JP2000129458A - Aluminum alloy sheet excellent in press formability and corrosion resistance - Google Patents

Aluminum alloy sheet excellent in press formability and corrosion resistance

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JP2000129458A
JP2000129458A JP29788498A JP29788498A JP2000129458A JP 2000129458 A JP2000129458 A JP 2000129458A JP 29788498 A JP29788498 A JP 29788498A JP 29788498 A JP29788498 A JP 29788498A JP 2000129458 A JP2000129458 A JP 2000129458A
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hydrated oxide
film
oxide film
alloy sheet
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Fumihiro Sato
文博 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve both inconsistent formability and filiform erosion resistance of an alloy sheet by roughening the surface of a Cu-contg. Al-Mg-Si alloy sheet to a specified roughness and providing the surface with an aluminum hydrated oxide film of a specified thickness. SOLUTION: The surface of an Al-Mg-Si aluminum alloy sheet contg., by mass, about 0.2 to 1.8% Si, about 0.2 to 1.6% Mg and 0.3 to 1.5% Cu is roughened so as to control the maximum roughness(RMax) within one inch in the parallel and perpendicular direction to the rolling direction to >=2 μm, and this roughened surface is provided with an aluminum hydrated oxide film of 100 to 3000 Å. As to the roughening of the aluminum alloy sheet surface, the method of executing rolling using cold rolling rolls whose surfaces are roughened to prescribed roughness by shot dulling can easily control the roughening degree and is also effective. The formation of the Al hydrated oxide film is executed, after pretreatment such as degreasing and washing by water for the surface of the roughened Al alloy sheet, by bringing it into contact with high temp. water or water vapor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス成形性およ
び耐蝕性に優れたアルミニウム合金 (以下、アルミニウ
ムを単にAlと言う) 材に関し、特に塗装後の耐蝕性とし
て耐糸さび性に優れ、自動車などの輸送機用のパネル材
や各種部材に使用されて好適なAl合金板に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum alloy (hereinafter, aluminum is simply referred to as Al) excellent in press formability and corrosion resistance. The present invention relates to an Al alloy plate suitable for use as a panel material or various members for a transport machine such as an airplane.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車、船舶あるいは車両などの輸送機
の外板や構造材あるいは部品用として、軽量化のため
に、鋼材に代えてAl合金板が用いられるようになってい
る。そして、Al合金板の中でも、成形加工性や焼付硬化
性に優れた材料特性、或いはリサイクル性の点から、AA
乃至JIS 6000系 (以下、単に6000系と言う) のAl合金が
使用され始めている。
2. Description of the Related Art Aluminum alloy plates have been used in place of steel materials for outer panels, structural materials or parts of transport vehicles such as automobiles, ships and vehicles in order to reduce weight. And, among the aluminum alloy sheets, AA from the viewpoint of material properties excellent in moldability and bake hardenability or recyclability
Al alloys of JIS 6000 series (hereinafter simply referred to as 6000 series) have begun to be used.

【0003】この6000系Al合金は、基本的にSi:0.2〜1.
8%(mass%、以下同じ) 、Mg:0.2〜1.6%を含有するAl-Mg-
Si系アルミニウム合金である。そして、この6000系Al合
金は、プレス成形加工時には成形加工性を低耐力により
確保するとともに、プレス成形後の焼付塗装時に時効硬
化して耐力が向上し、必要な強度を確保できる。また、
スクラップをAl合金溶解原料として再利用する際に、比
較的合金量が少なく、元の6000系Al合金鋳塊を得やすい
などのリサイクル性に優れる。したがって、従来から輸
送機用として使用されてきたMg量などの合金量が多い 5
000 系のAl合金に比して有利である。
[0003] This 6000 series Al alloy is basically composed of Si: 0.2-1.
Al-Mg- containing 8% (mass%, the same applies hereinafter), Mg: 0.2-1.6%
It is a Si-based aluminum alloy. The 6000 series Al alloy secures the formability with low proof stress during press forming, and also improves the proof strength by age hardening during baking coating after press forming, thereby ensuring the required strength. Also,
When scrap is reused as a raw material for dissolving Al alloy, the alloy has a relatively small amount of alloy and is excellent in recyclability, such as being easy to obtain the original 6000 series Al alloy ingot. Therefore, the amount of alloy such as Mg that has been conventionally used for transport aircraft is large.
This is more advantageous than the 000 series Al alloy.

【0004】一方、6000系Al合金板は、従来用いられて
いる5000系Al合金板などに比して、プレス成形加工性や
ヘム加工性(180°曲げ加工性) が劣る。したがって、60
00系Al合金板が、プレス成形後にヘム加工されるような
自動車のアウターパネルなど、厳しい成形加工を受ける
部材に適用されるためには、これら成形性を向上させる
ことが必要となる。
On the other hand, a 6000 series Al alloy sheet is inferior in press forming workability and hemming workability (180 ° bending workability) as compared with conventionally used 5000 series Al alloy sheet and the like. Therefore, 60
In order for the 00 series Al alloy plate to be applied to members that are subjected to severe forming processing, such as outer panels of automobiles that are subjected to hem processing after press forming, it is necessary to improve these formability.

【0005】従来から、6000系Al合金板の成形性を向上
させる手段として、6000系Al合金板の化学成分組成を制
御することが行われている。例えば、基本組成としての
Si (過剰Si量) やMg量、あるいはMg2Si 等の析出物の量
や形態を制御することが、特開昭64-65243号、特開平5-
291834号、特開平7-228939号公報等で多数提案されてい
る。
Conventionally, as a means of improving the formability of a 6000 series Al alloy sheet, the chemical composition of the 6000 series Al alloy sheet has been controlled. For example, as a basic composition
Controlling the amount and morphology of precipitates such as Si (excess Si amount) and Mg amount, or Mg 2 Si is disclosed in JP-A-64-65243,
Many have been proposed in 291834, JP-A-7-228939 and the like.

