JPS60159146A - アルミニウム合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルミニウム合金に係り、特に、例えば柾目調
といったような極めて美麗な筋模様が簡単な処理で形成
のできるアルミニウム合金に関する。

〔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、転出ロー
ルあるいはプレス成形型を用いるものであって、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っ
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、従っ
てそれだけ生産性も低く、さらには小物だけにしか適用
できないといった欠点を重賞的に内在している。

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。

従って、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１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Ｖ　Ｏ，５〜２．５％、ＣｒＯ
，５〜２．５％又はＢＯ１５〜２．０％のいずれか一つ
以上、及びＭｎ１．０〜１．８％を必須成分とし、その
他不可避不純物を含み残余Ａ７からなる合金、又は少々
くともＶ　０．５〜２．５％、Ｃｒ□、５−２．５％又
は１３０．５〜２．０％のいずれか一つ以上、及びＭｎ
１．０〜１．８％、さらにＣｕＯ１０２〜０３％を必須
成分とし、その他不可避不純物を含み残余Ａｔ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って、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、目的に適ったも
のを作り出したのである。

ここで、Ｍｎを１．０〜１．８％含むとしたのは、Ｍｎ
が１％未満の少ない場合には、模様現出の為の元素■、
Ｃｒ又はＢが鋳塊中で大きく偏析してしまい、この結果
鋳塊の面削量を太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■、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■、Ｃ
ｒ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Ｍｎが１．８％を越えて多すぎる場合に
は、鋳造、圧延等の処理に除しての生産性が低下し、し
かもＭｎ系化合物の巨大晶が形成されてしまって出現模
様が不均一で美感が失なわれるものとなり、さらには、
例えば模様形成後にアルマイＩ・処理を行なったりする
とＭｎによって自然発色し、これが熱履歴に敏感で色ム
ラを起こさせる等の欠点があり、そりて■、Ｃｒ又はＩ
３の偏析防止効果も少ないからである。又、Ｍｎ添加は
、このような大きな効、果のみでなく、その他の副次的
効果として、例えば強度向上にもなり、すなわちＭｎを
１．０〜１．８％含ませることによって、Ｍｎを含まな
い場合には１２００月と同程度の抗張力にすぎ力いもの
が、３００３合金と同等以上強度となる。

又、アルミニウム合金の一成分として、Ｖを０．５〜２
．５％、Ｃｒを０．５〜２．５％、又はＢを０．５−２
．０斧用いているのは、■、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、■、Ｃｒ又はＢを０，５％
以上含１せることによって、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
様がかえって現出しないものとなり、すなわち■は２５
％以下、Ｃｒは２５％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ったのであ
る。さらには、これら■、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、エツチングによって表面に付着したスマットの除去
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
、■、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
ツチング処理によって現出する部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を含捷せておくこ
とにより、光輝性が向上し、その結果柾目調といった筋
模様が一層明瞭と々す、模様現出に著しい効果があった
からである。又、用途に応じて、例えば無電解メッキと
いったメッキ処理をする必要がある場合において、Ｃｕ
を含捷ないＡ、を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
このように特別な前処理がなくても通常のメッキ処理工
程で充分に良好なメッ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、父、
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／ｄｉ、よシ望ましくは０．
２５〜０．７０ｇ／ｄ７ｒｔの溶解量のエツチング処理
することによって、明瞭な柾目調といった筋模様のもの
が簡単に形成できる。例えば、苛性ソーダ水溶液（２０
ｆ３ＮａＯＨ）等で、４０℃、５分間といった条件でア
ルカリエツチングすることによって、美麗な筋模様が現
出する。

尚、エツチング処理に際して、０１５〜０．８０ｇ／ｄ
ｍ２、より望ましくは０．２５〜０．７０．ｇ　／　ｄ
　ｍ’の溶解量のエツチング処理としたのは、エツチン
グ処理か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って、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、比較的弱いといっ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、例えば装飾製品どいつだ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。伺、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
いといっ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０１０〜０．６０ｇ／ｄｍ’、より重
重しくは０．２０〜０．５０ｇ／ｄｍ　といったエツチ
ング処理を施した後、通常の条件で電解イｌＩ［磨又は
化学研磨すると、美麗かつ明瞭な筋模様であって、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って砕か
寿、筋状のものとなり、そしてエツチング処理によって
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〕 ＡＪａ−１，４％Ｍｎ−０，８％Ｖその他年可避不純物
よりなるアルミニウム合金の鋳塊を、常法によって均質
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％ＮａＯＨ１４５
℃、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／ｄｉ溶解し、その後１０％ＨＮ　Ｏ３、
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、柾目調といっ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（新和
化成製のシャイナールを用いて、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
っ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。

