JPH0478711B2

JPH0478711B2 -

Info

Publication number: JPH0478711B2
Application number: JP59013482A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Chiba; Koji Mitamura; Isao Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Current assignee: MA Aluminum Corp
Priority date: 1984-01-30
Filing date: 1984-01-30
Publication date: 1992-12-11
Also published as: JPS60159145A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、模様が形成されたアルミニウム合金
材、特に柾目調といつた極めて美麗な筋模様が形
成されたアルミニウム合金材の製造法に関するも
のである。

〔従来技術と問題点〕

従来、例えばアルミニウム合金表面に模様を形
成する方法として、圧刻（エンボス）のような機
械的手段、又は蝕刻のような化学的手段がある。
しかし、これらの手段、例えば前者の手段は、転
圧ロールあるいはプレス成形型を用いるものであ
つて、平板のみにしか適用できず、又ロールや型
を用いるのでそれだけ装置自体も大きなものであ
り、コスト高のものとなつており、又、後者の手
段は、写真製版した原画をエツチング、塗料等で
マスキング後エツチング、印刷を用いた手法等で
あるので、特殊な技術や設備を必要とし、従つて
それだけ生産性も低く、さらには小物だけにしか
適用できないといつた欠点を本質的に内在してい
る。

又、表面処理の際に、電気化学的手段により模
様付けを行なう方法もあるが、特殊な電解技術及
び処理設備を必要とし、安定操業が困難である。

従つて、上記のような手段で柾目調のような美
麗な筋模様を形成しようとしても、上記の欠点が
そのまま残されており、美麗な柾目調の模様を簡
単には形成できない。

〔発明の開示〕

本発明者は、少なくともV0.5〜2.5％、Cr0.5〜
2.5％又はB0.5〜2.0％のいずれか一つ以上、及び
Mg1.0〜3.0％を必須成分とし、その他不可避不
純物を含み残余Alからなる合金、又は少なくと
もV0.5〜2.5％、Cr0.5〜2.5％又はB0.5〜2.0％の
いずれか一つ以上、及びMg1.0〜3.0％、さらに
Cu0.02〜0.3％を必須成分とし、その他不可避不
純物を含み残余Alからなる合金の展伸材は、エ
ツチング処理のみ、又はエツチング処理後化学研
磨若しくは電解研磨処理によつて、例えば柾目調
の美麗な筋模様が形成されることを見い出し、こ
のような模様形成材を陽極酸化、電解着色、染
色、塗装等の処理を必要（用途）に応じて施し、
目的に適つたものを作り出したのである。

ここで、Mgを1.0〜3.0％含むとしたのは、Mg
が１％未満の少ない場合には、模様現出の為の元
素Ｖ，Cr又はＢが鋳塊中で大きく偏析してしま
い、この結果鋳塊の面削量を大きくしなければ所
定の美麗な模様が得られないものとなり、又、こ
の為Ｖ，Cr又はＢを多量に添加する必要がある
ことにもなり、このようにＶ，Cr又はＢを多量
に添加すると、鋳造時において鋳塊に割れ現象が
起きやすくなり、安定鋳造が困難になるからであ
り、又、逆にMgが３％を越えて多すぎる場合に
は、鋳造、圧延等の処理に際しての生産性が低下
するのみでなく、上述した偏析防止の効果も少な
くなり、メリツトに乏しいからである。又、Mg
添加は、このような大きな効果のみでなく、その
副次的な効果として、例えば強度向上にもなり、
すなわちMgを1.0〜3.0％含むことによつて、Mg
を含まない場合には1200材と同程度の抗張力にす
ぎないものが5052合金と同等以上の強度にもな
る。