【0006】また、これらSiやMg量の制御とともに、Cu
などを添加して成形性を向上させることが、特開平6-20
64号、特開平6-136478号、特開平8-109428号、特開平9-
209068号、特開平9-202933号公報等で多数提案されてい
る。
In addition to controlling the amounts of Si and Mg, Cu
It is possible to improve the moldability by adding, for example, JP-A-6-20
No. 64, JP-A-6-136478, JP-A-8-109428, JP-A-9-
Many have been proposed in 209068, JP-A-9-202933 and the like.

【0007】更に、Al合金板表面を粗面化して、成形加
工の際の潤滑性を向上させ、成形性を向上させること
が、特開昭61-46304号、特開昭63-180331 号、特開平8-
168826号、特開平9-78169 号公報等で多数提案されてい
る。このうちでも、例えば、特開昭61-46304号公報で
は、Al合金板圧延方向と平行および直角方向の1 インチ
内での最大粗さ(Rmax)が2 μm 以上であり、かつ前記1
インチ内での25インチ以上の高さ或いは深さを有する山
又は谷の個数(PPI) が30個以上に、Al合金板表面を粗面
化して、張出性や曲げ加工性を改善することが開示され
ている。
[0007] Further, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-46304 and 63-180331 that the surface of an Al alloy plate is roughened to improve lubricity during forming and improve formability. JP 8-
Many have been proposed in 168826, JP-A-9-78169 and the like. Among them, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-46304, the maximum roughness (Rmax) within 1 inch in the direction parallel and perpendicular to the rolling direction of the Al alloy sheet is 2 μm or more, and
The number of peaks or valleys with a height or depth of 25 inches or more in inches (PPI) is 30 or more, and the surface of the Al alloy plate is roughened to improve overhang and bending workability. Is disclosed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、6000系Al合金
板においては、確かにCuを添加すると成形性は向上する
ものの、塗装後耐蝕性である耐糸錆び性が劣化する。即
ち、より具体的には、Cuを0.3%以上添加すると、Cuを添
加しないものに比して、極端に耐糸錆び性が劣化するこ
とが知られている。
However, in a 6000 series Al alloy plate, the addition of Cu certainly improves the formability, but deteriorates the rust resistance, which is the corrosion resistance after painting. That is, more specifically, it is known that when 0.3% or more of Cu is added, the thread rust resistance is extremely deteriorated as compared with the case where Cu is not added.

【0009】また、この耐糸錆び性劣化の傾向は、6000
系Al合金板において、前記成形性を向上させるための、
Al合金板表面の粗面化によっても助長される。言い換え
ると、6000系Al合金板において、成形性の向上と耐糸錆
び性向上の課題は、成形性を向上させれば、耐糸錆び性
が劣化するという相矛盾する課題であり、両者を同時に
達成する手段は未だ無いのが実情である。
Further, the tendency of the deterioration of the thread rust resistance is 6000
In the system Al alloy plate, for improving the formability,
It is also promoted by roughening the surface of the Al alloy plate. In other words, in the 6000 series Al alloy sheet, the issues of improving the formability and improving the thread rust resistance are contradictory issues that if the formability is improved, the thread rust resistance is deteriorated. In fact, there is no means to achieve it.

【0010】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、この相矛盾する成形性およ
び耐糸錆び性 (耐蝕性) の両者に優れた 6000 系Al合金
板を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a 6000 series Al alloy sheet excellent in both contradictory moldability and yarn rust resistance (corrosion resistance). It is intended to provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の要旨は、Si:0.2〜1.8%(mass%、以下同じ)
、Mg:0.2〜1.6%、Cu:0.3〜1.5%を含有するAl-Mg-Si系
アルミニウム合金板表面を、圧延方向と平行および直角
方向の1 インチ内での最大粗さ(Rmax)が2 μm 以上に粗
面化するとともに、該粗面化表面に膜厚が100 〜3000Å
のアルミニウムの水和酸化物皮膜を設けることである。
In order to achieve this object, the gist of the present invention is that Si: 0.2 to 1.8% (mass%, hereinafter the same)
, Mg: 0.2-1.6%, Cu: 0.3-1.5%, the surface of an Al-Mg-Si based aluminum alloy plate having a maximum roughness (Rmax) of 2 in 1 inch in a direction parallel to and perpendicular to the rolling direction. μm or more and a film thickness of 100 to 3000 mm on the roughened surface.
Is to provide a hydrated oxide film of aluminum.

【0012】本発明者らは、検討を重ねた結果、Al-Mg-
Si系Al合金板の成形性の向上のために、Cuを積極的に含
有するとともにAl合金板表面を粗面化しても、該粗面化
表面にAlの水和酸化物皮膜を形成すれば、該Alの水和酸
化物皮膜に直接塗装を施した形で使用しても、言い換え
ると従来のリン酸処理およびカチオン電着塗装処理など
の塗装下地処理を省略して塗装を施しても、塗装後耐蝕
性である耐糸錆び性が向上することを知見した。
As a result of repeated studies, the present inventors have found that Al-Mg-
In order to improve the formability of the Si-based Al alloy sheet, even if Cu is actively contained and the surface of the Al alloy sheet is roughened, if a hydrated oxide film of Al is formed on the roughened surface, Even when used in a form in which the hydrated oxide film of Al is directly coated, in other words, even if the coating is performed by omitting a coating base treatment such as a conventional phosphoric acid treatment and a cationic electrodeposition coating treatment, It was found that the thread rust resistance, which is the corrosion resistance after painting, was improved.

