JPH0525658A - 成形性、密着性に優れた鉄系めつきアルミニウム合金板 - Google Patents
成形性、密着性に優れた鉄系めつきアルミニウム合金板Info
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- JPH0525658A JPH0525658A JP18133891A JP18133891A JPH0525658A JP H0525658 A JPH0525658 A JP H0525658A JP 18133891 A JP18133891 A JP 18133891A JP 18133891 A JP18133891 A JP 18133891A JP H0525658 A JPH0525658 A JP H0525658A
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Abstract
(57)【要 約】
【目的】 プレス成形性が従来のアルミニウムあるいは
アルミニウム合金板に比べ格段に向上し、かつ工業的に
容易に安定的に、しかも経済的に製造できるアルミニウ
ム板あるいはアルミニウム合金板の提供。 【構成】 Ｍｇを４重量％以上含有するアルミニウム合
金板の表面にジンケート層とその上に目付量３〜２０ｇ
／ｍ2 のＦｅ系めっき層を有し、伸び３０％以上、摺動
抵抗が０．１３以下でかつ摺動抵抗の面圧依存性が非常
に小さい性質を有する成形性、めっき密着性ともに優れ
たアルミニウム合金板。
アルミニウム合金板に比べ格段に向上し、かつ工業的に
容易に安定的に、しかも経済的に製造できるアルミニウ
ム板あるいはアルミニウム合金板の提供。 【構成】 Ｍｇを４重量％以上含有するアルミニウム合
金板の表面にジンケート層とその上に目付量３〜２０ｇ
／ｍ2 のＦｅ系めっき層を有し、伸び３０％以上、摺動
抵抗が０．１３以下でかつ摺動抵抗の面圧依存性が非常
に小さい性質を有する成形性、めっき密着性ともに優れ
たアルミニウム合金板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用軽量
化素材として使用されるアルミニウム合金板、特にプレ
ス成形性に優れたアルミニウム板またはアルミニウム合
金板に関するものである。
化素材として使用されるアルミニウム合金板、特にプレ
ス成形性に優れたアルミニウム板またはアルミニウム合
金板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】省エネルギー、ＣＯ2 による地球環境間
題等の観点から自動車の軽量化が積極的に推進されてい
るが、その中でも材料の信頼性、加工性、リサイクル利
用等の面でアルミニウムあるいはアルミニウム合金が脚
光を浴び、近年になって多用されつつある。
題等の観点から自動車の軽量化が積極的に推進されてい
るが、その中でも材料の信頼性、加工性、リサイクル利
用等の面でアルミニウムあるいはアルミニウム合金が脚
光を浴び、近年になって多用されつつある。
【０００３】しかしながら、アルミニウム合金板は従来
多用されている鋼板に比べ特性が異なるため、その自動
車車体への適用に際し多くの問題を抱えている。その代
表がプレス成形といえる。鋼板の代表としてＳＰＣＣを
例にとると伸び４５％、ｒ値１．４で限界絞りＬＤＲは
２．１５に達するが、一方アルミニウム合金板はＡ５１
８２を例にとると伸び３０％、ｒ値０．７でＬＤＲは
１．８にしか達しない。このようにアルミニウム合金板
の成形性が著しく劣るため、自動車車体への適用には大
きな制約があった。すなわち、アルミニウム合金板の車
体パネルへの適用例としてはフードのような軽加工の部
材に限定され、より複雑でかつ強加工を伴う部材への適
用は不可能であった。
多用されている鋼板に比べ特性が異なるため、その自動
車車体への適用に際し多くの問題を抱えている。その代
表がプレス成形といえる。鋼板の代表としてＳＰＣＣを
例にとると伸び４５％、ｒ値１．４で限界絞りＬＤＲは
２．１５に達するが、一方アルミニウム合金板はＡ５１
８２を例にとると伸び３０％、ｒ値０．７でＬＤＲは
１．８にしか達しない。このようにアルミニウム合金板
の成形性が著しく劣るため、自動車車体への適用には大
きな制約があった。すなわち、アルミニウム合金板の車
体パネルへの適用例としてはフードのような軽加工の部
材に限定され、より複雑でかつ強加工を伴う部材への適
用は不可能であった。
【０００４】アルミニウム合金が自動車のごときプレス
成形による大量生産品に実用化されだしたのはごく最近
であるため、上記のごとき問題を解決する提案あるいは
適正な手段は見当たらず、これらの問題点を抱えたまま
生産しているのが現状でありその結果社会的要請である
車体軽量化の達成も困難となっている。
成形による大量生産品に実用化されだしたのはごく最近
であるため、上記のごとき問題を解決する提案あるいは
