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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-06-30
(45)【発行日】2025-07-08
(54)【発明の名称】アルミニウム合金展伸材の製造方法
(51)【国際特許分類】
C22F 1/043 20060101AFI20250701BHJP
C22C 21/02 20060101ALI20250701BHJP
C22F 1/00 20060101ALN20250701BHJP
【ＦＩ】
C22F1/043
C22C21/02
C22F1/00 623
C22F1/00 627
C22F1/00 630A
C22F1/00 630K
C22F1/00 682
C22F1/00 683
C22F1/00 685Z
C22F1/00 686A
C22F1/00 691B
C22F1/00 691C
C22F1/00 694A
C22F1/00 694B
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2025056291
(22)【出願日】2025-03-28
【審査請求日】2025-03-28
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】秋 徹志
(72)【発明者】
【氏名】東 友東
(72)【発明者】
【氏名】鶴野 招弘
【審査官】相澤 啓祐
(56)【参考文献】
【文献】特開平０９－２５６０９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２４－０６２０４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２３－５２４６１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３２３４７１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２２Ｆ １／０４－ １／０５７
Ｃ２２Ｃ ２１／００－２１／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミニウム合金部を有するアルミニウム合金展伸材の製造方法であって、アルミニウム合金屑を含有するアルミニウム合金部用鋳塊を鋳造する鋳造工程と、
前記アルミニウム合金部用鋳塊を展伸する展伸工程と、
前記展伸工程の後に最終焼鈍を実施する最終焼鈍工程と、を有し、
前記アルミニウム合金部用鋳塊は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して、
Ｓｉ：１．０質量％以上７．５質量％以下、
Ｆｅ：０．１５質量％以上０．８質量％以下、
Ｍｎ：０．３質量％以上１．０質量％以下、を含有し、
Ｃｕ：０．５質量％以下、
Ｍｇ：２．０質量％以下、
Ｚｎ：０．７質量％以下、であり、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
前記アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対する前記Ｓｉの含有量を質量％で［Ｓｉ］、前記アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対する前記Ｍｇの含有量を質量％で［Ｍｇ］とするとき、
下記式（１）により算出される値αが０以上であるとともに、下記式（２）により算出される値βが７．５以下であり、
前記アルミニウム合金屑は、
Ｓｉ：０．５０質量％以上及びＺｎ：０．１０質量％以上を含有する、自動車用熱交換器のスクラップ、
Ｍｎ：０．５質量％以上及びＭｇ：０．８質量％以上を含有する、アルミニウム缶のスクラップ、
Ｓｉ：０．２０質量％以上、Ｆｅ：０．３５質量％以上及びＭｇ：０．２質量％以上を含有する、サッシスクラップ、並びに、
Ｓｉ：４．００質量％以上を含有する、鋳物スクラップ、
から選択された少なくとも１種を含み、
前記スクラップの合計量は、前記アルミニウム合金部用鋳塊の全質量に対して、５０質量％以上であり、
前記最終焼鈍工程における最終焼鈍温度を２６５℃以上とすることを特徴とする、アルミニウム合金展伸材の製造方法。
式（１）：α＝［Ｓｉ］－２×［Ｍｇ］
式（２）：β＝［Ｓｉ］＋２．２５×［Ｍｇ］
【請求項2】
前記アルミニウム合金屑は、前記自動車用熱交換器のスクラップ、前記アルミニウム缶のスクラップ、前記サッシスクラップ、及び前記鋳物スクラップから選択された２種以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載のアルミニウム合金展伸材の製造方法。
【請求項3】
前記最終焼鈍工程における最終焼鈍温度を３２０℃以下とすることを特徴とする、請求項１又は２に記載のアルミニウム合金展伸材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミニウム合金展伸材の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、社会全体として、カーボンニュートラルの達成が課題になっており、上記課題を解決するための種々の方法が検討されている。例えば、資源枯渇の観点から、様々なもののリサイクルが進み、多量に消費されている金属のリサイクルが以前から行われている。例えば、アルミニウムは、新地金製造時に多量の電力を消費し、ＣＯ２を排出する。したがって、リサイクルにより新地金使用量を削減することで、アルミニウム合金材の製造時のＣＯ２排出量を大幅に削減することができる。しかし、リサイクルに使用する屑の不純物の影響で、鋳物材に比べて展伸材へのリサイクル適用には様々な課題がある。
特許文献１には、アルミニウム合金鋳物屑に、サッシ屑やアルミ缶屑（ＵＢＣ：Ｕｓｅｄ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｃａｎ）又は地金を加えて、溶解して不純物を希釈し、必要に応じて、成分調整を行う、自動車部材用アルミニウム合金の製造方法が提案されている。
特許文献１には、アルミニウム合金鋳物屑に、サッシ屑やアルミ缶屑（ＵＢＣ：Ｕｓｅｄ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｃａｎ）又は地金を加えて、溶解して不純物を希釈し、必要に応じて、成分調整を行う、自動車部材用アルミニウム合金の製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平１１－２９３３６３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、上記特許文献１に記載の製造方法を使用した場合であっても、成分調整を行った後の合金中のＳｉ含有量を、例えば４．８５質量％以下とする必要がある。また、鋳物部品屑や自動車鋳物屑の使用率を高くすると、不純物の含有量が増加し、得られるアルミニウム合金材の伸びや曲げ性が著しく低下する。
【0005】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、様々な種類のアルミニウム合金屑を用いて、伸びや強度などの機械的特性が優れ、特に高い成型性を有するアルミニウム合金展伸材を高リサイクル率で製造することができる、アルミニウム合金展伸材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】
上記の目的は、本発明に係る下記［１］のアルミニウム合金展伸材の製造方法により達成される。
【0007】
［１］ アルミニウム合金部を有するアルミニウム合金展伸材の製造方法であって、
アルミニウム合金屑を含有するアルミニウム合金部用鋳塊を鋳造する鋳造工程と、
前記アルミニウム合金部用鋳塊を展伸する展伸工程と、
前記展伸工程の後に最終焼鈍を実施する最終焼鈍工程と、を有し、
前記アルミニウム合金部用鋳塊は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して、
Ｓｉ：１．０質量％以上７．５質量％以下、
Ｆｅ：０．１５質量％以上０．８質量％以下、
Ｍｎ：０．３質量％以上１．０質量％以下、を含有し、
Ｃｕ：０．５質量％以下、
Ｍｇ：２．０質量％以下、
Ｚｎ：０．７質量％以下、であり、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
前記アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対する前記Ｓｉの含有量を質量％で［Ｓｉ］、前記アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対する前記Ｍｇの含有量を質量％で［Ｍｇ］とするとき、
下記式（１）により算出される値αが０以上であるとともに、下記式（２）により算出される値βが７．５以下であり、
前記最終焼鈍工程における最終焼鈍温度を２６５℃以上とすることを特徴とする、アルミニウム合金展伸材の製造方法。
式（１）：α＝［Ｓｉ］－２×［Ｍｇ］
式（２）：β＝［Ｓｉ］＋２．２５×［Ｍｇ］
アルミニウム合金屑を含有するアルミニウム合金部用鋳塊を鋳造する鋳造工程と、
前記アルミニウム合金部用鋳塊を展伸する展伸工程と、
前記展伸工程の後に最終焼鈍を実施する最終焼鈍工程と、を有し、
前記アルミニウム合金部用鋳塊は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して、
Ｓｉ：１．０質量％以上７．５質量％以下、
Ｆｅ：０．１５質量％以上０．８質量％以下、
Ｍｎ：０．３質量％以上１．０質量％以下、を含有し、
Ｃｕ：０．５質量％以下、
Ｍｇ：２．０質量％以下、
Ｚｎ：０．７質量％以下、であり、
残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
前記アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対する前記Ｓｉの含有量を質量％で［Ｓｉ］、前記アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対する前記Ｍｇの含有量を質量％で［Ｍｇ］とするとき、
下記式（１）により算出される値αが０以上であるとともに、下記式（２）により算出される値βが７．５以下であり、
前記最終焼鈍工程における最終焼鈍温度を２６５℃以上とすることを特徴とする、アルミニウム合金展伸材の製造方法。
式（１）：α＝［Ｓｉ］－２×［Ｍｇ］
式（２）：β＝［Ｓｉ］＋２．２５×［Ｍｇ］
【0008】
また、本発明のアルミニウム合金展伸材の製造方法は、下記［２］～［４］であることが好ましい。
【0009】
［２］ 前記最終焼鈍工程における最終焼鈍温度を３２０℃以下とすることを特徴とする、［１］に記載のアルミニウム合金展伸材の製造方法。
【0010】
［３］ 前記アルミニウム合金屑は、
Ｓｉ：０．５０質量％以上及びＺｎ：０．１０質量％以上を含有する、自動車用熱交換器のスクラップ、
Ｍｎ：０．５質量％以上及びＭｇ：０．８質量％以上を含有する、アルミニウム缶のスクラップ、
Ｓｉ：０．２０質量％以上、Ｆｅ：０．３５質量％以上及びＭｇ：０．２質量％以上を含有する、サッシスクラップ、並びに、
Ｓｉ：４．００質量％以上を含有する、鋳物スクラップ、
から選択された少なくとも１種を含み、
前記スクラップの合計量は、前記アルミニウム合金部用鋳塊の全質量に対して、５０質量％以上であることを特徴とする、［１］又は［２］に記載のアルミニウム合金展伸材の製造方法。
Ｓｉ：０．５０質量％以上及びＺｎ：０．１０質量％以上を含有する、自動車用熱交換器のスクラップ、
Ｍｎ：０．５質量％以上及びＭｇ：０．８質量％以上を含有する、アルミニウム缶のスクラップ、
Ｓｉ：０．２０質量％以上、Ｆｅ：０．３５質量％以上及びＭｇ：０．２質量％以上を含有する、サッシスクラップ、並びに、
