの間に溶湯を供給し、凝固させる双ロールキャスト法により、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板を製造する方法であって、
前記溶湯が、９０質量％以上のＡｌと、０．２〜２．０質量％のＳｉと、０．２〜３．０質量％のＭｇとを含み、
前記ロールが銅または銅合金から成り
前記１組の回転するロールそれぞれの周速が２０ｍ／分以上、１５０ｍ／分以下であり、
前記１組の回転するロールが、０．８ｋＮ／ｍｍ以上、２．０ｋＮ／ｍｍ以下で押圧されているＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の製造方法である。

【0011】

本発明の態様２は、前記溶湯が、Ｓｉ：０．２〜２．０質量％およびＭｇ：０．２〜３．０質量％を含み、
必要に応じて、Ｆｅ：１．０質量％以下（０質量％を含まず）、Ｍｎ：１．４質量％以下（０質量％を含まず）、Ｃｒ：０．３５質量％以下（０質量％を含まず）、Ｚｒ：０．３質量％以下（０質量％を含まず）、Ｖ：０．３質量％以下（０質量％を含まず）、Ｔｉ：０．２５質量％以下（０質量％を含まず）、Ｃｕ：１．２質量％以下（０質量％を含まず）、Ａｇ：０．２質量％以下（０質量％を含まず）、Ｚｎ：１．０質量％以下（０質量％を含まず）、Ｓｎ：０．５質量％以下（０質量％を含まず）、Ｓｃ：１．０質量％以下（０質量％を含まず）、Ｂ；０．０６質量％以下（０質量％を含まず）、Ｂｉ：１．５質量％以下（０質量％を含まず）およびＰｂ：２．０質量％以下（０質量％を含まず）から成る群から選択される１種または２種以上を更に含有し、
残部がＡｌおよび不可避的不純物から成る態様１に記載のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の製造方法である。

【0012】

本発明の態様３は、前記溶湯が、６０６３合金、６０６１合金、６０１６合金、６０２２合金および６１１１合金より選択される１つの組成を満足する態様２に記載のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の製造方法である。

【0013】

本発明の態様４は、Ｆｅ：１．０〜２．０質量％およびＣｕ：１．０〜１．２質量％の少なくとも一方を含有し、それ以外の元素が６０６３合金、６０６１合金、６０１６合金、６０２２合金および６１１１合金より選択される１つの組成の規格を満足する態様１に記載のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の製造方法である。

【0014】

本発明の態様５は、Ｓｉ：０．２〜２．０質量％およびＭｇ：０．２〜３．０質量％を含み、
厚さが１０ｍｍ以下であり、
ＪＩＳ Ｚ ２２４８ に準拠した１８０度曲げ試験後において、表面にクラックを有しないＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板である。

【0015】

本発明の態様６は、請求項５に記載のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板を用いた自動車用ボディーシートである。

【発明の効果】

【0016】

本発明により、十分な曲げ加工性を有し、曲げ加工時のクラック発生を抑制したＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳造板およびその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る製造方法で用いる双ロールキャスター１００を示す模式断面図およびメニスカス１２ａを示す模式部分拡大断面図である。

【図2】図２は、曲げ試験装置２００を示す模式断面図である。

【図3】図３は、表面観察結果の例を示す写真である。図３（ａ）は比較例４−１の表面観察結果であり、図３（ｂ）は比較例４−２の表面観察結果であり、図３（ｃ）は実施例４−３の表面観察結果である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。

【0019】

１．Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の製造方法
本発明者らは鋭意検討した結果、９０質量％以上のＡｌと、０．２〜２．０質量％のＳｉと、０．２〜３．０質量％のＭｇとを含むＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板を製造するに際して、双ロールキャスト法を用いて、ロールの材質と、ロールの周速と、ロールに付与する押圧力を適正な範囲に制御して、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金を鋳造することで、曲げ加工を行った際に表面にクラック（微小クラックを含む）が発生するのを抑制できるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板を得ることができることを見いだした。

