JPH0445241A - 陽極酸化処理後の色調が灰色の高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 - Google Patents
陽極酸化処理後の色調が灰色の高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法Info
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- JPH0445241A JPH0445241A JP15370990A JP15370990A JPH0445241A JP H0445241 A JPH0445241 A JP H0445241A JP 15370990 A JP15370990 A JP 15370990A JP 15370990 A JP15370990 A JP 15370990A JP H0445241 A JPH0445241 A JP H0445241A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は陽極酸化処理を施して使用される用途の高強
度アルミニウム合金展伸材、特にビルのカーテンウオー
ルや建築外装材、内装材などの建材、あるいは器物、容
器、電気計測機器筐体、銘板等に押出形材や圧延材とし
て使用される高強度アルミニウム合金展伸材およびその
製造方法に関するものである。
度アルミニウム合金展伸材、特にビルのカーテンウオー
ルや建築外装材、内装材などの建材、あるいは器物、容
器、電気計測機器筐体、銘板等に押出形材や圧延材とし
て使用される高強度アルミニウム合金展伸材およびその
製造方法に関するものである。
従来の技術
一般にカーテンウオールや建築外装材、内装材などの建
材、あるいは器物、容器、電気計測機器筐体、銘板など
に使用されるアルミニウム合金の展伸材、すなわち押出
形材や圧延材は、耐食性の観点から陽極酸化処理を施し
て用いられることが多い。これらの用途の陽極酸化処理
用アルミニウム合金としては、陽極酸化処理後の色調が
淡灰色系からシルバー系のものが多く、このような合金
の圧延材としては一般にJI51050合金、11(1
0合金、5005合金等が使用されることが多(、また
押出形材例えばサツシとしては6063合金等が使用さ
れることが多い。また灰色系のものとしては圧延材、押
出形材とともにAl−1〜4%Si合金が一般的である
。このほか、陽極酸化処理後の色調が灰色のアルミニウ
ム合金としては、A7−Fe系合金や、A I −F
e −M g −M n系の合金が提案されている。な
お陽極酸化処理法としては、経済性および耐食性の点か
ら従来一般に硫酸電解浴を用いた陽極酸化処理が多用さ
れている。
材、あるいは器物、容器、電気計測機器筐体、銘板など
に使用されるアルミニウム合金の展伸材、すなわち押出
形材や圧延材は、耐食性の観点から陽極酸化処理を施し
て用いられることが多い。これらの用途の陽極酸化処理
用アルミニウム合金としては、陽極酸化処理後の色調が
淡灰色系からシルバー系のものが多く、このような合金
の圧延材としては一般にJI51050合金、11(1
0合金、5005合金等が使用されることが多(、また
押出形材例えばサツシとしては6063合金等が使用さ
れることが多い。また灰色系のものとしては圧延材、押
出形材とともにAl−1〜4%Si合金が一般的である
。このほか、陽極酸化処理後の色調が灰色のアルミニウ
ム合金としては、A7−Fe系合金や、A I −F
e −M g −M n系の合金が提案されている。な
お陽極酸化処理法としては、経済性および耐食性の点か
ら従来一般に硫酸電解浴を用いた陽極酸化処理が多用さ
れている。
発明が解決しようとする課題
各種の色調のうちでも、灰色系の色調は落ち着いた質感
を与えるところから、建材等の用途においても灰色系の
色調が要求されることが多い。
を与えるところから、建材等の用途においても灰色系の
色調が要求されることが多い。
しかしながら、A7−8i系のアルミニウム合金は、デ
スマット性が悪く、陽極酸化処理後の表面が粉吹きざみ
となる問題があり、また陽極酸化処理後の色調も、灰色
系とは言えども黄色味もしくは赤味が強く、もう少しあ
っさりした無彩色の灰色が望まれることが多い。
スマット性が悪く、陽極酸化処理後の表面が粉吹きざみ
となる問題があり、また陽極酸化処理後の色調も、灰色
系とは言えども黄色味もしくは赤味が強く、もう少しあ
っさりした無彩色の灰色が望まれることが多い。
一方Al−Fe系の合金やA I−F e−M g −
Mn系の合金の場合は、前述のようなAl−5i系合金
の欠点を補うことができるが、サツシ等の押出形材とし
ては強度が不足するため適用できず、また圧延材として
も高強度が要求される場合は不適当となる問題がある。
Mn系の合金の場合は、前述のようなAl−5i系合金
の欠点を補うことができるが、サツシ等の押出形材とし
ては強度が不足するため適用できず、また圧延材として
も高強度が要求される場合は不適当となる問題がある。
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、陽
極酸化処理後の色調として、黄色味や赤味を帯びていな
い灰色、すなわち無彩色の灰色の色調を安定して得るこ
とができ、しかも充分な高強度を有するアルミニウム合
金展伸材およびその製造方法を提供することを目的とす
るものである。
極酸化処理後の色調として、黄色味や赤味を帯びていな
い灰色、すなわち無彩色の灰色の色調を安定して得るこ
とができ、しかも充分な高強度を有するアルミニウム合
金展伸材およびその製造方法を提供することを目的とす
るものである。
課題を解決するための手段
本発明者等は前述の課題を解決する手段について種々実
験・検討を重ねた結果、合金成分を適切に調節してMn
析出物を制御することにより、陽極酸化皮膜を無彩色の
灰色とすると同時に高強度を得ることができることを見
出し、この発明をなすに至った。
験・検討を重ねた結果、合金成分を適切に調節してMn