Ｓｉ：４．００質量％以上を含有する、鋳物スクラップ、
から選択された少なくとも１種を含み、
前記スクラップの合計量は、前記アルミニウム合金部用鋳塊の全質量に対して、５０質量％以上であることを特徴とする、［１］又は［２］に記載のアルミニウム合金展伸材の製造方法。
【0011】
［４］ 前記アルミニウム合金屑は、前記自動車用熱交換器のスクラップ、前記アルミニウム缶のスクラップ、前記サッシスクラップ、及び前記鋳物スクラップから選択された２種以上を含むことを特徴とする、［３］に記載のアルミニウム合金展伸材の製造方法。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係るアルミニウム合金展伸材の製造方法によれば、様々な種類のアルミニウム合金屑を用いて、伸びや強度などの機械的特性が優れ、特に高い成型性を有するアルミニウム合金展伸材を高リサイクル率で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
アルミニウム合金屑は今後の需要拡大によって市場からの入手が困難になると予想される。そこで本願発明者らは、特定の合金屑に限定せず、多様な合金屑の配合が可能となるアルミニウム合金展伸材の製造方法について鋭意検討を行った。また、Ｓｉ及びＭｇの含有量や、これらの比率等がアルミニウム合金材の成形性に大きく影響を与える。そこで、本願発明者らは、各成分の含有量の好適な範囲、及びＳｉ含有量とＭｇ含有量との好適なバランスを有するアルミニウム合金展伸材の製造方法を見出した。
【0015】
以下、本発明の実施形態に係るアルミニウム合金展伸材の製造方法について説明する。なお、本明細書において、「アルミニウム合金展伸材」を、単に「展伸材」ということがある。
【0016】
［アルミニウム合金展伸材の製造方法］
本実施形態に係るアルミニウム合金展伸材の製造方法は、アルミニウム合金部を有するアルミニウム合金展伸材の製造方法であり、鋳造工程と、展伸工程と、最終焼鈍工程と、を有する。アルミニウム合金部を有するアルミニウム合金展伸材の製造方法について、以下に詳細に説明する。
本実施形態に係るアルミニウム合金展伸材の製造方法は、アルミニウム合金部を有するアルミニウム合金展伸材の製造方法であり、鋳造工程と、展伸工程と、最終焼鈍工程と、を有する。アルミニウム合金部を有するアルミニウム合金展伸材の製造方法について、以下に詳細に説明する。
【0017】
〔鋳造工程〕
鋳造工程は、アルミニウム合金屑を含有するアルミニウム合金部用鋳塊を鋳造する工程である。より具体的には、後述する化学組成となるように、種々のアルミニウム合金屑を使用し、必要に応じて調整用の地金を添加した材料合金を溶解して、得られた溶湯から、特定の合金組成を有するアルミニウム合金部用鋳塊を作製する。アルミニウム合金を溶解、鋳造する方法は、特に限定されず、常法あるいは公知の方法を用いればよい。アルミニウム合金部用鋳塊に含有される化学成分及びその含有量の限定理由について、以下に具体的に説明する。
鋳造工程は、アルミニウム合金屑を含有するアルミニウム合金部用鋳塊を鋳造する工程である。より具体的には、後述する化学組成となるように、種々のアルミニウム合金屑を使用し、必要に応じて調整用の地金を添加した材料合金を溶解して、得られた溶湯から、特定の合金組成を有するアルミニウム合金部用鋳塊を作製する。アルミニウム合金を溶解、鋳造する方法は、特に限定されず、常法あるいは公知の方法を用いればよい。アルミニウム合金部用鋳塊に含有される化学成分及びその含有量の限定理由について、以下に具体的に説明する。
【0018】
＜アルミニウム合金部用鋳塊＞
（Ｓｉ：１．０質量％以上７．５質量％以下）
Ｓｉは、再結晶核となり得るサイズのＳｉの化合物やＳｉ粒を生成しやすい元素である。一方、Ｓｉの含有量が過剰となるとＳｉの化合物やＳｉ粒が更に粗大化し易くなり、伸びが低下して成形性の低下につながる。なお、Ｓｉは、種々のアルミニウム合金屑に含有されている元素である。本実施形態においては、Ｓｉの含有量を用いた特定の式により算出される値、及び最終焼鈍温度を適切な範囲に規定しているため、高いリサイクル率であっても、伸びや強度などの機械的特性が良好となり、アルミニウム合金部の成形性を向上させることができる。
（Ｓｉ：１．０質量％以上７．５質量％以下）
Ｓｉは、再結晶核となり得るサイズのＳｉの化合物やＳｉ粒を生成しやすい元素である。一方、Ｓｉの含有量が過剰となるとＳｉの化合物やＳｉ粒が更に粗大化し易くなり、伸びが低下して成形性の低下につながる。なお、Ｓｉは、種々のアルミニウム合金屑に含有されている元素である。本実施形態においては、Ｓｉの含有量を用いた特定の式により算出される値、及び最終焼鈍温度を適切な範囲に規定しているため、高いリサイクル率であっても、伸びや強度などの機械的特性が良好となり、アルミニウム合金部の成形性を向上させることができる。
【0019】
アルミニウム合金用鋳塊部中のＳｉ含有量が１．０質量％未満であると、再結晶核となる化合物が不足して所望の伸びを得ることが困難になる。また、アルミニウム合金部用鋳塊中のＳｉ含有量が１．０質量％未満であると、高Ｓｉ含有量のアルミニウム合金屑の使用量を低減する必要があり、リサイクル率を向上させることができない。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＳｉ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して１．０質量％以上とし、１．５質量％以上であることが好ましく、２．０質量％以上であることがより好ましい。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＳｉ含有量が７．５質量％を超えると、巨大なＳｉの化合物やＳｉ粒が形成され易くなり、伸びが低下して成形性の低下につながる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＳｉ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して７．５質量％以下とし、６．０質量％以下であることが好ましく、５．０質量％以下であることがより好ましい。
【0020】
（Ｆｅ：０．１５質量％以上０．８質量％以下）
Ｆｅは、再結晶核となり得るサイズの金属間化合物を形成しやすい元素である。したがって、Ｆｅ含有量が０．１５質量％未満であると、再結晶核となる化合物が不足して所望の伸びを得ることが困難になる。また、アルミニウム合金屑中には、一般的にＦｅが含まれているため、アルミニウム合金部用鋳塊中のＦｅ含有量を０．１５質量％未満とするためには、高純度のアルミニウム地金を使用する必要があり、製造コストが高くなる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＦｅ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊の全質量に対して０．１５質量％以上とし、０．２質量％以上とすることが好ましく、０．２５質量％以上とすることがより好ましい。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＦｅ含有量が０．８質量％を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、伸びが低下して成形性の低下につながる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＦｅ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．８質量％以下とし、０．７５質量％以下であることが好ましく、０．７質量％以下であることがより好ましい。
Ｆｅは、再結晶核となり得るサイズの金属間化合物を形成しやすい元素である。したがって、Ｆｅ含有量が０．１５質量％未満であると、再結晶核となる化合物が不足して所望の伸びを得ることが困難になる。また、アルミニウム合金屑中には、一般的にＦｅが含まれているため、アルミニウム合金部用鋳塊中のＦｅ含有量を０．１５質量％未満とするためには、高純度のアルミニウム地金を使用する必要があり、製造コストが高くなる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＦｅ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊の全質量に対して０．１５質量％以上とし、０．２質量％以上とすることが好ましく、０．２５質量％以上とすることがより好ましい。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＦｅ含有量が０．８質量％を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、伸びが低下して成形性の低下につながる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＦｅ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．８質量％以下とし、０．７５質量％以下であることが好ましく、０．７質量％以下であることがより好ましい。
【0021】
（Ｍｎ：０．３質量％以上１．０質量％以下）
Ｍｎは、アルミニウム合金部の強度を向上させる効果を有する元素である。アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｎ含有量が０．３質量％未満であると、強度を向上させる効果を十分に得ることができない。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対するＭｎ含有量は０．３質量％以上とし、０．４質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましい。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｎ含有量が１．０質量％を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、伸びが低下して成形性の低下につながる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｎ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して１．０質量％以下とし、０．９５質量％以下であることが好ましく、０．９質量％以下であることがより好ましい。
Ｍｎは、アルミニウム合金部の強度を向上させる効果を有する元素である。アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｎ含有量が０．３質量％未満であると、強度を向上させる効果を十分に得ることができない。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対するＭｎ含有量は０．３質量％以上とし、０．４質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましい。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｎ含有量が１．０質量％を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、伸びが低下して成形性の低下につながる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｎ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して１．０質量％以下とし、０．９５質量％以下であることが好ましく、０．９質量％以下であることがより好ましい。
【0022】
（Ｃｕ：０．５質量％以下）
