JPH0726182B2 - リン酸亜鉛処理性に優れたアルミ合金板及びその製造方法 - Google Patents
リン酸亜鉛処理性に優れたアルミ合金板及びその製造方法Info
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- JPH0726182B2 JPH0726182B2 JP1071373A JP7137389A JPH0726182B2 JP H0726182 B2 JPH0726182 B2 JP H0726182B2 JP 1071373 A JP1071373 A JP 1071373A JP 7137389 A JP7137389 A JP 7137389A JP H0726182 B2 JPH0726182 B2 JP H0726182B2
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、Mg含有アルミ合金板の製造に係り、より詳し
くは、自動車パネル材、家電パネル材等、プレス成形加
工した後、電着塗装、仕上げ塗装等の表面処理が施され
る用途に適するリン酸亜鉛処理性に優れたMg含有アルミ
合金板及びその製造方法に関するものである。
くは、自動車パネル材、家電パネル材等、プレス成形加
工した後、電着塗装、仕上げ塗装等の表面処理が施され
る用途に適するリン酸亜鉛処理性に優れたMg含有アルミ
合金板及びその製造方法に関するものである。
（従来の技術及び解決しようとする課題） 自動車パネル材、家電パネル材等を一例とする各種成形
加工用のAl合金板には、通常Mgを含有する５×××系、
６×××系、７×××系等のAl合金が用いられている。
加工用のAl合金板には、通常Mgを含有する５×××系、
６×××系、７×××系等のAl合金が用いられている。
これらAl合金板の製造は、通常、まずプレス成形される
が、成形加工性を向上させるために、この工程途中或い
は最終工程で軟質化処理或いは液体化処理等の熱処理が
施される。次いで脱脂後化成処理し、電着塗装、仕上げ
塗装等の表面処理が施されるのが一般的である。
が、成形加工性を向上させるために、この工程途中或い
は最終工程で軟質化処理或いは液体化処理等の熱処理が
施される。次いで脱脂後化成処理し、電着塗装、仕上げ
塗装等の表面処理が施されるのが一般的である。
このうち、化成処理は、塗装後の塗膜の密着性、耐食性
を向上させる為、塗装材の表面処理の効果をより効率的
に得るために行われるものである。
を向上させる為、塗装材の表面処理の効果をより効率的
に得るために行われるものである。
現在、自動車パネル材等は鋼が主体であり、化成処理は
主に酸亜鉛処理が施されている。
主に酸亜鉛処理が施されている。
しかし、上記化成処理、特にリン酸亜鉛処理をMg含有ア
ルミ合金に適用した場合、従来は、リン酸亜鉛付着の不
均一化を起こし、塗膜密着性や耐食性の不良等、多くの
問題があった。
ルミ合金に適用した場合、従来は、リン酸亜鉛付着の不
均一化を起こし、塗膜密着性や耐食性の不良等、多くの
問題があった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、化成処理で均一なリン酸亜鉛付着が
得られる等、優れたリン酸亜鉛処理性を有するMg含有ア
ルミ合金板を提供し、またその製造方法を提供すること
を目的とするものである。
れたものであって、化成処理で均一なリン酸亜鉛付着が
得られる等、優れたリン酸亜鉛処理性を有するMg含有ア
ルミ合金板を提供し、また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） 前記目的を達成するため、本発明者らは、リン酸亜鉛処
理性が良くない原因の究明に努めると共にその対応策を
見い出すべく鋭意研究を重ねた。
理性が良くない原因の究明に努めると共にその対応策を
見い出すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、通常の製造法で作られたアルミ合金板は、均
熱や熱間圧延で生成した非清浄な酸化物（dirty oxid
e）を表面に有しており、そのまま熱処理で生成される
酸化皮膜にはMgが多く含まれていると共に、表面にはゴ
ミ、汚れ等の吸着層が存在し、酸化皮膜性状が不安定で
