特開 2024-119162 アルミニウム合金板、及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119162

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】アルミニウム合金板、及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 20/04 20060101AFI20240827BHJP

   B23K 103/10 20060101ALN20240827BHJP

【ＦＩ】

B23K20/04 D

B23K20/04 J

B23K103:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025877

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000107538

【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ

(71)【出願人】

【識別番号】515214693

【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ鋳鍛

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】當山 守人

(72)【発明者】

【氏名】船戸 寧

(72)【発明者】

【氏名】福地 昭

(72)【発明者】

【氏名】岡田 俊哉

【テーマコード（参考）】

4E167

【Ｆターム（参考）】

4E167AA06

4E167AA25

4E167AA29

4E167BC01

4E167BC13

4E167CA20

4E167CA21

4E167DC08

(57)【要約】

【課題】板面において複数のアルミニウム合金の特性を有したアルミニウム合金板、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】アルミニウム合金板１００であって、第１アルミニウム合金１０と、第１アルミニウム合金１０とは化学成分が異なり、第１アルミニウム合金１０に接合した第２アルミニウム合金２０，２１と、を備えた圧延板とされ、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１は、当該アルミニウム合金板１００の板面方向に隣接して接合されていること。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルミニウム合金板であって、
第１アルミニウム合金と、
前記第１アルミニウム合金とは化学成分が異なり、前記第１アルミニウム合金に接合した第２アルミニウム合金と、を備えた圧延板とされ、
前記第１アルミニウム合金と前記第２アルミニウム合金は、当該アルミニウム合金板の板面方向に隣接して接合されている、アルミニウム合金板。

【請求項2】

前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、アルミニウムの純度が異なる、請求項１に記載のアルミニウム合金板。

【請求項3】

前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、添加元素の含有量が異なる、請求項１に記載のアルミニウム合金板。

【請求項4】

前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、アルマイト性に影響がある添加元素の含有量が異なる、請求項３に記載のアルミニウム合金板。

【請求項5】

前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、機械特性に影響がある添加元素の含有量が異なる、請求項３に記載のアルミニウム合金板。

【請求項6】

前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、引張強さに影響がある添加元素の含有量が異なる、請求項５に記載のアルミニウム合金板。

【請求項7】

前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、融点に影響がある添加元素の含有量が異なる、請求項３に記載のアルミニウム合金板。

【請求項8】

前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、結晶の形態に影響がある添加元素の含有量が異なる、請求項３に記載のアルミニウム合金板。

【請求項9】

前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、耐食性に影響がある添加元素の含有量が異なる、請求項３に記載のアルミニウム合金板。

【請求項10】

前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、導電率に影響がある添加元素の含有量が異なる、請求項３に記載のアルミニウム合金板。

【請求項11】

アルミニウム合金板の製造方法であって、
第１アルミニウム合金に対し、前記第１アルミニウム合金とは化学成分が異なる第２アルミニウム合金を接合して接合体を形成する接合工程と、
前記接合体を圧延して板状にする圧延工程と、を含み、
前記接合工程では、前記第１アルミニウム合金と前記第２アルミニウム合金とを、前記アルミニウム合金板の板面方向に隣接するように接合する、アルミニウム合金板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アルミニウム合金板、及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アルミニウム合金板、及びその製造方法として、特許文献１に記載の技術が知られている。具体的に、特許文献１には、アルミニウム合金板（アルミニウム合金クラッド材）の製造方法であって、アルミニウム合金からなる心材と、Ａｌ－Ｚｎ系合金からなる第１皮材と、を板厚方向に重ね合わせ、クラッド圧延を行うことが開示されている。これにより、心材と第１皮材とが板厚方向に重ね合わさったアルミニウム合金板が得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１８２６１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、心材と第１皮材がアルミニウム合金板の板厚方向に重ね合わさっており、心材と第１皮材のそれぞれの合金の特性がアルミニウム合金板の板面において表れ難い。

【0005】

本開示は上記のような事情に基づいて完成された技術であって、板面において複数のアルミニウム合金の特性を有したアルミニウム合金板、及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】

【0006】

本開示は、アルミニウム合金板であって、第１アルミニウム合金と、前記第１アルミニウム合金とは化学成分が異なり、前記第１アルミニウム合金に接合した第２アルミニウム合金と、を備えた圧延板とされ、前記第１アルミニウム合金と前記第２アルミニウム合金は、当該アルミニウム合金板の板面方向に隣接して接合されている、アルミニウム合金板である。

【0007】

このような構成によると、アルミニウム合金板の板面において、特性の異なる２種類の合金が表れた圧延板とすることができる。

【0008】

上記構成において、前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、アルミニウムの純度が異なっていてもよい。

【0009】

このようなアルミニウム合金板によると、例えば、第１アルミニウム合金の材料として高純度（但し、工業的に比較的低コストで量産可能な範囲の純度）のアルミニウムを採用し、第２アルミニウム合金の材料としてアルミニウム以外の元素を比較的多く含んだ低純度のアルミニウムを採用することで、第２アルミニウム合金の特性を発揮させつつ、第１アルミニウムによってコストダウンを図ることができる。