【0013】そして、前記Alの水和酸化物皮膜の膜厚を
制御し、水和酸化物皮膜の厚みを薄くてやれば、そして
更に好ましい態様として、加工に際し、予め前記Alの水
和酸化物皮膜表面に潤滑油を被覆すれば、プレス成形加
工やヘム加工が十分可能であり、成形加工においても、
Alの水和酸化物皮膜の割れや剥離等が生じないことを知
見した。
If the thickness of the hydrated oxide film of Al is controlled and the thickness of the hydrated oxide film is reduced, and more preferably, the hydrated oxide film of Al Press coating and hemming are sufficiently possible if the coating surface is coated with lubricating oil.
It was found that cracking and peeling of the hydrated oxide film of Al did not occur.

【0014】なお、Al合金板表面にAlの水和酸化物皮膜
を形成すること、およびこのAlの水和酸化物皮膜が耐糸
錆び性に優れること自体は公知である。例えば、特開平
05-70969号公報などでは、成形加工後のAl合金板表面
に、前記リン酸塩処理に代わる塗装下地処理皮膜とし
て、中性または弱アルカリ性浴で作られたベーマイト皮
膜を50Å〜1.5 μm の厚さに設け、その上に塗装膜を形
成した、耐糸さび性に優れた自動車外板用Al合金塗装板
が提案されている。
It is known that an Al hydrated oxide film is formed on the surface of an Al alloy plate and that the Al hydrated oxide film has excellent resistance to thread rust. For example,
In JP-A-05-70969 and the like, a boehmite film made of a neutral or weakly alkaline bath having a thickness of 50 to 1.5 μm is formed on the surface of an Al alloy plate after forming as a coating undercoating film instead of the phosphate treatment. In addition, there has been proposed an Al alloy coated plate for an automobile outer panel having excellent thread rust resistance, in which a coated film is formed thereon.

【0015】また、金属表面技術Vol.37,No.3,1986の第
110 〜114 頁、あるいは金属表面技術Vol.24,No.12,197
3 の第700 〜705 頁などには、Alの水和酸化物皮膜の中
でも、上層のひげ状の粗な部分と基層の緻密な部分ある
いは水和物に富むち密な内層と水酸化物に富む粗な外層
とからなる皮膜が、耐食性 (CAS 試験や塩水噴霧試験)
において、ベーマイト皮膜に比して優れることがことが
開示されている。
In addition, the metal surface technology Vol. 37, No. 3, 1986
Pages 110 to 114, or Metal Surface Technology Vol. 24, No. 12, 197
3 pages pp. 700-705 show that among the hydrated oxide films of Al, the upper part of the whisker-like coarse part and the dense part of the base layer or the hydrate-rich dense inner layer and the hydroxide-rich Corrosion resistance (CAS test and salt spray test)
Discloses that it is superior to a boehmite film.

【0016】しかし、これらの公知例は、いずれも、本
発明のような成形加工用のAl合金板を対象にするもので
はない。即ち、前記特開平05-70969号公報などの従来技
術では、成形加工した後の成形加工材に対し、或いは成
形加工されないAl合金板に対し、Alの水和酸化物皮膜を
形成するものである。
However, none of these known examples is directed to an Al alloy plate for forming as in the present invention. That is, in the prior art such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-70969, a hydrated oxide film of Al is formed on a formed material after forming or on an Al alloy plate that is not formed. .

【0017】一方、本発明で対象とする、Alの水和酸化
物皮膜を形成したAl合金板は、成形加工を受けるのであ
って、Alの水和酸化物皮膜が、Al合金板とともに、厳し
い成形加工を受けることが前提である。通常、Alの水和
酸化物皮膜は、Alの酸化皮膜などと同様に硬質の皮膜で
ある。したがって、この硬質皮膜を表面に積極的に設け
たAl合金板の成形加工性は劣り、皮膜の剥離やAl合金板
の成形不良が生じる可能性が高いというのが技術常識で
あった。これに対し、本発明ではAlの水和酸化物皮膜膜
厚を3000Å以下とすれば、Alの水和酸化物皮膜を形成し
たAl合金板でも、プレス成形加工やヘム加工が十分可能
であり、更に、これら成形加工されたAl合金板を塗装し
たものが使用に際して耐糸錆び性に優れることを知見し
てなされたものである。
On the other hand, the Al alloy plate on which the Al hydrated oxide film is formed, which is the object of the present invention, is subjected to forming, and the Al hydrated oxide film together with the Al alloy plate is severe. It is a prerequisite to undergo molding. Usually, the hydrated oxide film of Al is a hard film like the oxide film of Al. Therefore, it has been common technical knowledge that the formability of an Al alloy plate in which the hard coating is positively provided on the surface is inferior, and that there is a high possibility that peeling of the coating or molding failure of the Al alloy plate occurs. On the other hand, in the present invention, if the hydrated oxide film thickness of Al is 3000 mm or less, even an Al alloy plate on which a hydrated oxide film of Al is formed, press forming and hemming are sufficiently possible. Furthermore, they have been made based on the finding that the coated aluminum alloy sheets thus formed have excellent rust resistance when used.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】まず、本発明に係るAl合金材の、
Alの水和酸化物皮膜の基本構造を図1 に模式的に示す。
本発明に係るAlの水和酸化物皮膜2 は、Al合金材1(素
材) の表面に形成され、板状 (立て板状) のAlの水和酸
化物9 からなる比較的粗な上層皮膜3 と、粒状のAlの水
和酸化物10からなる比較的緻密な下層皮膜4 とからな
る。そして、成形加工および塗装後のAl合金材8 におい
ては、Alの水和酸化物皮膜2 の上に、電気化学反応を伴
わない塗装皮膜5 が設けられている。そして、塗装皮膜
5 は、例えば、中塗り6 、上塗り7 のスプレー塗装など
の電気化学反応を伴わない塗膜(2コート 2ベーク) から
なっている。なお、同図において、Al合金材8 は、成形
加工および塗装後のAl合金材を示しており、本発明プレ
コート材における潤滑剤の被覆は、成形加工にて活用さ
れた後、塗装工程における前処理において除去されてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an Al alloy material according to the present invention
Fig. 1 schematically shows the basic structure of a hydrated oxide film of Al.
The hydrated oxide film 2 of Al according to the present invention is formed on the surface of the Al alloy material 1 (material), and is a relatively coarse upper layer film composed of the hydrated oxide 9 of Al in a plate shape (standing plate shape). 3 and a relatively dense lower layer coating 4 made of granular hydrated oxide 10 of Al. Then, in the Al alloy material 8 after the forming and coating, a coating film 5 that does not involve an electrochemical reaction is provided on the hydrated oxide film 2 of Al. And the paint film
Numeral 5 is composed of a coating film (2 coats 2 bake) which does not involve an electrochemical reaction such as, for example, spray coating of intermediate coat 6 and top coat 7. In the same figure, the Al alloy material 8 shows the Al alloy material after forming and coating, and the coating of the lubricant in the pre-coated material of the present invention is used in the forming process and before the coating process. Removed in processing.

