JPH08269769A - 成型性に優れた亜鉛系めっき６０００系アルミニウム合金板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、成型性に優れた亜鉛系めっ
き６０００系アルミニウム合金板を提供することにあ
る。 【構成】 亜鉛系めっきを施した６０００系アルミニウ
ム合金板において、この亜鉛系合金めっきの形状を粒状
とし、粒の被覆面積が、３００（μｍ)²以下、粒の高さ
と幅の比が、高さ／幅≧１／２０の形態を有し、それぞ
れの粒の間隔が０．１μｍ以上５０μｍ以下の粒による
アルミニウム合金板表面の被覆率を５〜７０％とするこ
とによって、成型性に優れた亜鉛系めっき６０００系ア
ルミニウム合金板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、めっきアルミニウム板
に係わり、更に詳しくは優れた成型性を有し、種々の用
途、例えば自動車用アルミニウム板として適用できる亜
鉛系めっき６０００系アルミニウム合金板に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より自動車メーカー各社は、鋼板を
自動車ボディーに使用してきている。ここで言う鋼板と
は、普通鋼板、高張力鋼板、亜鉛系電気めっき鋼板や亜
鉛系溶融めっき鋼板を指す。このうち、亜鉛系めっき鋼
板などの表面処理鋼板は耐食性に優れていることから、
特に耐食性を要求される部位、例えばフェンダー、ドア
パネル等に盛んに使用されている。一方、最近では自動
車の燃費向上、動力性能向上のための車体軽量化を主目
的として、アルミニウム板を自動車のボディーに使用す
る要求が生じている。ただし、自動車のボディー全体を
アルミニウム板で製造することは希であり、一般にはボ
ディーの一部を鋼板からアルミニウム板に置き換えるこ
とが行われている。

【０００３】ここで、自動車の製造ラインにおいては、
アルミニウム板は現行の鋼板で確立された自動車の製造
ラインで使用されることがほとんどのため、その材料特
性は鋼板と同等かそれ以上の性能が求められかつ現有の
自動車製造ラインそのものに適用できることが重要であ
る。自動車ボディー組立時に要求されるアルミニウム板
の諸特性を鋼板のそれに近づける試みは、塗装前処理と
しての燐酸亜鉛処理性に関していくつかなされている。
例えば、特開昭６１−１５７６９３号公報、特開平４−
１７６７７号公報、特開平４−１７６７８号公報、特開
平４−１７６７９号公報、特開平４−１７６８０号公報
では、アルミニウム板の燐酸亜鉛処理性を向上させる方
法としてアルミニウム板に亜鉛めっきを施す方法が提案
されている。

【０００４】また、本出願人は先に「摺動特性に優れた
めっきアルミニウム板」を開発して特許出願を行った
（特開平６−４１７８３号）。即ち、アルミニウム板の
表面に粒の被覆面積が、３００（μｍ)²以下、粒の高さ
と幅の比が、高さ／幅≧１／２０、粒によるアルミニウ
ム板表面の被覆率が５〜７０％の亜鉛系合金めっきを施
すことによって、摺動特性に優れた亜鉛系合金めっきア
ルミニウム板を作成することができる。ところで、現有
の自動車製造ラインに適用するためのプレス成型能とし
ては、摺動性だけでなく張り出し性等の成型能も重要で
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現有の自動車の製造ラ
インでアルミニウム板を使用するためには、その材料特
性が鋼板と同等かそれ以上の性能が求められることは前
述したとおりである。特に外板用途に適用される６００
０系アルミニウム板についてそのことを考慮する必要が
ある。しかし、実際のアルミニウム板のプレス成形性
は、鋼板に比べてかなり劣っている。従って、本発明
は、成型性特に張り出し性に優れためっき６０００系ア
ルミニウム板を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、低コスト
で成型性（特に張り出し性）に優れるめっき方法の開発
について鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム板の表面
に粒状、めっきを形成することによって優れた成型性を
得られることを見いだして本発明をなした。すなわち、
本発明の要旨は、亜鉛系めっきを施した６０００系アル
ミニウム合金板において、この亜鉛系金めっきの形状を
粒状とし、粒の被覆面積が、３００（μｍ)²以下、粒の
高さと幅の比が、高さ／幅≧１／２０の形態を有し、そ
れぞれの粒の間隔が０．１μｍ以上５０μｍ以下の粒に
よるアルミニウム合金板表面の被覆率を５〜７０％とす
ることを特徴とする成型性に優れた亜鉛系めっき６００
０系アルミニウム合金板である。亜鉛系めっきを施した
面を表裏両面とすれば成型性の向上に有効である。亜鉛
系めっきを施した面を片面のみとしても成型性の向上効
果は得られる。なお、ここで、６０００系アルミニウム
板とは、板状のものばかりでなくコイル状をも包含す
る。