適正な手段は見当たらず、これらの問題点を抱えたまま
生産しているのが現状でありその結果社会的要請である
車体軽量化の達成も困難となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑みてなされたものであって、プレス成形性が従来
のアルミニウムあるいはアルミニウム合金板に比べ格段
に向上し、かつ工業的に容易に安定的に、しかも経済的
に製造できるアルミニウム板あるいはアルミニウム合金
板を提供することを目的とするものである。
術に鑑みてなされたものであって、プレス成形性が従来
のアルミニウムあるいはアルミニウム合金板に比べ格段
に向上し、かつ工業的に容易に安定的に、しかも経済的
に製造できるアルミニウム板あるいはアルミニウム合金
板を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アルミニ
ウム板あるいはアルミニウム合金板（以下アルミニウム
合金板という）のプレス成形性が劣る原因について鋭意
検討した結果、上記の伸び特性に代表される材質が鋼板
に比べて著しく劣ることに加えてアルミニウム合金板の
摺動特性が鋼板と比べ異なるという知見を得た。つまり
摺動時の摩擦係数の面圧依存性を調べた結果、図１に示
したように鋼板では面圧依存性が小さいのに比べアルミ
ニウム合金板では面圧依存性が非常に大きいという特徴
がある。低面圧側ではアルミニウム合金板の摩擦係数は
鋼板の摩擦係数と同程度であるが、面圧増加にともない
アルミニウム合金板の摩擦係数は減少し鋼板との差が拡
大する。
ウム板あるいはアルミニウム合金板（以下アルミニウム
合金板という）のプレス成形性が劣る原因について鋭意
検討した結果、上記の伸び特性に代表される材質が鋼板
に比べて著しく劣ることに加えてアルミニウム合金板の
摺動特性が鋼板と比べ異なるという知見を得た。つまり
摺動時の摩擦係数の面圧依存性を調べた結果、図１に示
したように鋼板では面圧依存性が小さいのに比べアルミ
ニウム合金板では面圧依存性が非常に大きいという特徴
がある。低面圧側ではアルミニウム合金板の摩擦係数は
鋼板の摩擦係数と同程度であるが、面圧増加にともない
アルミニウム合金板の摩擦係数は減少し鋼板との差が拡
大する。
【０００７】この知見に基づき、本発明者らは上記アル
ミニウム合金板のプレス成形性を改善すべく鋭意検討し
た結果により本発明を完成するに至った。すなわち本発
明は、アルミニウム合金板の伸び特性を向上させると同
時にアルミニウム合金板表面に鉄を主要構成成分とする
鉄系めっきを施すことによって、プレス成形性を著しく
改善し、さらに鉄系めっきの下地として薄いジンケート
層を設けることによりめっき層の密着性改善をはかるも
のである。すなわち、本発明は、Ｍｇを４重量％以上含
有するアルミニウム合金板の表面にジンケート層とその
上に目付量３−２０ｇ／ｍ2 のＦｅ系めっき層を有する
ことを特徴とし、伸び３０％以上、摺動抵抗が０．１３
以下でかつ摺動抵抗の面圧依存性が非常に小さい性質を
有する成形性、めっき密着性ともに優れたアルミニウム
合金板を提供するものである。
ミニウム合金板のプレス成形性を改善すべく鋭意検討し
た結果により本発明を完成するに至った。すなわち本発
明は、アルミニウム合金板の伸び特性を向上させると同
時にアルミニウム合金板表面に鉄を主要構成成分とする
鉄系めっきを施すことによって、プレス成形性を著しく
改善し、さらに鉄系めっきの下地として薄いジンケート
層を設けることによりめっき層の密着性改善をはかるも
のである。すなわち、本発明は、Ｍｇを４重量％以上含
有するアルミニウム合金板の表面にジンケート層とその
上に目付量３−２０ｇ／ｍ2 のＦｅ系めっき層を有する
ことを特徴とし、伸び３０％以上、摺動抵抗が０．１３
以下でかつ摺動抵抗の面圧依存性が非常に小さい性質を
有する成形性、めっき密着性ともに優れたアルミニウム
合金板を提供するものである。
【０００８】
【作用】本発明をさらに詳細に説明する。本発明の１構
成要件である被めっき材となるアルミニウム合金板は後
で述べる理由によりその添加元素としてＭｇを重量％で
４％以上を含有するものとする。また本発明のもう１つ
の構成要件である鉄を主要構成成分とする鉄系めっきと
は、鉄めっき、鉄−Ｐめっき、鉄−Ｃめっき、鉄−Ｂめ
っき、鉄−亜鉛合金めっき、鉄−ニッケル合金めっき、
あるいはその他の鉄合金めっきをいう。また、めっきの
手段としては、電気めっき、化学めっき、蒸着めっきあ
るいはクラッディング等、どの手段によるものでもよ
く、その手段を特に限定するものではない。さらに鉄系
めっき層の下地となるジンケート層としてはＺｎ，Ｚｎ
−Ｎｉ，Ｚｎ−Ｆｅ，Ｚｎ−Ｎｉ−Ｃｕなどのいずれで
もよい。
成要件である被めっき材となるアルミニウム合金板は後
で述べる理由によりその添加元素としてＭｇを重量％で
４％以上を含有するものとする。また本発明のもう１つ