【0010】

上記構成において、前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、添加元素の含有量が異なっていてもよい。

【0011】

このようなアルミニウム合金板によると、添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面に表れた圧延板とすることができる。

【0012】

上記構成において、前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、アルマイト性に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。

【0013】

このようなアルミニウム合金板によると、アルマイト性に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった（例えば、アルマイト処理を行った場合に色が異なる）２種類の合金が、板面に表れた圧延板とすることができる。

【0014】

上記構成において、前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、機械特性に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。

【0015】

このようなアルミニウム合金板によると、機械特性に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面に表れた圧延板とすることができる。

【0016】

上記構成において、前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、引張強さに影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。

【0017】

このようなアルミニウム合金板によると、機械特性のうち、引張強さに影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面に表れた圧延板とすることができる。

【0018】

上記構成において、前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、融点に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。

【0019】

このようなアルミニウム合金板によると、融点に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面に表れた圧延板とすることができる。例えば、第２アルミニウム合金が、第１アルミニウム合金に対し融点が低い場合、第２アルミニウム合金を他の部材と溶融接合する部分とし、第１アルミニウム合金を接合性以外の特性が第２アルミニウム合金よりも優れた部分とすることができる。第１アルミニウム合金の融点を低くしなくてもアルミニウム合金板を他の部材と接合させることができるため、第１アルミニウム合金の材料設計の自由度を高めることができる。結果として、接合性と他の特性とを両立させたアルミニウム合金板を製造することができる。

【0020】

上記構成において、前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、結晶の形態に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。

【0021】

このようなアルミニウム合金板によると、結晶の形態（平均粒径や形状）に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面に表れた圧延板とすることができる。

【0022】

上記構成において、前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、耐食性に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。

【0023】

このようなアルミニウム合金板によると、耐食性に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面に表れた圧延板とすることができる。

【0024】

上記構成において、前記第２アルミニウム合金は、前記第１アルミニウム合金に対し、導電率に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。

【0025】

このようなアルミニウム合金板によると、導電率に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面に表れた圧延板とすることができる。例えば、第２アルミニウム合金が、第１アルミニウム合金に対し導電率が高い場合、第１アルミニウム合金を導電率以外の特性が第２アルミニウム合金よりも優れた部分とすることができる。第１アルミニウム合金の導電率を低くしなくてもよいため、第１アルミニウム合金の材料設計の自由度を高めることができる。結果として、電気伝導度と他の特性とを両立させたアルミニウム合金板を製造することができる。

【0026】

また、本開示は、アルミニウム合金板の製造方法であって、第１アルミニウム合金に対し、前記第１アルミニウム合金とは化学成分が異なる第２アルミニウム合金を接合して接合体を形成する接合工程と、前記接合体を圧延して板状にする圧延工程と、を含み、前記接合工程では、前記第１アルミニウム合金と前記第２アルミニウム合金とを、前記アルミニウム合金板の板面方向に隣接するように接合する、アルミニウム合金板の製造方法である。

【0027】

このような製造方法によると、その板面において、特性の異なる２種類の合金が表れた圧延板であるアルミニウム合金板を製造することができる。また、第１アルミニウム合金に対し第２アルミニウム合金を接合した後に、この接合によってなる接合体を圧延してアルミニウム合金板とするので、第１アルミニウム合金と第２アルミニウム合金との間の接合強度が高められたアルミニウム合金板を製造することができる。

【発明の効果】

【0028】

本開示によれば、板面において複数のアルミニウム合金の特性を有したアルミニウム合金板、及びその製造方法の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】実施形態１に係るアルミニウム合金板の斜視図

【図2】アルミニウム合金板をＹ軸方向から視た図

【図3】アルミニウム合金を接合する前の状態を示す斜視図

【図4】アルミニウム合金を接合した後の状態を示す斜視図

【図5】圧延工程をＸ軸方向から視た図

【図6】２０００，３０００，４０００系の各アルミニウム合金の化学成分を示す表

【図7】５０００系の各アルミニウム合金の化学成分を示す表

【図8】６０００，７０００系の各アルミニウム合金の化学成分を示す表

【図9】実施形態２に係るアルミニウム合金板の板面を上方から視た図

【図10】実施形態３に係るアルミニウム合金板の板面を上方から視た図

【発明を実施するための形態】

【0030】

＜実施形態１＞
本開示の実施形態１に係るアルミニウム合金板１００を図１から図８によって説明する。尚、各図面の一部には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図で共通した方向となるように描かれている。Ｚ軸方向は、アルミニウム合金板１００の板厚方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、板厚方向に交わる方向である。特に、アルミニウム合金板１００の板面１００Ａにおいて、Ｘ軸方向又はＹ軸方向を、板面方向と呼ぶ。