あることが原因であることに鑑み、表面層を一旦除去し
てから、熱処理を施して、しかも酸化皮膜厚さ及びMg/A
l比をコントロールすることにより、リン酸亜鉛処理性
を顕著に向上し得ることを見い出し、ここに本発明をな
したものである。
熱や熱間圧延で生成した非清浄な酸化物（dirty oxid
e）を表面に有しており、そのまま熱処理で生成される
酸化皮膜にはMgが多く含まれていると共に、表面にはゴ
ミ、汚れ等の吸着層が存在し、酸化皮膜性状が不安定で
あることが原因であることに鑑み、表面層を一旦除去し
てから、熱処理を施して、しかも酸化皮膜厚さ及びMg/A
l比をコントロールすることにより、リン酸亜鉛処理性
を顕著に向上し得ることを見い出し、ここに本発明をな
したものである。
すなわち、本発明は、Mgを0.6wt％以上含有するアルミ
合金板につき、表面層の除去後に最終熱処理を施した状
態での表面層が、酸化皮膜厚さが50〜150Åで、且つMg/
Alの比が0.6〜５であることを特徴とするリン酸亜鉛処
理性に優れたアルミ合金板を要旨とするものである。
合金板につき、表面層の除去後に最終熱処理を施した状
態での表面層が、酸化皮膜厚さが50〜150Åで、且つMg/
Alの比が0.6〜５であることを特徴とするリン酸亜鉛処
理性に優れたアルミ合金板を要旨とするものである。
また、かゝるアルミ合金板の製造板は、Mgを0.6wt％以
上含有するアルミ合金板において、均熱や熱間圧延等で
生成した焼付や不均一な酸化被膜よりなる表面層を除去
した後、最終熱処理を施すことにより、表面層に50〜15
0Åの厚さで、且つMg/Alの比が0.6〜５の酸化被膜を得
ることを特徴とするものである。
上含有するアルミ合金板において、均熱や熱間圧延等で
生成した焼付や不均一な酸化被膜よりなる表面層を除去
した後、最終熱処理を施すことにより、表面層に50〜15
0Åの厚さで、且つMg/Alの比が0.6〜５の酸化被膜を得
ることを特徴とするものである。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
（作用） まず、従来、リン酸亜鉛処理性が良好でなかった原因に
ついて本発明者らが検討した結果について述べる。
ついて本発明者らが検討した結果について述べる。
通常、工業的なパネル用アルミ合金板の製造法は、アル
ミ合金鋳塊を均質化処理し、熱間圧延、冷間圧延し、そ
の後、成形性向上のため、最終工程で軟質化処理或いは
溶体化処理等の熱処理が行われている。
ミ合金鋳塊を均質化処理し、熱間圧延、冷間圧延し、そ
の後、成形性向上のため、最終工程で軟質化処理或いは
溶体化処理等の熱処理が行われている。
一般に、Mg含有アルミ合金を大気中等の酸化性雰囲気で
熱処理（加熱）すると、アルミ合金中に含まれるMgが優
先的に酸化される結果、表面層近傍のアルミ合金中のMg
濃度が低下する。このようにMg濃度が低下すると、アル
ミ合金中から表面に向かってMgの拡散が生じ、濃度差を
小さくする方向に作用する。
熱処理（加熱）すると、アルミ合金中に含まれるMgが優
先的に酸化される結果、表面層近傍のアルミ合金中のMg
濃度が低下する。このようにMg濃度が低下すると、アル
ミ合金中から表面に向かってMgの拡散が生じ、濃度差を
小さくする方向に作用する。
これらの作用により、Mg含有アルミ合金を熱処理と、表
面にMgを多量に含む酸化皮膜が生成されるのであるが、
上記工業的製法で製造されたアルミ合金板表面は、アル
ミ合金中のMg含有量、均質化条件（温度、時間、雰囲
気）、熱間又は冷間圧延条件（温度、ロール表面、圧延
荷重、圧下代、圧延油の汚れ）等により異なるが、ゴ
ミ、汚れ等が吸着し、圧延時の焼付きも部分的に生じて
いる。
面にMgを多量に含む酸化皮膜が生成されるのであるが、
上記工業的製法で製造されたアルミ合金板表面は、アル
ミ合金中のMg含有量、均質化条件（温度、時間、雰囲
気）、熱間又は冷間圧延条件（温度、ロール表面、圧延
荷重、圧下代、圧延油の汚れ）等により異なるが、ゴ
ミ、汚れ等が吸着し、圧延時の焼付きも部分的に生じて
いる。
この状態で最終熱処理を施して生成される酸化皮膜は、
アルミ合金中に含まれるMg濃度に対し、著しく多量のMg
を含有し、更に表面には、ゴミ等を吸着した非清浄な酸