Ｃｕは、展伸材の強度及び成形性に影響を与える元素である。アルミニウム合金屑中には、一般的にＣｕが含まれるが、本実施形態において、アルミニウム合金部用鋳塊中に含有されるＣｕは０質量％でもよい。ただし、強度の向上を目的としてアルミニウム合金部にＣｕを含有させる場合に、アルミニウム合金部用鋳塊中のＣｕ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．１質量％以上であることが好ましく、０．１５質量％以上であることがより好ましい。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＣｕ含有量が０．５質量％を超えると、伸びが低下して成形性の低下につながる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＣｕ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．５質量％以下とし、０．４５質量％以下であることが好ましく、０．４質量％以下であることがより好ましい。
Ｃｕは、展伸材の強度及び成形性に影響を与える元素である。アルミニウム合金屑中には、一般的にＣｕが含まれるが、本実施形態において、アルミニウム合金部用鋳塊中に含有されるＣｕは０質量％でもよい。ただし、強度の向上を目的としてアルミニウム合金部にＣｕを含有させる場合に、アルミニウム合金部用鋳塊中のＣｕ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．１質量％以上であることが好ましく、０．１５質量％以上であることがより好ましい。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＣｕ含有量が０．５質量％を超えると、伸びが低下して成形性の低下につながる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＣｕ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．５質量％以下とし、０．４５質量％以下であることが好ましく、０．４質量％以下であることがより好ましい。
【0023】
（Ｍｇ：２．０質量％以下）
Ｍｇは、展伸材の強度および成形性に影響を与える元素である。本実施形態において、アルミニウム合金部用鋳塊中に含有されるＭｇは０質量％でもよい。ただし、強度の向上を目的としてアルミニウム合金部にＭｇを含有させる場合に、アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｇ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．１質量％以上であることが好ましく、０．２質量％以上であることがより好ましい。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｇ含有量が２．０質量％を超えると、巨大なＭｇの化合物が生成されやすくなるために、伸びが低下して成形性の低下につながる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｇ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して２．０質量％以下とし、１．５質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以下であることがより好ましい。
Ｍｇは、展伸材の強度および成形性に影響を与える元素である。本実施形態において、アルミニウム合金部用鋳塊中に含有されるＭｇは０質量％でもよい。ただし、強度の向上を目的としてアルミニウム合金部にＭｇを含有させる場合に、アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｇ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．１質量％以上であることが好ましく、０．２質量％以上であることがより好ましい。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｇ含有量が２．０質量％を超えると、巨大なＭｇの化合物が生成されやすくなるために、伸びが低下して成形性の低下につながる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＭｇ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して２．０質量％以下とし、１．５質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以下であることがより好ましい。
【0024】
（Ｚｎ：０．７質量％以下）
本実施形態において、アルミニウム合金部用鋳塊中に含有されるＺｎは０質量％でもよい。ただし、アルミニウム合金屑中には、一般的にＺｎが含まれるため、アルミニウム合金部用鋳塊中のＺｎ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．１質量％以上となると考えられる。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＺｎ含有量が０．７質量％を超えると、ＭｇＺｎ２などの析出物の増加により伸びが低下して成形性の低下につながる可能性がある。また、アルミニウム合金部用鋳塊中のＺｎ含有量が０．７質量％を超えると、孔食電位が卑になり、腐食速度が大きくなる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＺｎ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．７質量％以下とし、０．６５質量％以下であることが好ましく、０．６質量％以下であることがより好ましい。
本実施形態において、アルミニウム合金部用鋳塊中に含有されるＺｎは０質量％でもよい。ただし、アルミニウム合金屑中には、一般的にＺｎが含まれるため、アルミニウム合金部用鋳塊中のＺｎ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．１質量％以上となると考えられる。一方、アルミニウム合金部用鋳塊中のＺｎ含有量が０．７質量％を超えると、ＭｇＺｎ２などの析出物の増加により伸びが低下して成形性の低下につながる可能性がある。また、アルミニウム合金部用鋳塊中のＺｎ含有量が０．７質量％を超えると、孔食電位が卑になり、腐食速度が大きくなる。したがって、アルミニウム合金部用鋳塊中のＺｎ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．７質量％以下とし、０．６５質量％以下であることが好ましく、０．６質量％以下であることがより好ましい。
【0025】
（その他の元素）
本実施形態に係るアルミニウム合金展伸材において、アルミニウム合金部用鋳塊中のＡｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｍｇ及びＺｎの合計は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して９８．５質量％以上であることが好ましく、９９質量％以上であることがより好ましく、９９．５質量％以上であることがさらに好ましい。
なお、上記元素の他の元素としては、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｓｂ及びＣａ等が挙げられる。これらの元素は、アルミニウム合金屑に含有されている可能性がある元素であるため、これらの合金屑を用いて得られるアルミニウム合金部用鋳塊中にも含有される可能性がある。本実施形態において、アルミニウム合金部用鋳塊中のＣｒ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｓｂ及びＣａの含有量は特に限定されないが、例えば、Ｃｒ含有量は０．１質量％以下であることが好ましく、Ｚｒ含有量は０．１質量％以下であることが好ましく、Ｎｉ含有量は０．２質量％以下であることが好ましく、Ｓｎ含有量は０．１質量％以下であることが好ましく、Ｓｒ含有量は０．１８質量％以下であることが好ましく、Ｓｂ含有量は０．５質量％以下であることが好ましく、Ｃａ含有量は０．１質量％以下であることが好ましい。
本実施形態に係るアルミニウム合金展伸材において、アルミニウム合金部用鋳塊中のＡｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｍｇ及びＺｎの合計は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して９８．５質量％以上であることが好ましく、９９質量％以上であることがより好ましく、９９．５質量％以上であることがさらに好ましい。
なお、上記元素の他の元素としては、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｓｂ及びＣａ等が挙げられる。これらの元素は、アルミニウム合金屑に含有されている可能性がある元素であるため、これらの合金屑を用いて得られるアルミニウム合金部用鋳塊中にも含有される可能性がある。本実施形態において、アルミニウム合金部用鋳塊中のＣｒ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｓｂ及びＣａの含有量は特に限定されないが、例えば、Ｃｒ含有量は０．１質量％以下であることが好ましく、Ｚｒ含有量は０．１質量％以下であることが好ましく、Ｎｉ含有量は０．２質量％以下であることが好ましく、Ｓｎ含有量は０．１質量％以下であることが好ましく、Ｓｒ含有量は０．１８質量％以下であることが好ましく、Ｓｂ含有量は０．５質量％以下であることが好ましく、Ｃａ含有量は０．１質量％以下であることが好ましい。
【0026】
（残部：Ａｌ及び不可避的不純物）
本実施形態におけるアルミニウム合金部用鋳塊の残部は、Ａｌ及び不可避的不純物である。不可避的不純物としては、例えば、Ｎａ等が挙げられる。なお、アルミニウム合金部用鋳塊中のＮａ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．００２質量％以下であることが好ましい。また、アルミニウム合金部用鋳塊中のＡｌ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して８０質量％以上であることが好ましく、アルミニウム合金部用鋳塊中の不可避的不純物の合計量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して、０．１５質量％以下とすることが好ましい。
本実施形態におけるアルミニウム合金部用鋳塊の残部は、Ａｌ及び不可避的不純物である。不可避的不純物としては、例えば、Ｎａ等が挙げられる。なお、アルミニウム合金部用鋳塊中のＮａ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して０．００２質量％以下であることが好ましい。また、アルミニウム合金部用鋳塊中のＡｌ含有量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して８０質量％以上であることが好ましく、アルミニウム合金部用鋳塊中の不可避的不純物の合計量は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対して、０．１５質量％以下とすることが好ましい。
【0027】
次に、アルミニウム合金部用鋳塊におけるＳｉ含有量とＭｇ含有量とを用いた式について説明する。
【0028】
（式（１）により算出される値α：０以上）
Ｓｉ含有量に対して、Ｍｇ含有量が増加しすぎると、固溶強化又は析出効果の影響により強度が高くなって伸びが低下する。本実施形態においては、Ｓｉ含有量及びＭｇ含有量の成形性への影響を下記式（１）により表している。すなわち、下記式（１）により算出される値αが０よりも小さい値になると、伸びが低下してアルミニウム合金部の成形性が悪くなる。したがって、上記値αは０以上とし、０．５以上であることが好ましく、０．７５以上であることがより好ましい。