【0020】

以下に、まず、本発明の実施形態に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の製造方法に用いる鋳造装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る製造方法で用いる双ロールキャスター１００を示す模式断面図およびメニスカス１２ａを示す模式部分拡大断面図である。
双ロールキャスター１００は、ロール１Ａとロール１Ｂから成る１組のロールとを有している。ロール１Ａおよびロール１Ｂとは離間して配置され、それぞれ、矢印Ａおよび矢印Ｂの方向に回転する。ロール１Ａとロール１Ｂの間の隙間（鋳造キャビティー）に供給された溶湯１０は、回転するロール１Ａおよびロール１Ｂと接触して、冷却され、凝固が進行すると共に、この凝固した部分が下方に進み、さらに冷却されてＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板１２が形成される。図１に示す実施形態では、凝固部（内部に未凝固の領域を含む場合を含む）がロール１Ａおよび１Ｂと離間した後の冷却は空冷となっているが、これに限定されず、水冷等の他の冷却方法により冷却してよい。

【0021】

凝固は、溶湯１０がロール１Ａまたは１Ｂとノズル３とが接する（離型剤を介して接する場合も含む）する部分の近傍でメニスカス１２ａを形成する。メニスカス１２ａがロール１Ａまたは１Ｂに沿って下方に移動していく際に冷却が進み、凝固部（最終的に得られるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板１２の外側部分）が形成される。そして、この凝固部がロール１Ａおよびロール１Ｂの回転により下方に進む過程で鋳造方向に垂直な断面内全体が凝固して、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造板１２が形成される。

【0022】

ノズル３を用いて、その内部に溶湯１０の液面（湯面）１０ａを形成した状態でノズル３を介して溶湯１０をロール１Ａとロール１Ｂとの間に供給することが好ましい。溶湯によりある程度の大きさの静水圧が生じ、メニスカス１２ａの形状の変動を抑制でき、より安定した鋳造条件を得ることが可能となる。液面１０ａは好ましくは５ｍｍ、より好ましくは１０ｍｍ、メニスカス１２ａの先端部（図１ではメニスカス１２ａの上端部）より上部に位置している。
なお、図１に示すメニスカス１２ａの形状はあくまで例示であり、溶湯の液面の高さ等の鋳造条件によりメニスカス１２ａは異なった形状を有する場合がある。また、溶湯の液面の高さ等の鋳造条件の変動により、メニスカス１２ａの形状は周期的または非周期的に変動する場合がある。
ノズル３は耐火物により作られてよい。
溶湯１０を双ロールキャスター１００に供給する際。溶湯１０は好ましくは液相線温度より１０℃〜５０℃高い温度となっている。これにより、より安定した鋳造を行うことができる。

【0023】

図１に示す双ロールキャスター（双ロール式鋳造装置）１００は、縦型の鋳造装置である。すなわち、ロール１Ａとロール１Ｂとは、水平方向に並んで配置されており、ロール１Ａとロール１Ｂの間に、通常は上部から溶湯１０を供給している。縦型の鋳造装置は容易にロール間に溶湯を注湯できること、および鋳造速度の高速化が容易であることから好ましい。
しかし、これに限定されるものではなく、例えば、２つのロールが垂直方向に並んで配置され、ロール間に水平方向から注湯する横型のロールキャスターを用いてよい。２つのロールが水平でもなく垂直でもない角度をもった方向に配置されている傾斜型の鋳造機を用いてもよい。

【0024】

また、図１に示す双ロールキャスター（双ロール式鋳造装置）１００では、ロール１Ａとロール１Ｂの直径が同じとなっている。これにより、比較的容易に２つのロールの周速を同じにすることができる。しかし、これに限定されるものではなく、一方のロールの直径を他方のロールの直径よりも大きくしてよい。
次に本発明の実施形態に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の鋳造条件の詳細を説明する。