の構成要件である鉄を主要構成成分とする鉄系めっきと
は、鉄めっき、鉄−Ｐめっき、鉄−Ｃめっき、鉄−Ｂめ
っき、鉄−亜鉛合金めっき、鉄−ニッケル合金めっき、
あるいはその他の鉄合金めっきをいう。また、めっきの
手段としては、電気めっき、化学めっき、蒸着めっきあ
るいはクラッディング等、どの手段によるものでもよ
く、その手段を特に限定するものではない。さらに鉄系
めっき層の下地となるジンケート層としてはＺｎ，Ｚｎ
−Ｎｉ，Ｚｎ−Ｆｅ，Ｚｎ−Ｎｉ−Ｃｕなどのいずれで
もよい。
【０００９】アルミニウムあるいはアルミニウム合金板
の表面に上記鉄系めっきを施し、プレス成形性を改善す
る効果を期待する場合、図１に示すように該鉄系めっき
の目付量ｌｇ／ｍ2 以上で摩擦係数が０．１３以下で安
定すると同時に摩擦係数の面圧依存性も小さくなる。更
に摩擦係数が０．１３以下であってもアルミニウム合金
板素材の伸びが低いと図２に示すように成形性の改善は
不十分となる。従って素材の伸びは３０％以上に規定さ
れ、また３０％以上の伸び確保のためにアルミニウム合
金板に含まれるＭｇ量は図３から明らかなように４重量
％以上に規定される。以上の構成からなる鉄系めっきア
ルミニウム合金板は従来のアルミニウム合金板に比べて
格段に優れた成形性を示すため複雑形状で強加工を伴う
部品への適用も可能となる。ただし強加工時に懸念され
るめっき層剥離は図４に示すように鉄系単層めっきに比
べて下地にジンケート層を設けることにより抑制でき
る。この場合ジンケート層の付着量は少ない方が好まし
い。さらにジンケート層と鉄系めっき層から成る表層構
成においても鉄系めっき目付量が３ｇ／ｍ2 未満または
２０ｇ／ｍ2 超ではめっき密着性が劣化するため鉄系め
っきの目付量を３〜２０ｇ／ｍ2 の範囲に限定した。
の表面に上記鉄系めっきを施し、プレス成形性を改善す
る効果を期待する場合、図１に示すように該鉄系めっき
の目付量ｌｇ／ｍ2 以上で摩擦係数が０．１３以下で安
定すると同時に摩擦係数の面圧依存性も小さくなる。更
に摩擦係数が０．１３以下であってもアルミニウム合金
板素材の伸びが低いと図２に示すように成形性の改善は
不十分となる。従って素材の伸びは３０％以上に規定さ
れ、また３０％以上の伸び確保のためにアルミニウム合
金板に含まれるＭｇ量は図３から明らかなように４重量
％以上に規定される。以上の構成からなる鉄系めっきア
ルミニウム合金板は従来のアルミニウム合金板に比べて
格段に優れた成形性を示すため複雑形状で強加工を伴う
部品への適用も可能となる。ただし強加工時に懸念され
るめっき層剥離は図４に示すように鉄系単層めっきに比
べて下地にジンケート層を設けることにより抑制でき
る。この場合ジンケート層の付着量は少ない方が好まし
い。さらにジンケート層と鉄系めっき層から成る表層構
成においても鉄系めっき目付量が３ｇ／ｍ2 未満または
２０ｇ／ｍ2 超ではめっき密着性が劣化するため鉄系め
っきの目付量を３〜２０ｇ／ｍ2 の範囲に限定した。
【００１０】
【実施例】次に本発明を実施例に基づいて具体的に説明
する。アルミニウム板、特に自動車車体材料として使用
されている代表的なアルミニウム合金板として３．５％
Ｍｇ含有アルミニウム合金板（伸び２８％）を比較材と
しＭｇを４．５％、５．５％含有し伸びがそれぞれ３０
％、３５％のアルミニウム合金板（いずれも板厚１．０
ｍｍ）に表１に示す種々の鉄系めっきを施した。これら
の材料について摩擦係数を測定すると同時にカップ成形
を行った。その結果を表１に示す。また５．５％Ｍｇ材
の摩擦係数に及ぼすＦｅ−Ｐめっき目付量、摺動時の面
圧の影響を鋼板（ＳＰＣＣ，板厚１．０ｍｍ）の摩擦係
数に及ぼす面圧の影響と比較して図１に示す。さらに上
記３種のアルミニウム合金板のカップ成形高さに及ぼす
Ｆｅ−Ｐめっき目付量の影響を図２に、アルミニウム合
金板（板厚１．０ｍｍ）の伸びに及ぼすＭｇ添加量の影
響を図３に、５．５％Ｍｇ添加アルミニウム合金板につ
いて調べためっき密着性を図４に示す。めっき密着性は
面圧４ｋｇｆ／ｍｍ2 の摺動試験後の摺動面にテープを
貼り、テープ剥離後のテープ黒化度を０〜５の評点で評
価した。評点が高いほど剥離量が多く、黒くなる。
する。アルミニウム板、特に自動車車体材料として使用
されている代表的なアルミニウム合金板として３．５％
Ｍｇ含有アルミニウム合金板（伸び２８％）を比較材と
しＭｇを４．５％、５．５％含有し伸びがそれぞれ３０
％、３５％のアルミニウム合金板（いずれも板厚１．０
ｍｍ）に表１に示す種々の鉄系めっきを施した。これら
の材料について摩擦係数を測定すると同時にカップ成形
を行った。その結果を表１に示す。また５．５％Ｍｇ材
の摩擦係数に及ぼすＦｅ−Ｐめっき目付量、摺動時の面
圧の影響を鋼板（ＳＰＣＣ，板厚１．０ｍｍ）の摩擦係
数に及ぼす面圧の影響と比較して図１に示す。さらに上
