JPS60224737A - 耐孔蝕性に優れたアルミニウム合金複合材 - Google Patents

耐孔蝕性に優れたアルミニウム合金複合材

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JPS60224737A
JPS60224737A JP8061584A JP8061584A JPS60224737A JP S60224737 A JPS60224737 A JP S60224737A JP 8061584 A JP8061584 A JP 8061584A JP 8061584 A JP8061584 A JP 8061584A JP S60224737 A JPS60224737 A JP S60224737A
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豊瀬 喜久郎
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日出男 藤本
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竹本 政男
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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1 本発明は耐孔数性に優れたアルミニウム合金複合材に関
し、さらに詳しくは水腐蝕環境において優れた耐孔数性
を有するアルミニウム合金複合材に関する。
[従来技術1 一般にアルミニウム合金は耐蝕性良好な材料として広く
知られているが、水系媒体と接触して使用される場合に
は、孔線型の腐蝕を生じて短時間で貫通腐蝕を生しる場
合があり、広く一般の水質で実際に使用されているアル
ミニウム合金は現状において殆んどない。
アルミニウム合金の耐孔数性を向−ヒさせる方法として
は、犠牲陽極層をクラッドしたアルクラッド材、例えば
、JIS3003合金を芯材としてAl−1111t%
Zn合金を皮材としたアルクラッド3003が良く知ら
れているが、この場合には、アルクラッド層の消耗が天
外かったり、3003合金芯材に接する部位の7072
合金層が選択的に腐蝕されることがあり、安定した耐孔
数性や防蝕スを命が得られるには至っていない。この原
因としては、例えば、7072合金は淡水中においては
孔線型の腐蝕を生じ、孔数が3003合金芯材に達する
と3003合金芯材に沿って腐蝕が横方向に進行するた
めである。従って、安定した耐孔数性を有するためには
皮材自体の耐孔数性が不可欠となる。
アルミニウム合金自体の耐孔数性を向上させる方法とし
て、Znを含有させることが有効との報告があるが、不
純物として不可避的に混入してくるFeを極力規制し、
かつ、混入したFeは何等かの方法により有効カソード
としての作用を抑制しなければZnを含有させても有効
な耐孔数性を得ることはできない。また、長期にわたり
有効な耐孔数性を保有させるには、それ自体の耐蝕性(
溶出速度)も向上させなければならない。
[発明が解決しようとする問題点1 本発明は上記に説明したアルミニウム合金の耐孔数性に
ついての知見からなされたものであり、即ち、それ自体
が耐孔数性に優れ相対的に卑な電位を有するアルミニウ
ム合金を皮材とし、また、それ自体耐孔数性に優れ相対
的に責な電位を有するアルミニウム合金を芯材とした、
一般の水質下においても充分な耐孔数性が得られ、がっ
、多目的用途の耐孔数性に優れたアルミニウム合金複合
材を提供するものである。
1問題点を解決するための手段1 本発明に係る耐孔数性に優れたアルミニウム合金複合材
は、 (1) Zn 0.1−1.Ou+1%、Mn 0.0
5−0.3+u1%を含有し、かつ、 M++/Fe= 1.5以上 である、残部A1および不純物からなるアルミニウム合
金を皮材とし、 Mn 0.5−1.5wt%、Cr O,05−0,5
wL%を含有し、かつ、 Mn/Fe=5以上 である残部A1および不純物からなるアルミニウム合金
を芯材とすることを特徴とする耐孔数性に優れたアルミ
ニウム合金複合材を第1の発明とし、(2) Zn O
,14,0wt%、M n 0.05−0.3wt%を
含有し、hす、 M++/ Fc−1,5以上 である、残部A1および不純物からなるアルミニウム合
金を皮材とし、 Mn 0.5−1.5wt%、Cr O,05−0,5
wt%を含有し、さらに、 Cu O,3IIlt%以下、MB O,2−2,5w
t%の1種または2種を含有し、がっ、 Mn/Fe=5以上 である残部A1および不純物からなるアルミニウム合金
を芯材とすることを特徴とする耐孔数性に優れたアルミ
ニウム合金複合材を第2の発明とし、(3) Zn0.