【0025】

（１）ロール素材
ロール１Ａおよびロール１Ｂは、銅または銅合金から成る。これにより、溶湯１０とロール１Ａまたはロール１Ｂとの間の高い熱伝達特性を得ることができ、十分に早い冷却速度で溶湯１０を凝固させることができ、得られるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム鋳造板１２の曲げ加工後の表面にクラックが生ずるのを抑制できる。
ここで、銅合金とは、質量比で銅を５０％以上含む合金を意味する。好ましくは、銅を質量比で９０％以上、より好ましくは銅を質量比で９８％以上含む。これにより、より確実に十分な熱伝達特性を得ることができる。このような好ましい銅合金として、Ｃｕ≧９８質量％、Ｃｒ：０．０５〜１．５質量％およびＺｒ：０．０３〜０．８質量％を含有し、残部が不可避不純物である、ＣＣＭ−Ａ合金およびＣＣＭ−Ｂ合金を例示できる。

【0026】

なお、本明細書において「ロールが銅または銅合金から成る」とは、ロール表面の溶湯１０と接触する部分が銅または銅合金により形成されていることを意味するものであり、溶湯と接触しない部分（内部）を銅または銅合金以外の材料で形成しているロールおよび内部に中空部を有するロールを含む概念である。

【0027】

（２）ロール周速
上述のようにロール１Ａおよびロール１Ｂは、それぞれ、矢印Ａおよび矢印Ｂの方向に回転する。そして、ロール１Ａおよびロール１Ｂの周速は、２０ｍ／分以上、１５０ｍ／分以下である。好ましくは、ロール１Ａおよびロール１Ｂの周速は同じである。
曲げ加工後の表面クラックの発生を避けるために通常、ロール周速を例えば１０ｍ／分のように遅くする場合がある。しかし、本発明者は上述のようにロールの材質を銅または銅合金とし、さらに以下に詳述するように１組のロールである双ロール（ロール１Ａおよび１Ｂ）を０．８ｋＮ／ｍｍ以上、２．０ｋＮ／ｍｍ以下で押圧するとともに、ロール周速を２０ｍ／分以上とすることで、鋳造時の凝固層の厚さが安定し、ロールへの負荷変動が減少し、これにより曲げ加工時の表面クラックの発生を抑制できることを見いだしたのである。このように、２０ｍ／分以上のロール周速で鋳造できるということは、高速双ロールキャスティングが可能であることを意味し、高い生産性を実現できる。

【0028】

一方、ロール周速が１５０ｍ／分を超えると、溶湯ヘッド圧により、溶湯とロールの接触状態を均一に保つことが困難になる。このためさらに溶湯ヘッド圧を高めるには、ノズルの壁面高さを高くするか、又は、ガス圧をかける等の対応が必要であり、製造装置が大がかりかつ複雑になるため実用的でない。

【0029】

（３）ロールの押圧
ロール１Ａとロール１Ｂから成る１組のロール（双ロール）は、図１に矢印Ｐで示すように、押圧されている。より詳細には、１組のロールは互いの間隔が狭くなる方向に押圧されている。押圧力は０．８ｋＮ／ｍｍ以上、２．０ｋＮ／ｍｍ以下である。押圧力はロールに付与された荷重をロールの長さ（幅、図１の紙面に垂直な方向の長さ）で割ることにより求まる。
押圧力を０．８ｋＮ／ｍｍ以上とすることで、ロール周速を２０ｍ／分以上で凝固部の形状が安定し、得られるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板に曲げ加工を行った際に表面にクラックが生ずるのを抑制できる。

【0030】

一方、押圧力が２．０ｋＮ／ｍｍを超えると、鋳造中にロール表面が短時間で粗れてしまい、得られたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板の表面に凹凸が転写され、転写された凹凸により、曲げ加工時に表面クラックを生じてしまう。例えば、ロール周速６０ｍ／分で６０２２合金板を鋳造した後のロール表面を比較すると押圧力が２．０ｋＮ／ｍｍの場合、ロール表面にほとんど荒れがないのに対して、押圧力が２．５ｋＮ／ｍｍの場合、短時間でロール表面が荒れて凹凸を生じることを確認している。