【0031】

図１及び図２に示すように、アルミニウム合金板１００は、後述する接合体３０がＹ軸方向に延びるように圧延されることにより、Ｙ軸方向を長辺としＸ軸方向を短辺とする長板状をなした圧延板とされる。アルミニウム合金板１００は、第１アルミニウム合金１０と、第１アルミニウム合金１０に接合した２つの第２アルミニウム合金２０，２１と、を備える。第１アルミニウム合金１０は、Ｚ軸方向を板厚方向とし、Ｙ軸方向を長辺とする板状体をなしている。第１アルミニウム合金１０は、板面１００Ａ側において、３つの凸部１１，１３，１５と、２つの凹部１２，１４と、を備える。凸部１１，１３，１５及び凹部１２，１４は、それぞれＹ軸方向に延びており、Ｘ軸方向に並んでいる。Ｘ軸方向において隣り合う２つの凸部１１，１３の間に、凹部１２が形成されている。同様に、Ｘ軸方向において隣り合う２つの凸部１３，１５の間に、凹部１４が形成されている。凹部１２，１４には、それぞれ、２つの第２アルミニウム合金２０，２１が、接合している。

【0032】

第２アルミニウム合金２０，２１は、Ｚ軸方向を板厚方向とし、Ｙ軸方向を長辺とする板状体をなしている。第２アルミニウム合金２０，２１の板厚は、第１アルミニウム合金１０の板厚よりも薄い。第２アルミニウム合金２０，２１は、その上面（板面）２０Ａ，２１Ａが、凸部１１，１３，１５の上面１１Ａ，１３Ａ，１５Ａと面一になっている。第２アルミニウム合金２０，２１の上面２０Ａ，２１Ａと、凸部１１，１３，１５の上面１１Ａ，１３Ａ，１５Ａは、アルミニウム合金板１００の板面（上面）１００Ａを構成している。

【0033】

第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１は、アルミニウム合金板１００の板面方向のうちの一つであるＸ軸方向に隣接して接合されている。アルミニウム合金板１００の板面１００Ａでは、凸部１１の上面１１Ａ、第２アルミニウム合金２０の上面２０Ａ、凸部１３の上面１３Ａ、第２アルミニウム合金２１の上面２１Ａ、及び凸部１５の上面１５Ａが、Ｘ軸方向においてこの順で隣接して並んでいる。

【0034】

第２アルミニウム合金２０は、Ｘ軸方向における両側の側面２０Ｂ（図３参照）が、凹部１２において底壁１２Ａから立ち上がる立壁１２Ｂ，１２Ｃに接合されており、Ｚ軸方向における下側の底面が、凹部１２の底壁１２Ａに接合されている。立壁１２Ｂ，１２Ｃは、底壁１２Ａに対し垂直に立ち上がっていてもよく、上方に向かうほどＸ軸方向における両側にテーパ状に広がっていてもよい。具体的には、底壁１２Ａに垂直に交わる垂直線に対して立壁１２Ｂ，１２ＣがＸ軸方向に広がるように傾斜した傾斜角（テーパ角）が、０度以上３０度以下でもよく、好ましくは、１度以上３０度以下でもよい（この傾斜角が０度の場合、立壁１２Ｂ，１２Ｃは、底壁１２Ａに対し垂直に立ち上がっている）。尚、第２アルミニウム合金２０は、凹部１２の凹形状に倣う形をなしており、凹部１２がテーパ状をなしている場合は、第２アルミニウム合金２０もこれに倣うように（側面２０Ｂが立壁１２Ｂ，１２Ｃと同じ傾斜角となるような）テーパ状をなすこととする。

【0035】

同様に、第２アルミニウム合金２１は、Ｘ軸方向における両側の側面２１Ｂ（図３参照）が、凹部１４において底壁１４Ａから立ち上がる立壁１４Ｂ，１４Ｃに接合されており、Ｚ軸方向における下側の底面が、凹部１４の底壁１４Ａに接合されている。立壁１４Ｂ，１４Ｃは、底壁１４Ａに対し垂直に立ち上がっていてもよく、上方に向かうほどテーパ状に広がっていてもよい。具体的には、底壁１４Ａに垂直に交わる垂直線に対して立壁１４Ｂ，１４ＣがＸ軸方向に広がるように傾斜した傾斜角（テーパ角）が、０度以上３０度以下でもよく、好ましくは、１度以上３０度以下でもよい（この傾斜角が０度の場合、立壁１４Ｂ，１４Ｃは、底壁１４Ａに対し垂直に立ち上がっている）。尚、第２アルミニウム合金２１は、凹部１４の凹形状に倣う形をなしており、凹部１４がテーパ状をなしている場合は、第２アルミニウム合金２１もこれに倣うように（側面２１Ｂが立壁１４Ｂ，１４Ｃと同じ傾斜角となるような）テーパ状をなすこととする。

【0036】

第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１の材料としては、アルミニウムを主成分として含む合金であれば、特に限定されない。第２アルミニウム合金２０，２１の材料としては、第１アルミニウム合金１０とは化学成分が異なるものであればよい。第２アルミニウム合金２０の材料は、第２アルミニウム合金２１と同一の化学成分でもよく、異なる化学成分でもよい。