化物（dirty oxide）が存在し、表面性状が非常に不安
定である。
アルミ合金中に含まれるMg濃度に対し、著しく多量のMg
を含有し、更に表面には、ゴミ等を吸着した非清浄な酸
化物（dirty oxide）が存在し、表面性状が非常に不安
定である。
このような酸化皮膜は、プレス成形、脱脂後の化成処理
工程で、反応が不均一となり易く、その結果、リン酸亜
鉛処理性が悪くなることが、種々検討を重ねた結果、判
明した。
工程で、反応が不均一となり易く、その結果、リン酸亜
鉛処理性が悪くなることが、種々検討を重ねた結果、判
明した。
そこで、本発明者らは、リン酸亜鉛処理性の不均一化と
いう問題点を解決する手段を見い出すべく、製造方法、
潤滑油、脱脂条件等の検討を種々行ったところ、アルミ
合金表面に生成したMgを多く含む非清浄な酸化物（dirt
y oxide）を一旦除去した後、最終熱処理を行うことが
最も有効であることが判明した。このようにして造られ
た酸化皮膜は、表面が清浄で、しかも稠密なため、リン
酸亜鉛処理性の不均一性等の問題も解決されるのであ
る。
いう問題点を解決する手段を見い出すべく、製造方法、
潤滑油、脱脂条件等の検討を種々行ったところ、アルミ
合金表面に生成したMgを多く含む非清浄な酸化物（dirt
y oxide）を一旦除去した後、最終熱処理を行うことが
最も有効であることが判明した。このようにして造られ
た酸化皮膜は、表面が清浄で、しかも稠密なため、リン
酸亜鉛処理性の不均一性等の問題も解決されるのであ
る。
次に本発明の各条件について説明する。
均熱や熱間圧延等で生成した焼付や不均一な酸化皮膜よ
りなる表面層を除去する方法としては、機械的手法、化
学的手法のいずれを用いても良いが、工場でのコイルフ
ォームでの処理性を考慮すると、例えば、10％硝酸、市
販アルカリ系洗浄剤等を用いた化学的な酸、アルカリ浴
洗浄とするのが好都合である。
りなる表面層を除去する方法としては、機械的手法、化
学的手法のいずれを用いても良いが、工場でのコイルフ
ォームでの処理性を考慮すると、例えば、10％硝酸、市
販アルカリ系洗浄剤等を用いた化学的な酸、アルカリ浴
洗浄とするのが好都合である。
なお、化学的手法による洗浄の場合、表面層の除去は、
浴の濃度、温度、時間等の条件により、除去程度が変化
するので、留意する。
浴の濃度、温度、時間等の条件により、除去程度が変化
するので、留意する。
次いで、表面層を除去した後、最終熱処理を施すが、そ
の再加熱は、バッチ式、連続焼鈍のどちらでも良いが、
コイルフォームでの処理性、その後の性能等を考慮する
と、連続焼鈍を行う方がより効果的である。
の再加熱は、バッチ式、連続焼鈍のどちらでも良いが、
コイルフォームでの処理性、その後の性能等を考慮する
と、連続焼鈍を行う方がより効果的である。
本発明者らは、非清浄な表面層の除去後の熱処理条件
と、この熱処理により得られる表面層における酸化皮膜
厚さ及びMg/Al比とリン酸亜鉛処理性との関係について
種々の組合せについて試験した結果、最終熱処理した表
面層において、酸化皮膜厚さが50〜150Åの範囲で、且
つ、IMAで１分間スパッタ後に分析した表面層のMg/Al比
が0.6〜５の範囲であれば、良好なリン酸亜鉛処理性が
得られることが判明した。
と、この熱処理により得られる表面層における酸化皮膜
厚さ及びMg/Al比とリン酸亜鉛処理性との関係について
種々の組合せについて試験した結果、最終熱処理した表
面層において、酸化皮膜厚さが50〜150Åの範囲で、且
つ、IMAで１分間スパッタ後に分析した表面層のMg/Al比
が0.6〜５の範囲であれば、良好なリン酸亜鉛処理性が
得られることが判明した。
なお、酸化皮膜厚さが50Å未満ではリン酸亜鉛の付着性
が悪く、また、150Åを超える場合、加熱温度を高くす
る必要があり、連続焼鈍には材料がバーニングを起こし
たり、或いはバッチの場合には焼鈍模様を起こす等、良
好な素材を得ることができなくなる。
が悪く、また、150Åを超える場合、加熱温度を高くす
る必要があり、連続焼鈍には材料がバーニングを起こし
たり、或いはバッチの場合には焼鈍模様を起こす等、良
好な素材を得ることができなくなる。
Mg/Al比も同様、0.6未満ではリン酸亜鉛の付着性が悪く