Ｓｉ含有量に対して、Ｍｇ含有量が増加しすぎると、固溶強化又は析出効果の影響により強度が高くなって伸びが低下する。本実施形態においては、Ｓｉ含有量及びＭｇ含有量の成形性への影響を下記式（１）により表している。すなわち、下記式（１）により算出される値αが０よりも小さい値になると、伸びが低下してアルミニウム合金部の成形性が悪くなる。したがって、上記値αは０以上とし、０．５以上であることが好ましく、０．７５以上であることがより好ましい。
【0029】
式（１）：α＝［Ｓｉ］－２×［Ｍｇ］
【0030】
（式（２）により算出される値β：７．５以下）
Ｓｉ含有量とＭｇ含有量がいずれも高い値になると、巨大なＭｇ２Ｓｉの析出物が増加し、その析出物の影響で伸びが低下してしまう。本実施形態においては、析出物が与える影響を下記式（２）により表している。すなわち、下記式（２）により算出される値βが７．５を超えると、アルミニウム合金部の伸びが低下する。したがって、上記値βは、７．５以下とし、７．０以下であることが好ましく、６．５以下であることがより好ましい。
Ｓｉ含有量とＭｇ含有量がいずれも高い値になると、巨大なＭｇ２Ｓｉの析出物が増加し、その析出物の影響で伸びが低下してしまう。本実施形態においては、析出物が与える影響を下記式（２）により表している。すなわち、下記式（２）により算出される値βが７．５を超えると、アルミニウム合金部の伸びが低下する。したがって、上記値βは、７．５以下とし、７．０以下であることが好ましく、６．５以下であることがより好ましい。
【0031】
式（２）：β＝［Ｓｉ］＋２．２５×［Ｍｇ］
【0032】
ただし、上記式（１）及び式（２）において、［Ｓｉ］は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対するＳｉの含有量を質量％で表した値であり、［Ｍｇ］は、アルミニウム合金部用鋳塊全質量に対するＭｇの含有量を質量％で表した値である。
【0033】
なお、本実施形態におけるアルミニウム合金部は、種々のアルミニウム合金屑から高いリサイクル率で製造でき、優れた機械的性能が得られるように、アルミニウム合金部用鋳塊中の各成分の含有量や式により得られる値、最終焼鈍温度の下限値を調整したものである。リサイクル率とは、得られるアルミニウム合金部の全質量に対する、使用したアルミニウム合金屑の質量の割合を百分率で表した値である。リサイクル率が５０％以上であれば、十分な量のアルミニウム合金屑を使用してアルミニウム合金部を得ることができ、製造コストの低減とＣＯ２排出量の削減とを、十分に達成することができる。したがって、高いリサイクル率とは、５０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましく、７５％以上であることがさらに好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。
【0034】
＜アルミニウム合金屑＞
本実施形態に係る展伸材の製造方法において、アルミニウム合金部用鋳塊を鋳造する際に使用するアルミニウム合金屑については、特定の合金屑に限定せず、多様な合金屑の配合を使用することができる。具体的に、アルミニウム合金屑は、以下の（Ａ）～（Ｄ）に記載の種々のスクラップから選択された少なくとも１種を含むことが好ましく、２種以上を含むことがより好ましい。
本実施形態に係る展伸材の製造方法において、アルミニウム合金部用鋳塊を鋳造する際に使用するアルミニウム合金屑については、特定の合金屑に限定せず、多様な合金屑の配合を使用することができる。具体的に、アルミニウム合金屑は、以下の（Ａ）～（Ｄ）に記載の種々のスクラップから選択された少なくとも１種を含むことが好ましく、２種以上を含むことがより好ましい。
【0035】
（Ａ）自動車用熱交換器のスクラップ
自動車用熱交換器のスクラップとしては、市中の自動車に備えられた熱交換器を採取したスクラップと、自動車用熱交換器を製造する際の端材であるスクラップとを含む。したがって、この自動車用熱交換器のスクラップは、ろう材、心材及び犠牲陽極材を含む。自動車用熱交換器のスクラップとしては、例えば、Ｓｉ：０．５０質量％以上及びＺｎ：０．１０質量％以上を含有するものを使用することができる。
自動車用熱交換器のスクラップとしては、市中の自動車に備えられた熱交換器を採取したスクラップと、自動車用熱交換器を製造する際の端材であるスクラップとを含む。したがって、この自動車用熱交換器のスクラップは、ろう材、心材及び犠牲陽極材を含む。自動車用熱交換器のスクラップとしては、例えば、Ｓｉ：０．５０質量％以上及びＺｎ：０．１０質量％以上を含有するものを使用することができる。
【0036】
（Ｂ）アルミニウム缶のスクラップ（ＵＢＣ：Ｕｓｅｄ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｃａｎ）
アルミニウム缶のスクラップとしては、アルミニウム缶胴のスクラップと、アルミニウム缶蓋のスクラップとを含む。アルミニウム缶胴のスクラップと、アルミニウム缶蓋のスクラップとでは、含有される成分及びその含有量が異なり、例えば、アルミニウム缶胴のみが集められたスクラップや、アルミニウム缶蓋のみが集められたスクラップ、これらが混在したスクラップが存在する。本実施形態においては、これらをすべてまとめて、アルミニウム缶のスクラップとして示す。アルミニウム缶のスクラップとしては、例えば、Ｍｎ：０．５質量％以上、Ｍｇ：０．８質量％以上を含有するものを使用することができる。
アルミニウム缶のスクラップとしては、アルミニウム缶胴のスクラップと、アルミニウム缶蓋のスクラップとを含む。アルミニウム缶胴のスクラップと、アルミニウム缶蓋のスクラップとでは、含有される成分及びその含有量が異なり、例えば、アルミニウム缶胴のみが集められたスクラップや、アルミニウム缶蓋のみが集められたスクラップ、これらが混在したスクラップが存在する。本実施形態においては、これらをすべてまとめて、アルミニウム缶のスクラップとして示す。アルミニウム缶のスクラップとしては、例えば、Ｍｎ：０．５質量％以上、Ｍｇ：０．８質量％以上を含有するものを使用することができる。
【0037】
（Ｃ）サッシスクラップ
サッシスクラップとは、アルミニウム合金製の窓枠のスクラップである。サッシスクラップとしては、例えば、Ｓｉ：０．２０質量％以上、Ｆｅ：０．３５質量％以上及びＭｇ：０．２質量％以上を含有するものを使用することができる。
サッシスクラップとは、アルミニウム合金製の窓枠のスクラップである。サッシスクラップとしては、例えば、Ｓｉ：０．２０質量％以上、Ｆｅ：０．３５質量％以上及びＭｇ：０．２質量％以上を含有するものを使用することができる。
【0038】
（Ｄ）鋳物スクラップ
鋳物スクラップとは、ＪＩＳ Ｈ ５２０２に規定されたＡＣ４Ｃ材を用いた部材のスクラップや、ＪＩＳ Ｈ ５３０２に規定されたＡＤＣ１２材を用いた部材のスクラップ等を含む。鋳物スクラップとしては、いずれもＳｉ：４．００質量％以上を含有するものを使用することができる。
鋳物スクラップとは、ＪＩＳ Ｈ ５２０２に規定されたＡＣ４Ｃ材を用いた部材のスクラップや、ＪＩＳ Ｈ ５３０２に規定されたＡＤＣ１２材を用いた部材のスクラップ等を含む。鋳物スクラップとしては、いずれもＳｉ：４．００質量％以上を含有するものを使用することができる。
【0039】
本実施形態においては、上記（Ａ）～（Ｄ）に記載のスクラップの合計量が、アルミニウム合金部用鋳塊の全質量に対して、５０質量％以上であることが好ましい。すなわち、本実施形態に係る展伸材の製造方法によると、アルミニウム合金部用鋳塊に対する、上記（Ａ）～（Ｄ）に記載のスクラップの合計量が高い場合であっても、伸びや強度などの機械的特性が優れ、高い成型性を有するアルミニウム合金展伸材を得ることができる。上記（Ａ）～（Ｄ）に記載のスクラップの合計量は、アルミニウム合金部用鋳塊の全質量に対して、６０質量％以上であることがより好ましく、７５質量％以上であることがさらに好ましい。
【0040】
本実施形態においては、アルミニウム合金部用鋳塊の原料として、上記（Ａ）～（Ｄ）に記載のスクラップの他に、他のアルミニウム合金屑や地金を使用することができる。他のアルミニウム合金屑としては、自動車用熱交換器以外の自動車に含まれるアルミニウム合金屑や、家庭用電化製品に含まれるアルミニウム合金屑等が挙げられる。
【0041】
本実施形態に係る製造方法によると、上記アルミニウム合金屑から高いリサイクル率で製造でき、優れた機械的性能を有するアルミニウム合金部を得ることができる。リサイクル率とは、得られるアルミニウム合金部の全質量に対する、使用したアルミニウム合金屑の質量の割合を百分率で表した値である。本実施形態においては、上記（Ａ）～（Ｄ）に記載のスクラップの合計量が、アルミニウム合金部用鋳塊の全質量に対して、５０質量％以上であると、リサイクル率も５０％以上となる。このため、十分な量のアルミニウム合金屑を使用してアルミニウム合金部を得ることができ、製造コストの低減とＣＯ２排出量の削減とを、十分に達成することができる。リサイクル率は、５０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましく、７５％以上であることがさらに好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。
【0042】
〔均質化熱処理工程〕
次に、得られたアルミニウム合金部用鋳塊に、均質化熱処理を施す。均質化熱処理の条件は特に限定されないが、例えば、４５０℃～６２０℃とすることが好ましい。
次に、得られたアルミニウム合金部用鋳塊に、均質化熱処理を施す。均質化熱処理の条件は特に限定されないが、例えば、４５０℃～６２０℃とすることが好ましい。
【0043】
〔展伸工程〕
展伸工程は、上記アルミニウム合金部用鋳塊を展伸する工程である。展伸工程としては、例えば、熱間圧延工程や冷間圧延工程が挙げられる。それぞれの工程について、以下に説明する。
展伸工程は、上記アルミニウム合金部用鋳塊を展伸する工程である。展伸工程としては、例えば、熱間圧延工程や冷間圧延工程が挙げられる。それぞれの工程について、以下に説明する。
【0044】
＜熱間圧延＞
均質化熱処理後のアルミニウム合金材に対して、熱間圧延を行う。熱間圧延の開始温度及び終了温度は、特に限定されないが、例えば、開始温度は４４０℃～６１０℃、終了温度は４４０℃～６１０℃とすることが好ましい。
均質化熱処理後のアルミニウム合金材に対して、熱間圧延を行う。熱間圧延の開始温度及び終了温度は、特に限定されないが、例えば、開始温度は４４０℃～６１０℃、終了温度は４４０℃～６１０℃とすることが好ましい。
【0045】
＜冷間圧延＞
熱間圧延終了後のアルミニウム合金材に対して、冷間圧延を行う。冷間圧延時の加工率は特に限定されないが、例えば、５０％以上９８％以下とすることが好ましい。
熱間圧延終了後のアルミニウム合金材に対して、冷間圧延を行う。冷間圧延時の加工率は特に限定されないが、例えば、５０％以上９８％以下とすることが好ましい。
【0046】
〔最終焼鈍工程〕
最終焼鈍工程は、上記展伸工程の後に最終焼鈍を実施する工程である。最終焼鈍工程における温度が２６５℃未満であると、伸びが低下する。したがって、最終焼鈍温度は２６５℃以上とし、２８０℃以上とすることが好ましく、２９０℃以上とすることがより好ましく、３００℃以上とすることがさらに好ましい。一方、最終焼鈍温度の上限は特に限定されないが、例えば、３３０℃以下にすると、伸びを向上させることができる。したがって、最終焼鈍温度は３３０℃以下とすることが好ましく、３２０℃以下とすることがより好ましい。
最終焼鈍温度における保持時間は特に限定されず、例えば、１時間以上５時間以下とすることができる。また、最終焼鈍後の冷却速度についても特に限定されない。さらに、最終焼鈍処理は、バッチ焼鈍炉で行っても連続焼鈍炉で行ってもよいが、連続焼鈍炉を用いることが好ましい。
