JPH0790609A - Surface-treated aluminum material with excellent workability, spot resistance weldability and corrosion resistance - Google Patents
Surface-treated aluminum material with excellent workability, spot resistance weldability and corrosion resistanceInfo
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- JPH0790609A JPH0790609A JP19821293A JP19821293A JPH0790609A JP H0790609 A JPH0790609 A JP H0790609A JP 19821293 A JP19821293 A JP 19821293A JP 19821293 A JP19821293 A JP 19821293A JP H0790609 A JPH0790609 A JP H0790609A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】加工性、スポット抵抗溶接性および耐食性に優
れた表面処理アルミニウム材料の提供。
【構成】表面の酸化膜厚を150Å以下に調節したアル
ミニウム合金基板上に、金属Cr換算で5〜50mg/
m2 のクロメート層を有し、その上に比表面積が800
m2 /g以上のカーボンブラックを1〜40重量%含有
し、さらに粉末状潤滑剤1〜30重量%含有する防錆油
層を0.1g/m2 以上有することを特徴とする加工
性、スポット抵抗溶接性および耐食性に優れた表面処理
アルミニウム材料。クロメート層中のアルカリ可溶性C
r(3%NaOH水溶液、60℃、5分間浸漬)量が3
mg/m2 以下である。粉末状潤滑剤が、平均粒径が2
0μm以下のワックスおよび/またはフッ素系樹脂であ
る。(57) [Summary] [Purpose] To provide a surface-treated aluminum material excellent in workability, spot resistance weldability and corrosion resistance. [Structure] On an aluminum alloy substrate whose surface oxide film thickness has been adjusted to 150 Å or less, 5 to 50 mg / mol in terms of metal Cr
m 2 chromate layer with a specific surface area of 800
1 to 40% by weight of m 2 / g or more of carbon black, and 0.1 g / m 2 or more of a rust preventive oil layer containing 1 to 30% by weight of a powdered lubricant. Surface-treated aluminum material with excellent resistance weldability and corrosion resistance. Alkali-soluble C in chromate layer
The amount of r (3% NaOH aqueous solution, 60 ° C., 5 minutes immersion) was 3
It is mg / m 2 or less. The powdered lubricant has an average particle size of 2
It is a wax and / or a fluororesin having a size of 0 μm or less.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、主としてプレス成形加
工およびスポット抵抗溶接により加工される自動車、家
電、建材、缶材用部材等のアルミニウムおよびアルミニ
ウム合金板(以下アルミニウム合金板とする)の加工
性、スポット抵抗溶接性および耐食性に優れた表面処理
アルミニウム板などのアルミニウム材料に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly processes aluminum and aluminum alloy plates (hereinafter referred to as aluminum alloy plates) for automobiles, home appliances, building materials, members for can materials, etc. which are processed by press forming and spot resistance welding. The present invention relates to an aluminum material such as a surface-treated aluminum plate having excellent heat resistance, spot resistance weldability and corrosion resistance.
【0002】[0002]
【従来の技術】アルミニウム合金板は自動車、家電、O
A機器、建材、缶材用部材等の分野で広く使用されてお
り、これらの製品の製造過程において種々のプレス加工
およびスポット抵抗溶接を受けることが多い。2. Description of the Related Art Aluminum alloy sheets are used for automobiles, home appliances, O
It is widely used in the fields of A equipment, building materials, can materials, etc., and is often subjected to various press workings and spot resistance welding in the manufacturing process of these products.
【0003】このようなアルミニウム合金板の成形性を
改善する方法としては、例えば缶材用として開発されて
いるワックスのみを表面に塗布した従来技術(例えば特
開平2−310036、特開平3−180218号公
報)では、ワックスの塗布量が少ないと加工性が充分で
なく、また塗布量が多いと金型を汚染するため、幅広い
分野に使用できず、かつプレス加工後、アルミニウム合
金板の金属表面が露出するため、そのまま使用すると耐
食性に問題を生じる場合もあった。またこれら固形潤滑
剤の塗布はスポット抵抗溶接性を低下せしめる欠点もあ
った。As a method for improving the formability of such an aluminum alloy plate, for example, a conventional technique developed for can materials, in which only a wax is applied to the surface (for example, JP-A-2-310036 and JP-A-3-180218). No.), the workability is not sufficient when the coating amount of wax is small, and the mold is contaminated when the coating amount is large, so it cannot be used in a wide range of fields and, after pressing, the metal surface of an aluminum alloy plate Since it is exposed, it may cause a problem in corrosion resistance when used as it is. Further, the application of these solid lubricants has a drawback that the spot resistance weldability is deteriorated.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】これらワックスのみを
塗布することによる加工性の改善を行う従来法では、安
定的効果を種々の異なった成形条件で得るのは困難で、
かつ使用環境によっては加工後塗装その他の防食処理を
施さないと発錆する危険性があった。In the conventional method for improving workability by applying only these waxes, it is difficult to obtain a stable effect under various molding conditions.
In addition, depending on the environment of use, there is a risk of rusting unless painting or other anticorrosion treatment is applied after processing.
【0005】したがって、本発明はこれらの従来技術の
欠点を克服するために、より高い加工性を確保するとと
もに、充分な耐食性およびスポット抵抗溶接を兼備し得
る表面処理アルミニウム材料を提供することを目的とす
る。Therefore, in order to overcome these drawbacks of the prior art, it is an object of the present invention to provide a surface-treated aluminum material capable of ensuring higher workability and having both sufficient corrosion resistance and spot resistance welding. And
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は以上の従来技術
の問題点について鋭意検討し、以下の知見を得たことに
基づいて完成したものである。The present invention has been completed on the basis of earnest studies on the above problems of the prior art and the following findings.