【0019】(Al の水和酸化物皮膜) 本発明における、
Alの水和酸化物皮膜とは、一般式、Al2O3 ・XH2Oで表さ
れ、Alの酸化物の水和反応により生成したAlの水和酸化
物の皮膜を言う。そして、本発明におけるAlの水和酸化
物とは、水和の程度(Xの値)などによる水和酸化物の種
類や、形態、結晶構造や結晶度などに特に限定されるも
のではない。ただ、Alの水和酸化物の中でも、前記X の
値が約1.5 〜1.9 の擬ベーマイトのものは、ベーマイト
皮膜と一般的に総称されている。
(Hydrated oxide film of Al) In the present invention,
The hydrated oxide film of Al is represented by the general formula, Al 2 O 3 .XH 2 O, and refers to a film of a hydrated oxide of Al generated by a hydration reaction of an Al oxide. The hydrated oxide of Al in the present invention is not particularly limited to the type, form, crystal structure, crystallinity, etc. of the hydrated oxide depending on the degree of hydration (the value of X). However, among the hydrated oxides of Al, those of pseudo-boehmite in which the value of X is about 1.5 to 1.9 are generally referred to as boehmite films.

【0020】本発明者らの知見によれば、このAlの水和
酸化物皮膜の内、立て板状の比較的な粗な上層皮膜3
は、Al2O3 ・XH2OのX が2 以上の水和に富んだ皮膜であ
る。そして、前記図1 のように、板状のAlの水和酸化物
7 が立て板状の結晶が交互に重なりあった、比較的空間
乃至隙間の多い粗な (ポーラスな) 層である。一方、緻
密な下層皮膜4 は、Al2O3 ・XH2OのX が約1 であり、前
記図1 のように、粒状のAlの水和酸化物8 が密集した比
較的緻密な層である。
According to the findings of the present inventors, among the hydrated oxide films of Al, a relatively coarse upper layer film 3 in the shape of a standing plate is used.
Is a hydration-rich film in which X of Al 2 O 3 .XH 2 O is 2 or more. Then, as shown in FIG.
Reference numeral 7 denotes a coarse (porous) layer having relatively large spaces or gaps in which standing plate-like crystals are alternately stacked. On the other hand, the dense lower layer film 4 is a relatively dense layer in which X of Al 2 O 3 .XH 2 O is about 1, and granular Al hydrated oxides 8 are dense as shown in FIG. is there.

【0021】そして、これらの皮膜構造の同定は、前記
走査型電子顕微鏡による形態的な観察の他に、実施例で
詳述するように、赤外線分光分析法(FT −IR) で行うこ
とができる。また、立て板状の粗な上層皮膜3 と、粒状
の緻密な下層皮膜4 との区別および膜厚は、これも実施
例で詳述するように、Al合金板の破面を走査型電子顕微
鏡による2 万倍以上の観察で行うことができる。なお、
この倍率は、Alの水和酸化物の膜厚が薄くなるに従い、
より高倍率とする必要がある。また、この他、X 線回折
によっても同定が可能であり、透過型電子顕微鏡によっ
ても形態的な観察が可能である。
The identification of these film structures can be carried out by infrared spectroscopy (FT-IR) as described in detail in Examples, in addition to the morphological observation by the scanning electron microscope. . Further, the distinction and film thickness between the upright plate-like coarse upper layer film 3 and the granular dense lower layer film 4 were made by scanning the fracture surface of the Al alloy plate with a scanning electron microscope, as described in detail in Examples. Can be performed with 20,000 times or more observation. In addition,
This magnification, as the thickness of the hydrated oxide of Al becomes thinner,
Higher magnification is required. In addition, identification is possible by X-ray diffraction, and morphological observation is possible by a transmission electron microscope.

【0022】また、本発明におけるAlの水和酸化物皮膜
とは、Al2O3 ・XH2Oの純粋なAlの水和酸化物からのみ構
成される皮膜だけではなく、Alの水和酸化物皮膜を主成
分とするものであれば、混合物、即ち、Alの水和酸化物
皮膜形成時に混入してくる可能性や必然性のある不純物
元素などを含むものであっても構わない。但し、その許
容量は、Alの水和酸化物皮膜の耐食性や密着性などの特
性を阻害しない範囲とする。
The hydrated oxide film of Al in the present invention means not only a film composed of pure Al hydrated oxide of Al 2 O 3 .XH 2 O but also a hydrated oxide of Al. As long as it is mainly composed of a material film, it may be a mixture, that is, a material containing an impurity element which may possibly be mixed in or form an Al hydrated oxide film. However, the allowable amount is in a range that does not impair the properties such as corrosion resistance and adhesion of the hydrated oxide film of Al.