析出物を制御することにより、陽極酸化皮膜を無彩色の
灰色とすると同時に高強度を得ることができることを見
出し、この発明をなすに至った。
具体的には、請求項1の発明のアルミニウム合金展伸材
は、Mn 0.5〜2.0wt%、Mg0.5〜2、
0wt%、Zn 1.0〜5.5vf%を含有し、が
っ結晶粒微細化剤としてTi0.003〜0.15wt
%を単独でもしくはBl〜I(loppmと組合わされ
て含有し、残部がAlおよびその他の不可避的不純物よ
りなることを特徴とするものであって、このような成分
組成とすることによって、陽極酸化処理後の色調として
無彩色の灰色を得、しかも高強度を得ることが可能とな
ったのである。
は、Mn 0.5〜2.0wt%、Mg0.5〜2、
0wt%、Zn 1.0〜5.5vf%を含有し、が
っ結晶粒微細化剤としてTi0.003〜0.15wt
%を単独でもしくはBl〜I(loppmと組合わされ
て含有し、残部がAlおよびその他の不可避的不純物よ
りなることを特徴とするものであって、このような成分
組成とすることによって、陽極酸化処理後の色調として
無彩色の灰色を得、しかも高強度を得ることが可能とな
ったのである。
また請求項2の発明は、展伸材のうち特に押出形材を製
造する方法についてのものであり、前記同様な成分組成
の合金をDC鋳造法によって鋳造した後、鋳塊を400
〜600℃の範囲内の温度に0.5〜24時間加熱し、
その後熱間押出を行なってその熱間押出直後に20℃/
min以上の冷却速度で冷却することによって、陽極
酸化処理後の色調が無彩色の灰色でかつ高強度を有する
アルミニウム合金押出形材を得ている。
造する方法についてのものであり、前記同様な成分組成
の合金をDC鋳造法によって鋳造した後、鋳塊を400
〜600℃の範囲内の温度に0.5〜24時間加熱し、
その後熱間押出を行なってその熱間押出直後に20℃/
min以上の冷却速度で冷却することによって、陽極
酸化処理後の色調が無彩色の灰色でかつ高強度を有する
アルミニウム合金押出形材を得ている。
さらに請求項3の発明は、展伸材のうち特に圧延材を製
造する方法についてのものであり、前記同様な成分組成
の合金をDC鋳造法により鋳造した後、鋳塊を400〜
600℃の範囲内の温度で0.5〜24時間加熱し、そ
の後熱間圧延、もしくは熱間圧延および冷間圧延を行な
い、熱間圧延の後もしくは冷間圧延の後に350〜60
0℃の範囲内の温変に加熱して20℃/ min以上の
冷却速度で冷却することにより、陽極酸化処理後の色調
が無彩色の灰色でかつ高強度を有する圧延材を得ている
。
造する方法についてのものであり、前記同様な成分組成
の合金をDC鋳造法により鋳造した後、鋳塊を400〜
600℃の範囲内の温度で0.5〜24時間加熱し、そ
の後熱間圧延、もしくは熱間圧延および冷間圧延を行な
い、熱間圧延の後もしくは冷間圧延の後に350〜60
0℃の範囲内の温変に加熱して20℃/ min以上の
冷却速度で冷却することにより、陽極酸化処理後の色調
が無彩色の灰色でかつ高強度を有する圧延材を得ている
。
作 用
先ずこの発明のアルミニウム合金展伸材における成分組
成限定理由を説明する。
成限定理由を説明する。
M n :
MnはA7−Mn系の金属間化合物を生成して、陽極酸
化処理後の色調を決定するに重要な元素であり、本発明
者等は、Mnを含有する析出物(A/aMnSA/Mn
5iSAA’MnFe。
化処理後の色調を決定するに重要な元素であり、本発明
者等は、Mnを含有する析出物(A/aMnSA/Mn
5iSAA’MnFe。
A I M n F e Cr等)の種類とサイズが陽
極酸化皮膜の色調を無彩色の灰色とするに重要であるこ
とを見出した。すなわちMnはMgと共存することによ
って所定のサイズのMn系析出物の析出が達成されて陽
極酸化皮膜が灰色系の色調となる。
極酸化皮膜の色調を無彩色の灰色とするに重要であるこ
とを見出した。すなわちMnはMgと共存することによ
って所定のサイズのMn系析出物の析出が達成されて陽
極酸化皮膜が灰色系の色調となる。
Mn量が0.5vj%未満では充分な灰色化が達成され
ず、一方Mn量が2. Qvt%を越えれば灰色化は可
能であるが、DC鋳造時に初晶の金属間化合物が生成さ
れてしまう。そこでMn量は 05〜2.011%の範
囲内に限定した。
ず、一方Mn量が2. Qvt%を越えれば灰色化は可
能であるが、DC鋳造時に初晶の金属間化合物が生成さ
れてしまう。そこでMn量は 05〜2.011%の範
囲内に限定した。
Mg:
MgはMnの析出を促進し、所定のサイズのMn系析出
物を生成させるに必要な元素である。
物を生成させるに必要な元素である。
特にDC鋳造のように薄板連続鋳造と比較して鋳造時の
冷却速度が遅(、Mnの強制固溶量が少ない場合には、
ある程度のMgを含有させなければMn系析出物のサイ
ズが陽極酸化処理後に無彩色の灰色の色調を得るに適し
た状態とはならない。
冷却速度が遅(、Mnの強制固溶量が少ない場合には、
ある程度のMgを含有させなければMn系析出物のサイ
ズが陽極酸化処理後に無彩色の灰色の色調を得るに適し
た状態とはならない。
またMgの添加はMnの析出を促進するが、析出物の形
態は変えないため、陽極酸化処理後の色調が黄色味を帯
びることを回避し、無彩色の灰色を得るに最適である。
態は変えないため、陽極酸化処理後の色調が黄色味を帯
びることを回避し、無彩色の灰色を得るに最適である。
さらにMgはZnと共存してMnZn2を生成し、強度
向上に寄与する。ここで、Mg量が0.5vt%未満で
は強度向上の効果が得られず、しかもMnの析出を促進
して陽極酸化処理後に無彩色の灰色の色調を得る効果が
充分に得られない。一方Mg量が2011%を越えれば
、陽極酸化処理後の色調が濃色化しすぎて、むしろ黒色
となってしまい、また熱間加工性を劣化させ、特に熱間
押出の生産性を低下させる。そこでMg量は0.5〜2
.0wt%の範囲内とした。
向上に寄与する。ここで、Mg量が0.5vt%未満で
は強度向上の効果が得られず、しかもMnの析出を促進