【0007】まず、成形性の改善については以下の知見
に基づいている。すなわち、本質的にはアルミニウム合
金板の成形性を向上させることが重要であるが、同一材
料であっても表面の摺動性を向上させることによって成
形性を向上させ得るとの知見を得、かつこの摺動性向上
にはアルミニウム合金材表面に有機潤滑微粒子を含有す
る防錆油を塗布することが有効であることを見出した。First, the improvement of formability is based on the following findings. That is, it is essentially important to improve the formability of the aluminum alloy plate, but it was found that the formability can be improved by improving the slidability of the surface even with the same material, In addition, it has been found that applying rust preventive oil containing organic lubricating fine particles to the surface of the aluminum alloy material is effective for improving the slidability.
【0008】またスポット溶接性の改善については以下
の知見に基づいている。すなわち、アルミニウム合金板
を同一の銅系電極を用いて連続的にスポット抵抗溶接を
繰り返し実施すると、電極先端の通電径が打点とともに
拡大し、これにともなう板中の電流密度の低下によって
ナゲットが形成されなくなり、ついには電極寿命とな
る。The improvement of spot weldability is based on the following knowledge. That is, when spot resistance welding is repeatedly performed on an aluminum alloy plate using the same copper-based electrode, the energization diameter at the electrode tip expands along with the dot, and the nugget is formed due to the decrease in the current density in the plate. It will not be done, and the life of the electrode will finally be reached.
【0009】その原因について鋭意検討した結果、アル
ミニウムの電気伝導度は大きく溶接時の発熱は電気伝導
度の小さい表面酸化物に支配されるため、熱間圧延や焼
鈍時に生成した絶縁性の不均一酸化皮膜を有するアルミ
ニウム合金板に通電すると、接合部と電極面先端とアル
ミニウム合金板の接触部に発熱が集中する。As a result of diligent study on the cause, the electric conductivity of aluminum is large, and the heat generated during welding is dominated by the surface oxide having a small electric conductivity. Therefore, the insulating property generated during hot rolling or annealing is not uniform. When electricity is applied to the aluminum alloy plate having the oxide film, heat is concentrated on the contact portion between the joint, the tip of the electrode surface and the aluminum alloy plate.
【0010】このため、電極と接触している部分のアル
ミニウム合金が容易に溶解し電極先端に付着し、この電
極先端に付着したアルミニウム合金が打点とともに酸化
物となって堆積して絶縁層を形成するため、電極とこの
形成された絶縁層の間でスパークを起こし電極が虫食い
状に欠損し、電極先端径の拡大が促進するため、電極寿
命が極端に劣化するとの知見を得た。Therefore, the aluminum alloy in the portion in contact with the electrode is easily melted and adhered to the tip of the electrode, and the aluminum alloy adhered to the tip of the electrode is deposited as an oxide together with the spot to form an insulating layer. Therefore, it was found that a spark is generated between the electrode and the formed insulating layer, the electrode is damaged in a worm-eating manner, and the electrode tip diameter is enlarged, so that the electrode life is extremely deteriorated.
【0011】以上の知見から、アルミニウム合金板にク
ロメート層を形成させることによって、電極チップとア
ルミニウム合金板が直接接触することを防止し、電極チ
ップへの溶けたアルミニウム合金の付着を抑制し適度の
電気抵抗を付与することが、電極チップの損耗を減少さ
せ連続打点数を著しく向上させることを見いだした。ま
た、エッチング処理によってアルミニウム表面に存在す
る熱間圧延および焼鈍時に生成した絶縁性の不均一酸化
皮膜の一部またはほとんどを除去することで、スポット
抵抗溶接性がさらに改善されることがわかった。From the above knowledge, by forming a chromate layer on the aluminum alloy plate, it is possible to prevent the electrode tip from directly contacting the aluminum alloy plate, and to prevent the molten aluminum alloy from adhering to the electrode tip to a proper degree. It has been found that the application of electric resistance reduces the wear of the electrode tip and significantly improves the number of continuous dots. It was also found that the spot resistance weldability was further improved by removing a part or most of the insulating nonuniform oxide film formed during hot rolling and annealing on the aluminum surface by the etching treatment.
【0012】一方、有機粉末状潤滑剤を含有する防錆油
の塗布によるスポット抵抗溶接性の劣化は、その防錆油
に適切なカーボンブラックを適量含有させれば回避が可
能であることが判明した。On the other hand, it was found that the deterioration of spot resistance weldability due to the application of rust preventive oil containing an organic powder lubricant can be avoided by adding an appropriate amount of carbon black to the rust preventive oil. did.
【0013】また、耐食性の改善については以下の知見
に基づいている。すなわち、アルミニウム合金板の耐食
性で最も問題となる糸錆腐食は、リン酸亜鉛化成処理を
施した場合には、その化成不良に起因し、化成結晶の欠
陥部でアルミニウムの電気化学的溶解が促進され、糸錆
腐食が進行する。しかし、アルミニウム合金板表面にク
ロメート処理を行うことで糸錆腐食を顕著に抑制できる
ことを見出した。Further, the improvement of corrosion resistance is based on the following knowledge. That is, the thread rust corrosion, which is the most problematic in the corrosion resistance of the aluminum alloy plate, is caused by the poor formation of zinc phosphate chemical conversion treatment, which promotes the electrochemical dissolution of aluminum at the defective portion of the chemical conversion crystal. And rust corrosion progresses. However, it has been found that by performing chromate treatment on the surface of the aluminum alloy plate, it is possible to significantly suppress thread rust corrosion.