【0037】

具体的に、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１の材料としては、図６から図８に示すように、ＪＩＳ２０１４，２０１７，２１１７，２０２４，２０３０等の２０００系のアルミニウム合金、ＪＩＳ３００４，３１０４，３００５，３１０５等の３０００系のアルミニウム合金、ＪＩＳ４００４，４１０４，４０３２，４０４７等の４０００系のアルミニウム合金、ＪＩＳ５００５，５０２１，５０４１，５０４２，５０５０，５０５２，５１５４，５４５４，５７５４，５０５６，５４５６，５０８２，５１８２，５０８３，５０８６等の５０００系のアルミニウム合金、ＪＩＳ６１０１，６００５，６１１１，６０１３，６１５１，６０６１，６２６２，６０６３，６１８１，６０８２等の６０００系のアルミニウム合金、及びＪＩＳ７００３，７００５，７０２０，７０７５，７１７８等の７０００系のアルミニウム合金からなる群のうち、いずれかを採用することができる。さらに、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１の材料としては、上記アルミニウム合金に加えて、ＪＩＳ１０５０，１０７０，１０８５，１１００，１２３０，１２００等の１０００系のアルミニウム合金、及びＪＩＳ８０２１，８０７９等の８０００系のアルミニウム合金からなる群のうち、いずれかを採用することも可能である。

【0038】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、アルミニウムの純度が異なる。例えば、第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０よりもアルミニウムの純度が低くてもよく、高くてもよい。

【0039】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、添加元素（アルミニウム以外の元素）の含有量が異なる。例えば、第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｓｃ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｚｒ，Ｌｉ，Ｂｅ，Ｂｉ，Ｐｂ，及びＢからなる元素群のうち、１種又は２種以上の元素の含有量が異なる。第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、添加元素の含有量が多くてもよく、少なくてもよい。

【0040】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、アルマイト性に影響がある添加元素の含有量が異なる。アルマイト性に影響がある添加元素としては、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｏ，及びＳｎからなる群のうち、１種又は２種以上の元素を例示することができる。「アルマイト性に影響がある」とは、アルミニウム合金に対しアルマイト処理を行った場合に、酸化被膜の形成の態様が異なる、としてもよく、アルミニウム合金に対しアルマイト処理を行った場合に、例えば、耐食性、硬度、絶縁性、又は着色等の変化が異なる、としてもよい。着色の変化について、例えば、任意のアルミニウム合金に対し、シュウ酸浴により酸化被膜の厚さを２５μｍ形成するアルマイト処理を行う場合、Ｍｇを５．０質量％、Ｍｎを０．５質量％含んだアルミニウム合金は、当該アルマイト処理により褐色がかった黄色を呈するのに対し、Ｃｕを４．０質量％、Ｍｇを０．６質量％、Ｍｎを０．５質量％含んだアルミニウム合金は、当該アルマイト処理により青白色を呈する。アルマイト性に影響がある別の添加元素として、Ｍｇ，Ｃｒ，Ｔｉを例示することができる。

【0041】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、機械特性に影響がある添加元素の含有量が異なる。機械特性に影響がある添加元素としては、Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｒ，及びＺｎからなる群のうち、１種又は２種以上の元素を例示することができる。機械特性（比較的高温な状態での機械特性も含む）とは、展延性、強度、切削性、成形性（曲げ性を含む）、耐摩耗性、耐疲労性、破壊靭性、耐衝撃性、硬さ、ヤング率、引張強さ等からなる群のうち、１つまたは２つ以上の特性のことをいう。例えば、アルミニウム合金にＣｕが添加されると、強度、切削性等が向上し、Ｍｎが添加されると、強度、耐食性、成形性等が向上し、Ｓｉが添加されると、耐摩耗性、耐熱性等が向上し、Ｍｇが添加されると、成形性、溶接性、耐塩性等が向上し、Ｍｇ及びＳｉが添加されると、強度、耐食性等が向上し、Ｚｎ及びＭｇが添加されると、強度等が向上する。例えば、アルミニウム合金にＣｕ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｂｉが添加されると、切削性等が向上する。機械特性に影響がある元素とは、マトリクスの改質（平均粒子径や形状）に寄与する元素であってもよいし、第二相粒子を分布させるための元素であってもよい。

【0042】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、引張強さに影響がある添加元素の含有量が異なる。引張強さに影響がある添加元素としては、Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｓｃ，及びＦｅからなる群のうち、１種又は２種以上の元素を例示することができる。アルミニウム合金にＭｎ，Ｍｇ，Ｆｅのうち少なくとも１つが含まれる場合、固溶強化や析出強化によって引張強さが向上する。また、アルミニウム合金にＣｕ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｓｃのうち少なくとも１つが含まれる場合、析出強化によって引張強さが向上する。