又、アルミニウム合金の一成分として、Ｖを
0.5〜0.2％、Crを0.5〜2.5％、又はＢを0.5〜2.0％
用いているのは、Ｖ，Cr又はＢを少なくとも含
ませたアルミニウム合金のものでなければ、単に
エツチング処理のみでは柾目調の筋模様を現出さ
せられないからであり、そして、その添加量が少
ない場合には明瞭な柾目調の筋模様をエツチング
処理のみでは現出させられないからである。すな
わち、Ｖ，Cr又はＢを0.5％以上含ませることに
よつて、そのアルミニウム合金展伸材をエツチン
グすれば柾目調の美麗な模様が現出したのであ
る。又、Ｖ，Cr又はＢを多量に加えすぎたアル
ミニウム合金の展伸材をエツチング処理すると、
美麗な柾目調の模様がかえつて現出しないものと
なり、すなわちＶは2.5％以下、Crは2.5％以下、
Ｂは2.0％以下のアルミニウム合金でなければ美
麗な模様ができなかつたのである。さらには、こ
れらＶ，Cr又はＢの添加上限値を越えたアルミ
ニウム合金展伸材をエツチング処理したものは、
エツチングによつて表面に付着したスマツトの除
去が極めて困難なものとなり、その後の処理で形
成する表面皮膜の特性に大きな悪影響を及ぼすも
のともなる。又、Ｖ，Cr又はＢの上記添加上限
値を越えたアルミニウム合金展伸材は、その加工
性が著しく悪くなり、特にエツチング処理によつ
て現出する筋方向に対して直交方向の加工性は著
しく悪いものともなる。

又、さらにCuを添加したのは、Cuを含ませて
おくことにより光輝性が向上し、その結果柾目調
といつた筋模様が一層明瞭となり、模様現出に著
しい効果があつたからである。又、用途に応じ
て、例えば無電解メツキといつたメツキ処理をす
る必要がある場合において、Mgを含む一般の合
金は密着性が悪いので特別な前処理（活性化処
理）の必要があるが、Cuを含ませておけばこの
ような特別な前処理がなくても通常のメツキ処理
工程で充分に良好なメツキ膜が得られたからであ
る。尚、このCuの含有量を0.02〜0.3％としたの
は、少なすぎる場合には上述の効果に乏しいから
であり、又、多すぎる場合には鋳造に際して鋳塊
が割れやすくなるからである。

そして、上記のような組成のアルミニウム合金
の展伸材を、0.15〜0.80g／ｄm²、より望ましく
は0.25〜0.70g／ｄm²の溶解量のエツチング処理
することによつて、明瞭な柾目調といつた筋模様
のものが簡単に形成できる。例えば、苛性ソーダ
水溶液によるアルカリエツチングによつて、第１
図に示す如くの美麗な筋模様が現出する。

尚、エツチング処理に際して、0.15〜0.80g／
ｄm²、より望ましくは0.25〜0.70g／ｄm²の溶解
量のエツチング処理としたのは、エツチング処理
が弱すぎる場合には明瞭で美麗な筋模様となりに
くいからであり、又、逆にエツチング処理が強す
ぎる場合には荒れた筋模様となつて、美麗な表面
になりにくいからである。

又、エツチング処理が、上述のように弱すぎる
場合には問題があるが、比較的弱いといつた程度
にすぎない場合には、エツチング処理後、電解研
磨又は化学研磨等の処理を施すことにより、上述
のような欠点は解消するのみでなく、例えば装飾
製品といつたように光輝性を要求される用途のも
のには優れたものとなる。尚、このような光輝性
を要求される用途のものに対しては、上述のエツ
チング処理単独の場合よりも少々弱い程度のエツ
チング処理がなされておればよく、エツチング処
理が比較的弱いといつた程度にのみ限られるもの
ではない。すなわち、材料の溶解量が0.10〜
0.60g／ｄm²、より望ましくは0.20〜0.50g／ｄm²
といつたエツチング処理を施した後、通常の条件
で電解研磨又は化学研磨すると、美麗かつ明瞭な
筋模様であつて、しかも光輝性に富んだものとな
る。

尚、このような美麗な柾目調のような筋模様の
現出する機構は、次のように考えられる。すなわ
ち、本発明において用いられているアルミニウム
合金は、Ｖ，Cr，Ｂ等の添加元素が各々展伸温
度において固溶限以上含まれている為、約20μｍ
程度以上の大きなサイズの晶出物が存在し、これ
が展伸加工の際に展伸方向に沿つて砕かれ、筋状
のものとなり、そしてエツチング処理によつて晶
出物が脱落溶解すると共に、晶出物周囲のアルミ
ニウムも溶解し、加工方向に直交して凹凸が生
じ、外観として筋模様のある表面になるものと考
えられる。