【0023】更に、これら不純物とは別に、Alの水和酸
化物皮膜が、Alの自然電位よりも電位的に卑な金属化合
物、例えば、Mg、Li、Caなどのアルカリ乃至アルカリ土
類金属およびSi、Mnを、総和でかつ皮膜中の平均含有量
で1at%以上含むことにより、Alの水和酸化物皮膜生成の
処理液の温度を下げ、より低温でAlの水和酸化物皮膜を
生成させることが可能となる。
Further, apart from these impurities, the hydrated oxide film of Al is formed of a metal compound having a potential lower than the natural potential of Al, for example, an alkali or alkaline earth metal such as Mg, Li, or Ca. By containing Si and Mn in a total amount and an average content of 1 at% or more in the film, the temperature of the processing solution for forming the hydrated oxide film of Al is lowered, and the hydrated oxide film of Al is formed at a lower temperature. It is possible to do.

【0024】次に、本発明におけるAlの水和酸化物皮膜
が、耐糸さび性に優れる理由について説明する。まず、
糸さび自体は、塗装皮膜5 の先端の腐食部にいて、pHが
約1以下と極端に低下していくに従い、塗装皮膜5 の腐
食が進行していくものである。これに対し、Alの水和酸
化物皮膜の内の、立て板状の粗な上層皮膜3 は、このよ
うな強酸性環境下において、pHを上昇させる中和作用が
あり、前記塗装皮膜5の腐食反応を抑制する効果があ
る。したがって、本発明に係るAl合金板の耐糸さび性の
向上効果は、主として立て板状の粗な (ポーラスな) 上
層皮膜3 によって発揮される。
Next, the reason why the hydrated oxide film of Al in the present invention has excellent yarn rust resistance will be described. First,
The yarn rust itself is at the corroded portion at the tip of the coating film 5, and the corrosion of the coating film 5 progresses as the pH extremely decreases to about 1 or less. On the other hand, among the hydrated oxide films of Al, the plate-shaped rough upper layer film 3 has a neutralizing effect of increasing the pH under such a strongly acidic environment, and the coating film 5 It has the effect of suppressing the corrosion reaction. Therefore, the effect of improving the rust resistance of the Al alloy sheet according to the present invention is mainly exhibited by the rough (porous) upper layer coating 3 in the shape of a standing plate.

【0025】この耐糸さび性の向上効果を発揮するため
には、本発明におけるAlの水和酸化物皮膜の上層皮膜3
の膜厚を50Å以上とすることが好ましい。立て板状の粗
な上層皮膜3 の膜厚がこれより薄くなると、カソード分
極を十分に大きくすることができなくなり、耐食性が低
下する。また、強酸性環境下におけるpHを上昇させる中
和作用を得ることができなくなる可能性がある。一方、
あまり厚くなると、塗装皮膜との密着性を低下させて、
塗膜剥離などの現象を起こす可能性があるので、上層皮
膜3 の膜厚の上限は3000Å以下とすることが好ましい。
In order to exhibit the effect of improving the yarn rust resistance, the upper coating 3 of the hydrated oxide coating of Al in the present invention is required.
It is preferable that the thickness of the film is 50 ° or more. When the film thickness of the standing plate-like rough upper layer film 3 is smaller than this, the cathode polarization cannot be sufficiently increased, and the corrosion resistance decreases. Further, there is a possibility that a neutralizing effect of increasing the pH in a strongly acidic environment cannot be obtained. on the other hand,
If it is too thick, it will reduce the adhesion with the paint film,
Since there is a possibility that a phenomenon such as peeling of the coating film may occur, the upper limit of the thickness of the upper layer film 3 is preferably 3000 ° or less.

【0026】更に、下層皮膜の膜厚は皮膜の耐水性によ
り決まる。この耐水性の劣化は、本発明におけるAlの水
和酸化物皮膜の内の、下層皮膜4 が、水分と反応するこ
とにより生じる。即ち、粒状の緻密な下層皮膜は、Al2O
3 ・XH2OのX が約1 であり、X が2 以上の水和に富んだ
上層皮膜に比して、水分と反応する余地、即ちX が増加
する余地がある。したがって、塗装Al合金板の、使用中
の塗装皮膜の経時劣化や、チッピングなどの外的な要因
による塗装皮膜の損傷に伴い、これらを通じて、海水や
塩水などが、塗装皮膜を浸透して母材であるAl合金板に
接触した場合に、X が2 以上の水和に富んだ上層皮膜は
水と反応しないものの、緻密な下層皮膜は積極的に水と
反応して、皮膜自体の体積増加を生じる。この結果、塗
装皮膜のふくれや剥離を生じるなど、母材であるAl合金
板表面とAlの水和酸化物皮膜との界面、Alの水和酸化物
皮膜と塗装皮膜との界面での密着性を劣化させ、また皮
膜自体を破壊して、耐水性を劣化させる。この現象は、
特に海水や塩水雰囲気や環境などで著しくなり、この雰
囲気や環境下では、緻密な下層皮膜の膜厚が大きくなる
ほど顕著になる。
Further, the thickness of the lower layer film is determined by the water resistance of the film. The deterioration of the water resistance is caused by the reaction of the lower film 4 of the hydrated oxide film of Al with water in the present invention. That is, the granular dense underlayer film is made of Al 2 O
3 · XH 2 O in which X is about 1, X is compared with the upper layer coating rich 2 or more hydrated, there is room room to react with moisture, i.e., the X increases. Therefore, along with the deterioration of the paint film during use and the damage of the paint film due to external factors such as chipping, seawater and salt water penetrate the paint film and cause the base material to penetrate the paint film. The hydrated upper coating with X 2 or more does not react with water when it comes into contact with the Al alloy plate, but the dense lower coating positively reacts with water to increase the volume of the coating itself. Occurs. As a result, the coating film swells and peels off, resulting in adhesion at the interface between the base material Al alloy plate surface and the hydrated oxide film of Al and at the interface between the hydrated oxide film of Al and the paint film. And the coating itself is destroyed, thereby deteriorating the water resistance. This phenomenon is
In particular, it becomes remarkable in a seawater or saltwater atmosphere or environment.