最終焼鈍工程は、上記展伸工程の後に最終焼鈍を実施する工程である。最終焼鈍工程における温度が２６５℃未満であると、伸びが低下する。したがって、最終焼鈍温度は２６５℃以上とし、２８０℃以上とすることが好ましく、２９０℃以上とすることがより好ましく、３００℃以上とすることがさらに好ましい。一方、最終焼鈍温度の上限は特に限定されないが、例えば、３３０℃以下にすると、伸びを向上させることができる。したがって、最終焼鈍温度は３３０℃以下とすることが好ましく、３２０℃以下とすることがより好ましい。
最終焼鈍温度における保持時間は特に限定されず、例えば、１時間以上５時間以下とすることができる。また、最終焼鈍後の冷却速度についても特に限定されない。さらに、最終焼鈍処理は、バッチ焼鈍炉で行っても連続焼鈍炉で行ってもよいが、連続焼鈍炉を用いることが好ましい。
【0047】
本実施形態に係る製造方法により得られるアルミニウム合金展伸材は、一部のみがアルミニウム合金部により構成されていてもよいし、全てがアルミニウム合金部により構成されていてもよい。アルミニウム合金展伸材の一部がアルミニウム合金部により構成された例としては、クラッド材が挙げられる。具体的に、アルミニウム合金展伸材（クラッド材）としては、アルミニウム合金部により構成される心材と、この心材の表面の少なくとも一部に積層された皮材と、を有するものを挙げることができる。皮材としては、例えば後述する犠牲陽極材が挙げられる。クラッド材の形態としては、心材の表面の一部のみに皮材が積層されていてもよいし、一方の面又は両方の面の全面に皮材が積層されていてもよい。また、押出により得られるクラッド材でもよく、例えば、中空の押出材の内面及び外面の少なくとも一方の面に、又は中実の押出材の外面に、皮材が積層されていてもよい。
【0048】
次に、アルミニウム合金展伸材がクラッド材である場合における、アルミニウム合金展伸材の製造方法について、第１実施形態～第４実施形態を例に挙げて、詳細に説明する。
【0049】
【0050】
〔アルミニウム合金部用鋳塊の製造〕
＜溶解・鋳造工程＞
（アルミニウム合金部用原料の溶解工程Ｓ１１）
まず、アルミニウム合金部用原料の溶解工程Ｓ１１において、上記（Ａ）～（Ｄ）に記載のスクラップのうち、少なくとも１種のスクラップ（特定のスクラップ）と、必要に応じて他のアルミニウム合金屑や、新地金、調整用の地金とを溶解する。
＜溶解・鋳造工程＞
（アルミニウム合金部用原料の溶解工程Ｓ１１）
まず、アルミニウム合金部用原料の溶解工程Ｓ１１において、上記（Ａ）～（Ｄ）に記載のスクラップのうち、少なくとも１種のスクラップ（特定のスクラップ）と、必要に応じて他のアルミニウム合金屑や、新地金、調整用の地金とを溶解する。
【0051】
（アルミニウム合金部用鋳塊の鋳造工程Ｓ１２）
次に、アルミニウム合金部用鋳塊を鋳造する。具体的には、上記アルミニウム合金部用原料を溶解した溶湯を鋳型に流し込み、冷却することによりアルミニウム合金部用鋳塊を得る。なお、本実施形態において、アルミニウム合金部用鋳塊の組成は上述のとおりである。
次に、アルミニウム合金部用鋳塊を鋳造する。具体的には、上記アルミニウム合金部用原料を溶解した溶湯を鋳型に流し込み、冷却することによりアルミニウム合金部用鋳塊を得る。なお、本実施形態において、アルミニウム合金部用鋳塊の組成は上述のとおりである。
【0052】
＜均質化処理工程＞
（アルミニウム合金部用鋳塊の均質化処理工程Ｓ１３）
その後、アルミニウム合金部用鋳塊の均質化処理を実施し、均質化処理後のアルミニウム合金部用鋳塊（アルミニウム合金部用均質化処理材）を得る。
（アルミニウム合金部用鋳塊の均質化処理工程Ｓ１３）
その後、アルミニウム合金部用鋳塊の均質化処理を実施し、均質化処理後のアルミニウム合金部用鋳塊（アルミニウム合金部用均質化処理材）を得る。
【0053】
〔皮材用鋳塊の製造〕
＜皮材用鋳塊鋳造工程＞
（皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１）
上記アルミニウム合金部用鋳塊の製造工程とは別に、皮材用鋳塊を製造する。まず、皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１において、皮材用鋳造原料を溶解する。皮材用鋳造原料の組成については特に限定されないが、皮材として、例えば犠牲陽極材を作製する場合は、後述する犠牲陽極材の材料を採用することができる。
＜皮材用鋳塊鋳造工程＞
（皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１）
上記アルミニウム合金部用鋳塊の製造工程とは別に、皮材用鋳塊を製造する。まず、皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１において、皮材用鋳造原料を溶解する。皮材用鋳造原料の組成については特に限定されないが、皮材として、例えば犠牲陽極材を作製する場合は、後述する犠牲陽極材の材料を採用することができる。
【0054】
（皮材用鋳塊の鋳造工程Ｓ２２）
次に、皮材用鋳塊を鋳造する。具体的には、皮材用鋳造原料を溶解した溶湯を鋳型に流し込み、冷却することにより皮材用鋳塊を得る。
次に、皮材用鋳塊を鋳造する。具体的には、皮材用鋳造原料を溶解した溶湯を鋳型に流し込み、冷却することにより皮材用鋳塊を得る。
【0055】
＜均質化処理工程＞
（皮材用鋳塊の均質化処理工程Ｓ２３）
その後、皮材用鋳塊の均質化処理を実施し、均質化処理後の皮材用鋳塊（皮材用均質化処理材）を得る。
（皮材用鋳塊の均質化処理工程Ｓ２３）
その後、皮材用鋳塊の均質化処理を実施し、均質化処理後の皮材用鋳塊（皮材用均質化処理材）を得る。
【0056】
〔展伸工程〕
（組み合わせ工程Ｓ３１）
組み合わせ工程Ｓ３１において、均質化処理後のアルミニウム合金部用鋳塊と、均質化処理後の皮材用鋳塊とを組み合わせて、組み合わせ材を作製する。組み合わせる方法としては、例えば、アルミニウム合金部用鋳塊の一方の主面の一部又は全面に皮材用鋳塊を重ね合わせてもよいし、両方の主面の一部又は全面に皮材用鋳塊を重ね合わせてもよい。
（組み合わせ工程Ｓ３１）
組み合わせ工程Ｓ３１において、均質化処理後のアルミニウム合金部用鋳塊と、均質化処理後の皮材用鋳塊とを組み合わせて、組み合わせ材を作製する。組み合わせる方法としては、例えば、アルミニウム合金部用鋳塊の一方の主面の一部又は全面に皮材用鋳塊を重ね合わせてもよいし、両方の主面の一部又は全面に皮材用鋳塊を重ね合わせてもよい。
【0057】
（組み合わせ材の展伸工程Ｓ３２）
その後、上記組み合わせ工程Ｓ３１において作製された組み合わせ材を展伸する。
その後、上記組み合わせ工程Ｓ３１において作製された組み合わせ材を展伸する。
【0058】
（最終焼鈍工程Ｓ３３）
その後、展伸された組み合わせ材に対して、２６５℃以上の温度で最終焼鈍を実施する。これにより、アルミニウム合金部からなる心材と、心材の表面の少なくとも一部に組み合わされた皮材と、を含むクラッド材からなるアルミニウム合金展伸材を製造することができる。
その後、展伸された組み合わせ材に対して、２６５℃以上の温度で最終焼鈍を実施する。これにより、アルミニウム合金部からなる心材と、心材の表面の少なくとも一部に組み合わされた皮材と、を含むクラッド材からなるアルミニウム合金展伸材を製造することができる。
【0059】
【0060】
〔アルミニウム合金部用鋳塊の製造〕
アルミニウム合金部用原料の溶解工程Ｓ１１、アルミニウム合金部用鋳塊の鋳造工程Ｓ１２及びアルミニウム合金部用鋳塊の均質化処理工程Ｓ１３については、上記第１実施形態と同様であるため、第２実施形態においては説明を省略する。
アルミニウム合金部用原料の溶解工程Ｓ１１、アルミニウム合金部用鋳塊の鋳造工程Ｓ１２及びアルミニウム合金部用鋳塊の均質化処理工程Ｓ１３については、上記第１実施形態と同様であるため、第２実施形態においては説明を省略する。
【0061】
〔展伸工程〕
（心素材作製工程Ｓ１４）
上記均質化処理工程Ｓ１３後のアルミニウム合金部用鋳塊を展伸し、心素材を作製する。
（心素材作製工程Ｓ１４）
上記均質化処理工程Ｓ１３後のアルミニウム合金部用鋳塊を展伸し、心素材を作製する。
【0062】
〔皮材用鋳塊の製造〕
皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１、皮材用鋳塊の鋳造工程Ｓ２２及び皮材用鋳塊の均質化処理工程Ｓ２３については、上記第１実施形態と同様であるため、第２実施形態においては説明を省略する。
皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１、皮材用鋳塊の鋳造工程Ｓ２２及び皮材用鋳塊の均質化処理工程Ｓ２３については、上記第１実施形態と同様であるため、第２実施形態においては説明を省略する。
【0063】
（皮素材作製工程Ｓ２４）
上記均質化処理工程Ｓ２３後の皮材用鋳塊をスライス又は展伸することにより、皮素材を製造する。なお、第２実施形態において、皮材用鋳塊を製造する皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１、皮材用鋳塊の鋳造工程Ｓ２２、皮材用鋳塊の均質化処理工程Ｓ２３、及び皮素材作製工程Ｓ２４は、アルミニウム合金部用鋳塊の製造の前に実施しても、後に実施してもよく、予め製造された皮材用鋳塊や、皮素材を利用してもよい。また、皮素材作製工程において、所望の厚さの皮素材を作製する方法として、鋳塊をスライス切断する方法や、展伸する方法のいずれか一方又は両方を採用することができる。
上記均質化処理工程Ｓ２３後の皮材用鋳塊をスライス又は展伸することにより、皮素材を製造する。なお、第２実施形態において、皮材用鋳塊を製造する皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１、皮材用鋳塊の鋳造工程Ｓ２２、皮材用鋳塊の均質化処理工程Ｓ２３、及び皮素材作製工程Ｓ２４は、アルミニウム合金部用鋳塊の製造の前に実施しても、後に実施してもよく、予め製造された皮材用鋳塊や、皮素材を利用してもよい。また、皮素材作製工程において、所望の厚さの皮素材を作製する方法として、鋳塊をスライス切断する方法や、展伸する方法のいずれか一方又は両方を採用することができる。
【0064】
（組み合わせ工程Ｓ４１）
組み合わせ工程Ｓ４１において、上記心素材作製工程Ｓ１４により作製された心素材と、上記皮素材作製工程Ｓ２４により作製された皮素材と、を組み合わせて、組み合わせ材を作製する。組み合わせる方法は、上記第１実施形態と同様である。
組み合わせ工程Ｓ４１において、上記心素材作製工程Ｓ１４により作製された心素材と、上記皮素材作製工程Ｓ２４により作製された皮素材と、を組み合わせて、組み合わせ材を作製する。組み合わせる方法は、上記第１実施形態と同様である。
【0065】
（組み合わせ材の展伸工程Ｓ４２）
その後、上記組み合わせ工程Ｓ４１において作製された組み合わせ材を展伸する。
その後、上記組み合わせ工程Ｓ４１において作製された組み合わせ材を展伸する。
【0066】
（最終焼鈍工程Ｓ４３）
その後、展伸された組み合わせ材に対して、２６５℃以上の温度で最終焼鈍を実施する。これにより、アルミニウム合金部からなる心材と、心材の表面の少なくとも一部に組み合わされた皮材と、を含むクラッド材からなるアルミニウム合金展伸材を製造することができる。
その後、展伸された組み合わせ材に対して、２６５℃以上の温度で最終焼鈍を実施する。これにより、アルミニウム合金部からなる心材と、心材の表面の少なくとも一部に組み合わされた皮材と、を含むクラッド材からなるアルミニウム合金展伸材を製造することができる。
【0067】
【0068】
〔アルミニウム合金部用鋳塊の製造〕
アルミニウム合金部用原料の溶解工程Ｓ１１、アルミニウム合金部用鋳塊の鋳造工程Ｓ１２及びアルミニウム合金部用鋳塊の均質化処理工程Ｓ１３については、上記第１実施形態と同様であるため、第３実施形態においては説明を省略する。