して陽極酸化処理後に無彩色の灰色の色調を得る効果が
充分に得られない。一方Mg量が2011%を越えれば
、陽極酸化処理後の色調が濃色化しすぎて、むしろ黒色
となってしまい、また熱間加工性を劣化させ、特に熱間
押出の生産性を低下させる。そこでMg量は0.5〜2
.0wt%の範囲内とした。
z n :
ZnはMgと共存して強度を向上させるに有効な元素で
ある。ここで、ZnはMnの析出を促進させるが、Mn
の析出物の形態に本質的な影響を与えないから、陽極酸
化処理後の無彩色の灰色の色調に影響を与えずに強度向
上が可能となる。
ある。ここで、ZnはMnの析出を促進させるが、Mn
の析出物の形態に本質的な影響を与えないから、陽極酸
化処理後の無彩色の灰色の色調に影響を与えずに強度向
上が可能となる。
Zn量がl、 0wt%未満では強度向上の効果が得ら
れず、一方S、 5wt%を越えれば鋳造が困難となり
、また熱間変形抵抗が増大して熱間加工性も悪くなるか
ら、Znは 1,0〜5.5wf%の範囲内とした。
れず、一方S、 5wt%を越えれば鋳造が困難となり
、また熱間変形抵抗が増大して熱間加工性も悪くなるか
ら、Znは 1,0〜5.5wf%の範囲内とした。
Ti、B:
これらは結晶粒を微細化して、圧延板のキメ、ストリー
クスを防止する効果があり、Tiを単独で、あるいはT
iとBを組合せて添加する。Tiが0. QQ3wt%
未満では上記の効果が得られず、方Tiが0.15wt
%を越えればTiAl3の粗大金属間化合物が生成され
るおそれがあるから、Tiは0.003〜0.15wt
%の範囲内とする。BはTiと共存して微細化効果を発
揮する。Tiと組合されて添加する場合のBの添加量が
ippm未満では上記の効果が得られず、一方1100
ppを越えれば粗大T i B 2粒子による線状欠陥
が発生するから、B量は 1〜100ppmの範囲内と
する。
クスを防止する効果があり、Tiを単独で、あるいはT
iとBを組合せて添加する。Tiが0. QQ3wt%
未満では上記の効果が得られず、方Tiが0.15wt
%を越えればTiAl3の粗大金属間化合物が生成され
るおそれがあるから、Tiは0.003〜0.15wt
%の範囲内とする。BはTiと共存して微細化効果を発
揮する。Tiと組合されて添加する場合のBの添加量が
ippm未満では上記の効果が得られず、一方1100
ppを越えれば粗大T i B 2粒子による線状欠陥
が発生するから、B量は 1〜100ppmの範囲内と
する。
以上の各元素のほかは、基本的にはAlおよびその他の
不可避的不純物とすれば良い。ここで不可避的不純物と
しては、Fe、Si、Cr、Cu。
不可避的不純物とすれば良い。ここで不可避的不純物と
しては、Fe、Si、Cr、Cu。
Zrなどがあるが、このうちFe、Si、Cr。
Cuは陽極酸化処理後の色調にある程度の影響を与える
から、少量に規制することが好ましい。すなわちFeは
鋳造時に晶出する金属間化合物の種類により色調を灰色
からクリーム色まで変化させてしまうため、Fe量が多
ければ鋳造時の偏析によりストリークス模様を生じさせ
てしまうおそれがある。そこでFe量は0.7wt%未
満とすることが望ましい。またSlはMnの析出を助長
させるが、Siを多量に含有すれば、析出物の種類がa
AlMn (F e)S iとなり易(、この場合陽極
酸化処理後の色調として灰色が薄くなり、黄色味が強く
なる。そこでSt量は0.2wt%未満に規制すること
が望ましい。さらにCrも陽極酸化処理後の色調に変化
を与え、Cr量が0.2vj%以上となれば陽極酸化処
理後の色調に黄色味が強くなり、しかも粗大金属間化合
物を生じて好ましくない。そこでCr量は0.2wt%
未満に規制することが好ましい。またCuも陽極酸化処
理後の色調に変化を与え、Cu量が0.5vt%以上と
なれば黄色味が強くなるとともに、鋳造性も悪化する。
から、少量に規制することが好ましい。すなわちFeは
鋳造時に晶出する金属間化合物の種類により色調を灰色
からクリーム色まで変化させてしまうため、Fe量が多
ければ鋳造時の偏析によりストリークス模様を生じさせ
てしまうおそれがある。そこでFe量は0.7wt%未
満とすることが望ましい。またSlはMnの析出を助長
させるが、Siを多量に含有すれば、析出物の種類がa
AlMn (F e)S iとなり易(、この場合陽極
酸化処理後の色調として灰色が薄くなり、黄色味が強く
なる。そこでSt量は0.2wt%未満に規制すること
が望ましい。さらにCrも陽極酸化処理後の色調に変化
を与え、Cr量が0.2vj%以上となれば陽極酸化処
理後の色調に黄色味が強くなり、しかも粗大金属間化合
物を生じて好ましくない。そこでCr量は0.2wt%
未満に規制することが好ましい。またCuも陽極酸化処
理後の色調に変化を与え、Cu量が0.5vt%以上と
なれば黄色味が強くなるとともに、鋳造性も悪化する。
そこでCu量はQ、5wt%未満に規制することが好ま
しい。一方Zrは陽極酸化処理後の色調に本質的な影響
を与えないが、0.3wt%を越えれば粗大化合物が生
成されるおそれがあるから、不純物としてZrはQ、
3wt%以下とすることが好ましい。
しい。一方Zrは陽極酸化処理後の色調に本質的な影響
を与えないが、0.3wt%を越えれば粗大化合物が生
成されるおそれがあるから、不純物としてZrはQ、
3wt%以下とすることが好ましい。
また一般にMgを含有する系のアルミニウム合金におい
ては、溶湯の酸化防止のために微量のBeを添加するこ
とが多いが、この発明の合金の場合もBeを添加するこ
とは特に支障はない。この場合のBe添加量は500p
pm以下が一般的である。
ては、溶湯の酸化防止のために微量のBeを添加するこ
とが多いが、この発明の合金の場合もBeを添加するこ
とは特に支障はない。この場合のBe添加量は500p
pm以下が一般的である。
以上のような成分組成のアルミニウム合金とすることに
よって、最終展伸材、すなわち押出形材もしくは圧延材
に対して陽極酸化処理を施した後の色調として黄色味や
赤味を帯びていない無彩色の灰色の色調を得ることがで
きる。