実施例１ Al−2.0％Mg−0.8％Ｖその他不可避不純物よ
りなるアルミニウム合金の鋳塊を、常法によつて
均質化処理した後、熱間及び冷間圧延し、板材
（2.0T，0.8T，0.6T）を作る。

次に、上記展伸材を脱脂処理後、10％NaOH，
45℃、５分の条件でアルカリエツチング処理し、
板材表面を約0.3g／ｄm²溶解し、その後10％
HNO₃、常温、３分の条件で中和する。

このようにして得られた板材の表面を眺める
と、その表面には明瞭で、柾目調といつた美麗な
筋模様が現出している。

実施例２実施例１において、中和処理後、通常の化学研
磨（シヤイナール（新和化成社の登録商標、H₃
PO₄75％、HNO₃４％、H₂O17％、AlPO₄４％）
を用いて、100℃で1.5分間処理）又は電解研磨処
理を施すと、明瞭で、柾目調といつた美麗な筋模
様であり、しかも光輝性に富んだ表面特性のもの
が得られた。

実施例３ Al−1.5％Mg−1.2％Crその他不可避不純物よ
りなるアルミニウム合金の鋳塊を、アルカリエツ
チング処理が20％NaOH，45℃、３分の条件で
あつて、溶解量が約0.25g／ｄm²とした以外は実
施例１と同様に処理すると、明瞭で、柾目調とい
つた美麗な筋模様が表面に現出している。

実施例４実施例３において、実施例２の場合と同様に、
中和処理後化学研磨又は電解研磨処理すると、明
瞭で、柾目調といつた美麗な筋模様であり、しか
も光輝性に富んだ表面特性のものが得られた。

実施例５ Al−2.5％Mg−0.6％Ｂその他不可避不純物よ
りなるアルミニウム合金の鋳塊を、アルカリエツ
チング処理が20％NaOH，40℃、11分の条件で
あつて、溶解量が約0.6g／ｄm²とした以外は実施
例１と同様に処理すると、明瞭で、柾目調といつ
た美麗な筋模様が表面に現出している。

実施例６実施例５において、実施例２の場合と同様に、
アルカリエツチング処理（但し、溶解量は約
0.5g／ｄm²と実施例５の場合より少し弱く処理）
及び中和処理後化学研磨又は電解研磨処理する
と、明瞭で、柾目調といつた美麗な筋模様であ
り、しかも光輝性に富んだ表面特性のものが得ら
れた。

実施例７ Al−1.5％Mg−2.0％Ｖ−0.1％Cuその他不可避
不純物からなるアルミニウム合金の鋳塊を、実施
例１と同様に処理すると、光輝性に富み、かつ明
瞭で、柾目調といつた美麗な筋模様のものが得ら
れた。

実施例８実施例７において、実施例２の場合と同様に、
中和処理後化学研磨又は電解研磨処理すると、実
施例７の場合よりも光輝性に優れ、明瞭で、柾目
調といつた美麗な筋模様のものが得られた。

実施例９ Al−2.5％Mg−1.0％Cr−0.2％Cuその他不可避
不純物からなるアルミニウム合金の鋳塊を、アル
カリエツチング処理が20％NaOH，60℃、５分
の条件であつて、溶解量が約0.45g／ｄm²とした
以外は実施例１と同様に処理すると、光輝性に富
み、かつ明瞭で、柾目調といつた美麗な筋模様の
ものが得られた。

実施例 10 実施例９において、実施例２の場合と同様に、
中和処理後化学研磨又は電解研磨処理すると、実
施例９の場合よりも光輝性に優れ、明瞭で、柾目
調といつた美麗な筋模様のものが得られた。

実施例 11 Al−2.0％Mg−0.8％Ｂ−0.25％Cuその他不可
避不純物からなるアルミニウム合金の鋳塊を、実
施例３と同様に処理すると、光輝性に富み、かつ
明瞭で、柾目調といつた美麗な筋模様のものが得
られた。

実施例 12 実施例11において、実施例２の場合と同様に、
中和処理後化学研磨又は電解研磨処理すると、実
施例11の場合よりも光輝性に優れ、明瞭で、柾目
調といつた美麗な筋模様のものが得られた。