なるので、0.6以上とするが、５を超えると、加熱温度
を高くする必要があり、前述と同様の結果となり、良好
な素材を得ることができなくなるので好ましくない。
なるので、0.6以上とするが、５を超えると、加熱温度
を高くする必要があり、前述と同様の結果となり、良好
な素材を得ることができなくなるので好ましくない。
なお、本発明におけるMg含有アルミ合金は、少なくとも
Mgが0.6wt％以上含まれているAl合金であれば、その組
成は限定されない。
Mgが0.6wt％以上含まれているAl合金であれば、その組
成は限定されない。
（実施例） 次に本発明の実施例を示す。
実施例１ プレス成形加工用に多用されている5182合金（Mg含有
量:4.5wt％）、6061合金（Mg含有量:1.0wt％）からなる
冷間圧延板を用い、第１表に示すように種々の条件にて
表面洗浄し、熱処理を施して供試材とした。
量:4.5wt％）、6061合金（Mg含有量:1.0wt％）からなる
冷間圧延板を用い、第１表に示すように種々の条件にて
表面洗浄し、熱処理を施して供試材とした。
得られた供試材について、表面層のMg/Al比並びに酸化
皮膜厚さを調査した結果を第１表に併記する。
皮膜厚さを調査した結果を第１表に併記する。
次いで、この供試材をプレス成形加工後、脱脂処理し、
続いて市販のリン酸亜鉛処理液“グラノジンSD2500L"
（日本ペイント製）の浴を用い、温度43℃、時間２分の
条件で化成処理を行い、リン酸亜鉛処理性（均一性）を
評価した。その結果を第１表に併記する。
続いて市販のリン酸亜鉛処理液“グラノジンSD2500L"
（日本ペイント製）の浴を用い、温度43℃、時間２分の
条件で化成処理を行い、リン酸亜鉛処理性（均一性）を
評価した。その結果を第１表に併記する。
なお、リン酸亜鉛処理性は、付着の均一性により評価し
た。この場合、均一性の良いものを○印、一部不均一な
ものを△印、完全に不均一なものを×印を付して評価し
た。
た。この場合、均一性の良いものを○印、一部不均一な
ものを△印、完全に不均一なものを×印を付して評価し
た。
第１表より明らかなように、本発明例No.1〜No.12はい
ずれもリン酸亜鉛処理性が優れていることがわかる。
ずれもリン酸亜鉛処理性が優れていることがわかる。
一方、表面層の除去が不十分な場合、或いは熱処理条件
が不適当で酸化皮膜厚さ又はMg/Al比のいずれかが本発
明範囲外の比較例（No.13〜No.21）は、リン酸亜鉛処理
性が低下しているか、或いは著しく劣っている。
が不適当で酸化皮膜厚さ又はMg/Al比のいずれかが本発
明範囲外の比較例（No.13〜No.21）は、リン酸亜鉛処理
性が低下しているか、或いは著しく劣っている。
実施例２ 実施例１でリン酸亜鉛処理を施した供試材につき、エポ
キシ系焼付型塗料を20μｍの膜厚で塗装し、塗膜密着性
（）を評価した。なお、塗装密着性は、沸騰純水中に30
分浸漬した後、取出し、その直後にセロテープ剥離テス
トを実施して評価した。
キシ系焼付型塗料を20μｍの膜厚で塗装し、塗膜密着性
（）を評価した。なお、塗装密着性は、沸騰純水中に30
分浸漬した後、取出し、その直後にセロテープ剥離テス
トを実施して評価した。
その結果、本発明例No.1〜No.12のように、リン酸亜鉛
皮膜が均一に生成している部位の塗膜密着性は良好であ
ったが、比較例においてリン酸亜鉛皮膜が生成していな
い部位や生成が不均一な部位では塗膜剥離が認められ
た。
皮膜が均一に生成している部位の塗膜密着性は良好であ
ったが、比較例においてリン酸亜鉛皮膜が生成していな
い部位や生成が不均一な部位では塗膜剥離が認められ
た。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、冷間圧延後、表
面層を機械的或いは化学的方法で一旦除去し、最終熱処
理を行うと共に、得られた表面層における酸化皮膜厚さ
及びMg/Al比を規制するので、下地処理、塗膜密着性に
著しい改善効果が得られる。
面層を機械的或いは化学的方法で一旦除去し、最終熱処
理を行うと共に、得られた表面層における酸化皮膜厚さ
及びMg/Al比を規制するので、下地処理、塗膜密着性に
著しい改善効果が得られる。
特に、成形加工後の脱脂及び表面処理が重要視されてい