【0014】また、クロメート処理後にクロメートの安
定化処理を施すことで粉末潤滑剤の密着性を改善し、未
塗装での使用や塗装する場合の塗装前処理工程での6価
クロムの溶出による問題を抑制することができることを
知見した。Further, the adhesion of the powder lubricant is improved by subjecting the chromate stabilization treatment after the chromate treatment to a problem caused by the elution of hexavalent chromium in the unpainted use or in the pretreatment process when painting. It was found that the above can be suppressed.
【0015】すなわち、本発明は上記目的を達成するた
めに、表面の酸化膜厚を150Å以下に調節したアルミ
ニウム合金基板上に、金属Cr換算で5〜50mg/m
2 のクロメート層を有し、その上に比表面積が800m
2 /g以上のカーボンブラックを1〜40重量%含有
し、さらに粉末状潤滑剤1〜30重量%含有する防錆油
層を0.1g/m2 以上有することを特徴とする加工
性、スポット抵抗溶接性および耐食性に優れた表面処理
アルミニウム材料を提供する。That is, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an aluminum alloy substrate whose surface oxide film thickness is adjusted to 150 Å or less, in an amount of 5 to 50 mg / m in terms of metal Cr.
Has 2 chromate layers with a specific surface area of 800 m
1 /40% by weight of carbon black of 2 / g or more, and 0.1 g / m 2 or more of a rust preventive oil layer containing 1 to 30% by weight of a powdered lubricant, workability and spot resistance. Provided is a surface-treated aluminum material having excellent weldability and corrosion resistance.
【0016】ここで、クロメート処理は塗布型、反応型
または電解型等、通常使用されているいずれの方法でも
よいが、クロメート皮膜中のアルカリ可溶性Cr(3%
NaOH水溶液、60℃、5分間浸漬)量が3mg/m
2 以下であることが好ましく、このために安定化処理を
施す。Here, the chromate treatment may be any commonly used method such as coating type, reactive type or electrolytic type, but the alkali-soluble Cr (3%) in the chromate film is used.
Aqueous solution of NaOH, dipping at 60 ° C for 5 minutes) 3mg / m
It is preferably 2 or less, and a stabilizing treatment is applied for this purpose.
【0017】粉末状潤滑剤は平均粒径が20μm以下の
ワックスおよび/またはフッ素系樹脂であることが好ま
しい。The powdered lubricant is preferably wax and / or fluororesin having an average particle size of 20 μm or less.
【0018】[0018]
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本発明
におけるアルミニウム合金板とは、いずれのアルミニウ
ムおよびアルミニウム板合金板でもよく、特に制限され
ない。例えば、JIS H4000に規定される各種ア
ルミニウム合金板であってよい。The present invention will be described in more detail below. The aluminum alloy plate in the present invention may be any aluminum or aluminum plate alloy plate and is not particularly limited. For example, various aluminum alloy plates defined by JIS H4000 may be used.
【0019】また本発明におけるアルミニウム材料と
は、アルミニウムやアルミニウム合金のアルミニウム材
料を広く包含し、その形態は板材、棒材、管材など任意
である。Further, the aluminum material in the present invention broadly includes aluminum materials such as aluminum and aluminum alloys, and its form is arbitrary such as plate material, bar material, and pipe material.
【0020】本発明においては、表面抵抗を低下させて
スポット抵抗溶接性を向上させるため、および均一なク
ロメート層を形成させるために、エッチング処理によっ
てアルミニウム合金板表面に形成されている製造工程で
生じた不均一な酸化物層の一部あるいはほとんどを除去
する。In the present invention, in order to reduce the surface resistance to improve the spot resistance weldability and to form a uniform chromate layer, it is generated in the manufacturing process formed on the surface of the aluminum alloy plate by etching. Remove some or most of the non-uniform oxide layer.
【0021】これらアルカリエッチング処理、酸洗処理
としては、通常アルミニウム材料の処理法として行われ
ている方法で良く、市販の処理液を使用することも可能
である。例えば、アルカリエッチング処理としては、苛
性ソーダ、苛性カリ溶液などを、酸洗処理としては、硫
酸、硝酸、フッ酸、硝酸+フッ酸混合液などを用いるこ
とができる。As the alkali etching treatment and the pickling treatment, a method generally used as a treatment method for an aluminum material may be used, and a commercially available treatment liquid may be used. For example, caustic soda, caustic potash solution and the like can be used for the alkali etching treatment, and sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, nitric acid + hydrofluoric acid mixed solution and the like can be used for the pickling treatment.
【0022】エッチング処理としてはアルカリ水溶液に
より表面のアルミナ層を除去するアルカリエッチング処
理、または酸性水溶液中で主としてマグネシア層を除去
する酸洗処理、またはアルカリエッチング処理後に酸洗
処理を行う処理のいずれかが用いられる。As the etching treatment, either an alkali etching treatment for removing the alumina layer on the surface with an alkali aqueous solution, a pickling treatment for mainly removing the magnesia layer in an acidic aqueous solution, or a treatment for carrying out a pickling treatment after the alkali etching treatment is carried out. Is used.
【0023】これら処理によって表面酸化膜厚を150
Å以下にする。この酸化膜厚が150Åを超えると溶接
性が劣化するので好ましくない。By these treatments, the surface oxide film thickness is 150
Å Less than or equal to If the oxide film thickness exceeds 150Å, the weldability deteriorates, which is not preferable.