【0043】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、融点に影響がある添加元素の含有量が異なる。融点に影響がある添加元素としては、Ｓｉを例示することができる。例えば、第２アルミニウム合金２０，２１は、Ｓｉを含むことにより融点が調整された４０００系のアルミニウム合金とし、第１アルミニウム合金１０は、４０００系以外の系統のアルミニウム合金としてもよい。

【0044】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、結晶の形態に影響がある添加元素の含有量が異なる。結晶の形態に影響がある添加元素としては、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｃ，及びＺｒのうち１種又は２種以上の元素を例示することができる。アルミニウム合金は多結晶であるため、結晶の形態とは、例えば、一つ一つの結晶の平均粒径やその形状等を指す。アルミニウム合金の多結晶は、後述する圧延工程において引き延ばされ、繊維状となるが、中間焼鈍等により加熱されると、その繊維状の形が元の結晶の形に戻ろうとする（再結晶しようとする）。このとき、アルミニウム合金の多結晶が繊維状の形に留まろうとする効果を、ピン止め効果と呼ぶ。例えば、アルミニウム合金のＣｕの含有量が多いと、ピン止め効果が促進されることにより、再結晶が抑制され（繊維状の形に留まり易くなる）、アルミニウム合金のＣｕの含有量が少ないと、ピン止め効果が抑制されることにより、再結晶が促進される（繊維状の形に留まり難くなる）。よって、結晶の形態に影響がある添加元素とは、ピン止め効果の促進又は再結晶の抑制に影響のある元素、と呼ぶことができる。また、添加元素とは、アルミニウム合金の母材の結晶の形態に影響がある元素、と呼ぶことができる。

【0045】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、耐食性に影響がある添加元素の含有量が異なる。耐食性に影響がある添加元素としては、Ｃｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，及びＺｎからなる群のうち、１種又は２種以上の元素を例示することができる。これらの添加元素の添加量を調整することにより、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０との間に電位差を生じさせることができ、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０の一方を犠牲防食することができる。

【0046】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、導電率に影響がある添加元素の含有量が異なる。導電率に影響がある添加元素としては、Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｓｉ，及びＺｎからなる群のうち、１種又は２種以上の元素を例示することができる。このような添加元素は、その含有量が多いほど、アルミニウム合金の導電率が低下する。そのなかでも、Ｍｎ，Ｍｇ，Ｓｉは、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅよりも導電率の低下の程度が著しい。例えば、第２アルミニウム合金２０，２１は、Ｍｎの含有量が、第１アルミニウム合金１０よりも多い場合、第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０よりも導電率が低いといえる。

【0047】

続いて、アルミニウム合金板１００の製造方法について説明する。アルミニウム合金板１００の製造方法は、図３、及び図４に示すように、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１とを準備する準備工程と、第１アルミニウム合金１０に対し、第２アルミニウム合金２０，２１を接合（鍛接）して接合体３０を形成する接合工程（鍛接工程）と、図５に示すように、接合体３０を圧延して板状にする圧延工程と、を含む。

【0048】

準備工程では、任意の化学成分のアルミニウム合金材料を、例えば連続鋳造により造塊し、必要に応じて均質化処理を行い、例えば熱間圧延することで、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１を形成する。第１アルミニウム合金１０には、切削等により、２つの凹部１２，１４を形成する。

【0049】

次に、図３及び図４に示すように、接合工程では、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１とを所定温度で加熱し所定圧力で加圧することにより、第２アルミニウム合金２０，２１を凹部１２，１４に挿入する。具体的には、第２アルミニウム合金２０，２１のＸ軸方向における両側の側面２０Ｂ，２１Ｂが凹部１２，１４の立壁１２Ｂ，１２Ｃ，１４Ｂ，１４Ｃ（図２参照）にそれぞれ当接した状態で、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１を加熱し、その後（又は加熱と同時に）、第２アルミニウム合金２０，２１を凹部１２，１４に対し押し込むようにして加圧する（これを鍛接と呼ぶ）。このときの加熱温度は、第１アルミニウム合金１０及び第２アルミニウム合金２０，２１を構成するアルミニウム合金の融点以下としてもよく、２５０度以上５００度以下でもよく、３００度以上４５０度以下でもよく、３５０度以上４２０度以下でもよい。また、第２アルミニウム合金２０，２１を押し込む圧力は、第２アルミニウム合金２０，２１が凹部１２，１４において塑性変形を起こすことが可能な程度の圧力（熱間変形抵抗以上の圧力）とする。このような範囲によると、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１との当接部分の表面において摩擦により酸化被膜が破壊され、当該表面にアルミニウム新生面が露出することで、当接部分（第２アルミニウム合金２０，２１の側面２０Ｂ，２１Ｂと凹部１２，１４の立壁１２Ｂ，１２Ｃ，１４Ｂ，１４Ｃ）を金属接合させることができる。

