JPS6056772B2 - 自然発色用Ａｌ合金の製造方法 - Google Patents
自然発色用Ａｌ合金の製造方法Info
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- JPS6056772B2 JPS6056772B2 JP15774782A JP15774782A JPS6056772B2 JP S6056772 B2 JPS6056772 B2 JP S6056772B2 JP 15774782 A JP15774782 A JP 15774782A JP 15774782 A JP15774782 A JP 15774782A JP S6056772 B2 JPS6056772 B2 JP S6056772B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自然発色用Ｎ合金の製造方法に関する。
一般に、Ａｌ−Ｆｅ系合金を陽極酸化すると灰黒色の
酸化皮膜を形成するが、これは、合金中のＮ、Ｆｅ化合
物が陽極酸化皮膜中に存在するためであると言われてい
る。
酸化皮膜を形成するが、これは、合金中のＮ、Ｆｅ化合
物が陽極酸化皮膜中に存在するためであると言われてい
る。
しカルながら、合金中のこのＡ１。
Ｆｅは化合物は不安定であり、容易に安定なＡｌ、Ｆｅ
化合物に変態するため陽極酸化により酸化皮膜を形成さ
せると、色むら、色調変化を生じ易く、均一な灰黒色酸
化皮膜の再現性に乏しく工業的な利用は難しかつた。
このような欠点を改善するために、Ｍｎ）Ｎｉ等をＮ合
金に含有させることにより、Ａ１６Ｆｅを熱的に安定さ
せて均一な色調の酸化皮膜を得る方法が提案されている
（特公昭５６−１２３０１号公報参照）。
化合物に変態するため陽極酸化により酸化皮膜を形成さ
せると、色むら、色調変化を生じ易く、均一な灰黒色酸
化皮膜の再現性に乏しく工業的な利用は難しかつた。
このような欠点を改善するために、Ｍｎ）Ｎｉ等をＮ合
金に含有させることにより、Ａ１６Ｆｅを熱的に安定さ
せて均一な色調の酸化皮膜を得る方法が提案されている
（特公昭５６−１２３０１号公報参照）。
この従来のに合金に対する酸化皮膜の形成に関する種
々の技術について、本発明者等は鋭意検討をした結果、
特に均一な色調を得るための含有元素を必要とすること
なく、Ａｌ−Ｆｅ系合金において鋳造、均熱処理、最終
焼鈍等を特定の条件により制御することによつて、硫酸
による陽極酸化により灰黒色の酸化皮膜を均一に得るこ
とができ、かつ、再現性のあることが確認できたのであ
る。 本発明は、上記した従来技術における種々の問題
点および本発明者等の研究の結果に基き完成された自然
発色用Ａｌ合金の製造方法を提供するものである。
々の技術について、本発明者等は鋭意検討をした結果、
特に均一な色調を得るための含有元素を必要とすること
なく、Ａｌ−Ｆｅ系合金において鋳造、均熱処理、最終
焼鈍等を特定の条件により制御することによつて、硫酸
による陽極酸化により灰黒色の酸化皮膜を均一に得るこ
とができ、かつ、再現性のあることが確認できたのであ
る。 本発明は、上記した従来技術における種々の問題
点および本発明者等の研究の結果に基き完成された自然
発色用Ａｌ合金の製造方法を提供するものである。
本発明に係る自然発色用Ｎ合金の製造方法の特徴とす
るところは、Ｆｅ０．５〜２．０％を含有し、残部実質
的にＡｌおよび不純物よりなるＮ合金溶湯を冷却速度２
．０〜１００Ｃ／秒て鋳造し、この鋳塊を４００〜５４
０℃の温度て均熱処理した後、熱間加工および冷間加工
を行なつてから仕上焼鈍を加熱温度４００〜５４０℃の
温度で５分以内、加熱速度および冷却速度を夫々１００
℃／分以上で処理することにある。
るところは、Ｆｅ０．５〜２．０％を含有し、残部実質
的にＡｌおよび不純物よりなるＮ合金溶湯を冷却速度２
．０〜１００Ｃ／秒て鋳造し、この鋳塊を４００〜５４
０℃の温度て均熱処理した後、熱間加工および冷間加工
を行なつてから仕上焼鈍を加熱温度４００〜５４０℃の
温度で５分以内、加熱速度および冷却速度を夫々１００
℃／分以上で処理することにある。
本発明に係る自然発色用に合金の製造方法について詳
細に説明する。
細に説明する。
先ず本発明に係る自然発色用Ｎ合金の製造方法におい