【0024】本発明においては、溶接性および耐食性向
上の目的でエッチング処理後にクロメート処理を行う。
クロメート処理の方法は通常行われる処理法でよく、例
えば反応型クロメート処理、塗布型クロメート処理、電
解クロメート処理などいずれの方法でもよいが、簡便に
クロメート皮膜を形成できることから、反応型クロメー
ト処理または塗布型クロメート処理が好ましい。In the present invention, a chromate treatment is performed after the etching treatment for the purpose of improving weldability and corrosion resistance.
The method of chromate treatment may be a commonly used treatment method, for example, reactive chromate treatment, coating-type chromate treatment, electrolytic chromate treatment or any other method, but since a chromate film can be easily formed, reactive chromate treatment or coating Type chromate treatment is preferred.
【0025】クロメート量は糸錆防止のため少なくとも
金属クロム換算で5mg/m2 以上の付着量が必要であ
り、付着量が50mg/m2 を越えるとこれ以上の大幅
な耐食性改善効果がなく、不経済であるばかりでなくス
ポット抵抗溶接性も低下するため5〜50mg/m2 と
した。The amount of chromate needs to be at least 5 mg / m 2 in terms of metallic chromium in order to prevent thread rust, and if the amount of adhesion exceeds 50 mg / m 2 , there is no further significant improvement in corrosion resistance, Not only is it uneconomical, but the spot resistance weldability is also reduced, so it was set to 5 to 50 mg / m 2 .
【0026】また、本発明では、6価クロムの溶出防止
およびクロメート上層の粉末状潤滑剤の密着性を向上さ
せるため、エタノール洗浄や湯洗浄等の溶液を用いてク
ロメートの安定化処理をすることが望ましい。この処理
によって、クロメート皮膜中のアルカリ可溶性Cr量が
3%NaOH水溶液、60℃での5分間浸漬で3mg/
m2 以下とする。このアルカリ可溶性Crが3mg/m
2 を超えると、未塗装での使用や塗装する場合の塗装前
処理工程で使用する各種処理液中にクロム溶出が過大に
起こること、および粉末状潤滑剤の密着性が劣化するの
で好ましくない。Further, in the present invention, in order to prevent the elution of hexavalent chromium and improve the adhesion of the powdered lubricant on the chromate upper layer, the chromate stabilization treatment is performed using a solution such as ethanol washing or hot water washing. Is desirable. By this treatment, the amount of alkali-soluble Cr in the chromate film was 3 mg / mm when immersed in a 3% NaOH aqueous solution for 5 minutes at 60 ° C.
m 2 or less. This alkali-soluble Cr is 3 mg / m
If it exceeds 2 , chromium is excessively eluted in various treatment liquids used in the pretreatment process before coating or when coating, and the adhesion of the powdery lubricant is deteriorated, which is not preferable.
【0027】本発明では、上記クロメート層上にスポッ
ト抵抗溶接性を損なうことなく、加工性を格段に向上さ
せるために、粉末状潤滑剤とカーボンブラックを含有す
る防錆油を塗布する。In the present invention, a rust preventive oil containing a powdered lubricant and carbon black is applied on the chromate layer in order to significantly improve the workability without impairing the spot resistance weldability.
【0028】ここで、上記粉末潤滑剤は、ポリオレフィ
ンワックスまたはフッ素系樹脂あるいはこれらの混合物
を用いるのが好ましい。ポリオレフィンワックスとして
は、例えばポリエチレンワックス、ポリプロピレンワッ
クス、ポリブテンワックス等を挙げることができる。Here, it is preferable to use a polyolefin wax, a fluororesin, or a mixture thereof as the powder lubricant. Examples of the polyolefin wax include polyethylene wax, polypropylene wax, polybutene wax and the like.
【0029】フッ素系樹脂としては、例えばポリ4フッ
化エチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビ
ニリデン樹脂を挙げることができる。Examples of the fluorinated resin include polytetrafluoroethylene resin, polyvinyl fluoride resin, and polyvinylidene fluoride resin.
【0030】これらの潤滑剤の平均粒径が20μm以下
で、かつ添加量は1〜30重量%の範囲で用いるのが良
い。潤滑剤の平均粒径が20μmを超えると、加工時に
潤滑剤の脱落が起き易くなり加工性を害するので好まし
くない。また、含有量が1重量%未満であると加工性の
改善効果が得られず、30重量%を超えても加工性の改
善効果は飽和し、スポット抵抗溶接が劣化するので好ま
しくない。It is preferable that these lubricants have an average particle size of 20 μm or less and an addition amount of 1 to 30% by weight. If the average particle size of the lubricant exceeds 20 μm, the lubricant is likely to come off during processing, which impairs workability, which is not preferable. Further, if the content is less than 1% by weight, the workability improving effect cannot be obtained, and if it exceeds 30% by weight, the workability improving effect is saturated and spot resistance welding is deteriorated, which is not preferable.
【0031】本発明では、またスポット抵抗溶接性を損
なわないようにするために、上記防錆油中に比表面積が
800m2 /g以上であるカーボンブラックを1〜40
重量%含有させることが極めて重要である。このカーボ
ンブラックの比表面積が800m2 /g未満であると、
防錆油への導電性の付与効果が小さくスポット抵抗溶接
性の改善効果が小さくなる。また、その含有量が1重量
%未満ではスポット抵抗溶接性の向上効果が小さく、4
0重量%を超えて添加すると加工時にカーボンブラック
が剥離しやすくなり、加工性を阻害するので好ましくな
い。In the present invention, in order not to impair the spot resistance weldability, 1 to 40 carbon black having a specific surface area of 800 m 2 / g or more is added to the rust preventive oil.