よって、最終展伸材、すなわち押出形材もしくは圧延材
に対して陽極酸化処理を施した後の色調として黄色味や
赤味を帯びていない無彩色の灰色の色調を得ることがで
きる。
次に請求項2、請求項3に記載の発明の方法、すなわち
製造方法について述べる。
製造方法について述べる。
先ず前述のような成分組成の合金の溶湯を常法に従って
溶製し、DC鋳造法(半連続鋳造法)によって鋳塊とす
る。次いでその鋳塊に対し、400〜600℃の範囲内
の温度で0.5〜24時間の加熱を施す。この鋳塊加熱
は、−船釣な鋳塊組織均質化のために必要であるばかり
でなく、陽極酸化処理後の色調として無彩色灰色の色調
を与えるために必要な工程である。すなわちこの鋳塊加
熱によって、Mn系析出物であるAl6Mn。
溶製し、DC鋳造法(半連続鋳造法)によって鋳塊とす
る。次いでその鋳塊に対し、400〜600℃の範囲内
の温度で0.5〜24時間の加熱を施す。この鋳塊加熱
は、−船釣な鋳塊組織均質化のために必要であるばかり
でなく、陽極酸化処理後の色調として無彩色灰色の色調
を与えるために必要な工程である。すなわちこの鋳塊加
熱によって、Mn系析出物であるAl6Mn。
A I a (Mn F e)等の析出を促進させて
、これらのMn系析出物による陽極酸化処理後の無彩色
灰色の発色に寄与する。鋳塊加熱温度が400℃未満で
はMn系析出物の析出が少なく、陽極酸化処理後の色調
として赤味を帯びた色調となっCしまい、一方600℃
を越えれば共晶融解のおそれがある。また鋳塊加熱時間
が0,5時間未満では前述の効果が充分に得られず、一
方24時間を越える長時間の加熱は経済性の低下を招く
だけである。したがって鋳塊加熱の条件は、400〜6
00℃の範囲内の温度で゛0,5〜24時間とした。
、これらのMn系析出物による陽極酸化処理後の無彩色
灰色の発色に寄与する。鋳塊加熱温度が400℃未満で
はMn系析出物の析出が少なく、陽極酸化処理後の色調
として赤味を帯びた色調となっCしまい、一方600℃
を越えれば共晶融解のおそれがある。また鋳塊加熱時間
が0,5時間未満では前述の効果が充分に得られず、一
方24時間を越える長時間の加熱は経済性の低下を招く
だけである。したがって鋳塊加熱の条件は、400〜6
00℃の範囲内の温度で゛0,5〜24時間とした。
上述のような鋳塊加熱後には、請求項2の発明の方法の
場合は熱間押出を適用して、押出形材を得、また請求項
3の発明の方法の場合は熱間圧延を適用しさらに必要に
応じて冷間圧延を適用して、圧延材を得る。そこで鋳塊
加熱後の工程については、押出形材を得る場合と圧延材
を得る場合とに分けて説明する。
場合は熱間押出を適用して、押出形材を得、また請求項
3の発明の方法の場合は熱間圧延を適用しさらに必要に
応じて冷間圧延を適用して、圧延材を得る。そこで鋳塊
加熱後の工程については、押出形材を得る場合と圧延材
を得る場合とに分けて説明する。
A:押出形材を得る場合
この場合には、前述のような条件での鋳塊加熱の後、た
だちに熱間押出を行なっても良いが、通常は熱間押出に
先立って再加熱するのが一般的である。この熱間押出前
の再加熱は、一般に短時間の誘導加熱が適用されるが、
陽極酸化処理後の色調に影響を与えないように、鋳塊加
熱温度以下の温度を選択することが適当である。
だちに熱間押出を行なっても良いが、通常は熱間押出に
先立って再加熱するのが一般的である。この熱間押出前
の再加熱は、一般に短時間の誘導加熱が適用されるが、
陽極酸化処理後の色調に影響を与えないように、鋳塊加
熱温度以下の温度を選択することが適当である。
熱間押出は常法に従って行なえば良いが、押出温度は
350〜600℃とすることが好ましい。この熱間押出
は、押出成形と同時に溶体化を行なう役割を果たすが、
押出温度が350℃未満では泡体化が不充分となって最
終的に充分な強度が得られなくなるおそれがあり、一方
600℃を越える高温では共晶融解が生じるおそれがあ
るばかりでなく、押出形材表面に粗大再結晶が生じて陽
極酸化処理後の表面に粗大再結晶が生じて陽極酸化処理
後の表面に模様が生じてしまうおそれがある。
350〜600℃とすることが好ましい。この熱間押出
は、押出成形と同時に溶体化を行なう役割を果たすが、
押出温度が350℃未満では泡体化が不充分となって最
終的に充分な強度が得られなくなるおそれがあり、一方
600℃を越える高温では共晶融解が生じるおそれがあ
るばかりでなく、押出形材表面に粗大再結晶が生じて陽
極酸化処理後の表面に粗大再結晶が生じて陽極酸化処理
後の表面に模様が生じてしまうおそれがある。
熱間押出直後は20℃/ min以上の冷却速度で急冷
して焼入れを行なう。すなわち所謂ダイクエンチを行な
う。このように押出直後に急冷することによって、押出
のままの室温時効で高強度を得ることが可能となる。こ
の冷却速度が20℃/ min未満では充分な温度が得
られないから、冷却速度は20℃/ min以上とする
必要がある。但し、合金の成分組成によっては熱間押出
のままでは充分な高強度が得られないこともあり、その
場合には例えば120’CX12時間程度の人工時効処
理を施してT5テンパー材としても良く、あるいはまた
熱間押出−冷却後に再度溶体化処理−焼入れを施してT
4テンパー材もしくはT6テンパー材としても良い。こ
の場合の溶体化処理の条件は、後述する圧延材について
のバッチ式加熱炉による溶体化処理の場合と同様に35
0〜b 良く、また焼入れも後述の圧延材の場合と同様に20℃
/難以上の冷却速度とすれば良い。なお以上のようにし
て得られた押出形材は、引続いてストレッチによる歪矯
正を施しても良い。
して焼入れを行なう。すなわち所謂ダイクエンチを行な
う。このように押出直後に急冷することによって、押出
のままの室温時効で高強度を得ることが可能となる。こ
の冷却速度が20℃/ min未満では充分な温度が得
られないから、冷却速度は20℃/ min以上とする
必要がある。但し、合金の成分組成によっては熱間押出
のままでは充分な高強度が得られないこともあり、その
場合には例えば120’CX12時間程度の人工時効処