て使用するＡｌ合金の含有成分および成分割合について
説明する。
て使用するＡｌ合金の含有成分および成分割合について
説明する。
Ｆｅは灰黒色陽極酸化皮膜を得るためには必須の成分て
あり、その含有量が０．５％未満では発色が充分でなく
、また、２．０％を越えて含有されると色むらが生じ易
くなる。
あり、その含有量が０．５％未満では発色が充分でなく
、また、２．０％を越えて含有されると色むらが生じ易
くなる。
よつて、Ｆｅ含有量は、０．５〜２．０％とする。また
、Ｆｅ以外に他の成分が含有される場合は、ＳｌＯ．２
％以下、Ｍｎ．．Ｍｇ．．Ｔｌは０．１％以下に抑制す
ることが望ましい。
、Ｆｅ以外に他の成分が含有される場合は、ＳｌＯ．２
％以下、Ｍｎ．．Ｍｇ．．Ｔｌは０．１％以下に抑制す
ることが望ましい。
次に本発明に係る自然発色用に合金の製造方法における
処理法について説明する。
処理法について説明する。
Ｎ−Ｆｅ合金の鋳造において鋳塊の冷却速度は、２．０
〜１０℃／秒の範囲に制御することが重要である。
〜１０℃／秒の範囲に制御することが重要である。
以下、第１図により詳述する。即ち、第１図はＡ１−Ｆ
ｅ系合金鋳塊の冷却速度とこの合金中に晶出するＮ−Ｆ
ｅ金属間化合物との関係を示してあり、そして、Ｆｅｌ
．５％、ＳｉＯ．ｌ％および残部Ｎよりなる、温度７３
０℃の溶湯を鋳型に注入し、水冷により室温まで冷却し
て凝固鋳造したものであり、そして、この冷却を種々の
冷却速度で冷却した鋳塊を、５００℃×５Ｈｒの均熱処
理をした後、仕上温度を２６０℃で熱間圧延を行なつて
空冷後、冷間圧延により板厚２７７！７７！とし、この
２順厚の板を、室温より５００゜Ｃまで４分間て加熱し
、５００℃て２分間保持後、衝風により１００゜Ｃまで
２分間で冷却し放令する焼鈍処理を行ない調査した結果
である。
ｅ系合金鋳塊の冷却速度とこの合金中に晶出するＮ−Ｆ
ｅ金属間化合物との関係を示してあり、そして、Ｆｅｌ
．５％、ＳｉＯ．ｌ％および残部Ｎよりなる、温度７３
０℃の溶湯を鋳型に注入し、水冷により室温まで冷却し
て凝固鋳造したものであり、そして、この冷却を種々の
冷却速度で冷却した鋳塊を、５００℃×５Ｈｒの均熱処
理をした後、仕上温度を２６０℃で熱間圧延を行なつて
空冷後、冷間圧延により板厚２７７！７７！とし、この
２順厚の板を、室温より５００゜Ｃまで４分間て加熱し
、５００℃て２分間保持後、衝風により１００゜Ｃまで
２分間で冷却し放令する焼鈍処理を行ない調査した結果
である。
この第１図から明らかなように、鋳塊の冷却速度が約２
゜Ｃ／秒未満では（図中のＢ）晶出する金属間化合物は
殆んどがＡｌ３Ｆｅであり、また、冷却．速度が速すぎ
て約１０′Ｃを越えると（図中Ｃ）晶出する金属間化合
物はＡｌｍＦｅｎ化合物が多くなり、この何れもが陽極
酸化皮膜は灰黒色とはならず、白色となる。
゜Ｃ／秒未満では（図中のＢ）晶出する金属間化合物は
殆んどがＡｌ３Ｆｅであり、また、冷却．速度が速すぎ
て約１０′Ｃを越えると（図中Ｃ）晶出する金属間化合
物はＡｌｍＦｅｎ化合物が多くなり、この何れもが陽極
酸化皮膜は灰黒色とはならず、白色となる。
この場合は、以後の均熱処理や焼鈍処理条件を変えても
所望のＡｌ−Ｆｅ金属間化合物．（Ａｌ６Ｆｅ）は得ら
れず、従つて、均一な灰黒色の酸化皮膜は得られない。
このため、本発明に係る自然発色用Ａ１合金の製造方法
におけるように、Ｎ−Ｆｅ合金鋳造の段階での冷却速度
を２．０〜１０℃の範囲、即ち、図においてはＡの範囲
で均一な灰・黒色の酸化皮膜が得られる（Ａｌ６Ｆｅ）
の金属間化合物が形成されるのである。よつて、鋳造の
際の冷却速度は２．０〜１０℃／秒とする。因に特に好
ましい範囲は３．０〜８．００Ｃ／秒である。このよう
に特定の条件て冷却された鋳塊を、均熱処理を４００〜
５４０℃の温度で行なうのであるが、均熱温度が４００
℃未満では次工程の圧延が困難となり、均熱温度が高過
ぎるとＡｌ６Ｆｅ化合物がＡｌ３Ｆｅに変態するので、
均熱温度は５４０℃を越えてはならないのである。よつ
て、均熱温度は４００〜５４０℃とする。なお、好まし
い均熱温度としては４５０〜５１０℃である。また、均
熱保持時間は特に制限はないが、１時間以上とするのが
よい。） 次に、従来通りの熱間加工および冷間加工を
行なつて所望の寸法とするが、熱間加工における加工仕