It is extremely important that the content is wt%. When the specific surface area of this carbon black is less than 800 m 2 / g,
The effect of imparting conductivity to rust preventive oil is small, and the effect of improving spot resistance weldability is small. Further, if the content is less than 1% by weight, the effect of improving spot resistance weldability is small and 4
If it is added in an amount of more than 0% by weight, the carbon black is likely to be peeled off during processing and the processability is impaired, which is not preferable.
【0032】なお、上記粉末状潤滑剤とカーボンブラッ
クを含有する防錆油の基剤となる防錆油は一般に使用さ
れているもので良く、特に限定されないが、その塗布量
は0.1g/m2 を必要とする。この塗布量が0.1g
/m2 未満では表面への塗布が不完全となり加工性に悪
影響を与えるので好ましくない。The rust preventive oil which is the base of the rust preventive oil containing the powdered lubricant and carbon black may be a commonly used one and is not particularly limited, but its coating amount is 0.1 g / m 2 is required. This application amount is 0.1g
If it is less than / m 2 , coating on the surface is incomplete and the workability is adversely affected.
【0033】[0033]
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づき具体的に説
明する。 (実施例1)代表的な加工用アルミニウム合金である、
1mm厚のJIS A5182合金板を用い、まず表面
をトリクロールエタンで蒸気脱脂後、表1に示す処理に
て表面酸化膜を調整した。ここで、試料の酸化膜厚はA
ES分析から求めた。EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples. (Example 1) A typical aluminum alloy for processing,
Using a JIS A5182 alloy plate having a thickness of 1 mm, first the surface was vapor-degreased with trichloroethane, and then the surface oxide film was adjusted by the treatment shown in Table 1. Here, the oxide film thickness of the sample is A
Obtained from ES analysis.
【0034】その後、ロールコーターにてクロメートを
塗布し、スプレーにて防錆油を塗布した。この時のクロ
メート処理および防錆油の条件は、以下の通りである。Then, chromate was applied with a roll coater, and rust preventive oil was applied with a spray. The conditions of the chromate treatment and rust preventive oil at this time are as follows.
【0035】1)クロメート処理 ・種類:塗布型クロメート 日本パーカライジング社製
4513H ・付着量:23〜28mg/m2 ・クロメート安定化処理:10%エタノール、60℃浸
漬処理 ・可溶性Cr:0.1mg/m2 以下 2)防錆油条件 防錆油 ・種類:出光興産社製 ダフニオイルコート Z−5 ・塗布量:1.5g/m2 粉末状潤滑剤 ・種 類:サンノプコ社製 SL530 (ポリオレフィンワックス:平均粒径6μm) ・含有量:15重量% カーボンブラック ・種 類:ケッチェンブラック社製 EC600D (比表面積:1270m2 /g) ・含有量:20重量%[0035] 1) chromate treatment - Type: application type chromate Nippon Parkerizing Co. 4513H-deposition amount: 23~28mg / m 2 · chromate stabilization: 10% ethanol, 60 ° C. immersion treatment-soluble Cr: 0.1 mg / m 2 or less 2) Anti-rust oil conditions Anti-rust oil-Type: Idemitsu Kosan Co., Ltd. Daphni Oil Coat Z-5-Coating amount: 1.5 g / m 2 powdered lubricant-Type: San Nopco SL530 (polyolefin wax) : Average particle size 6 μm) -Content: 15% by weight carbon black-Type: Ketjenblack EC600D (specific surface area: 1270 m 2 / g) -Content: 20% by weight
【0036】ここで、クロメート付着量は処理前後のC
r量の蛍光X線分析で、可溶性Cr量は安定化処理後に
3%NaOH水溶液、60℃に5分間浸漬し、溶出した
Cr量を原子吸光分析でもとめた。Here, the amount of chromate attached is C before and after the treatment.
According to the fluorescent X-ray analysis of the amount of r, the amount of soluble Cr was immersed in 3% NaOH aqueous solution at 60 ° C. for 5 minutes after the stabilization treatment, and the amount of eluted Cr was determined by atomic absorption spectrometry.
【0037】その後、作製試料の各種特性を以下の要領
で測定し、評価した。その結果を表1中に併記した。After that, various characteristics of the manufactured sample were measured and evaluated in the following manner. The results are also shown in Table 1.
【0038】(Cr溶出性試験と評価方法)試料を10
0×200mmに切断後、端面をシールし、3%食塩
水、60℃に2分間浸漬し、試料表面より溶出したCr
イオン量を原子吸光分析法にて測定し、以下の基準で評
価した。 ×:Cr溶出量が0.5mg/m2 以上 ○:Cr溶出量が0.5mg/m2 未満(Cr dissolution test and evaluation method) Ten samples were used.
After cutting to 0 × 200 mm, the end face was sealed, immersed in 3% saline solution at 60 ° C. for 2 minutes, and Cr eluted from the sample surface
The amount of ions was measured by atomic absorption spectrometry and evaluated according to the following criteria. X: Cr elution amount is 0.5 mg / m 2 or more O: Cr elution amount is less than 0.5 mg / m 2.