【0031】

なお、ロールの押圧は、例えば、ばねまたはダンパー等の既知の装置を用いて行ってよい。なお、図１ではロール１Ａとロール１Ｂの両方に押圧力Ｐを付与しているが、これに限定されず、例えばロール１Ａとロール１Ｂのどちらか一方の回転軸を図１の水平方向には動かないように固定し、ロール１Ａとロール１Ｂの他方にのみ押圧力Ｐを付与してもよい。

【0032】

（４）合金組成
本発明の実施形態に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板は、９０質量％以上のＡｌと、０．２〜２．０質量％のＳｉと、０．２〜３．０質量％のＭｇとを含み、好ましくは９５質量％以上のＡｌと、０．２〜２．０質量％のＳｉと、０．２〜２．０質量％のＭｇとを含む。
好ましい１つの実施形態においては、残部は不可避的不純物である。
別の好ましい実施形態では、不可避不純物に加えて、任意の１以上の元素であって、鋳造性を阻害しない元素を含んでよい。すなわち、「（１）ロール素材」、「（２）ロール周速」および「（３）ロールの押圧」に規定される条件を満足する鋳造条件において鋳造した鋳造材を曲げ加工した際に表面にクラックを生じることなくＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板を得ることができる限り、残部は不可避不純物以外に任意の１以上の元素を含んでよい。

【0033】

このような合金組成を満足するアルミニウム合金であり、かつ広く用いられている合金として、ＪＩＳ規格および米国のＡＡ規格で規定されている６０００系合金がある。
６０００系合金は、日本工業規格ＪＩＳ Ｈ ４０００：２０１４に組成が規定されている６１０１合金、６０６１合金おおび６０８２合金と、ＪＩＳ Ｈ ４０４０：２０１５に組成が規定されている６００５Ａ合金、６００５Ｃ合金、６０６０合金、６２６２合金、６０６３合金および６１８１合金と、ＪＩＳ Ｈ ４０８０：２０１５に組成が規定されている６４６３合金とを含む。また、ＪＩＳ規格だけでなく、例えばＡＡ規格の６０１６合金、６０２２合金および６１１１合金も６０００系合金に含まれる。

【0034】

また６０００系合金全体を規定する組成範囲については、いくつかの定義があるが、本明細書においては、６０００系合金の組成範囲を以下のように規定する。
Ｓｉ：０．２〜２．０質量％およびＭｇ：０．２〜３．０質量％を含み、
必要に応じて以下から選択される１種または２種以上を含有することが許容され、
Ｆｅ：１．０質量％以下（０質量％を含まず）
Ｍｎ：１．４質量％以下（０質量％を含まず）
Ｃｒ：０．３５質量％以下（０質量％を含まず）
Ｚｒ：０．３質量％以下（０質量％を含まず）
Ｖ：０．３質量％以下（０質量％を含まず）
Ｔｉ：０．２５質量％以下（０質量％を含まず）
Ｃｕ：１．２質量％以下（０質量％を含まず）
Ａｇ：０．２質量％以下（０質量％を含まず）
Ｚｎ：１．０質量％以下（０質量％を含まず）
Ｓｎ：０．５質量％以下（０質量％を含まず）
Ｓｃ：１．０質量％以下（０質量％を含まず）
Ｂ：０．０６質量％以下（０質量％を含まず）
Ｂｉ：１．５質量％以下（０質量％を含まず）
Ｐｂ：２．０質量％以下（０質量％を含まず）
残部はＡｌおよび不可避的不純物から成る。