【0027】この緻密な下層皮膜の膜厚による耐水性の
劣化は、膜厚が3000Åを境に大きく変化し、膜厚を3000
Å以下に抑制することにより、耐水性が向上する。一
方、緻密な下層皮膜には、酸やアルカリなどによるAlの
水和酸化物皮膜の溶解を防止する難溶解性の機能があ
り、Alの水和酸化物皮膜の全面腐食などの一般的な耐食
性を向上させる。そして、この効果を発揮させるために
は、緻密な下層皮膜の膜厚を50Å以上とする必要があ
る。
The deterioration of the water resistance due to the thickness of the dense underlayer film greatly changes when the film thickness reaches 3000 ° C.
水性 By suppressing the content below, the water resistance is improved. On the other hand, the dense underlayer coating has a poor solubility function to prevent the dissolution of the Al hydrated oxide film by acids and alkalis, and has a general corrosion resistance such as general corrosion of the Al hydrated oxide film. Improve. In order to exhibit this effect, the thickness of the dense lower layer film needs to be 50 ° or more.

【0028】しかして、これら上層皮膜と下層皮膜とか
らなるAlの水和酸化物皮膜乃至いずれかの単一層からな
るAlの水和酸化物皮膜の合計の膜厚 (総膜厚) は、100
〜3000Åとする必要がある。総膜厚が100 Å未満では、
前記した耐糸さび性を含めた耐食性が全般的に低下す
る。一方、総膜厚が3000Åを越えると、プレス成形加工
やヘム加工性に必要な、Alの水和酸化物皮膜のAl合金板
との密着性が低下して、成形加工時に、潤滑油を用いた
としても、皮膜剥離やAl合金板の成形不良が生じ、成形
加工用としての実用性を失う。また、皮膜剥離が生じた
場合、塗装後の耐水性や耐糸さび性を含めた耐食性が全
般的に低下してしまう。
The total thickness (total film thickness) of the hydrated oxide film of Al composed of the upper layer film and the lower layer film or the hydrated oxide film of Al composed of any single layer is 100%.
Must be ~ 3000Å. If the total film thickness is less than 100 mm,
Corrosion resistance including the aforementioned rust resistance generally decreases. On the other hand, if the total film thickness exceeds 3,000 mm, the adhesion of the hydrated oxide film of Al to the Al alloy plate, which is necessary for press forming and hemming, is reduced. Even if it does, film peeling and molding failure of the Al alloy sheet occur, and the practicality for molding processing is lost. Further, when the film is peeled off, the corrosion resistance including the water resistance and the rust resistance after coating is generally reduced.

【0029】次に、上層皮膜と下層皮膜とからなる本発
明におけるAlの水和酸化物皮膜の作製方法について説明
する。まず、Al合金板を輸送機用に成形および溶接接合
した後、成形材のAl合金表面を、有機溶剤やアリカリ性
溶液あるいは酸性溶液により脱脂乃至洗浄する適当な前
処理を行う。この前処理の中でも、硝酸水溶液により前
処理した場合、後の工程で生成するAlの水和酸化物皮膜
の緻密さを向上させ、水分の浸透を抑制して耐水性をよ
り向上される効果を有する。
Next, a method for producing a hydrated oxide film of Al in the present invention comprising an upper film and a lower film will be described. First, after an Al alloy plate is formed and welded and joined for a transport machine, an appropriate pretreatment for degrease or washing the Al alloy surface of the formed material with an organic solvent, an alkaline solution or an acidic solution is performed. Among these pretreatments, when pretreatment with an aqueous nitric acid solution, the effect of improving the denseness of the hydrated oxide film of Al formed in a later step, suppressing the penetration of moisture, and further improving the water resistance. Have.

【0030】そして、この前処理の後に、高温水や水蒸
気に直接接触させる方法、あるいは成形材のAl合金表面
にAlの酸化物層を設けた後で水和反応によりAlの水和酸
化物皮膜に変換する方法、更に、これらAlの水和酸化物
皮膜を設けた後に、加熱により水和量を調節する方法、
あるいは前記特開平05-70969号公報などのような、高温
の中性または弱アルカリ性浴( 純水、水道水、トリエタ
ノールアミンやアンモニアの水溶液) に接触させる方法
等を適宜選択して、本発明における2 層のAlの水和酸化
物皮膜を作成する。
Then, after this pretreatment, a method of directly contacting with high temperature water or steam, or a method of forming an Al oxide layer on the Al alloy surface of a molding material and then performing a hydration reaction to form a hydrated oxide film of Al. Method, further, after providing these hydrated oxide film of Al, a method of adjusting the amount of hydration by heating,
Alternatively, the method of the present invention is appropriately selected by, for example, a method of contacting with a high-temperature neutral or weakly alkaline bath (pure water, tap water, an aqueous solution of triethanolamine or ammonia) as described in JP-A-05-70969 or the like. 2 layers of hydrated oxide film of Al are prepared.