【0039】(加工性試験と評価方法)試料を70mm
φに打ち抜き、33mmφの高速円筒絞り(加工速度5
00mm/sec)試験を行い、以下の基準で評価し
た。 ×:試料に型かじりおよび/または割れが発生 ○:試料に型かじりがなく絞り抜ける(Workability test and evaluation method) 70 mm sample
Punching to φ, 33 mmφ high-speed cylindrical drawing (processing speed 5
00 mm / sec) test was performed and evaluated according to the following criteria. ×: Sample has galling and / or cracking ○: Sample has no galling and can be drawn through
【0040】(溶接性の試験と評価方法)インバーター
直流溶接機を用いて、以下の条件の電極および溶接条件
にて試験した。評価は溶着するまでの打点数又はナゲッ
ト径が4√t(t:板厚)を下回るまでの打点数のいず
れかの少ない打点数とし、以下の基準で判定した。 (電極) ・形状:円錐台頭(CF)型・先端径:5.0mmφ・
材質:Cr−Cu (溶接条件) ・加圧:150kgf・初期加圧時間:20/50秒 ・通電時間:6/50秒・保持時間:5/50秒 ・溶接電流:15kA (評価基準) ○:連続打点数が1000点以上 ×:連続打点数が1000点未満(Welding Test and Evaluation Method) An inverter DC welding machine was used to perform a test under the following electrode and welding conditions. The evaluation was made by either the number of hitting points until welding or the number of hitting points until the nugget diameter fell below 4√t (t: plate thickness), whichever was smaller, and the judgment was made according to the following criteria. (Electrode) ・ Shape: Cone frusto-conical (CF) type ・ Tip diameter: 5.0 mmφ ・
Material: Cr-Cu (welding conditions) -Pressure: 150 kgf-Initial pressurization time: 20/50 seconds-Electrification time: 6/50 seconds-Holding time: 5/50 seconds-Welding current: 15 kA (evaluation standard) : 1000 or more continuous dots x: Less than 1000 continuous dots
【0041】(耐食性試験と評価方法)試料の耐食性は
各試料から75×150mmの板を切り出し、20μm
のカチオン電着塗装(日本ペイント社製U−600)、
各35μmの中塗り(関西ペイント社製シーラホワイト
KPX50)および上塗り塗装(関西ペイント社製ルー
ガベークB531)を施し、ASTM D2803に規
定されている糸錆試験法に準拠して、塗装面に素地に達
するクロスカット傷を施し、6週間行い、以下の基準で
評価した。 ○:クロスカット傷部からの糸錆長さが2mm未満 ×:クロスカット傷部からの糸錆長さが2mm以上(Corrosion resistance test and evaluation method) Corrosion resistance of each sample was 20 μm by cutting a 75 × 150 mm plate from each sample.
Cationic electrodeposition coating (U-600 manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.),
Each is coated with a 35 μm intermediate coat (Kansai Paint Co., Ltd. Sheila White KPX50) and top coat coat (Kansai Paint Co., Ltd., Rugabake B531), and reaches the base on the coated surface according to the thread rust test method specified in ASTM D2803. Cross-cut scratches were given, and the test was performed for 6 weeks and evaluated according to the following criteria. ◯: The length of thread rust from the cross-cut scratch is less than 2 mm ×: The length of thread rust from the cross-cut scratch is 2 mm or more
【0042】表1の結果から明らかな様に、本発明範囲
に入る試料はいずれも優れた加工性、耐食性および溶接
性に優れていることがわかる。As is clear from the results shown in Table 1, all the samples within the scope of the present invention have excellent workability, corrosion resistance and weldability.
【0043】これに対して比較例である試料No.1,
2,6,13は酸化皮膜が厚いため、溶接性が劣る。On the other hand, sample No. which is a comparative example. 1,
Since Nos. 2, 6 and 13 have thick oxide films, their weldability is poor.
【0044】(実施例2)実施例1と同様にA5182
アルミニウム合金板を用いて、表2に示すクロメート処
理条件を変えて、実施例1と同様の評価試験を行った。
ここで、酸化膜調整条件、クロメート種および防錆油条
件は以下の通りである。(Example 2) A5182 as in Example 1
The same evaluation test as in Example 1 was carried out using an aluminum alloy plate and changing the chromate treatment conditions shown in Table 2.
Here, the oxide film adjusting conditions, the chromate species and the rust preventive oil conditions are as follows.