【0035】

６０００系合金の中でも用途の広さ等を考慮すると、６０６３合金、６０６１合金、６０１６合金、６０２２合金および６１１１合金が好ましい。

【0036】

また、６０６３合金、６０６１合金、６０１６合金、６０２２合金および６１１１合金の改良合金として、Ｆｅ：１．０〜２．０質量％およびＣｕ：１．０〜１．２質量％の少なくとも一方を含有し、それ以外の元素（すなわち、Ｆｅを１．０〜２．０質量％含有する場合はＦｅ以外の元素、Ｃｕを１．０〜１．２質量％含有する場合はＣｕ以外の元素、Ｆｅを１．０〜２．０質量％含有し且つＣｕを１．０〜１．２質量％含有する場合は、ＦｅとＣｕ以外の元素）は６０６３合金、６０６１合金、６０１６合金、６０２２合金または６１１１合金の組成の規格を満足する合金も好ましい組成として挙げることができる。
Ｆｅを１．０〜２．０質量％含有することでロールキャスト後の延性を向上できる効果を有し、Ｃｕを１．０〜１．２質量％含有することで強度を向上できる。

【0037】

なお、本発明の実施形態に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板１２が上述した組成を有することから、溶湯１０は、上記の組成と実質的に同じ組成を有する。

【0038】

２．Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板
本発明の実施形態に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板は、上述の「（４）合金組成」で規定した組成を有する。また、ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６に準拠した１８０度曲げ加工試験を行っても表面にクラック（微小クラックを含む）を生じない。
多くの用途がある板厚が１０ｍｍ以下の従来の６０００系合金板については、１８０度曲げ加工を行っても表面にクラックを生じない鋳造板（鋳造後、熱処理等を行わずに、すなわち鋳造ままの状態で曲げ試験を行っても表面にクラックが生じない鋳造板）を得ることができなかったが、本発明の実施形態に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板は、板厚が１０ｍｍ以下でＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６に準拠した１８０度曲げ試験を行っても表面にクラックを生じないという特徴を有している。
このような本発明の実施形態に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板は、例えば自動車のボディーシート等の各種の部材に用いることができる。
とりわけ、６０００系アルミニウム合金、特に６０２２のアルミニウム合金を、上述の双ロールキャスト法により薄板鋳造し、鋳造後圧延した６０００系アルミニウム合金板は、自動車用のボディーシート（内板、外板、天井用）として好適に用いることができる。

【実施例】

【0039】

・実施例１
１．サンプル作製
図１に概略を示すロールキャスター１００を用いて、表１に示す成分を有する、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板サンプルを作製した。
ロール１Ａおよびロール１Ｂとして、直径３００ｍｍ、幅５０ｍｍの銅合金ＣＣＭ−Ａから成るロールを用いた。ロール１Ａとロール１Ｂのロール周速は同じにし、表２に示すように３０ｍ／分または９０ｍ／分とした。また、表２に示すようにロールに０．２ｋＮ／ｍｍ〜２．０ｋＮ／ｍｍの押圧力Ｐを付与した。ロール１Ｂの回転軸は横方向に動かないように固定されており、押圧力Ｐはロール１Ａにのみ付与した。
ロール１Ａとロール１Ｂとの間隔は得られるサンプルの板厚ｔが３ｍｍとなるように調整した。

【0040】

高さが２００ｍｍ、ロール幅方向の長さ５０ｍｍのノズルを用いた。液相線温度より１０℃〜５０℃高い温度の溶湯１０をノズル３の内部に注湯した。ノズル３内の溶湯の液面１０ａがメニスカス１２ａの先端部より５０ｍｍ以上になるように溶湯１０を注湯した。

【0041】

これにより、それぞれのサンプルについて、幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの鋳造材を得た。

【0042】

【表1】

【0043】

【表2】

【0044】

２．曲げ試験および表面観察
得られたサンプルについて、ＪＩＳ Ｚ ２２４８：２００６に準拠した１８０度曲げ試験を行った。図２は、曲げ試験装置２００を示す模式断面図である。得られた鋳造材を切断して、長さ８０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ（ｔ）３ｍｍの１号試験片を得た。支え２２と支え２３の間の距離を３０ｍｍとした。押金具２１の先端部の内側半径ｒを１０ｍｍとした。
そして、押金具２１を矢印Ｆの方向に押込み１７０°まで曲げた後、内側半径ｒの２倍である２０ｍｍの厚さを有するはさみ物を挟んで試験片の両端を押し合って１８０°まで曲げた。