1−1.0wt%、Mn O,05−0,3wt%、M
g0.2〜2.5wt% を含有し、かつ、 Mn/Fe= 1.5以上 である、残部A1および不純物からなるアルミニウム合
金を皮材とし、 Mn 0.5〜1.5wt%、Cr O,05−0,5
wt%を含有し、かつ、 Mn/Fe=5以上 である残部A1および不純物からなるアルミニウム合金
を芯材とすることを特徴とする耐孔数性に優れたアルミ
ニウム合金複合材を第3の発明とし、(4) Zn O
,1−]、Ow1%、Mn 0.05−0.3wt%、
Mg0.2〜2.5wt% を含有し、かつ、 Mn/Fe= 1.5以上 である、残部AIおよび不純物からなるアルミニウム合
金を皮材とし、 Mn O,5−1,5wL%、 Cr O,05−0,
5wt%を含有し、さらに、 Cu O,3wt%以下、Mg0.2−2.5wt%の
1種または2種を含有し、がっ、 Mn/Fe= 5以上 である残部A1および不純物あらなるアルミニウム合金
を芯材とすることを特徴とする耐孔数性に優れたアルミ
ニウム合金複合材を第4の発明とする4つの発明よりな
るものである。
本発明に係る耐孔数性に優れたアルミニウム合金複合材
について以下詳細に説明する。
先ず、本発明に係る耐孔数性に優れたアルミニウム合金
複合材における皮材の含有成分および成分割合について
説明する。
1++はアルミニウム合金の電位を卑に移行させる元素
であり、同時にアルミニウム合金表面の自然酸化皮膜を
付安定に腰腐蝕形態を孔数型から全面腐蝕型にかえる作
用があり、Zn含有量を増加させると電位は卑に移行し
、腐蝕形態も全面腐蝕型となるが、含有量が多くなり過
ぎると自己腐蝕速度が増大する。従って、Zn含有量は
自己腐蝕速度を増大させることがなく、腐蝕形態を改善
する範囲として0.1〜1,0w1%とする。
Muは不純物として不可避的に含有されてくるA16(
MnFe)化合物を固定するので耐孔数性に有効な元素
であり、不純物として含まれるFeはAI=Feおよび
Al6Feとして晶出し、アルミニウム合金に対してカ
ッディックに作用し、その近傍が孔数の核となり耐孔数
性を著しく阻害し、また、アルミニウム合金中にMnが
含有されているとA16(MnFe)のA1に対する有
効カソードとしての作用はMn/Feの比により大きく
異なり、Mn/Feの比が1.5以上になれば有効カソ
ードとしての作用が着しく抑制される。そして、Mn含
有量が0,05wt%未満では不可避的に混入してくる
Feの有効カソードとしの作用を充分に抑することがで
きず、また、0.3wt%を越えて含有されると晶出物
の増大を招き、耐孔数性を向上させることはできない。
さらに、MnはA1中に固溶しアルミニウム合金の電位
を貴に移行させ、腐蝕形態を全面腐蝕型とするために必
要なZn含有量が増大し、その結果、耐孔数性が改善す
れば自己腐蝕速度が増大する。従って、Mn含有量は0
.05〜0.3wt%とじ、かつ、Mn/Fe= 1.
5以上とする。
MBは耐孔数性を低下させずに強度を向上させる元素で
あり、含有量が0.2社%未満では強度向上成分として
有効ではなく、また、2.5Illt%を越えて含有さ
れると加工、熱処理等の条件によってはN旬Zn、およ
びj\15M8を析出し、腐蝕性を低下させる。従って
、へ旬含有量は0.2〜2.5Ill1%とする。
次に、本発明に係る耐孔数性に優れたアルミニウム合金
複合相における芯材の含有成分および成分割合について
説明する。
Mnは不純物のFeの有効カソードとしての作用を抑制
するの元素であり、アルミニウム合金中にZnが含まれ
る場合にはZnの効果によりMn/Fe比は1.5以上
で、Mn含有量も0.05〜0.3で最を良好な耐孔数
性が得られるが、Znを含まない場合は、Feの有効カ
ソードとしての作用を効果的に抑制するためには、Mn
/Fe比を5以上にすることが必要であり、同時に相対
的に責な電位をアルミニウム合金に付与するにはMn含
有量が0.5wt%未満ではこのような効果を得ること
ができず、また、Mn含有量が1,5wt%を越えて含
有されるとAl6Mnの晶出物が多数生じ、加工性を低
下させ、そして、Mn量、tAl中に固溶した場合にの
みアルミニウム合金の電位を貴に移行させるものである
が、1.5u+t%を越えて含まれても固溶するMn量
には限りがあるので電位を向上させる効果は飽和してし
まう。従って、相対的に責な電位を有し、耐孔数性に優
れ、かつ、加工性を低下させないMn含有量は0.5−
1.5wt%とする。
CrはMnと同様な効果を有するが、含有量が0.05
+ut%未満では有効ではなく、また、0.5u+t%
を越えて含有されると巨大化合物が生成し、加工性を低
下させる。さらに、CrはMnと共に含有されることに
より熱処理等の再結晶時の結晶粒粗大化防止に有効であ
る。従って、Cr含有量は0.05〜0.5+ut%と
する。
Cuはアルミニウム合金の電位を貴に移行させる効果と
結晶粒の粗大化を防止するのに有効であり、0.3u+
L%を越える含有量では通常の熱処理では耐蝕性を低下
させるので好ましくない。従って、Cu含有量は0.3
+ut%以下する。
Mgは耐蝕性を低下させることなく強度を向上させる元