記３種のアルミニウム合金板のカップ成形高さに及ぼす
Ｆｅ−Ｐめっき目付量の影響を図２に、アルミニウム合
金板（板厚１．０ｍｍ）の伸びに及ぼすＭｇ添加量の影
響を図３に、５．５％Ｍｇ添加アルミニウム合金板につ
いて調べためっき密着性を図４に示す。めっき密着性は
面圧４ｋｇｆ／ｍｍ2 の摺動試験後の摺動面にテープを
貼り、テープ剥離後のテープ黒化度を０〜５の評点で評
価した。評点が高いほど剥離量が多く、黒くなる。
【００１１】摩擦係数測定試験：平板摺動、低粘度油塗
油 カップ成形：５０ｍｍφ円筒ポンチ、ブランク径１００
ｍｍ、低粘度油塗油破断までの成形高さを測定
油 カップ成形：５０ｍｍφ円筒ポンチ、ブランク径１００
ｍｍ、低粘度油塗油破断までの成形高さを測定
【００１２】 表 １ ──────────────────────────────────── Ｍｇ量 伸び ジンケート めっき 摩擦係数 成形高さ 備考 （％）（％） 種類 種類 目付量 （ｍｍ） ──────────────────────────────────── 3.5 28 なし なし 0.16 6 比較例 ──────────────────────────────────── 3.5 28 Zn Fe-0.1%P 5g/m2 0.12 13 比較例 ──────────────────────────────────── 4.5 30 なし なし 0.16 8 比較例 ──────────────────────────────────── 4.5 30 Zn-Ni Fe-0.1%P 5g/m2 0.12 >20,絞り抜け 発明例 ──────────────────────────────────── 5.5 35 なし なし 0.16 12 比較例 ──────────────────────────────────── 5.5 35 Zn-Ni Fe-0.1%P 5g/m2 0.115 >20,絞り抜け 発明例 ──────────────────────────────────── 5.5 35 Zn Fe-20%Zn 5g/m2 0.125 >20,絞り抜け 発明例 ──────────────────────────────────── 5.5 35 Zn-Fe Fe-0.1%C 5g/m2 0.12 >20,絞り抜け 発明例 ────────────────────────────────────
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればア
ルミニウム板あるいはアルミニウム合金板の組成限定と
ジンケート層と鉄系めっきの組み合わせによりめっき層
密着性、プレス成形性がともに著しく改善される。これ
によって、プレス成形時の破断やめっき層剥離粉に起因
する星目発生など諸トラブルの減少による生産効率向上
と同時に複雑形状部材へのアルミニウム合金板の適用範
囲が拡大する効果も期待できる。
ルミニウム板あるいはアルミニウム合金板の組成限定と
ジンケート層と鉄系めっきの組み合わせによりめっき層
密着性、プレス成形性がともに著しく改善される。これ
によって、プレス成形時の破断やめっき層剥離粉に起因
する星目発生など諸トラブルの減少による生産効率向上
と同時に複雑形状部材へのアルミニウム合金板の適用範
囲が拡大する効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 アルミニウム合金板の摩擦係数に及ぼすＦｅ
−Ｐめっき目付量、面圧の影響を示すグラフである。
−Ｐめっき目付量、面圧の影響を示すグラフである。
【図２】 アルミニウム合金板のカップ成形高さに及ぼ
す素材伸び、Ｆｅ−Ｐ目付量の影響を示すグラフであ
る。
す素材伸び、Ｆｅ−Ｐ目付量の影響を示すグラフであ
る。
【図３】 アルミニウム合金板の伸びに及ぼすＭｇ量の
影響を示すグラフである。
影響を示すグラフである。
【図４】 アルミニウム合金板のめっき密着性に及ぼす
ジンケート層の有無、めっき目付量の影響を示すグラフ
である。
ジンケート層の有無、めっき目付量の影響を示すグラフ
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上 杉 康 治 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 今 中 誠 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 比 良 隆 明 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 橋 口 耕 一 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 難波江 元 広 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河アルミニウム工業株式会社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 Ｍｇを４重量％以上含有するアルミニウ