理を施してT5テンパー材としても良く、あるいはまた
熱間押出−冷却後に再度溶体化処理−焼入れを施してT
4テンパー材もしくはT6テンパー材としても良い。こ
の場合の溶体化処理の条件は、後述する圧延材について
のバッチ式加熱炉による溶体化処理の場合と同様に35
0〜b 良く、また焼入れも後述の圧延材の場合と同様に20℃
/難以上の冷却速度とすれば良い。なお以上のようにし
て得られた押出形材は、引続いてストレッチによる歪矯
正を施しても良い。
B:圧延材を得る場合
この場合には、前述のような条件での鋳塊加熱の後、た
だちに熱間圧延を行なうか、または鋳塊加熱後に一旦冷
却してから再加熱して熱間圧延を行なう。再加熱温度お
よび熱間圧延温度は、陽極酸化処理後の色調に本質的に
影響を与えないように、前述の鋳塊加熱温度の範囲内か
それより低い温度とすることが好ましい。
だちに熱間圧延を行なうか、または鋳塊加熱後に一旦冷
却してから再加熱して熱間圧延を行なう。再加熱温度お
よび熱間圧延温度は、陽極酸化処理後の色調に本質的に
影響を与えないように、前述の鋳塊加熱温度の範囲内か
それより低い温度とすることが好ましい。
熱間圧延により得られた圧延板は、そのままで所望の最
終板厚が得られている場合はそのまま溶体化処理−焼入
れを行ない、またそうでない場合は、引続いて冷間圧延
を行なって、最終板厚としてから溶体化処理−焼入れを
行なう。冷間圧延を行なう場合は、必要に応じて、熱間
圧延と冷間圧延との間あるいは冷間圧延の中途において
300〜b も良い。
終板厚が得られている場合はそのまま溶体化処理−焼入
れを行ない、またそうでない場合は、引続いて冷間圧延
を行なって、最終板厚としてから溶体化処理−焼入れを
行なう。冷間圧延を行なう場合は、必要に応じて、熱間
圧延と冷間圧延との間あるいは冷間圧延の中途において
300〜b も良い。
溶体化処理の温度は350〜600℃の範囲内とする。
溶体化処理温度が350℃未満では溶体化が不充分とな
って最終的に充分な高強度が得られず、一方600℃を
越えれば共晶融解のおそれがあり、また陽極酸化処理後
の色調の安定性の点からも溶体化処理温度は鋳塊加熱温
度より低い温度とすることが好ましい。ここで、溶体化
処理−焼入れには、切り板を溶体化処理した後急冷する
バッチ式の溶体化加熱炉を用いても良く、あるいはコイ
ルを連続的に巻戻しながら炉中を通板させる連続溶体化
焼入れ炉もしくは連続焼鈍炉を用いても良い。
って最終的に充分な高強度が得られず、一方600℃を
越えれば共晶融解のおそれがあり、また陽極酸化処理後
の色調の安定性の点からも溶体化処理温度は鋳塊加熱温
度より低い温度とすることが好ましい。ここで、溶体化
処理−焼入れには、切り板を溶体化処理した後急冷する
バッチ式の溶体化加熱炉を用いても良く、あるいはコイ
ルを連続的に巻戻しながら炉中を通板させる連続溶体化
焼入れ炉もしくは連続焼鈍炉を用いても良い。
またこの溶体化処理においては、材料の温度が前述の3
50〜600℃の範囲内の温度に到達すれば良く、特に
保持時間をとる必要はないが、品賀の安定性の向上の観
点からは、バッチ式の加熱炉の場合は5分以上保持する
ことが、また連続炉の場合は10秒以上保持することが
望ましい。溶体化処理後の焼入れは、20℃/ min
以上の冷却速度が必要である。冷却速度が20℃/即で
は、焼入れの効果が不充分で、最終的に充分な高強度が
得られない。
50〜600℃の範囲内の温度に到達すれば良く、特に
保持時間をとる必要はないが、品賀の安定性の向上の観
点からは、バッチ式の加熱炉の場合は5分以上保持する
ことが、また連続炉の場合は10秒以上保持することが
望ましい。溶体化処理後の焼入れは、20℃/ min
以上の冷却速度が必要である。冷却速度が20℃/即で
は、焼入れの効果が不充分で、最終的に充分な高強度が
得られない。
上述のようにして製造された圧延板は、切り板の場合は
必要に応じて単板レベラー、ストレッチ等により歪矯正
するのが通常である。またコイルの場合は、より高強度
が必要であるならばさらに冷間圧延を行なっても良く、
いずれにしてもその後歪矯正のためにコイルのままレベ
リングを行なうかまたは切断後ストレッチを行なうのが
通常である。さらに、強度向上のために例えば120℃
×12時間程度の人工時効処理を施しても良い。
必要に応じて単板レベラー、ストレッチ等により歪矯正
するのが通常である。またコイルの場合は、より高強度
が必要であるならばさらに冷間圧延を行なっても良く、
いずれにしてもその後歪矯正のためにコイルのままレベ
リングを行なうかまたは切断後ストレッチを行なうのが
通常である。さらに、強度向上のために例えば120℃
×12時間程度の人工時効処理を施しても良い。
以上のようにAの工程により得られた押出形材、あるい
はBの工程により得られた圧延材は、陽極酸化処理を施
すことによって、黄色味や赤味を帯びていない灰色、す
なわち無彩色灰色の色調を安定して得ることができる。
はBの工程により得られた圧延材は、陽極酸化処理を施
すことによって、黄色味や赤味を帯びていない灰色、す
なわち無彩色灰色の色調を安定して得ることができる。
次に以上のような押出形材もしくは圧延材に対して、陽
極酸化処理を施して実際に無彩色灰色の色調を得るため
のプロセスを説明する。
極酸化処理を施して実際に無彩色灰色の色調を得るため
のプロセスを説明する。
陽極酸化処理にあたっては、予め表面の汚れおよび表面
の欠陥を除去しておくため、脱脂およびエツチングを行
なうのが一般的である。エツチングは、苛性ソーダ系の
アルカリエツチングを行なうのが通常である。そして陽
極酸化処理自体は、H2SO4濃度が10〜25voJ
%の硫酸浴を用い、浴温度10〜30℃、電流密度1.
5A #n1以上2.5A /−未満で行ない、膜厚1
G〜30LLI11の陽極酸化皮膜を生成させる。
の欠陥を除去しておくため、脱脂およびエツチングを行
なうのが一般的である。エツチングは、苛性ソーダ系の
アルカリエツチングを行なうのが通常である。そして陽
極酸化処理自体は、H2SO4濃度が10〜25voJ