実施例13〜16 Al−2.0％Mg−0.6％Ｖ−1.0％Crその他不可避
不純物よりなるアルミニウム合金、Al−1.5％Mg
−0.6％Ｖ−1.0％Ｂその他不可避不純物よりなる
アルミニウム合金、Al−1.0％Mg−1.0％Cr−0.6
％Ｂその他不可避不純物よりなるアルミニウム合
金、Al−2.5％Mg−0.5％Ｖ−0.5％Cr−0.5％Ｂそ
の他不可避不純物よりなるアルミニウム合金の鋳
塊を、実施例１と同様にすると、明瞭で、柾目調
といつた美麗な筋模様が現出し、そしてこれを実
施例２と同様に化学研磨処理すると、光輝性に富
んだものとなる。

実施例17〜20 Al−2.0％Mg−0.6％Ｖ−1.0％Cr−0.1％Cuそ
の他不可避不純物よりなるアルミニウム合金、
Al−1.5％Mg−0.6％Ｖ−1.0％Ｂ−0.15％Cuその
他不可避不純物よりなるアルミニウム合金、Al
−1.0％Mg−1.0％Cr−0.6％Ｂ−0.2％Cuその他不
可避不純物よりなるアルミニウム合金、Al−2.5
％Mg−0.5％Ｖ−0.5％Cr−0.5％Ｂ−0.1％Cuその
他不可避不純物よりなるアルミニウム合金の鋳塊
を、実施例１と同様にすると、明瞭で、柾目調と
いつた美麗な筋模様が現出する。

尚、上記実施例で得た筋模様の現出した素材
は、各種の用途に応じて、例えばアルマイト処
理、染色処理、電解着色処理、自然発色処理、ク
リヤー塗装処理等の一般的な表面処置がなされて
よく、そしてこのような後処理が施されても美麗
な筋模様は消失しない。

〔効果〕

生産性良く、低コストで、例えば柾目調といつ
た美麗な筋模様が簡単に形成できるものである。

又、このアルミニウム合金材は強度的にも好ま
しい特性を有している。

又、Cuをさらに含ませたものは、光輝性に優
れたものであり、かつ、例えばメツキ処理が必要
とされる場合にあつては、特別な活性化処理を前
処理として施さなくても実施できる等の特長を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１により形成された
アルミニウム合金材表面の筋模様の説明図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくともV0.5〜2.5％、Cr0.5〜2.5％、B0.5
〜2.0％のいずれか一つ以上と、Mg1.0〜3.0％と、
その他不可避不純物を含み残余Alとからなるア
ルミニウム合金展伸材を、0.15〜0.80g／ｄm²の
溶解量のエツチング処理することを特徴とする筋
模様が形成されたアルミニウム合金材の製造法。２少なくともV0.5〜2.5％、Cr0.5〜2.5％、B0.5
〜2.0％のいずれか一つ以上と、Mg1.0〜3.0％と、
その他不可避不純物を含み残余Alとからなるア
ルミニウム合金展伸材を、0.10〜0.60g／ｄm²の
溶解量のエツチング処理及び化学研磨処理、又は
0.10〜0.60g／ｄm²の溶解量のエツチング処理及
び電解研磨処理することを特徴とする筋模様が形
成されたアルミニウム合金材の製造法。３少なくともV0.5〜2.5％、Cr0.5〜2.5％、B0.5
〜2.0％のいずれか一つ以上と、Mg1.0〜3.0％と、
Cu0.02〜0.3％と、その他不可避不純物を含み残
余Alとからなるアルミニウム合金展伸材を、0.15
〜0.80g／ｄm²の溶解量のエツチング処理するこ
とを特徴とする筋模様が形成されたアルミニウム
合金材の製造法。４少なくともV0.5〜2.5％、Cr0.5〜2.5％、B0.5
〜2.0％のいずれか一つ以上と、Mg1.0〜3.0％と、
Cu0.02〜0.3％と、その他不可避不純物を含み残
余Alとからなるアルミニウム合金展伸材を、0.10
〜0.60g／ｄm²の溶解量のエツチング処理及び化
学研磨処理、又は0.10〜0.60g／ｄm²のエツチン
グ処理及び電解研磨処理することを特徴とする筋
模様が形成されたアルミニウム合金材の製造法。