【0031】しかし、Alの水和酸化物皮膜の作製条件な
どの主要な条件が同じであっても、本発明の2 層のAlの
水和酸化物皮膜に必ずなるとは限らない。即ち、例え、
Alの水和酸化物皮膜作製の主要な条件が同じであって
も、Al合金素材の表面状況、或いは水和酸化物皮膜作製
の前処理条件、更には、Alの水和酸化物皮膜自体の作製
の際の細かい条件などが違えば、本発明の2 層のAlの水
和酸化物皮膜にならない場合がある。現に、前記特開平
05-70969号公報でも、高温の中性または弱アルカリ性浴
に接触させているにも拘らず、得られる皮膜はベーマイ
ト1 層のみの水和酸化物皮膜になっている。したがっ
て、Al合金板の表面状況や前処理条件を含め、Alの水和
酸化物皮膜の作製の具体的な条件については、本発明の
2 層のAlの水和酸化物皮膜が得られるような条件を、個
々の場合に応じて、適宜選択していくことが必要であ
る。
However, even if the main conditions such as the conditions for forming the hydrated oxide film of Al are the same, the two-layered hydrated oxide film of Al of the present invention is not always required. That is, for example,
Even if the main conditions for producing the hydrated oxide film of Al are the same, the surface condition of the Al alloy material, or the pretreatment conditions for producing the hydrated oxide film, If the detailed conditions during production are different, the two-layer hydrated oxide film of Al of the present invention may not be formed. In fact,
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-70969, the resulting film is a hydrated oxide film consisting of only one layer of boehmite despite contact with a high-temperature neutral or weakly alkaline bath. Therefore, the specific conditions for producing the hydrated oxide film of Al, including the surface conditions of the Al alloy plate and the pretreatment conditions, are those of the present invention.
It is necessary to appropriately select conditions under which two hydrated oxide films of Al are obtained, depending on individual cases.

【0032】(塗装) そして、本発明の、Alの水和酸化
物皮膜と粉末状潤滑剤を含有する有機樹脂皮膜を設けた
Al合金板を成形加工し、必要により溶接により使用成品
や部品に組み立て後、塗装を行う。塗装工程は、まず、
成形材表面の成形時の潤滑油や潤滑材を脱脂や洗浄工程
において除去する。そして、塗装の際に、従来のリン酸
塩処理やカチオン電着塗装などの塗装下地処理を省略す
るとともに、Al合金表面がアルカリ性の範囲にならず、
中性若しくは酸性範囲となる塗装を行う。具体的には、
静電塗装、アニオン電着塗装およびスプレー塗装、ロー
ルコーター塗装、浸漬塗装から選択された非カチオン電
着塗装による塗装を選択的に行う。
(Coating) Then, the hydrated oxide film of Al and the organic resin film containing the powdery lubricant of the present invention were provided.
After forming and processing the Al alloy plate, assembling it into used products and parts by welding if necessary, then painting. First, the painting process
Lubricating oil and lubricant during molding of the molding material surface are removed in a degreasing and cleaning process. And at the time of coating, while omitting the conventional undercoating treatment such as phosphate treatment and cationic electrodeposition coating, the Al alloy surface does not fall into the alkaline range,
Apply a coating in the neutral or acidic range. In particular,
A non-cationic electrodeposition coating selected from electrostatic coating, anion electrodeposition coating and spray coating, roll coater coating, and dip coating is selectively performed.

【0033】従来の自動車製造ラインのように、Alの水
和酸化物皮膜を設けた成形材に、リン酸塩処理やカチオ
ン電着塗装などの塗装下地処理を施した後に、塗装処理
を行うことも可能である。しかし、本発明のAlの水和酸
化物皮膜は、従来のリン酸塩処理やカチオン電着塗装な
どの塗装下地処理の代替えとなりうるものであり、これ
ら塗装下地処理を省略しても、塗装が可能であり、かつ
塗装後の耐蝕性に優れる。そして、これにより、塗装下
地処理工程の省略乃至削減を行うことができ、コスト低
減に大きく寄与する。
As in the case of a conventional automobile manufacturing line, a coating material having a hydrated oxide film of Al is subjected to a coating base treatment such as a phosphate treatment or a cationic electrodeposition coating, and then subjected to a coating treatment. Is also possible. However, the hydrated oxide film of Al of the present invention can be used as an alternative to conventional undercoating treatments such as phosphate treatment and cationic electrodeposition coating. Possible and excellent in corrosion resistance after painting. Thus, it is possible to omit or reduce the coating base treatment step, which greatly contributes to cost reduction.

【0034】また、カチオン電着塗装などの、Al合金を
陰極とした電気化学的な反応による塗装を施すと、生成
したアルカリ物質により、水和酸化物皮膜が部分的にダ
メージを与えるような現象が生じ、却って、耐糸さび性
が著しく劣化するし、耐水性も劣化する。また、ED塗装
を施すことにより、本発明のED塗装を省略できる前記利
点も失われる。
Further, when coating is performed by an electrochemical reaction using an Al alloy as a cathode, such as cationic electrodeposition coating, a phenomenon in which the hydrated oxide film is partially damaged by the generated alkaline substance. This causes the rust resistance to deteriorate significantly and the water resistance to deteriorate. Further, by applying the ED coating, the advantage that the ED coating of the present invention can be omitted is also lost.

【0035】(適用対象Al合金) 次に、本発明におけるA
l合金板は、引張強度や耐力などの機械的性質や加工
性、溶接性を有している6000系Al合金とする。特に、輸
送機用途である場合、6000系Al合金は、前記した通り、
プレス成形加工時には成形加工性を低耐力により確保す
るとともに、プレス成形後の焼付塗装時に時効硬化して
耐力が向上し、必要な強度を確保できる。また、スクラ
ップをAl合金溶解原料として再利用する際に、比較的合
金量が少なく、元の6000系Al合金鋳塊を得やすいなどの
リサイクル性に優れる等の少なからぬ利点がある。
(Applicable Al Alloy) Next, A in the present invention
The l-alloy plate is a 6000 series Al alloy having mechanical properties such as tensile strength and proof stress, workability, and weldability. In particular, in the case of transport applications, the 6000 series Al alloy, as described above,
At the time of press forming, the formability is ensured by low proof stress, and the proof strength is improved by age hardening at the time of baking coating after press forming, so that the required strength can be secured. Further, when scrap is reused as a raw material for dissolving an Al alloy, there are considerable advantages such as a relatively small amount of alloy and excellent recyclability such as easy acquisition of an original 6000 series Al alloy ingot.