【0045】1)酸化膜調整処理 ・方 法:30%硝酸、25℃浸漬処理 ・酸化膜厚:105Å 2)クロメート処理 ・処理法A:塗布型クロメート 日本パーカライジング
社製 4513H ・処理法B:塗布型クロメート 関西ペイント社製 コ
スマー150 ・処理法C:反応型クロメート 日本パーカライジング
社製アルクロム713 ・クロメート安定化処理:10%エタノール、60℃浸
漬処理 3)防錆油条件 防錆油 ・種 類:出光興産社製 ダフニオイルコート Z−5 ・塗布量:1.5g/m2 粉末状潤滑剤 ・種 類:サンノプコ社製 SL530 (ポリオレフィンワックス:平均粒径6μm) ・含有量:15重量% カーボンブラック ・種類:ケッチェンブラック社製 EC600D (比表面積:1270m2 /g) ・含有量:20重量%1) Oxide film adjustment treatment-Method: 30% nitric acid, 25 ° C immersion treatment-Oxide film thickness: 105Å 2) Chromate treatment-Treatment method A: coating type chromate manufactured by Nippon Parkerizing 4513H-Treatment method B: coating Type Chromate Kansai Paint Cosmer 150 ・ Processing method C: Reactive Chromate Nippon Parkerizing Alchrom 713 ・ Chromate stabilization treatment: 10% ethanol, 60 ° C immersion treatment 3) Antirust oil conditions Antirust oil ・ Types: Idemitsu Kosan Daphuni Oil Coat Z-5 ・ Coating amount: 1.5 g / m 2 powdered lubricant ・ Type: San Nopco SL530 (Polyolefin wax: average particle size 6 µm) ・ Content: 15% by weight carbon black ・Type: EC600D manufactured by Ketjen Black (specific surface area: 1270 m 2 / g) ・ Content: 20% by weight
【0046】その評価試験結果を表2中に併記した。表
2の結果から明らかな様に、本発明範囲に入る試料はい
ずれも優れた加工性、耐食性および溶接性に優れている
ことがわかる。これに対して比較例である1,2,7,
12はクロメート付着量がないまたは少ないため耐食性
が劣り、試料No.5,10,15はクロメート付着量
が過多のため溶接性が劣り、試料No.6,11はクロ
メート中の可溶性Crが過多のためCr溶出性が劣って
いる。The evaluation test results are also shown in Table 2. As is clear from the results in Table 2, it is understood that all the samples within the scope of the present invention have excellent workability, corrosion resistance and weldability. On the other hand, comparative examples 1, 2, 7,
Sample No. 12 has poor corrosion resistance because it has little or no amount of chromate adhered, and sample No. Sample Nos. 5, 10 and 15 were inferior in weldability due to excessive chromate adhesion. In Nos. 6 and 11, since the amount of soluble Cr in chromate is excessive, the Cr elution property is poor.
【0047】(実施例3)実施例1と同様にA5182
アルミニウム合金板を用いて、表3に示す粉末状潤滑剤
処理条件を変えて塗布し、実施例1と同様の評価試験を
行った。ここで、酸化膜調整条件、クロメート処理法お
よび防錆油(防錆油種、粉末状潤滑剤種、カーボンブラ
ック種)は以下の通りである。(Example 3) A5182 as in Example 1
Using an aluminum alloy plate, the powdery lubricant treatment conditions shown in Table 3 were changed and applied, and the same evaluation test as in Example 1 was performed. Here, the conditions for adjusting the oxide film, the chromate treatment method, and the antirust oil (antirust oil type, powdered lubricant type, carbon black type) are as follows.
【0048】1)酸化膜調整処理 ・方法:30%硝酸、25℃浸漬処理 ・酸化膜厚:105Å1) Oxide film adjustment treatment-Method: 30% nitric acid, 25 ° C immersion treatment-Oxide film thickness: 105Å
【0049】2)クロメート処理 ・種類:塗布型クロメート 日本パーカライジング社製
4513H ・付着量:23〜26mg/m2 ・クロメート安定化処理:10%エタノール、60℃浸
漬処理 ・可溶性Cr:0.1mg/m2 以下[0049] 2) chromate treatment - Type: application type chromate Nippon Parkerizing Co. 4513H-deposition amount: 23~26mg / m 2 · chromate stabilization: 10% ethanol, 60 ° C. immersion treatment-soluble Cr: 0.1 mg / m 2 or less
【0050】3)防錆油条件 防錆油種 ・A:出光興産社製 ダフニオイルコートZ−5 ・B:杉村化学社製 プレトン R303P 粉末状潤滑剤種 ・A:サンノプコ社製 SL530(ポリオレフィンワ
ックス、平均粒径6μm) ・B:旭ガラス社製 AD1(フッ素樹脂、平均粒径8
μm) ・C:A100重量部+B100重量部 ・D:サンノプコ社製 SL417(ポリオレフィンワ
ックス、平均粒径14μm) ・E:サンノプコ社製 SL92(ポリオレフィンワッ
クス、平均粒径27μm) カーボンブラック種 ・A:ケッチェンブラック社製 EC600D(比表面
積:1270m2 /g) ・B:ケッチェンブラック社製 EC(比表面積:80
0m2 /g) ・C:自家製 アセチレンブラック (比表面積:56
0m2 /g) ・D:三菱化成社製 #1000 (比表面積:20
0m2 /g)3) Anti-rust oil conditions Anti-rust oil type-A: Idemitsu Kosan Co., Ltd. Daphni oil coat Z-5-B: Sugimura Chemical Co., Ltd. Preton R303P powder lubricant type-A: San Nopco SL530 (polyolefin wax) , Average particle size 6 μm) B: Asahi Glass Co., Ltd. AD1 (fluorine resin, average particle size 8)
μm) C: A 100 parts by weight + B 100 parts by weight D: San Nopco SL417 (polyolefin wax, average particle size 14 μm) E: San Nopco SL92 (polyolefin wax, average particle size 27 μm) carbon black type A: Ket EC600D (specific surface area: 1270 m 2 / g) manufactured by Cheng Black Co., Ltd. B: EC (specific surface area: 80) manufactured by Ketjen Black Co., Ltd.
0m 2 / g) ・ C: Homemade acetylene black (specific surface area: 56
0m 2 / g) ・ D: Mitsubishi Kasei Co. # 1000 (specific surface area: 20
0 m 2 / g)
【0051】その評価試験結果を表3中に併記した。表
3の結果から明らかな様に、本発明範囲に入る試料はい
ずれも優れた加工性、耐食性および溶接性にも優れてい
ることがわかる。The evaluation test results are also shown in Table 3. As is clear from the results shown in Table 3, all the samples within the scope of the present invention are also excellent in workability, corrosion resistance and weldability.