上温度は通常２００℃で行ない、後空冷されるが、なお
温間加工を行なつても差支えはない。最後に仕上焼鈍は
安定な色調を得るために重要門な工程であり、この仕上
焼鈍において、加熱温度４００〜５４０℃までに昇温速
度１００℃／分以上て加熱して直ちに５分以内保持し、
さらに、冷却速度１００℃／分以上で冷却するのであり
、この焼鈍処理においては、加熱温度、保持時間、加熱
速度、゛冷却速度によりＡｌ６Ｆｅ化合物の析出量に影
響を与える。このことについて説明すると、バッチ焼鈍
では焼鈍材の量の変動或いは焼鈍材の内、外の温度、昇
温速度、冷却速度の変動により、Ａｌ６Ｆｅ化合物の析
出量に差を生じ、色調にバラツキを生じ易いので、焼鈍
材全体や異なつた焼鈍材間の色調を均一に再現すること
は難かしいのてある。
所望のＡｌ−Ｆｅ金属間化合物．（Ａｌ６Ｆｅ）は得ら
れず、従つて、均一な灰黒色の酸化皮膜は得られない。
このため、本発明に係る自然発色用Ａ１合金の製造方法
におけるように、Ｎ−Ｆｅ合金鋳造の段階での冷却速度
を２．０〜１０℃の範囲、即ち、図においてはＡの範囲
で均一な灰・黒色の酸化皮膜が得られる（Ａｌ６Ｆｅ）
の金属間化合物が形成されるのである。よつて、鋳造の
際の冷却速度は２．０〜１０℃／秒とする。因に特に好
ましい範囲は３．０〜８．００Ｃ／秒である。このよう
に特定の条件て冷却された鋳塊を、均熱処理を４００〜
５４０℃の温度で行なうのであるが、均熱温度が４００
℃未満では次工程の圧延が困難となり、均熱温度が高過
ぎるとＡｌ６Ｆｅ化合物がＡｌ３Ｆｅに変態するので、
均熱温度は５４０℃を越えてはならないのである。よつ
て、均熱温度は４００〜５４０℃とする。なお、好まし
い均熱温度としては４５０〜５１０℃である。また、均
熱保持時間は特に制限はないが、１時間以上とするのが
よい。） 次に、従来通りの熱間加工および冷間加工を
行なつて所望の寸法とするが、熱間加工における加工仕
上温度は通常２００℃で行ない、後空冷されるが、なお
温間加工を行なつても差支えはない。最後に仕上焼鈍は
安定な色調を得るために重要門な工程であり、この仕上
焼鈍において、加熱温度４００〜５４０℃までに昇温速
度１００℃／分以上て加熱して直ちに５分以内保持し、
さらに、冷却速度１００℃／分以上で冷却するのであり
、この焼鈍処理においては、加熱温度、保持時間、加熱
速度、゛冷却速度によりＡｌ６Ｆｅ化合物の析出量に影
響を与える。このことについて説明すると、バッチ焼鈍
では焼鈍材の量の変動或いは焼鈍材の内、外の温度、昇
温速度、冷却速度の変動により、Ａｌ６Ｆｅ化合物の析
出量に差を生じ、色調にバラツキを生じ易いので、焼鈍
材全体や異なつた焼鈍材間の色調を均一に再現すること
は難かしいのてある。
そのために、高温短時間焼鈍により連続的に処理するこ
とが望ましいものてあり、この連続高温短時間焼鈍方式
は、バッチ焼鈍方式に比較して加熱温度差、加熱速度差
、冷却速度差を解消しさらに、加熱保持時間が短かいた
めにＡｌ６Ｆｅ化合物の析出量ははるかに少なくなるた
め陽極酸化による色調のバラツキが殆んどなくなる。
とが望ましいものてあり、この連続高温短時間焼鈍方式
は、バッチ焼鈍方式に比較して加熱温度差、加熱速度差
、冷却速度差を解消しさらに、加熱保持時間が短かいた
めにＡｌ６Ｆｅ化合物の析出量ははるかに少なくなるた
め陽極酸化による色調のバラツキが殆んどなくなる。
従つて、連続高温短時間焼鈍方式により，ＡｌＦｅ系合
金の所望の色調、即ち、均一な灰黒色発色皮膜を再現す
るためには、加熱温度を４００〜５４０℃の範囲とする
必要があり、５４０゜Ｃを越える温度では，Ａｌ６Ｆｅ
−Ａｌ３Ｆｅ化合物に変態して白色の陽極酸化皮膜とな
るので、加熱温度は５４０℃未満、好ましくは５１０℃
未満とする必要があり、また、加熱温度が低いと短時間
で充分に軟化することができないので、４００℃を越え
る温度とする必要があり、好ましくは４５０゜Ｃ以上と
するのがよい。
金の所望の色調、即ち、均一な灰黒色発色皮膜を再現す
るためには、加熱温度を４００〜５４０℃の範囲とする
必要があり、５４０゜Ｃを越える温度では，Ａｌ６Ｆｅ
−Ａｌ３Ｆｅ化合物に変態して白色の陽極酸化皮膜とな
るので、加熱温度は５４０℃未満、好ましくは５１０℃
未満とする必要があり、また、加熱温度が低いと短時間