【0050】

そして、第２アルミニウム合金２０，２１の底面（下面）が凹部１２，１４の底壁１２Ａ，１４Ａに到達するまで第２アルミニウム合金２０，２１を押し込むことで、図４に示すように、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１とを、アルミニウム合金板１００の板面方向のうちの一つであるＸ軸方向に隣接するように接合させてなる接合体３０を形成する。接合体３０の上面においては、凸部１１の上面１１Ａ、第２アルミニウム合金２０の上面２０Ａ、凸部１３の上面１３Ａ、第２アルミニウム合金２１の上面２１Ａ、及び凸部１５の上面１５Ａが、Ｘ軸方向においてこの順で隣接して並んでいる。

【0051】

次に、圧延工程では、例えば、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延を順に行うことにより、接合体３０を圧延して板状の圧延板にすることで、アルミニウム合金板１００を形成する。熱間圧延や冷間圧延では、図５に示すように、一対の圧延ローラ５０，５０によって接合体３０の上面３０Ａ（及び下面）に対しＺ軸方向から圧力をかけることで、接合体３０がＹ軸方向に延びるように圧延する。これにより、第２アルミニウム合金２０，２１の上面２０Ａ，２１Ａと、凸部１１，１３，１５の上面１１Ａ，１３Ａ，１５Ａと、により構成される板面１００Ａを有するアルミニウム合金板１００を製造する。

【0052】

尚、上記準備工程や圧延工程は、使用されるアルミニウム合金の種類ごとに、従来の方法と同様の方法を採用してもよい。例えば、ＪＩＳ１０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特開２０１７－１７２０３４号に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ２０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特開２０１３－１１６４７４号，又は特開２０１０－１５９４８８号に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ３０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特許第６９１２８８６号，特開２０２０－３３６３２号，特許第６６６７１８９号，国際公開第２０１９／０５８９３５号，国際公開第２０１９／０６６０４９号，又は特開２０１８－３０７４号等の公報に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ４０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特許第６６４９８８９号，特許第５６９８４１６号，特許第５６０２７４７号，特開２０１３－１１６４７３号，特許第５２６１２１４号，特許第４６３６５２０号，又は特許第３９８２８４９号等の公報に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ５０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特許第６９６１３９５号，特許第５９４４８６２号，特開２０１３－１２３６２号，特開２００９－１４８８２３号，特開２００９－２０９４２６号，又は特開平８－８５８８０号等の公報に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ６０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特開２０１９－０２６８７６号，特開２０１９－０５６１６３号，特開２０１９－１７３１１８号，特開２０２０－５０３４２８号，国際公開第２０１８／００３７０９号，国際公開第２０１８／０１２５９７号，国際公開第２０１９／０２１８９９号，特許第６４５２３８４号，特許第６４６７１５４号，特許第６５１２９６３号，特許第６５８１３４７号，又は特許第６５８５４３５号等の公報に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ７０００系のアルミニウム合金を用いる場合、国際公開第２０２１／０７０９００号，特許第６９７９９９１号，特許第５４３１７９５号，特許第５２７６３４１号，特許第４６６９９０３号，特許第４７３６０４８号，又は特開２０１０－１５９４８９号等の公報に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ８０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特開２０１６－４１８３１号に記載の方法を採用してもよい。また、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１とで用いられるアルミニウム合金の系統が異なる場合（例えば、第１アルミニウム合金１０に２０００系を採用し、第２アルミニウム合金２０，２１に３０００系を採用する場合）、準備工程や圧延工程における温度、圧力等の製造条件は、中間の値となる製造条件（２０００系における製造条件と３０００系における製造条件との間で、中間の値となる条件）を採用してもよい。

【0053】

続いて、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、アルミニウム合金板１００であって、第１アルミニウム合金１０と、第１アルミニウム合金１０とは化学成分が異なり、第１アルミニウム合金１０に接合した第２アルミニウム合金２０，２１と、を備えた圧延板とされ、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１は、当該アルミニウム合金板１００の板面方向に隣接して接合されている、アルミニウム合金板１００を示した。

【0054】

このような構成によると、アルミニウム合金板１００の板面１００Ａにおいて、特性の異なる２種類の合金が表れた圧延板とすることができる。

【0055】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、アルミニウムの純度が異なる。

【0056】

このようなアルミニウム合金板１００によると、例えば、第１アルミニウム合金１０の材料として高純度（但し、工業的に比較的低コストで量産可能な範囲の純度）のアルミニウムを採用し、第２アルミニウム合金２０，２１の材料としてアルミニウム以外の元素を比較的多く含んだ低純度のアルミニウムを採用することで、第２アルミニウム合金２０，２１の特性を発揮させつつ、第１アルミニウムによってコストダウンを図ることができる。

【0057】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、添加元素の含有量が異なる。

【0058】

このようなアルミニウム合金板１００によると、添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面１００Ａに表れた圧延板とすることができる。

【0059】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、アルマイト性に影響がある添加元素の含有量が異なる。

【0060】

このようなアルミニウム合金板１００によると、アルマイト性に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった（例えば、アルマイト処理を行った場合に色が異なる）２種類の合金が、板面１００Ａに表れた圧延板とすることができる。