ム合金板の表面にジンケート層とその上に目付量３−２
０ｇ／ｍ2 のＦｅ系めっき層を有することを特徴とし、
伸び３０％以上、摺動抵抗が０．１３以下でかつ摺動抵
抗の面圧依存性が非常に小さい性質を有する成形性、め
っき密着性ともに優れたアルミニウム合金板。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18133891A JP2949673B2 (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 成形性、密着性に優れた鉄系めっきアルミニウム合金板 |
| EP92916223A EP0562115B1 (en) | 1991-07-22 | 1992-07-22 | Aluminum alloy plate with excellent formability and production thereof |
| PCT/JP1992/000931 WO1993002225A1 (en) | 1991-07-22 | 1992-07-22 | Aluminum alloy plate with excellent formability and production thereof |
| US08/030,412 US5322741A (en) | 1991-07-22 | 1992-07-22 | Aluminum alloy sheet with improved formability and method of production |
| DE69218916T DE69218916T2 (de) | 1991-07-22 | 1992-07-22 | Blech aus aluminium-legierung mit verbesserter pressverformbarkeit und verfahren zur herstellung |
| CA002092079A CA2092079C (en) | 1991-07-22 | 1992-07-22 | Aluminum alloy sheet with improved formability and method of production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18133891A JP2949673B2 (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 成形性、密着性に優れた鉄系めっきアルミニウム合金板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0525658A true JPH0525658A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2949673B2 JP2949673B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=16098954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18133891A Expired - Lifetime JP2949673B2 (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 成形性、密着性に優れた鉄系めっきアルミニウム合金板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949673B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0917404A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-17 | Nec Corp | 電子機器のバッテリケース実装構造 |
-
1991
- 1991-07-22 JP JP18133891A patent/JP2949673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0917404A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-17 | Nec Corp | 電子機器のバッテリケース実装構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2949673B2 (ja) | 1999-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990525 |