【0045】

曲げ試験後の試験片について、曲げの際に外側であった表面部を肉眼で観察した。表面観察結果を表２に示す。明らかなクラックが認められたものを「×」とし、微小クラックに相当する光沢ムラまたは縦筋が認められたものを「△」、クラックが認められず、且つ、微小クラックも認められなかったものを「○」とし、「○」を合格とした。
図３は、表面観察結果の例を示す写真である。図３（ａ）は比較例４−１の表面観察結果であり、図３（ｂ）は比較例４−２の表面観察結果であり、図３（ｃ）は実施例４−３の表面観察結果である。

【0046】

表２から分かるように、ロールの周速が２０ｍ／分以上、１５０ｍ／分以下であり、ロールの押圧力が０．８ｋＮ／ｍｍ以上、２．０ｋＮ／ｍｍ以下である実施例サンプルは、何れも曲げ試験後の表面にクラックのない良好な結果を示していた。
一方、ロールの周速が２０ｍ／分以上、１５０ｍ／分以下であること、およびロールの押圧力が０．８ｋＮ／ｍｍ以上、２．０ｋＮ／ｍｍ以下であることの少なくとも一方を満足しない比較例サンプルは何れも曲げ試験後の表面にクラックまたは微小クラックを有していた。

【0047】

・実施例２
表２に記載の実施例１の６０６３合金、６０６１合金、６０１６合金、６０２２合金および６１１１合金に更にＦｅを０．２〜１．０質量％添加した合金、ならびに６０２２合金に更にＣｕを０．２〜１．０質量％添加した合金のサンプルを作製した。
それぞれの合金の組成は、添加したＦｅまたはＣｕの量だけ残部Ａｌが減少した組成となっている。例えば、６０６３合金に０．２質量％Ｆｅを追加した合金（表中に「６０６３＋０．２％Ｆｅ」と記載）サンプルでは、Ｆｅの含有量は０．４０質量％であり、Ｆｅの増加分だけ残部のＡｌが減少し、その他の元素であるＳｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、ＺｎおよびＴｉは表２に記載の値と略同じである。

【0048】

合金組成が異なる以外は、実施例１の「１．サンプル作製」に記載の方法で、実施例１と同じ、サイズ（長さ８０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）の鋳造材を得た。
そして、得られた鋳造材を用いて、実施例１の「２．曲げ試験および表面観察」に記載の方法で、曲げ試験および表面観察を行った。
表面観察結果を表３〜８に示す。
表３〜７は、それぞれ、６０６３合金、６０６１合金、６０１６合金、６０２２合金および６１１１合金に更にＦｅを０．２〜１．０質量％添加した合金サンプルの表面観察結果を示し、表８は、６０２２合金に更にＣｕを０．２〜１．０質量％添加した合金のサンプルの表面観察結果を示す。

【0049】

【表3】

【0050】

【表4】

【0051】

【表5】

【0052】

【表6】

【0053】

【表7】

【0054】

【表8】

【0055】

表３〜８から分かるように、ロールの周速が２０ｍ／分以上、１５０ｍ／分以下であり、ロールの押圧力が０．８ｋＮ／ｍｍ以上、２．０ｋＮ／ｍｍ以下であるサンプル（実施例サンプル）は、何れも曲げ試験後の表面にクラックのない良好な結果を示していた。
一方、ロールの周速が２０ｍ／分以上、１５０ｍ／分以下であること、およびロールの押圧力が０．８ｋＮ／ｍｍ以上、２．０ｋＮ／ｍｍ以下であることの少なくとも一方を満足しないサンプル（比較例サンプル）は何れも曲げ試験後の表面にクラックまたは微小クラックを有していた。

【符号の説明】

【0056】

１Ａ、１Ｂ ロール
３ ノズル
１０ 溶湯
１０ａ 溶湯液面
１２ Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金鋳造板
１２ａ メニスカス
２１ 押金具
２３ 支持部
３０ サンプル
１００ 双ロールキャスター
２００ 曲げ試験装置

【図1】

【図2】

【図3】