アルミニウム合金部用原料の溶解工程Ｓ１１、アルミニウム合金部用鋳塊の鋳造工程Ｓ１２及びアルミニウム合金部用鋳塊の均質化処理工程Ｓ１３については、上記第１実施形態と同様であるため、第３実施形態においては説明を省略する。
【0069】
〔皮材用鋳塊の製造〕
皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１、皮材用鋳塊の鋳造工程Ｓ２２、皮材用鋳塊の均質化処理工程Ｓ２３及び皮素材作製工程Ｓ２４については、上記第２実施形態と同様であるため、第３実施形態においては説明を省略する。
皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１、皮材用鋳塊の鋳造工程Ｓ２２、皮材用鋳塊の均質化処理工程Ｓ２３及び皮素材作製工程Ｓ２４については、上記第２実施形態と同様であるため、第３実施形態においては説明を省略する。
【0070】
〔展伸工程〕
（組み合わせ工程Ｓ５１）
組み合わせ工程Ｓ５１において、上記均質化処理後のアルミニウム合金部用鋳塊と、上記皮素材作製工程Ｓ２４により作製された皮素材と、を組み合わせて、組み合わせ材を作製する。組み合わせる方法は、上記第１実施形態と同様である。
（組み合わせ工程Ｓ５１）
組み合わせ工程Ｓ５１において、上記均質化処理後のアルミニウム合金部用鋳塊と、上記皮素材作製工程Ｓ２４により作製された皮素材と、を組み合わせて、組み合わせ材を作製する。組み合わせる方法は、上記第１実施形態と同様である。
【0071】
（組み合わせ材の展伸工程Ｓ５２）
その後、上記組み合わせ工程Ｓ５１において作製された組み合わせ材を展伸する。
その後、上記組み合わせ工程Ｓ５１において作製された組み合わせ材を展伸する。
【0072】
（最終焼鈍工程Ｓ５３）
その後、展伸された組み合わせ材に対して、２６５℃以上の温度で最終焼鈍を実施する。これにより、アルミニウム合金部からなる心材と、心材の表面の少なくとも一部に組み合わされた皮材と、を含むクラッド材からなるアルミニウム合金展伸材を製造することができる。
その後、展伸された組み合わせ材に対して、２６５℃以上の温度で最終焼鈍を実施する。これにより、アルミニウム合金部からなる心材と、心材の表面の少なくとも一部に組み合わされた皮材と、を含むクラッド材からなるアルミニウム合金展伸材を製造することができる。
【0073】
【0074】
〔アルミニウム合金部用鋳塊の製造〕
アルミニウム合金部用原料の溶解工程Ｓ１１、アルミニウム合金部用鋳塊の鋳造工程Ｓ１２、アルミニウム合金部用鋳塊の均質化処理工程Ｓ１３及び心素材作製工程Ｓ１４については、上記第２実施形態と同様であるため、第４実施形態においては説明を省略する。
アルミニウム合金部用原料の溶解工程Ｓ１１、アルミニウム合金部用鋳塊の鋳造工程Ｓ１２、アルミニウム合金部用鋳塊の均質化処理工程Ｓ１３及び心素材作製工程Ｓ１４については、上記第２実施形態と同様であるため、第４実施形態においては説明を省略する。
【0075】
〔皮材用鋳塊の製造〕
皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１、皮材用鋳塊の鋳造工程Ｓ２２及び皮材用鋳塊の均質化処理工程Ｓ２３については、上記第１実施形態と同様であるため、第４実施形態においては説明を省略する。
皮材用鋳造原料の溶解工程Ｓ２１、皮材用鋳塊の鋳造工程Ｓ２２及び皮材用鋳塊の均質化処理工程Ｓ２３については、上記第１実施形態と同様であるため、第４実施形態においては説明を省略する。
【0076】
（組み合わせ工程Ｓ６１）
組み合わせ工程Ｓ６１において、上記心素材作製工程Ｓ１４後の心素材と、上記均質化処理工程Ｓ２３後の皮材用鋳塊と、を組み合わせて、組み合わせ材を作製する。組み合わせる方法は、上記第１実施形態と同様である。
組み合わせ工程Ｓ６１において、上記心素材作製工程Ｓ１４後の心素材と、上記均質化処理工程Ｓ２３後の皮材用鋳塊と、を組み合わせて、組み合わせ材を作製する。組み合わせる方法は、上記第１実施形態と同様である。
【0077】
（組み合わせ材の展伸工程Ｓ６２）
その後、上記組み合わせ工程Ｓ６１において作製された組み合わせ材を展伸する。
その後、上記組み合わせ工程Ｓ６１において作製された組み合わせ材を展伸する。
【0078】
（最終焼鈍工程Ｓ６３）
その後、展伸された組み合わせ材に対して、２６５℃以上の温度で最終焼鈍を実施する。これにより、アルミニウム合金部からなる心材と、心材の表面の少なくとも一部に組み合わされた皮材と、を含むクラッド材からなるアルミニウム合金展伸材を製造することができる。
その後、展伸された組み合わせ材に対して、２６５℃以上の温度で最終焼鈍を実施する。これにより、アルミニウム合金部からなる心材と、心材の表面の少なくとも一部に組み合わされた皮材と、を含むクラッド材からなるアルミニウム合金展伸材を製造することができる。
【0079】
本発明において、アルミニウム合金部用鋳塊及び皮材用鋳塊の鋳造や均質化処理の条件については特に限定されず、一般的な条件を適用することができる。また、展伸の方法としては、例えば、圧延を使用することができ、その条件等も適宜設定することができる。
【0080】
図５は、本発明の各実施形態に係る製造方法により製造されるアルミニウム合金展伸材の形状例を示す模式的断面図である。図５に示すアルミニウム合金展伸材５は、押出により得られるクラッド材であり、例えば、中空の心材６の内面に内面皮材７が積層されているとともに、外面に外面皮材８が積層されたクラッド材である。なお、内面及び外面の一方の面のみに、皮材が積層されていてもよいし、中実の押出材の外面に、皮材が積層されていてもよい。
【0081】
上記皮材としては、犠牲陽極材の他に、特定の機能を有する機能性合金材を採用することができる。機能性合金材の機能及び組成は限定されない。皮材用鋳造原料の一例として、犠牲陽極材に含まれる成分及びその含有量の数値限定理由について、以下に説明する。
【0082】
＜犠牲陽極材＞
（Ｚｎ：０．５０質量％以上６．００質量％以下）
犠牲陽極材中のＺｎは、母材の電位を卑にし、心材に対して犠牲防食効果を高めることで、孔食や隙間腐食を防止する効果を有する元素である。犠牲陽極材中のＺｎ含有量が０．５０質量％以上であれば、十分な犠牲防食効果を得ることができる。したがって、犠牲陽極材中のＺｎ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．５０質量％以上とすることが好ましく、０．６０質量％以上とすることがより好ましく、０．７０質量％以上とすることがさらに好ましい。また、犠牲陽極材中のＺｎ含有量が６．００質量％以下であると、犠牲陽極材の自己腐食性が増加し過ぎることを防止することができ、アルミニウム合金展伸材の耐食性の低下を抑制できる。したがって、犠牲陽極材中のＺｎ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して６．００質量％以下とすることが好ましく、５．７０質量％以下とすることがより好ましく、５．５０質量％以下とすることがさらに好ましい。
（Ｚｎ：０．５０質量％以上６．００質量％以下）
犠牲陽極材中のＺｎは、母材の電位を卑にし、心材に対して犠牲防食効果を高めることで、孔食や隙間腐食を防止する効果を有する元素である。犠牲陽極材中のＺｎ含有量が０．５０質量％以上であれば、十分な犠牲防食効果を得ることができる。したがって、犠牲陽極材中のＺｎ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．５０質量％以上とすることが好ましく、０．６０質量％以上とすることがより好ましく、０．７０質量％以上とすることがさらに好ましい。また、犠牲陽極材中のＺｎ含有量が６．００質量％以下であると、犠牲陽極材の自己腐食性が増加し過ぎることを防止することができ、アルミニウム合金展伸材の耐食性の低下を抑制できる。したがって、犠牲陽極材中のＺｎ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して６．００質量％以下とすることが好ましく、５．７０質量％以下とすることがより好ましく、５．５０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【0083】
（Ｓｉ：０．０５質量％以上１．５０質量％以下）
犠牲陽極材中のＳｉは、犠牲陽極材の強度を向上させる効果を有する元素である。犠牲陽極材中のＳｉ含有量が０．０５質量％以上であれば、強度を向上させる効果を得ることができる。したがって、犠牲陽極材中のＳｉ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．０５質量％以上とすることが好ましく、０．１０質量％以上とすることがより好ましく、０．１５質量％以上とすることがさらに好ましい。また、犠牲陽極材中のＳｉ含有量が１．５０質量％以下であると、Ｓｉ系の化合物やＳｉ粒の生成を抑制し、耐食性の低下を防止することができる。したがって、犠牲陽極材中のＳｉ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して１．５０質量％以下とすることが好ましく、１．４５質量％以下とすることがより好ましく、１．４０質量％以下とすることがさらに好ましい。
犠牲陽極材中のＳｉは、犠牲陽極材の強度を向上させる効果を有する元素である。犠牲陽極材中のＳｉ含有量が０．０５質量％以上であれば、強度を向上させる効果を得ることができる。したがって、犠牲陽極材中のＳｉ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．０５質量％以上とすることが好ましく、０．１０質量％以上とすることがより好ましく、０．１５質量％以上とすることがさらに好ましい。また、犠牲陽極材中のＳｉ含有量が１．５０質量％以下であると、Ｓｉ系の化合物やＳｉ粒の生成を抑制し、耐食性の低下を防止することができる。したがって、犠牲陽極材中のＳｉ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して１．５０質量％以下とすることが好ましく、１．４５質量％以下とすることがより好ましく、１．４０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【0084】
（Ｆｅ：０．０５質量％以上２．００質量％以下）
犠牲陽極材中のＦｅは、Ｓｉ、ＭｎとともにＡｌ－Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ系の化合物を形成し、分散強化により強度を向上させる効果を有する元素である。犠牲陽極材中のＦｅ含有量が０．０５質量％以上であれば、強度を向上させる効果を得ることができる。したがって、犠牲陽極材中のＦｅ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．０５質量％以上とすることが好ましく、０．１０質量％以上とすることがより好ましく、０．１２質量％以上とすることがさらに好ましい。また、犠牲陽極材中のＦｅ含有量が２．００質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＦｅ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して２．００質量％以下とすることが好ましく、１．８０質量％以下とすることがより好ましく、１．６０質量％以下とすることがさらに好ましい。
犠牲陽極材中のＦｅは、Ｓｉ、ＭｎとともにＡｌ－Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ系の化合物を形成し、分散強化により強度を向上させる効果を有する元素である。犠牲陽極材中のＦｅ含有量が０．０５質量％以上であれば、強度を向上させる効果を得ることができる。したがって、犠牲陽極材中のＦｅ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．０５質量％以上とすることが好ましく、０．１０質量％以上とすることがより好ましく、０．１２質量％以上とすることがさらに好ましい。また、犠牲陽極材中のＦｅ含有量が２．００質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＦｅ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して２．００質量％以下とすることが好ましく、１．８０質量％以下とすることがより好ましく、１．６０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【0085】