で充分に軟化することができないので、４００℃を越え
る温度とする必要があり、好ましくは４５０゜Ｃ以上と
するのがよい。
なお、保持時間は約５分以内てあれば充分であり、保持
時間が長くなると析出物の量が多くなりロッド間に色調
差を生じ易くなる。また、析出量は加熱速度、冷却速度
が低くなると多くなり色調差を生じ易くなるので、加熱
速度、冷却速度は共に１００゜Ｃ／分以上で行なう必要
がある。
時間が長くなると析出物の量が多くなりロッド間に色調
差を生じ易くなる。また、析出量は加熱速度、冷却速度
が低くなると多くなり色調差を生じ易くなるので、加熱
速度、冷却速度は共に１００゜Ｃ／分以上で行なう必要
がある。
本発明に係る自然発色用Ｎ合金の製造方法の実施例を説
明する。
明する。
実施例１
Ｆｅ１．５％を含み残部実質的にＡ１および不純物より
なるに−Ｆｅ合金溶湯を鋳型に注入し、各種冷却速度（
１．８〜１１℃／秒）で冷却凝固せしめた鋳塊を、４８
０℃×５Ｈｒて均熱処理し、仕上温度２５０℃で熱間圧
延して空冷後、板厚２Ｔｆｎまで冷間圧延し、昇温速度
２００′Ｃ／分、４８０゜Ｃ×３鰍、降温速度２００′
Ｃ／分の仕上焼鈍を行ない、各焼鈍材を１５％硫酸液を
使用し、温度２０℃、電流密度３ＡＩｄｄ１通電時間４
紛て陽極酸化を行なつて酸化皮膜の色調と鋳造冷却速度
との関係を調べた。
なるに−Ｆｅ合金溶湯を鋳型に注入し、各種冷却速度（
１．８〜１１℃／秒）で冷却凝固せしめた鋳塊を、４８
０℃×５Ｈｒて均熱処理し、仕上温度２５０℃で熱間圧
延して空冷後、板厚２Ｔｆｎまで冷間圧延し、昇温速度
２００′Ｃ／分、４８０゜Ｃ×３鰍、降温速度２００′
Ｃ／分の仕上焼鈍を行ない、各焼鈍材を１５％硫酸液を
使用し、温度２０℃、電流密度３ＡＩｄｄ１通電時間４
紛て陽極酸化を行なつて酸化皮膜の色調と鋳造冷却速度
との関係を調べた。
その結果を第１表に示す。鋳造冷却速度が３．０〜８．
０℃／秒の範囲で均一な灰黒色の発色皮膜が得られるが
、１．８℃／秒、１１゜Ｃ／秒では色調が白色となる。
０℃／秒の範囲で均一な灰黒色の発色皮膜が得られるが
、１．８℃／秒、１１゜Ｃ／秒では色調が白色となる。
実施例２
実施例１において冷却速度３．０℃／秒で鋳造した鋳塊
を使用して、各種の温度条件（４００〜５７０゜Ｃ１保
持５時間）で均熱処理を行ない、次いで、熱間圧延、冷
間圧延、仕上焼鈍処理、さらに陽極酸化処理を実施例１
と同一条件で行なつて、酸化皮膜の色調と均熱処理温度
との関係を調べ、その結果と第２表に示す。
を使用して、各種の温度条件（４００〜５７０゜Ｃ１保
持５時間）で均熱処理を行ない、次いで、熱間圧延、冷
間圧延、仕上焼鈍処理、さらに陽極酸化処理を実施例１
と同一条件で行なつて、酸化皮膜の色調と均熱処理温度
との関係を調べ、その結果と第２表に示す。
均熱温度が４００〜５４０℃の範囲では何れも均一な灰
黒色になつている。
黒色になつている。
実施例３
実施例２て均熱処理温度４８０℃で行なつた鋳塊を使用
し、熱間圧延、冷間圧延を実施例１と同様に行ない、各
種の温度条件（４００〜５７０℃）て仕上焼鈍処理を行
なつた。
し、熱間圧延、冷間圧延を実施例１と同様に行ない、各
種の温度条件（４００〜５７０℃）て仕上焼鈍処理を行
なつた。
保持時間、昇温速度、降温速度および陽極酸化処理を実
施例１と同一条件で行なつた。各種の仕上焼鈍により得
られた陽極酸化皮膜の色調と仕上焼鈍温度との関係を第
３表に示す。
施例１と同一条件で行なつた。各種の仕上焼鈍により得
られた陽極酸化皮膜の色調と仕上焼鈍温度との関係を第
３表に示す。
焼鈍温度が４００〜５４０℃の範囲では何れも均一な灰
黒色の色調を示している。因に、バッチ焼鈍で同一温度
、例えば、４００℃で処理する場合でも同様な色調が得
られるが、ロッド毎て昇温速度、降温速度、保持時間等
若干相違が生じるため色の濃淡が異なり、均一で再現性
のある色調が得難いのである。
黒色の色調を示している。因に、バッチ焼鈍で同一温度
、例えば、４００℃で処理する場合でも同様な色調が得
られるが、ロッド毎て昇温速度、降温速度、保持時間等
若干相違が生じるため色の濃淡が異なり、均一で再現性
のある色調が得難いのである。
以上説明したように、本発明に係る自然発色用ノＮ合金
の製造方法は上記の構成を有しているものであるから、
Ａ１−Ｆｅ系合金において、均一、かつ、再現性を有す