【０００７】

【作用】以下に本発明を詳細に説明する。本発明におい
て、めっきの効果は、成型性の向上にある。本発明にお
いて、めっきは、アルミニウム板の表面に粒状に形成さ
れており、この粒のうち、粒の被覆面積が、３００（μ
ｍ)²以下、粒の高さと幅の比が、高さ／幅≧１／２０の
形態を有し、それぞれの粒の間隔が０．１μｍ以上５０
μｍ以下の粒によって、アルミニウム板表面の５〜７０
％が被覆されていることを必須とする。本発明で粒と
は、めっきの厚さが０．０１μｍ以上ある部分につい
て、めっき後アルミニウム板表面に亜鉛系合金の粒が凸
状に付着されているものを意味する。

【０００８】また、めっき粒の形成は、以下に記す双方
の場合を広く包含するものである。 （１）あるものは独立しており、あるものは相互に連絡
している状態でアルミニウム板表面にめっき後のめっき
粒が分布している場合 （２）０．０１μｍ未満の極めて薄いめっき層の上に凸
部が局部的に存在するようにめっき後のめっき層が分布
している状態。 本発明において、めっき粒の被覆面積とは、めっき粒の
アルミニウム板表面に垂直に投影した面積を意味する。
めっき粒の被覆面積を３００（μｍ)²以下と限定した理
由は、被覆面積が大きい場合は、個々の粒がつながる傾
向が大となり、成型性に優れた粒状のめっきが、得られ
ないためである。望ましくは１００（μｍ)²以下であ
る。

【０００９】次に本発明では、粒の高さと粒の幅は、め
っきの厚さが０．０１μｍ以上ある部分において、めっ
き粒の最大高さ及び、めっき粒のアルミニウム板表面に
垂直に投影した部分の内の最大長さをいう。めっき粒の
高さと幅の比を、高さ／幅≧１／２０に限定した理由
は、高さと幅の比が１／２０未満では、成型性を向上さ
せる効果が不十分であるためである。更に好ましくは高
さ／幅≧１／１０である。高さと幅の比の上限は特に規
定しないが、工業的に容易に作成できる範囲としては、
２以下である。

【００１０】次に本発明では、めっき粒の間隔とは、め
っき粒の端と端の距離のことをいう。めっき粒の間隔を
０．１μｍ以上５０μｍ以下と限定する理由は、０．１
μｍ未満では個々の粒がつながる傾向が大となり、成型
性に優れた粒状のめっきが得られないためであり、５０
μｍをこえるとめっきよりアルミニウム板の影響が大と
なり成型性に優れた粒状のめっきが得られないためであ
る。次に、粒による板表面の被覆率とは、アルミニウム
板の表面積に対する粒で被覆された面積の割合である。
このめっき粒によるアルミニウム板表面の被覆率を５〜
７０％と限定する理由は、５％未満では、被覆率が小さ
すぎてめっきを付着する効果が得られないためであり、
７０％を超えると個々の粒がつながる傾向が大となり、
成型性に優れた粒状のめっきが、得られないためであ
る。

【００１１】本発明において、めっきを粒状にすること
によって成型性が向上する理由は、はっきりと解明され
ていないが、理由としては以下のことが考えられる。 （１）めっきを粒状にすることによって、プレス金型と
めっきアルミニウム板の接触面積が減少する。 （２）めっきを粒状にすることによって、めっき粒とめ
っき粒の間に潤滑油の油だまりができ、摩擦係数が小さ
くなる。

【００１２】以下本発明で規定するめっきの金属または
合金について述べる。亜鉛系めっきとは、亜鉛めっき及
び、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎなどの１種または２
種以上の合金元素を１〜９０％含有する亜鉛系合金めっ
きを指すものである。本発明においてめっきを施す面を
両面にすれば、両面をめっきすることによって試験工具
とめっきアルミニウム板の接触が両面で起こり成型性の
向上効果は大きい。めっきは本発明のめっきであれば、
どのめっきでも良い。また、表と裏のめっきの形状や付
着量、めっきの種類が変わっても成型性は向上する。

【００１３】本発明においてめっきを施す面を片面のみ
にしても、その面での試験工具とめっきアルミニウム板
の接触により成型性が向上する。本発明のめっきが片面
にめっきされていれば、もう片面はめっきが行われてい
なくても、本発明以外のめっきが行われていてもかまわ
ない。最後に本発明のめっきアルミニウム板を製造する
場合のめっき方法について説明する。本めっきアルミニ
ウム板を製造する方法として、アルミニウム板を１〜１
０００C/dm²の通電量で電気化学的にアノード処理し、
その後に電気めっきを行うのが有効である。