%の硫酸浴を用い、浴温度10〜30℃、電流密度1.
5A #n1以上2.5A /−未満で行ない、膜厚1
G〜30LLI11の陽極酸化皮膜を生成させる。
ここで、硫酸浴のH2SO4濃度が10 vo1%未満
では生成される陽極酸化皮膜の多孔度が減少して浴電圧
が高くなる。一方H2So、濃度が25m%を越えれば
、表面が荒れて陽極酸化皮膜が柔かくなる。また浴温度
がlθ℃未滴では所要の膜厚を得るために長時間の処理
を要して不経済となり、方30℃を越えれば陽極酸化処
理後の耐食性が低下してしまう。さらに電流密度は、2
.5A/dff!以上では処理に多大な電力を要し、実
用的でなく、方1.5A/(hd未満では、陽極酸化処
理後の色調が薄くなって灰色が得られなくなる。また生
成される陽極酸化皮膜の膜厚が10ua未満では充分な
耐食性が得られず、一方3G+、tmを越えるまで厚く
することは経済的でない。
では生成される陽極酸化皮膜の多孔度が減少して浴電圧
が高くなる。一方H2So、濃度が25m%を越えれば
、表面が荒れて陽極酸化皮膜が柔かくなる。また浴温度
がlθ℃未滴では所要の膜厚を得るために長時間の処理
を要して不経済となり、方30℃を越えれば陽極酸化処
理後の耐食性が低下してしまう。さらに電流密度は、2
.5A/dff!以上では処理に多大な電力を要し、実
用的でなく、方1.5A/(hd未満では、陽極酸化処
理後の色調が薄くなって灰色が得られなくなる。また生
成される陽極酸化皮膜の膜厚が10ua未満では充分な
耐食性が得られず、一方3G+、tmを越えるまで厚く
することは経済的でない。
以上のような硫酸浴による陽極酸化処理によって、無彩
色灰色の色調を得ることができる。なおここで陽極酸化
処理後の色調については、)1ンターの色差式(JIS
0730参照)による明度指数りとクロマティクネス
指数a、bの値によって評価することができる。すなわ
ち、明度指数のL値は高いほど白く、一方りロマティク
ネス指数は着色度についてのものであってそのa値は高
いほど赤味が強く、b値は高いほど黄味が強いことをあ
られす。そしてこの発明で目的とする無彩色の灰色の色
調とは、L値、a値、b値が、 4G<L<65、 −2<a<+2、 −2<b<+2
を満たす色調と定義することができ、より望ましいL値
の範囲は、45< L < 65である。
色灰色の色調を得ることができる。なおここで陽極酸化
処理後の色調については、)1ンターの色差式(JIS
0730参照)による明度指数りとクロマティクネス
指数a、bの値によって評価することができる。すなわ
ち、明度指数のL値は高いほど白く、一方りロマティク
ネス指数は着色度についてのものであってそのa値は高
いほど赤味が強く、b値は高いほど黄味が強いことをあ
られす。そしてこの発明で目的とする無彩色の灰色の色
調とは、L値、a値、b値が、 4G<L<65、 −2<a<+2、 −2<b<+2
を満たす色調と定義することができ、より望ましいL値
の範囲は、45< L < 65である。
実 施 例
[実施例1コ
第1表に示す合金N11l〜5の溶湯を常法にしたがっ
て溶製し、半連続鋳造法(DC鋳造法)によって450
w X 1200w X 4G00mのスラブを鋳造し
た。
て溶製し、半連続鋳造法(DC鋳造法)によって450
w X 1200w X 4G00mのスラブを鋳造し
た。
得られた各スラブについて面側後、第2表の条件勲1〜
6に示すような種々の条件で鋳塊加熱を行ない、同じく
第2表中に示す温度で熱間圧延を開始して板厚4mの熱
延板とした。次いで板厚2mまで冷間圧延した。その後
、連続焼鈍炉により溶体化処理−焼入れを行なった。溶
体化処理の条件は500℃XIQsec保持とし、焼入
れは強制空冷により30℃/secの冷却速度とした。
6に示すような種々の条件で鋳塊加熱を行ない、同じく
第2表中に示す温度で熱間圧延を開始して板厚4mの熱
延板とした。次いで板厚2mまで冷間圧延した。その後
、連続焼鈍炉により溶体化処理−焼入れを行なった。溶
体化処理の条件は500℃XIQsec保持とし、焼入
れは強制空冷により30℃/secの冷却速度とした。
その後レベリングを行なってから切断し、さらにストレ
ッチにより平坦化した。
ッチにより平坦化した。
その後、各板について10%NaOH水溶液でエツチン
グし、水洗後硝酸でデスマット処理を行なった。次いで
H2SO4濃度15vo/%の硫酸浴を用いて、浴温2
0℃、電流密度1.5A/do!で陽極酸化処理を行な
い、それぞれ膜厚2oLLfflの陽極酸化皮膜を生成
させた。
グし、水洗後硝酸でデスマット処理を行なった。次いで
H2SO4濃度15vo/%の硫酸浴を用いて、浴温2
0℃、電流密度1.5A/do!で陽極酸化処理を行な
い、それぞれ膜厚2oLLfflの陽極酸化皮膜を生成
させた。
各板の陽極酸化皮膜の表面色調について、スガ試験機製
カラーメーター SM−3−MCI(を用いて調べた。
カラーメーター SM−3−MCI(を用いて調べた。
色調は、ハンターの色差式による明度指数りおよびクロ
マティクネス指数a、bを用いて評価した。その結果を
第3表に示す。また各板の強度(引張り強さおよび耐力
)を調べたのでその結果も第3表中に示す。
マティクネス指数a、bを用いて評価した。その結果を
第3表に示す。また各板の強度(引張り強さおよび耐力
)を調べたのでその結果も第3表中に示す。
第 1 表
第
表
第3表から明らかなように、この発明の成分組成範囲内
の合金N11l、Nα2について、この発明のプロセス
条件嵐1、NCL2に従って製造した圧延板は、いずれ
も陽極酸化処理後の色調が無彩色の灰色となっており、
しかも高強度を有することが判明した。
の合金N11l、Nα2について、この発明のプロセス
条件嵐1、NCL2に従って製造した圧延板は、いずれ
も陽極酸化処理後の色調が無彩色の灰色となっており、
しかも高強度を有することが判明した。
[実施例2]
第4表に示す合金魔6の溶湯を常法に従って溶製し、半
連続鋳造法(DC鋳造法)によって直径8インチのビレ
ットに鋳造した。得られたビレットについて、550℃