【0061】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、機械特性に影響がある添加元素の含有量が異なる。

【0062】

このようなアルミニウム合金板１００によると、機械特性に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面１００Ａに表れた圧延板とすることができる。

【0063】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、引張強さに影響がある添加元素の含有量が異なる。

【0064】

このようなアルミニウム合金板１００によると、機械特性のうち、引張強さに影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面１００Ａに表れた圧延板とすることができる。

【0065】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、融点に影響がある添加元素の含有量が異なる。

【0066】

このようなアルミニウム合金板１００によると、融点に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面１００Ａに表れた圧延板とすることができる。例えば、第２アルミニウム合金２０，２１が、第１アルミニウム合金１０に対し融点が低い場合、第２アルミニウム合金２０，２１を他の部材と溶融接合する部分とし、第１アルミニウム合金１０を接合性以外の特性が第２アルミニウム合金２０，２１よりも優れた部分とすることができる。第１アルミニウム合金１０の融点を低くしなくてもアルミニウム合金板１００を他の部材と接合させることができるため、第１アルミニウム合金１０の材料設計の自由度を高めることができる。結果として、接合性と他の特性とを両立させたアルミニウム合金板１００を製造することができる。

【0067】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、結晶の形態に影響がある添加元素の含有量が異なる。

【0068】

このようなアルミニウム合金板１００によると、結晶の形態に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面１００Ａに表れた圧延板とすることができる。

【0069】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、耐食性に影響がある添加元素の含有量が異なる。

【0070】

このようなアルミニウム合金板１００によると、耐食性に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面１００Ａに表れた圧延板とすることができる。

【0071】

第２アルミニウム合金２０，２１は、第１アルミニウム合金１０に対し、導電率に影響がある添加元素の含有量が異なる。

【0072】

このようなアルミニウム合金板１００によると、導電率に影響がある添加元素の含有量に基づいて特性が異なった２種類の合金が、板面１００Ａに表れた圧延板とすることができる。例えば、第２アルミニウム合金２０，２１が、第１アルミニウム合金１０に対し導電率が高い場合、第１アルミニウム合金１０を導電率以外の特性が第２アルミニウム合金２０，２１よりも優れた部分とすることができる。第１アルミニウム合金１０の導電率を低くしなくてもよいため、第１アルミニウム合金１０の材料設計の自由度を高めることができる。結果として、電気伝導度と他の特性とを両立させたアルミニウム合金板１００を製造することができる。

【0073】

また、本実施形態では、アルミニウム合金板１００の製造方法であって、第１アルミニウム合金１０に対し、第１アルミニウム合金１０とは化学成分が異なる第２アルミニウム合金２０，２１を接合して接合体３０を形成する接合工程と、接合体３０を圧延して板状にする圧延工程と、を含み、接合工程では、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１とを、アルミニウム合金板１００の板面方向に隣接するように接合する、アルミニウム合金板１００の製造方法を示した。

【0074】

このような製造方法によると、その板面１００Ａにおいて、特性の異なる２種類の合金が表れた圧延板であるアルミニウム合金板１００を製造することができる。また、第１アルミニウム合金１０に対し第２アルミニウム合金２０，２１を接合した後に、この接合によってなる接合体３０を圧延してアルミニウム合金板１００とするので、第１アルミニウム合金１０と第２アルミニウム合金２０，２１との間の接合強度が高められたアルミニウム合金板１００を製造することができる。

【0075】

＜実施形態２＞
次に、本開示の実施形態２を図９によって説明する。尚、紙面奥手前方向は、アルミニウム合金板２００の板厚方向であって、上記実施形態１におけるＺ軸方向に相当する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、板厚方向に交わる方向である。

【0076】

アルミニウム合金板２００は、接合体がＹ軸方向に延びるように圧延されることにより、Ｙ軸方向を長辺としＸ軸方向を短辺とする長板状をなした圧延板とされる。アルミニウム合金板２００は、第１アルミニウム合金２１０と、第１アルミニウム合金２１０とは化学成分が異なり、第１アルミニウム合金２１０に接合した２つの第２アルミニウム合金２２０，２２１と、を備える。第１アルミニウム合金２１０は、Ｚ軸方向を板厚方向とし、Ｙ軸方向を長辺とする板状体をなしている。第２アルミニウム合金２２０，２２１は、Ｚ軸方向を板厚方向とし、Ｘ軸方向を長辺とする板状体をなしている。第１アルミニウム合金２１０は、Ｘ軸方向に延びた上方視長方形状であって、紙面手前側の方向に凸状をなした３つの凸部２１１，２１３，２１５と、Ｘ軸方向に延びた上方視長方形状であって、３つの凸部２１１，２１３，２１５の間にそれぞれ配された２つの凹部（不図示）と、を備える。この２つの凹部の紙面手前側には、第２アルミニウム合金２２０，２２１が嵌合する形で鍛接され、接合している（図９では、第２アルミニウム合金２２０，２２１の紙面奥側に２つの凹部が配されている）。