る自動車パネル材、家電パネル材等の需要分野におい
て、脱脂性に優れるアルミ素材の提供は極めてメリット
が大きいものである。
る自動車パネル材、家電パネル材等の需要分野におい
て、脱脂性に優れるアルミ素材の提供は極めてメリット
が大きいものである。
Claims (2)
- 【請求項１】Mgを0.6wt％以上含有するアルミ合金板に
つき、表面層の除去後に最終熱処理を施した状態での表
面層が、酸化皮膜厚さが50〜150Åで、且つMg/Alの比が
0.6〜５であることを特徴とするリン酸亜鉛処理性に優
れたアルミ合金板。 - 【請求項２】Mgを0.6wt％以上含有するアルミ合金板に
おいて、均熱や熱間圧延等で生成した焼付や不均一な酸
化被膜よりなる表面層を除去した後、最終熱処理を施す
ことにより、表面層に50〜150Åの厚さで、且つMg/Alの
比が0.6〜５の酸化皮膜を得ることを特徴とするリン酸
亜鉛処理性に優れたアルミ合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071373A JPH0726182B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | リン酸亜鉛処理性に優れたアルミ合金板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071373A JPH0726182B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | リン酸亜鉛処理性に優れたアルミ合金板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02250944A JPH02250944A (ja) | 1990-10-08 |
| JPH0726182B2 true JPH0726182B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=13458637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071373A Expired - Fee Related JPH0726182B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | リン酸亜鉛処理性に優れたアルミ合金板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726182B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0551711A (ja) * | 1991-08-23 | 1993-03-02 | Honda Motor Co Ltd | アルミニウム合金高温加工体の製造方法 |
| JP5969087B2 (ja) * | 2015-05-07 | 2016-08-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 表面処理アルミニウム合金板 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60110879A (ja) * | 1983-11-19 | 1985-06-17 | Kobe Steel Ltd | 缶蓋用アルミニウム合金板の表面処理法 |
| JP2534225B2 (ja) * | 1985-08-31 | 1996-09-11 | 古河電気工業株式会社 | ブレ−ジングシ−トにより組立てられて内部中空構造を形成する熱交換器用真空ブレ−ジング部材の製造方法 |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP1071373A patent/JPH0726182B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02250944A (ja) | 1990-10-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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