×10時間の鋳塊加熱を施した後、500℃で熱間押出
を行ない、断面寸法3wX50閣の板を押出し、その押
出直後に強制空冷して、30℃/seeの冷却速度で急
冷した。得られた押出板について、実施例1と同様10
%NaOHによるエツチング、水洗、硝酸デスマット処
理を行ない、さらに実施例1と同じ条件で陽極酸化処理
を行ない、色調と強度を調べた。その結果を第5表に示
す。
連続鋳造法(DC鋳造法)によって直径8インチのビレ
ットに鋳造した。得られたビレットについて、550℃
×10時間の鋳塊加熱を施した後、500℃で熱間押出
を行ない、断面寸法3wX50閣の板を押出し、その押
出直後に強制空冷して、30℃/seeの冷却速度で急
冷した。得られた押出板について、実施例1と同様10
%NaOHによるエツチング、水洗、硝酸デスマット処
理を行ない、さらに実施例1と同じ条件で陽極酸化処理
を行ない、色調と強度を調べた。その結果を第5表に示
す。
第
表
第
表
第5表から明らかなように、押出材の場合にも、この発
明の条件を満たすことにより、陽極酸化処理後に無彩色
の灰色の色調が得られ、かつ高強度が得られることが判
明した。
明の条件を満たすことにより、陽極酸化処理後に無彩色
の灰色の色調が得られ、かつ高強度が得られることが判
明した。
発明の効果
以上の実施例からも明らかなように、請求項1の発明の
アルミニウム合金展伸材は、陽極酸化処理によって黄色
味や赤味を帯びていない灰色、すなわち無彩色灰色の色
調を安定して得ることができ、しかも高強度を有してい
る。また請求項2、請求項3の方法によれば、前述のよ
うに陽極酸化処理後に無彩色灰色の色調を呈しかつ高強
度を有するアルミニウム合金押出形材もしくは圧延材を
実際に量産的規模で容易に製造することができる。
アルミニウム合金展伸材は、陽極酸化処理によって黄色
味や赤味を帯びていない灰色、すなわち無彩色灰色の色
調を安定して得ることができ、しかも高強度を有してい
る。また請求項2、請求項3の方法によれば、前述のよ
うに陽極酸化処理後に無彩色灰色の色調を呈しかつ高強
度を有するアルミニウム合金押出形材もしくは圧延材を
実際に量産的規模で容易に製造することができる。
出願人 スカイアルミニウム株式会社代理人 弁理
士 豊 1)武 久
士 豊 1)武 久
Claims (3)
- (1)Mn0.5〜2.0wt%、Mg0.5〜2.0
wt%、Zn1.0〜5.5wt%を含有し、かつ結晶
粒微細化剤としてTi0.003〜0.15wt%を単
独でもしくはB1〜100ppmと組合わされて含有し
、残部がAlおよびその他の不可避的不純物よりなるこ
とを特徴とする陽極酸化処理後の色調が灰色の高強度ア
ルミニウム合金展伸材。 - (2)Mn0.5〜2.0wt%、Mg0.5〜2.0
wt%、Zn1.0〜5.5wt%を含有し、かつ結晶
粒微細化剤としてTi0.003〜0.15wt%を単
独でもしくはB1〜100ppmと組合わされて含有し
、残部がAlおよびその他の不可避的不純物よりなる合
金をDC鋳造法により鋳造した後、鋳塊に対して400
〜600℃の範囲内の温度で0.5〜24時間加熱する
処理を施し、その後熱間押出を行なってその熱間押出直
後に20℃/min以上の冷却速度で冷却することを特
徴とする、陽極酸化処理後の色調が灰色の高強度アルミ
ニウム合金展伸材の製造方法。 - (3)Mn0.5〜2.0wt%、Mg0.5〜2.0
wt%、Zn1.0〜5.5wt%を含有し、かつ結晶
粒微細化剤としてTi0.003〜0.15wt%を単
独でもしくはB1〜100ppmと組合わされて含有し
、残部がAlおよびその他の不可避的不純物よりなる合
金をDC鋳造法により鋳造した後、鋳塊に対して400
〜600℃の範囲内の温度で0.5〜24時間加熱する
処理を施し、その後熱間圧延、もしくは熱間圧延および
冷間圧延を行ない、熱間圧延もしくは冷間圧延の後に3
50〜600℃の範囲内の温度に加熱して20℃/mi
n以上の冷却速度で冷却することを特徴とする、陽極酸
化処理後の色調が灰色の高強度アルミニウム合金展伸材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153709A JP2544235B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 陽極酸化処理後の色調が灰色の高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153709A JP2544235B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 陽極酸化処理後の色調が灰色の高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445241A true JPH0445241A (ja) | 1992-02-14 |
| JP2544235B2 JP2544235B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=15568385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2153709A Expired - Lifetime JP2544235B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 陽極酸化処理後の色調が灰色の高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2544235B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06128677A (ja) * | 1992-10-13 | 1994-05-10 | Sky Alum Co Ltd | 陽極酸化処理後の色調が暗灰色〜黒色の高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 |