（Ｍｇ：３．００質量％以下）
犠牲陽極材中のＭｇは、Ｍｇ２Ｓｉを析出させることにより、犠牲陽極材自身の強度を向上させる効果を有する元素である。ただし、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＭｇ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＭｇ含有量が３．００質量％以下であると、熱間クラッド圧延時に容易に圧着させることができる。したがって、犠牲陽極材中のＭｇ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して３．００質量％以下とすることが好ましく、２．８０質量％以下とすることがより好ましく、２．６０質量％以下とすることがさらに好ましい。
犠牲陽極材中のＭｇは、Ｍｇ２Ｓｉを析出させることにより、犠牲陽極材自身の強度を向上させる効果を有する元素である。ただし、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＭｇ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＭｇ含有量が３．００質量％以下であると、熱間クラッド圧延時に容易に圧着させることができる。したがって、犠牲陽極材中のＭｇ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して３．００質量％以下とすることが好ましく、２．８０質量％以下とすることがより好ましく、２．６０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【0086】
（Ｍｎ：１．８０質量％以下）
犠牲陽極材中のＭｎは、母材に固溶することや、ＳｉとともにＡｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系の金属間化合物を形成することによって、強度を向上させる効果を有する元素である。ただし、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＭｎ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＭｎ含有量が１．８０質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＭｎ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して１．８０質量％以下とすることが好ましく、１．６０質量％以下とすることがより好ましく、１．４０質量％以下とすることがさらに好ましい。
犠牲陽極材中のＭｎは、母材に固溶することや、ＳｉとともにＡｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系の金属間化合物を形成することによって、強度を向上させる効果を有する元素である。ただし、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＭｎ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＭｎ含有量が１．８０質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＭｎ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して１．８０質量％以下とすることが好ましく、１．６０質量％以下とすることがより好ましく、１．４０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【0087】
（Ｃｕ：０．５０質量％以下）
犠牲陽極材中のＣｕ含有量が０．５０質量％以下であると、犠牲陽極材の孔食電位が貴化することを防止し、犠牲防食の効果を十分に得ることができる。したがって、犠牲陽極材中のＣｕ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．５０質量％以下とすることが好ましく、０．４０質量％以下とすることがより好ましく、０．３０質量％以下とすることがさらに好ましい。
犠牲陽極材中のＣｕ含有量が０．５０質量％以下であると、犠牲陽極材の孔食電位が貴化することを防止し、犠牲防食の効果を十分に得ることができる。したがって、犠牲陽極材中のＣｕ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．５０質量％以下とすることが好ましく、０．４０質量％以下とすることがより好ましく、０．３０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【0088】
（Ｃｒ：０．３０質量％以下）
犠牲陽極材中のＣｒは、固溶強化により強度を向上させる効果を有する元素であるが、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＣｒ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＣｒ含有量が０．３０質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＣｒ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．３０質量％以下とすることが好ましく、０．２０質量％以下とすることがより好ましく、０．１０質量％以下とすることがさらに好ましい。
犠牲陽極材中のＣｒは、固溶強化により強度を向上させる効果を有する元素であるが、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＣｒ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＣｒ含有量が０．３０質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＣｒ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．３０質量％以下とすることが好ましく、０．２０質量％以下とすることがより好ましく、０．１０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【0089】
（Ｔｉ：０．３０質量％以下）
犠牲陽極材中のＴｉは、固溶強化により強度を向上させる効果を有する元素であるが、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＴｉ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＴｉ含有量が０．３０質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＴｉ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．３０質量％以下とすることが好ましく、０．２０質量％以下とすることがより好ましく、０．１０質量％以下とすることがさらに好ましい。
犠牲陽極材中のＴｉは、固溶強化により強度を向上させる効果を有する元素であるが、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＴｉ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＴｉ含有量が０．３０質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＴｉ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．３０質量％以下とすることが好ましく、０．２０質量％以下とすることがより好ましく、０．１０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【0090】
（Ｚｒ：０．３０質量％以下）
犠牲陽極材中のＺｒは、固溶強化により強度を向上させる効果を有する元素であるが、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＺｒ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＺｒ含有量が０．３０質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＺｒ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．３０質量％以下とすることが好ましく、０．２０質量％以下とすることがより好ましく、０．１０質量％以下とすることがさらに好ましい。
犠牲陽極材中のＺｒは、固溶強化により強度を向上させる効果を有する元素であるが、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＺｒ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＺｒ含有量が０．３０質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＺｒ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．３０質量％以下とすることが好ましく、０．２０質量％以下とすることがより好ましく、０．１０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【0091】
（Ｖ：０．３０質量％以下）
犠牲陽極材中のＶは、固溶強化により強度を向上させる効果を有する元素であるが、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＶ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＶ含有量が０．３０質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＶ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．３０質量％以下とすることが好ましく、０．２０質量％以下とすることがより好ましく、０．１０質量％以下とすることがさらに好ましい。
犠牲陽極材中のＶは、固溶強化により強度を向上させる効果を有する元素であるが、本実施形態においては、犠牲陽極材中のＶ含有量は、０質量％であってもよい。また、犠牲陽極材中のＶ含有量が０．３０質量％以下であると、鋳造時に巨大金属間化合物が形成されることを防止することができ、塑性加工性の低下を抑制することができる。したがって、犠牲陽極材中のＶ含有量は、犠牲陽極材全質量に対して０．３０質量％以下とすることが好ましく、０．２０質量％以下とすることがより好ましく、０．１０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【0092】
（残部：Ａｌ及び不可避的不純物）
アルミニウム合金展伸材に含まれる犠牲陽極材の残部は、Ａｌ及び不可避的不純物である。なお、不可避的不純物としては、Ｃａ、Ｂｅ、Ｓｂ、希土類元素、Ｌｉ等が挙げられる。詳細には、Ｃａ：０．０５質量％以下、Ｂｅ：０．０１質量％以下、その他の元素：０．０１質量％未満の範囲で含有されていてもよい。また、犠牲陽極材中の不可避的不純物の合計量は、犠牲陽極材全質量に対して０．０５質量％以下であることが好ましい。