る陽極酸化皮膜を容易に得ることができる優れた効果を
奏するものである。
の製造方法は上記の構成を有しているものであるから、
Ａ１−Ｆｅ系合金において、均一、かつ、再現性を有す
る陽極酸化皮膜を容易に得ることができる優れた効果を
奏するものである。
第１図はＮ−Ｆｅ系合金のＮ−Ｆｅ金属間化合物を鋳造
時の冷却速度との関係を示す図てある。
時の冷却速度との関係を示す図てある。
Claims (1)
- １ Ｆｅ０．５〜２．０％を含有し、残部実質的にＡｌ
および不純物よりなるＡｌ合金溶湯を冷却速度２．０〜
１０℃／秒で鋳造し、この鋳塊を４００〜５４０℃の温
度で均熱処理した後、熱間加工および冷間加工を行なつ
てから仕上焼鈍を加熱温度４００〜５４０℃の温度で５
分以内、かつ、加熱速度および冷却速度を夫々１００℃
／分以上で処理することを特徴とする灰黒色自然発色用
Ａｌ合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15774782A JPS6056772B2 (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 自然発色用Ａｌ合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15774782A JPS6056772B2 (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 自然発色用Ａｌ合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956541A JPS5956541A (ja) | 1984-04-02 |
| JPS6056772B2 true JPS6056772B2 (ja) | 1985-12-11 |
Family
ID=15656461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15774782A Expired JPS6056772B2 (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 自然発色用Ａｌ合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056772B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61235531A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-20 | Sukai Alum Kk | 展伸用アルミニウム合金およびその製造方法 |
| JPS62202042A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-05 | Showa Alum Corp | 灰黒色の着色陽極酸化皮膜を生成する成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
| DE3851403T2 (de) * | 1987-10-14 | 1995-01-19 | Canon Kk | Bildfixierwalze und Bildfixiergerät mit dieser Walze. |
| JP2524844B2 (ja) * | 1990-01-29 | 1996-08-14 | スカイアルミニウム株式会社 | 陽極酸化処理後の色調がベ―ジュ色のアルミニウム合金板およびその製造方法 |
| KR0121577B1 (ko) * | 1994-08-16 | 1997-12-04 | 유재원 | 유백색 양극산화 피막용 알루미늄 합금판재의 제조방법 |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP15774782A patent/JPS6056772B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5956541A (ja) | 1984-04-02 |
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