| JPH06128678A (ja) * | 1992-10-13 | 1994-05-10 | Sky Alum Co Ltd | 陽極酸化処理後の色調が暗灰色〜黒色の高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 |
| JP2009209426A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 筐体用アルミニウム合金材 |
| JP2019512592A (ja) * | 2017-03-03 | 2019-05-16 | ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. | フィンストックとして使用するための高強度な耐食アルミニウム合金及びそれを作製する方法 |
| CN109860560A (zh) * | 2019-02-12 | 2019-06-07 | 上海交通大学 | 铝空气电池铝阳极电极材料及其制备方法 |
| CN116550782A (zh) * | 2023-05-17 | 2023-08-08 | 山东南山铝业股份有限公司 | 一种改善7075铝合金阳极氧化效果的型材挤压生产工艺 |
| CN119177371A (zh) * | 2024-11-25 | 2024-12-24 | 湖南卓创精材科技股份有限公司 | 一种减少阳极氧化黑线的挤压用铸锭的中频熔炼方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106868361A (zh) | 2015-12-10 | 2017-06-20 | 华为技术有限公司 | 铝合金材料及应用该铝合金材料的外壳 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01263241A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Sky Alum Co Ltd | 展伸用アルミニウム合金およびその製造方法 |
| JPH0234741A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-05 | Furukawa Alum Co Ltd | 自動車バンパー用アルミニウム合金とその製造方法 |
| JPH0270044A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-08 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱間鍛造用アルミニウム合金鋳造棒の製造方法 |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP2153709A patent/JP2544235B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01263241A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Sky Alum Co Ltd | 展伸用アルミニウム合金およびその製造方法 |
| JPH0234741A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-05 | Furukawa Alum Co Ltd | 自動車バンパー用アルミニウム合金とその製造方法 |
| JPH0270044A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-08 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱間鍛造用アルミニウム合金鋳造棒の製造方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06128677A (ja) * | 1992-10-13 | 1994-05-10 | Sky Alum Co Ltd | 陽極酸化処理後の色調が暗灰色〜黒色の高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 |
| JPH06128678A (ja) * | 1992-10-13 | 1994-05-10 | Sky Alum Co Ltd | 陽極酸化処理後の色調が暗灰色〜黒色の高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 |
| JP2009209426A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 筐体用アルミニウム合金材 |
| JP2019512592A (ja) * | 2017-03-03 | 2019-05-16 | ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. | フィンストックとして使用するための高強度な耐食アルミニウム合金及びそれを作製する方法 |
| CN109860560A (zh) * | 2019-02-12 | 2019-06-07 | 上海交通大学 | 铝空气电池铝阳极电极材料及其制备方法 |
| CN116550782A (zh) * | 2023-05-17 | 2023-08-08 | 山东南山铝业股份有限公司 | 一种改善7075铝合金阳极氧化效果的型材挤压生产工艺 |
| CN119177371A (zh) * | 2024-11-25 | 2024-12-24 | 湖南卓创精材科技股份有限公司 | 一种减少阳极氧化黑线的挤压用铸锭的中频熔炼方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2544235B2 (ja) | 1996-10-16 |
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