素であり、アルミニウム合金の耐蝕性を招来せず、強度
向上が図れるM8含有量は、0.2〜2.5u+t%と
する。
そして、上記に説明したように、本発明に係る耐孔数性
に優れたアルミニウム合金複合材においては、皮材自体
が耐孔数性を有するのに加えてそれ自対耐孔数性を持つ
芯材を陰極防蝕するため、耐孔数性は著しく向上し、さ
らに、通常の加工、熱処理を行なってから使用する場合
にはより着しい効果を奏するものである。
[実施例1 本発明に係る耐孔数性に優れたアルミニウム合金複合材
の実施例を説明する。
実施例1 第1表に示す含有成分および成分割合のアルミニウム合
金を溶製して鋳造し、0.6mntのアルミニウム合金
圧延板を作成し、最終熱処理として360’CX1時間
の焼鈍を施して供試材とした。
これらの供試材を水道水(it/minオーバー70−
)に6ケ月浸漬した。その後腐蝕生成物を除去し、重量
法による腐蝕速度の測定と表面からの顕微鏡焦点深度法
による孔数深さを測定した。
その結果を第2表に示す通り、本発明に係る耐孔数性に
優れたアルミニウム合金複合材の皮材および芯材は何れ
も良好な耐蝕性、耐孔数性を有していることがわかる。
即ち、No、1〜No、6が本発明に係る耐孔数性に優
れたアルミニウム合金複合相の皮材であって、耐孔数性
に優れ、かつ、相対的に卑な電位を有するアルミニウム
合金であり、皮材として好ましいものであり、また、N
o、7〜No、11は同しく芯材であり、耐孔数性に優
れ、かつ、相対的に貴な電位を有するアルミニウム合金
であり、芯材として好ましいものである。なお、No、
]7〜No、22は比較材である。
実施例2 第2表に示すように、No、48−No、53およびN
o、6f)〜No、63のアルミニウム合金複合材(板
厚0.hit、両面複合材、複合率各10%)を作成し
、36(1’cX1時間の熱処理を施しと供試材とした
。
この供試材をl (11111111のCu”イオンを
含むASTM水(CI、SOl、HC03、各1010
0pp中で80℃×8時間、)RTX16時間の温度サ
イクルで6ケ月間腐蝕試験を実施した。
その結果を第2表に示すが、本発明に係る耐孔数性に優
れたアルミニウム合金複合材が比較材に比べて格段に優
れた耐蝕性および耐孔数性を有していることがわかる。
[発明の効果1 以上説明したように、本発明に係る耐孔数性に優れたア
ルミニウム合金複合材は、耐孔数性に優れており、かつ
、相対的に電位が卑である皮材と耐孔数性に優れており
、かつ、電位が相対的に貴である芯材とより構成されて
いるが呟皮材により芯材が陰極防蝕されるから、耐孔数
性は著しく優れているという効果がある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) Zn O,1−1,0wt%、Mn 0.05
    −0.3u+t%を含有し、かつ、 Mn/Fe= 1.5以上 である、残部AIおよび不純物からなるアルミニウム合
    金を皮材とし、 Mu 0.5−]、5u+1%、Cr O,05−0,
    511t%を含有し、かつ、 Mn/Fe= 5以上 である、残部A1および不純物からなるアルミニウム合
    金を芯材とすることを特徴とする耐孔蝕性に優れたアル
    ミニウム合金複合材。
  2. (2) ZnO,]〜1.OwL%、Mn 0.05〜
    0.3u+t%を含有し、かつ、 Mn/Fe= 1.5以上 である、残部A1および不純物からなるアルミニウム合
    金を皮材とし、 Mn O,5−]、5Ilt%、Cr O,05−0,
    5wt%を含有し、さらに、 Cu 0.3wt%以下、Mg O,2−2,5a+t
    %の1種または2種を含有し、かつ、 Mn/Fe=5以上 である、残部A1および不純物からなるアルミニウム合
    金を芯材とすることを特徴とする耐孔蝕性に優れたアル
    ミニウム合金複合材。
  3. (3)Zn0.1〜1.01llt%、Mn 0.05
    −0.3wt%、Mg0.2〜2.5w1% を含有し、かつ、 Mn/Fe= 1.5以上 である、残部AIおよび不純物からなるアルミニウム合
    金を皮材とし、 Mn 0.5〜1,5wt%、Cr O,05−0,5
    wt%を含有し、かつ、 Mn/Fe=5以上 である、残部A1および不純物からなるアルミニウム合
    金を芯材とすることを特徴とする耐孔蝕性に優れたアル
    ミニウム合金複合材。 (=1 ) Zn O,] ・−1,Ou+t%、Mn
     O,05−0,3+ut%、MBo、2へ2.51% を含有し、かつ、 Mn/Fe= 1.5以上 である、残部A1および不純物からなるアルミニウム合
    金を皮材とし、 Mn 0.5−1,5u+t%、Cr0.05〜0.5
    111t%を含有し、さらに、 Cu0.3田L%以下、M2O,2〜2.5+ut%の
    1種または2種を含有しかつ、 Mn/Fe= 5以上 である、残部A1および不純物あらなるアルミニウム合
    金を芯材とすることを特徴とする耐孔数性に優れたアル
    ミニウム合金複合材。
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