し実施例３〕 Ａ／−１，２％Ｍｎ−１，２チ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％ＮａＯＨ１４５℃、３分の条件であって
、溶Ｗｊ量が約０．２５　ｇ　／　ｄ　ｍ’としたリグ
）は実施例１と同様に処理すると、明瞭で、柾目調とい
っ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に訃いて、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
いっ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〕 Ａｔ　−１５％Ｍ　ｎ　”　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％ＮａＯＨ１４０℃、１１分の条件で
あって、溶解量が約０６６ｇ／ｄｉ”とした以外は実施
例１− と同様に処理すると、明瞭で、柾目調といった美麗な筋
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　／　ｄ　
ｍ”、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、＋ｉ１
目調といっ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〕 Ａ４−１．２％Ｍｎ−２，０％ｖ−Ｑ、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、
柾目調といっ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、柾目調といった美麗な筋模
様のものが得られた。

〔実施例９〕 Ａ　ｔ　−１，６％Ｍｎ　−１，０％Ｃｒ−０，２％Ｃ
ｕ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％ＮａＯＨ１６０℃
、５分の条件であって、溶解量が約ｏ、４５ｇ７ｄ、７
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、柾目調といっ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、柾目調といった美麗な筋模
様のものが得られた。

〔実施例１１〕 Ａ　ｔ　−１，４％Ｍ’　ｎ　−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、柾目調といっ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、柾目調といった美麗な
筋模様のものが得られた。

〔実施例１３〜１６〕 Ａｔ−１，４％Ｍ　ｎ　−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、Ａｔ−１
，２％Ｍｎ　−０６％ｖ　−ｉ、　ｏ％Ｂその他不可避
不純物よりなるアルミニウム合金、Ａ　ｔ−１，５％Ｍ
ｎ−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、Ａ４−１．４％Ｍ　ｎ　−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、柾目調といっ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。

し実施例１７〜２０〕 Ａ　ｔ　−１，４％Ｍ　ｎ　−０，６％ｖ　−ｉ、　ｏ
％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、Ａｔ−１，２％Ｍ　ｎ　−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、Ａｔ−１，５％Ｍｎ−１，０
％Ｃｒ−ｏ、ｅ％Ｂ　−０，２％Ｃｕその他不可避不鈍
物よりなるアルミニウム合金、Ａ　ｔ　−１，４％Ｍ　
ｎ　−０５％■−０５％Ｃｒ−０．５％Ｂ−０，１％Ｃ
ｕその他年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、柾目調といった
美麗な筋模様が現出する。

尚、」二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１−塗装処理等の一
般的な表面処理がなされてよく、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、例えば柾目調といった美麗な
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利は強度的に′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、光輝性に優ね、たも
のであり、かつ、例えばメッキ処理が必要とされる場合
にあっては、特別な活性化処理を前処理として施さなく
ても実施できる等や一特一長金有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　少なくともＶ　Ｏ，５−２，５％、Ｃｒ０９５〜２
   ５％、ＢＯ１５〜２．０％のいずれか一つ以上と、Ｍｎ
   １．０〜１８％と、その他不可避不純物を含み残余Ａｔ
   とからなるアルミニウム合金。 ■　少なくともＶ　Ｏ，５〜２．５％、Ｃｒ０．５〜２
   ．５％、ＢＯ１５〜２．０％のいずれか一つ以上と、Ｍ
   ｎ１，０〜】、８チと、その他不可避不純物を含み残余
   ｋｌとからなる合金を、エツチング処理してなるアルミ
   ニウム合金。 ■　少なくともＶ　Ｏ，５〜２．５％、Ｃｒ０．５〜２
   ．５％、Ｂｏ、５〜２．０％のいずれか一つ以上と、Ｍ
   ｎ１．Ｏ〜１．８チと、その他不可避不純物を含み残余
   Ａｚとからなる合金を、エツチング処理及び化学研磨又
   は電解研磨処理してなるアル−ミニラム合金。 ■　少なくともＶ　０．５−２．５％、Ｃｒ０．５〜２
   ．５％、Ｂｏ、５〜２．０％のいずれか一つ以上と、Ｍ
   ｎ１．０〜１．８％と、Ｃｕ０．９２〜０．３％と、そ
   の他不可避不純物を含み残余ｋｔとからなるアルミニウ
   ム合金。 ■　少なくともＶ　ｏ、　ｓ　−２，５％、Ｃｒ　０．
   ５−２．５　％、Ｂｏ、５−２．ｏｃｅのいずれか一つ
   以上と、Ｍｎ１．Ｏ−１，８％と、Ｃｕ　Ｏ，０２−０
   ，３％と、その他不可避不純物を含み残余Ａ、ｔとから
   なる合金を、エツチング処理してなるアルミニウム合金
   。 ■　少なくともＶｏ、５−２．５　Ｔｏ、　Ｃｒ　Ｏ，
   ５−２，５％、Ｂｏ、５〜２０チのいずれか一つ以上と
   、Ｍｎ　１．０〜１．８％と、Ｃｕ０，０２−ｏ、３チ
   と、その他不可避不純物を含み残余Ａ４とからなる合金
   を、エツチング処理及び化学研磨又は電解研磨処理して
   なるアルミニウム合金。