【0077】

第２アルミニウム合金２２０，２２１は、その上面（板面）２２０Ａ，２２１Ａが、凸部２１１，２１３，２１５の上面２１１Ａ，２１３Ａ，２１５Ａと面一になっている。第２アルミニウム合金２２０，２２１の上面２２０Ａ，２２１Ａと、凸部２１１，２１３，２１５の上面２１１Ａ，２１３Ａ，２１５Ａは、アルミニウム合金板２００の板面２００Ａを構成している。第１アルミニウム合金２１０と第２アルミニウム合金２２０，２２１は、アルミニウム合金板２００の板面方向のうちの一つであるＹ軸方向に隣接して接合されている。アルミニウム合金板２００の板面２００Ａでは、凸部２１１の上面２１１Ａ、第２アルミニウム合金２２０の上面２２０Ａ、凸部２１３の上面２１３Ａ、第２アルミニウム合金２２１の上面２２１Ａ、及び凸部２１５の上面２１５Ａが、Ｙ軸方向においてこの順で隣接して並んでいる。

【0078】

＜実施形態３＞
次に、本開示の実施形態３を図１０によって説明する。尚、紙面奥手前方向は、アルミニウム合金板３００の板厚方向であって、上記実施形態１におけるＺ軸方向に相当する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、板厚方向に交わる方向である。

【0079】

アルミニウム合金板３００は、接合体がＹ軸方向に延びるように圧延されることにより、Ｙ軸方向を長辺としＸ軸方向を短辺とする長板状をなした圧延板とされる。アルミニウム合金板３００は、第１アルミニウム合金３１０と、第１アルミニウム合金３１０とは化学成分が異なり、第１アルミニウム合金３１０に接合した第２アルミニウム合金３２０と、を備える。第１アルミニウム合金３１０は、Ｚ軸方向を板厚方向とし、Ｙ軸方向を長辺とする板状体をなしている。第２アルミニウム合金３２０は、Ｚ軸方向を板厚方向とし、上方視円形状をなした円板である。第１アルミニウム合金３１０は、紙面手前側の方向に凸状をなした凸部３１１と、上方視円形状をなすように紙面奥側に窪んだ凹部（不図示）と、を備える。この凹部の紙面手前側には、第２アルミニウム合金３２０が嵌合する形で鍛接され、円板状の第２アルミニウム合金３２０の側面が第１アルミニウム合金３１０と接合している（図１０では、第２アルミニウム合金３２０の紙面奥側に凹部が配されている）。

【0080】

第２アルミニウム合金３２０は、その上面（板面）３２０Ａが、凸部３１１の上面３１１Ａと面一になっている。第２アルミニウム合金３２０の上面３２０Ａと、凸部３１１の上面３１１Ａは、アルミニウム合金板３００の板面３００Ａを構成している。第１アルミニウム合金３１０と第２アルミニウム合金３２０は、アルミニウム合金板３００の板面方向であるＸ軸方向及びＹ軸方向に隣接して接合されている。

【0081】

＜他の実施形態＞
本開示は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されず、例えば次のような実施形態も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

【0082】

（１）上記実施形態以外にも、第２アルミニウム合金の数や形は適宜変更可能である。例えば、第２アルミニウム合金は、３つでもよく、４つ以上でもよいし、さらに２つ以上の第２アルミニウム合金が化学成分の異なる２種類以上のアルミニウム合金によって構成されていてもよい。また、第２アルミニウム合金は、上方視四角形状等の多角形状、十字状、不定形状等、種々の形状をなしていてもよい。

【0083】

（２）上記実施形態では、第１アルミニウム合金及び第２アルミニウム合金の材料として、ＪＩＳ２０００系から７０００系のものを例示したが、これに限定されない。例えば、アルミニウム合金の材料は、ＪＩＳ１０００系のものを採用してもよいし、上記実施形態に挙げられていないＪＩＳ１０００系から８０００系のものを採用してもよい。

【0084】

（３）上記実施形態以外にも、第１アルミニウム合金、第２アルミニウム合金、及びアルミニウム合金板の厚みや長さは適宜変更可能である。例えば、第２アルミニウム合金の厚みは、第１アルミニウム合金の厚みの半分以上であってもよい。また、例えば、アルミニウム合金板は、Ｘ軸方向における長さとＹ軸方向における長さが同じ（上方視方形状）であってもよく、Ｘ軸方向における長さがＹ軸方向における長さよりも長くてもよい。圧延板において、第２アルミニウムが存在するのは一方の面のみに限らず、圧延板の両面に第２アルミニウムが存在してもよい。この場合、接合工程において２つ以上の第２アルミニウム合金を第１アルミニウム合金の両面から接合すればよい。

【符号の説明】

【0085】

１０，２１０，３１０…第１アルミニウム合金、２０，２１，２２０，２２１，３２０…第２アルミニウム合金、３０…接合体、１００，２００，３００…アルミニウム合金板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】