アルミニウム合金展伸材に含まれる犠牲陽極材の残部は、Ａｌ及び不可避的不純物である。なお、不可避的不純物としては、Ｃａ、Ｂｅ、Ｓｂ、希土類元素、Ｌｉ等が挙げられる。詳細には、Ｃａ：０．０５質量％以下、Ｂｅ：０．０１質量％以下、その他の元素：０．０１質量％未満の範囲で含有されていてもよい。また、犠牲陽極材中の不可避的不純物の合計量は、犠牲陽極材全質量に対して０．０５質量％以下であることが好ましい。
【実施例】
【0093】
以下に実施例を挙げて本実施形態を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することが可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【0094】
＜アルミニウム合金展伸材の製造＞
下記表１に示すアルミニウム合金部用原料を使用したものと仮定して、これらの原料を７３０℃の温度で溶解させた。その後、これを７００℃の温度で鋳造することにより、厚さが５０ｍｍ、幅が１４５ｍｍ、長さが２５０ｍｍであるアルミニウム合金部用鋳塊を製造した。アルミニウム缶のスクラップについては、缶蓋と缶胴とが混在しているものとし、下記表２に示すように、缶蓋と缶胴との質量比率を２５：７５として、アルミニウム缶のスクラップの組成を算出した。アルミニウム合金部用鋳塊を製造する際に使用した各原料の比率、及びリサイクル率を下記表３に示す。なお、表１及び表２に示す成分の残部は、Ａｌ及び不可避的不純物である。また、表３においては、アルミニウム合金部用鋳塊中の各原料の他に、成分調整用の地金を５％使用したものとして、リサイクル率を算出している。したがって、新地金を全く使用していない原料の場合に、リサイクル率は９５％となる。
下記表１に示すアルミニウム合金部用原料を使用したものと仮定して、これらの原料を７３０℃の温度で溶解させた。その後、これを７００℃の温度で鋳造することにより、厚さが５０ｍｍ、幅が１４５ｍｍ、長さが２５０ｍｍであるアルミニウム合金部用鋳塊を製造した。アルミニウム缶のスクラップについては、缶蓋と缶胴とが混在しているものとし、下記表２に示すように、缶蓋と缶胴との質量比率を２５：７５として、アルミニウム缶のスクラップの組成を算出した。アルミニウム合金部用鋳塊を製造する際に使用した各原料の比率、及びリサイクル率を下記表３に示す。なお、表１及び表２に示す成分の残部は、Ａｌ及び不可避的不純物である。また、表３においては、アルミニウム合金部用鋳塊中の各原料の他に、成分調整用の地金を５％使用したものとして、リサイクル率を算出している。したがって、新地金を全く使用していない原料の場合に、リサイクル率は９５％となる。
【0095】
次に、得られたアルミニウム合金部用鋳塊に対して、４５０℃～６２０℃の範囲の適切な温度で４時間の均質化処理を実施し、均質化処理材を得た。その後、均質化処理材に対して、熱間圧延を実施した。熱間圧延工程においては、不均一層を除いて、高さを４５ｍｍ、幅を１４５ｍｍ、長さを１００ｍｍとした均質化処理材に対して、厚さが２．５ｍｍ、長さが約１．８ｍとなるまで熱間圧延した。熱間圧延の開始温度は４４０℃～６１０℃の範囲の適切な温度とした。すなわち、均質化処理後の均質化処理材を炉から取り出し、４４０℃～６１０℃の範囲の適切な温度まで徐冷した後に熱間圧延を開始した。
【0096】
その後、熱間圧延を施したアルミニウム合金板に対して、冷間圧延を実施した。冷間圧延工程においては、厚さが２．５ｍｍ、長さが約１．８ｍとした熱間圧延後のアルミニウム合金板に対して、厚さが０．１５ｍｍとなるまで冷間圧延した。その後、冷間圧延を施したアルミニウム合金板に対して、連続焼鈍炉にて最終焼鈍処理を行った。この最終焼鈍処理の温度は、２４０℃～４００℃とし、１時間～５時間保持した。これにより、アルミニウム合金部からなる上記サイズの圧延材（アルミニウム合金展伸材）を得た。使用した原料Ｎｏ．、アルミニウム合金展伸材を構成するアルミニウム合金部用鋳塊中の各成分の含有量、及び式（１）、（２）により算出される値α、βを下記表４及び５に示す。なお、表１に示すアルミニウム合金部用鋳塊の各成分の残部は、Ａｌ及び不可避的不純物である。
【0097】
＜アルミニウム合金展伸材の評価＞
（機械的特性の評価）
ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０２３の「金属材料引張試験方法」に準拠して、得られたアルミニウム合金展伸材から、附属書Ｂに記載の１３Ｂ号試験片を採取し、１０～３５℃の範囲における引張試験を実施し、引張強さ、破断後伸びを測定した。測定結果を下記表４及び５に併せて示す。
なお、評価基準としては、引張強さが１２０ＭＰａ以上、かつ伸びが１４％以上であったものを、機械的特性が良好であると判断した。なお、アルミニウム合金展伸材が優れた伸びを有していると、高い成形性を得ることできる。具体的には、伸びが１４％以上であるものについて、特に成形性が優れていると判断した。
（機械的特性の評価）
ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０２３の「金属材料引張試験方法」に準拠して、得られたアルミニウム合金展伸材から、附属書Ｂに記載の１３Ｂ号試験片を採取し、１０～３５℃の範囲における引張試験を実施し、引張強さ、破断後伸びを測定した。測定結果を下記表４及び５に併せて示す。
なお、評価基準としては、引張強さが１２０ＭＰａ以上、かつ伸びが１４％以上であったものを、機械的特性が良好であると判断した。なお、アルミニウム合金展伸材が優れた伸びを有していると、高い成形性を得ることできる。具体的には、伸びが１４％以上であるものについて、特に成形性が優れていると判断した。
【0098】
【表1】
【0099】
【表2】
【0100】
【表3】
【0101】
【表4】
【0102】
【表5】
【0103】
＜アルミニウム合金展伸材の評価結果＞
上記表１に示すように、発明例Ｎｏ．１～１６は、アルミニウム合金展伸材（アルミニウム合金部用鋳塊）に含有される成分の含有量、式により算出される値及び最終焼鈍温度が、本発明で規定する範囲内であり、伸びと強度などの機械的特性が向上した。なお、発明例Ｎｏ．５～７は、アルミニウム合金部用鋳塊中の各成分の含有量は同一であり、最終焼鈍温度のみを変化させたものである。これらの発明例のうち、特に、発明例Ｎｏ．５～６は、最終焼鈍温度が本発明で規定するより好ましい範囲内であるため、伸びがより一層向上した。
上記表１に示すように、発明例Ｎｏ．１～１６は、アルミニウム合金展伸材（アルミニウム合金部用鋳塊）に含有される成分の含有量、式により算出される値及び最終焼鈍温度が、本発明で規定する範囲内であり、伸びと強度などの機械的特性が向上した。なお、発明例Ｎｏ．５～７は、アルミニウム合金部用鋳塊中の各成分の含有量は同一であり、最終焼鈍温度のみを変化させたものである。これらの発明例のうち、特に、発明例Ｎｏ．５～６は、最終焼鈍温度が本発明で規定するより好ましい範囲内であるため、伸びがより一層向上した。
【0104】
比較例Ｎｏ．１及び比較例Ｎｏ．２は、式（１）より算出される値αが、本発明で規定する範囲より小さくなり、固溶量及び微細な析出物が増加したため、強度が増加し伸びが低下した。
【0105】
比較例Ｎｏ．３は、Ｓｉ含有量が本発明で規定する下限値未満であったため、伸びが小さくなった。比較例Ｎｏ．４及び比較例Ｎｏ．５は、式（２）により算出される値βが、本発明で規定する上限値より大きくなったため、伸び低下の要因となる巨大なＭｇ２Ｓｉが増加し、伸びが小さくなった。
【0106】
比較例Ｎｏ．６は、Ｆｅ含有量が本発明で規定する下限値未満であり、比較例Ｎｏ．７は、Ｆｅ含有量及びＭｎ含有量が本発明で規定する上限値を超えていた。また、比較例Ｎｏ．８は、Ｃｕ含有量が本発明で規定する上限値を超えていた。比較例Ｎｏ．９は、Ｍｎ含有量が本発明で規定する上限値を超えていた。さらに、比較例Ｎｏ．１０は、Ｚｎ含有量が本発明で規定する上限値を超えていた。したがって、比較例Ｎｏ．６～１０はいずれも、発明例と比較して、伸びが小さくなった。
【0107】
比較例Ｎｏ．１１は、自動車用熱交換器のスクラップを１００％の配合率で使用した例であり、Ｍｎ含有量が本発明で規定する上限値を超えていたため、伸びが小さくなった。
【0108】
比較例Ｎｏ．１２は、アルミニウム缶のスクラップ（ＵＢＣ：Ｕｓｅｄ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｃａｎ）を１００％の配合率で使用した例であり、Ｓｉ含有量が本発明で規定する下限値未満であるとともに、式（１）より算出される値αが、本発明で規定する下限値未満であったため、伸びが小さくなった。
【0109】
比較例Ｎｏ．１３は、サッシスクラップを１００％の配合率で使用した例であり、Ｓｉ含有量及びＭｎ含有量が本発明で規定する下限値未満であるとともに、式（１）により算出される値αが、本発明で規定する下限値未満であったため、引張強さが低くなった。
【0110】
比較例Ｎｏ．１４は、ＪＩＳ Ｈ ５２０２：２０１０に規定されている合金記号ＡＣ４Ｃ材を１００％の配合率で使用した例であり、Ｍｎ含有量が本発明で規定する下限値未満であるとともに、式（２）により算出される値βが本発明で規定する範囲の上限値を超えていたため、引張強さが低くなった。
【0111】
比較例Ｎｏ．１５及び１６は、最終焼鈍工程における最終焼鈍温度が本発明で規定する下限値未満であったため、伸びが小さくなった。
【0112】
これらの結果で示されるように、本発明に係るアルミニウム合金展伸材の製造方法は、様々な種類のアルミニウム屑を高いリサイクル率で配合可能であって、各成分の含有量、特定の成分から算出される値α、値β、及び最終焼鈍温度が、適切に制御されているため、伸びや強度などの機械的特性が優れ、特に伸びが優れていることから高い成型性を得ることができた。
【0113】
５ アルミニウム合金展伸材
６ 心材
７ 内面皮材
８ 外面皮材
６ 心材
７ 内面皮材
８ 外面皮材
【要約】
【課題】様々な種類のアルミニウム合金屑を用いて、伸びや強度などの機械的特性が優れたアルミニウム合金展伸材を高リサイクル率で製造することができる、アルミニウム合金展伸材の製造方法を提供する。
【解決手段】アルミニウム合金展伸材の製造方法は、アルミニウム合金部用鋳塊の鋳造工程Ｓ１２と、展伸工程Ｓ３２と、最終焼鈍工程Ｓ３３と、を有する。アルミニウム合金部用鋳塊は、Ｓｉ：１．０質量％以上７．５質量％以下を含有し、Ｆｅ、Ｍｎの含有量が制御されているとともに、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎの含有量の上限値が規制されている。上記Ｓｉ、上記Ｍｇの含有量を質量％でそれぞれ［Ｓｉ］、［Ｍｇ］とするとき、式（１）：α＝［Ｓｉ］－２×［Ｍｇ］により算出される値αが０以上であり、式（２）：β＝［Ｓｉ］＋２．２５×［Ｍｇ］により算出される値βが７．５以下であり、最終焼鈍工程における最終焼鈍温度を２６５℃以上とする。
【選択図】図１
【解決手段】アルミニウム合金展伸材の製造方法は、アルミニウム合金部用鋳塊の鋳造工程Ｓ１２と、展伸工程Ｓ３２と、最終焼鈍工程Ｓ３３と、を有する。アルミニウム合金部用鋳塊は、Ｓｉ：１．０質量％以上７．５質量％以下を含有し、Ｆｅ、Ｍｎの含有量が制御されているとともに、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎの含有量の上限値が規制されている。上記Ｓｉ、上記Ｍｇの含有量を質量％でそれぞれ［Ｓｉ］、［Ｍｇ］とするとき、式（１）：α＝［Ｓｉ］－２×［Ｍｇ］により算出される値αが０以上であり、式（２）：β＝［Ｓｉ］＋２．２５×［Ｍｇ］により算出される値βが７．５以下であり、最終焼鈍工程における最終焼鈍温度を２６５℃以上とする。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】