【００１４】本発明においては、アルミニウム板の表面
で電気化学的なアノード反応が行われ、所定の通電量を
確保されていればいかなる方法でもよく、代表的に次の
ようなものを挙げることができる。 （１）硫酸浴、リン酸浴、しゅう酸浴及びクロム酸浴な
どの酸性浴中で、アルミニウム板をアノード電解する。 （２）硫酸浴、リン酸浴、しゅう酸浴及びクロム酸浴な
どの酸性浴中で、アルミニウム板と、それより電気化学
的に貴な金属とを接触させる。 （３）酸化剤を加えた、硫酸浴、リン酸浴、しゅう酸浴
及びクロム酸浴などの酸性浴中に、アルミニウム板を浸
漬する。 すなわち電気化学的なアノード処理とは、外部から強制
的に通電を行う処理、金属同士の電位差を利用して通電
を行う処理、浴液中のイオンとアルミニウム板表面の酸
化還元反応を利用する処理などを広く包含するものであ
る。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により本発明の特徴を具体的に
説明する。 実施例１ まず、素材としてＡＡ６１１１−Ｔ４材の圧延板を準備
し、これに表１に示す様な粒状の電気めっきを両面に行
った。粒状のめっきは、アルミニウム板表面を電気化学
的にアノード処理し、その後にそれぞれの金属イオンを
含むめっき浴を用いて電気めっきを行う事によって得ら
れた。評価試験は、エリクセン円筒深絞り試験による最
大絞り重によって評価した。評価は、◎：冷延鋼板より
良好、○：冷延鋼板と同等、△：冷延鋼板よりやや劣
る、×：冷延鋼板より劣る、の４段階で行った。結果は
表１に示す通りであり、本発明材はいずれも冷延鋼板と
同等の成型性が得られ、めっきを行わないアルミニウム
板より成型性が向上した。

【００１６】

【表１】

【００１７】実施例２ まず、素材として表２及び表３に示すアルミニウム合金
圧延板を準備し、これに表２及び表３に示す様な粒状の
Ｚｎ−Ｆｅ（１０％）電気合金めっきを両面に行った。
粒状のめっきは、アルミニウム板表面を電気化学的にア
ノード処理し、その後にＺｎ²⁺とＦｅ²⁺を含む硫酸浴を
用いて電気めっきを行う事によって得られた。評価試験
は、実施例１と同じ条件で行った。結果は表２及び表３
に示す通りであり、粒の被覆面積が３００（μｍ)²以
下、粒の高さと幅の比が、高さ／幅≧１／２０の形態を
有し、それぞれの粒の間隔が０．１μｍ以上５０μｍ以
下の粒によるアルミニウム板表面の被覆率を５〜７０％
とする本発明材はいずれも冷延鋼板と同等の成型性が得
られ、めっきを行わないアルミニウム板より成型性が向
上した。

【００１８】

【表２】

【００１９】

【表３】

【００２０】実施例３ まず、素材として表４及び表５に示すアルミニウム合金
圧延板を準備し、これに粒状のＺｎ−Ｆｅ（１０％）電
気合金めっきを片面に行った。粒状のめっきは、アルミ
ニウム板表面を電気化学的にアノード処理し、その後に
Ｚｎ²⁺とＦｅ²⁺を含む硫酸浴を用いて電気めっきを行う
事によって得られた。評価試験は、実施例１と同じ条件
で行った。結果は表４及び表５に示す通りであり、本発
明材はいずれもめっきを行わないアルミニウム板より成
型性が向上した。

【００２１】

【表４】

【００２２】

【表５】

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、亜鉛系めっきを施した
６０００系アルミニウム合金板において、この亜鉛系金
めっきの形状を粒状とし、粒の被覆面積が、３００（μ
ｍ)²以下、粒の高さと幅の比が、高さ／幅≧１／２０の
形態を有し、それぞれの粒の間隔が０．１μｍ以上５０
μｍ以下の粒によるアルミニウム合金板表面の被覆率を
５〜７０％とすることにより、成型性に優れるめっきア
ルミニウム板が製造できる。それによって、需要家がプ
レス成形を行うときに、さらに複雑な成型が行えるよう
になり品質を向上させることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 亜鉛系めっきを施した６０００系アルミ
   ニウム合金板において、この亜鉛系金めっきの形状を粒
   状とし、粒の被覆面積が、３００（μｍ）²以下、粒の
   高さと幅の比が、高さ／幅≧１／２０の形態を有し、そ
   れぞれの粒の間隔が０．１μｍ以上５０μｍ以下の粒に
   よるアルミニウム合金板表面の被覆率を５〜７０％とす
   ることを特徴とする成型性に優れた亜鉛系めっき６００
   ０系アルミニウム合金板。
2. 【請求項２】 亜鉛系めっきを施した面が表裏両面であ
   る請求項１記載の成型性に優れた亜鉛系めっき６０００
   系アルミニウム合金板。
3. 【請求項３】 亜鉛系めっきを施した面が片面である請
   求項１記載の成型性に優れた亜鉛系めっき６０００系ア
   ルミニウム合金板。