【0052】これに対して比較例である試料No.1,
3は防錆油の塗布量自体が過少のため加工性が悪い。ま
た試料No.5,9,13は防錆油中の粉末状潤滑剤の
含有量が少ないため加工性が劣り、試料No.8,1
2,16はその含有量が過多のため溶接性が劣り、試料
No.18はその平均粒径が過大なため加工性、溶接性
とも悪い。試料No.20,21は防錆油中のカーボン
ブラックの比表面積が小さすぎるため溶接性が劣り、試
料No.22はその含有量が過少で溶接性が悪く、試料
No.25は逆に過大で加工性が劣っている。On the other hand, sample No. 1,
No. 3 has poor workability because the amount of rust preventive oil applied is too small. In addition, sample No. Sample Nos. 5, 9 and 13 were inferior in workability because the content of the powdered lubricant in the rust preventive oil was small. 8, 1
Nos. 2 and 16 are inferior in weldability due to excessive content, and sample No. Since No. 18 has an excessively large average particle size, it has poor workability and weldability. Sample No. Nos. 20 and 21 had poor weldability because the specific surface area of carbon black in the rust preventive oil was too small. No. 22 has an insufficient content and is poor in weldability. On the contrary, No. 25 is too large and the workability is poor.
【0053】[0053]
【表1】 [Table 1]
【0054】[0054]
【表2】 [Table 2]
【0055】[0055]
【表3】 [Table 3]
【0056】[0056]
【表4】 [Table 4]
【0057】[0057]
【発明の効果】本発明によれば、表面酸化皮膜の厚さを
調整後、クロメート処理および粉末状潤滑剤とカーボン
ブラックを含有する防錆油層を形成することによって、
スポット抵抗溶接性を損なうことなくプレス成形性およ
び耐食性を著しく改善される。これによって自動車、家
電、建材、缶材用等のアルミニウム部材の生産性を顕著
に向上できる。According to the present invention, after adjusting the thickness of the surface oxide film, the chromate treatment and the formation of the rust preventive oil layer containing the powdered lubricant and carbon black,
The press formability and corrosion resistance are significantly improved without impairing the spot resistance weldability. This can significantly improve the productivity of aluminum members for automobiles, home appliances, building materials, can materials, and the like.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸 塚 信 夫 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 馬 渕 昌 樹 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 西 山 直 樹 千葉県千葉市中央区川崎町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 千葉県千葉市中央区川崎町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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Nobuo Totsuka, Inventor No. 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba, Chiba Prefecture Technical Research Division, Kawasaki Steel Co., Ltd. (72) Masaki Mabuchi, Chuo-ku, Chiba, Chiba Prefecture Kawasaki-cho No. 1 Inside the Technical Research Division, Kawasaki Steel Co., Ltd. (72) Inventor Naoki Nishiyama No. 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Technical Research Division, Kawasaki Steel Co., Ltd. (72) Inventor Koichi Hashiguchi 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Inside Kawasaki Steel Corporation Technical Research Headquarters (72) Inventor, Motohiro Namba 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Furukawa Aluminum Co., Ltd.
Claims (3)
アルミニウム合金基板上に、金属Cr換算で5〜50m
g/m2 のクロメート層を有し、その上に比表面積が8
00m2 /g以上のカーボンブラックを1〜40重量%
含有し、さらに粉末状潤滑剤1〜30重量%含有する防
錆油層を0.1g/m2 以上有することを特徴とする加
工性、スポット抵抗溶接性および耐食性に優れた表面処
理アルミニウム材料。1. An aluminum alloy substrate having a surface oxide film thickness adjusted to 150 Å or less, and 5 to 50 m in terms of metal Cr.
It has a chromate layer of g / m 2 and a specific surface area of 8
1 to 40% by weight of carbon black of 00 m 2 / g or more
A surface-treated aluminum material having excellent workability, spot resistance weldability, and corrosion resistance, which further comprises 0.1 g / m 2 or more of a rust preventive oil layer containing 1 to 30% by weight of a powdered lubricant.
(3%NaOH水溶液、60℃、5分間浸漬)量が3m
g/m2 以下である請求項1に記載の加工性、スポット
抵抗溶接性および耐食性に優れた表面処理アルミニウム
材料。2. An alkali-soluble Cr in the chromate layer
(3% NaOH aqueous solution, dipping at 60 ° C for 5 minutes) Volume is 3m
The surface-treated aluminum material having excellent workability, spot resistance weldability and corrosion resistance according to claim 1, which has a g / m 2 or less.
以下のワックスおよび/またはフッ素系樹脂である請求
項1または2に記載の加工性、スポット抵抗溶接性およ
び耐食性に優れた表面処理アルミニウム材料。3. The powdery lubricant has an average particle size of 20 μm.
The surface-treated aluminum material excellent in workability, spot resistance weldability and corrosion resistance according to claim 1 or 2, which is the following wax and / or fluororesin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19821293A JPH0790609A (en) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | Surface-treated aluminum material with excellent workability, spot resistance weldability and corrosion resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19821293A JPH0790609A (en) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | Surface-treated aluminum material with excellent workability, spot resistance weldability and corrosion resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790609A true JPH0790609A (en) | 1995-04-04 |
Family
ID=16387360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19821293A Withdrawn JPH0790609A (en) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | Surface-treated aluminum material with excellent workability, spot resistance weldability and corrosion resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790609A (en) |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP19821293A patent/JPH0790609A/en not_active Withdrawn
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