【0036】この 6000 系Al合金板の、例えば自動車パ
ネル用の好ましい特性は、前記Al合金板の成形加工時の
耐力が130N/mm2以下であり、深絞成形加工時の最大絞り
深さ(LDH0)が27mm以上で、かつ成形加工後に塗装および
塗装焼きつけ硬化処理後の耐力が、2%ストレッチの後に
170 ℃×20分加熱後の耐力で160N/mm2以上を有すること
である。
The preferred properties of the 6000 series Al alloy sheet for, for example, an automobile panel are that the Al alloy sheet has a yield strength of 130 N / mm 2 or less at the time of forming, and a maximum drawing depth (at the time of deep drawing). LDH 0 ) is 27mm or more, and the yield strength after painting and paint baking hardening after molding is 2% stretch.
The proof stress after heating at 170 ° C. for 20 minutes is 160 N / mm 2 or more.

【0037】そして、この諸特性を満足するために、化
学成分組成の好ましい範囲は、Al-Mg-Si系の 6000 系Al
合金の成分規格(6101 、6003、6151、6061、6N01、6063
など) に相当するものとして、基本的にSi:0.2〜1.8%、
Mg:0.2〜1.6%を含有し、その他、好ましくは、Zn:0.005
〜1.0%、Ti:0.001〜0.1%の一種または二種以上、B:1〜3
00ppm、Be:0.1〜100ppmの一種または二種、Mn:1.0% 以
下、Cr:0.3% 以下、Zr:0.15%以下、V:0.15% 以下の一種
または二種以上を、選択的に合計で0.01〜1.5%含み、残
部Alおよび不可避的不純物からなるAl合金とする。
In order to satisfy these characteristics, the preferable range of the chemical composition is 6000 series Al-Mg-Si series.
Alloy composition standards (6101, 6003, 6151, 6061, 6N01, 6063
Basically, Si: 0.2-1.8%,
Mg: 0.2 to 1.6%, and preferably, Zn: 0.005
~ 1.0%, one or more of Ti: 0.001 ~ 0.1%, B: 1 ~ 3
One or two kinds of 00 ppm, Be: 0.1 to 100 ppm, Mn: 1.0% or less, Cr: 0.3% or less, Zr: 0.15% or less, V: 0.15% or less one or more kinds, selectively totaling 0.01 Al alloy containing up to 1.5%, the balance being Al and unavoidable impurities.

【0038】しかし、本発明では成形性の向上のため
に、Cuを0.3 〜1.5%含有することを必須とするため、必
ずしも各々のAA乃至JIS の成分規格内とはならない場合
がある。したがって、本発明では、基本となる成分のS
i、Mg以外の元素は、AA乃至JISの各成分規格通りになら
ずとも、前記基本的な特性を有してさえいれば、更なる
特性の向上や他の特性を付加するための、適宜成分組成
の変更は許容される。この点、より具体的な用途および
要求特性に応じて、例えばNi、Sc、Agなどの前記以外の
他の元素を適宜含むことは許容される。また、H2やO2
どのガス成分や溶解原料スクラップなどから必然的に混
入される他の不純物も、品質や特性を阻害しない範囲で
許容される。
In the present invention, however, it is essential that Cu is contained in an amount of 0.3 to 1.5% in order to improve the moldability, and therefore, it may not always be within the respective AA to JIS component standards. Therefore, in the present invention, the basic component S
Elements other than i and Mg do not comply with each component standard of AA to JIS, as long as they have the basic characteristics described above, to further improve the characteristics and add other characteristics, Changes in component composition are acceptable. In this regard, it is permissible to appropriately contain other elements other than the above, such as Ni, Sc, and Ag, according to more specific applications and required characteristics. In addition, other impurities that are necessarily mixed in from gas components such as H 2 and O 2 , dissolved material scrap, and the like are also allowed as long as the quality and characteristics are not impaired.

【0039】次に、本発明Al-Mg-Si系Al合金板の各元素
の含有量について、臨界的意義や好ましい範囲について
説明する。
Next, the content of each element in the Al-Mg-Si-based Al alloy sheet of the present invention will be described in terms of critical significance and preferred range.

【0040】Mg:0.2〜1.6%。Mgは人工時効時 (成形、塗
装後の焼き付け硬化処理など) により、SiとともにMg2
Siとして析出して、また、Cu含有組成では更にCu、Alと
化合物相を形成して、使用時の高強度 (耐力) 乃至焼き
付け硬化性を付与するために必須の元素である。Mgの0.
2%未満の含有ではこれらの効果が不足し、人工時効でも
十分な強度が得られない。また、一方、1.6%を越えて含
有されると、強度 (耐力) が高くなりすぎ、成形性を阻
害する。したがって、Mgの含有量は0.2 〜1.6%の範囲と
する。
Mg: 0.2-1.6%. Mg during artificial aging (molding, baking and curing processes etc. after coating) by, Mg with Si 2
Precipitated as Si, and in a Cu-containing composition, it is an essential element for forming a compound phase with Cu and Al to impart high strength (proof stress) or bake hardenability during use. Mg 0.
If the content is less than 2%, these effects are insufficient, and sufficient strength cannot be obtained even with artificial aging. On the other hand, if the content exceeds 1.6%, the strength (proof stress) becomes too high, and the moldability is impaired. Therefore, the content of Mg is set in the range of 0.2 to 1.6%.

【0041】Si:0.2〜1.8%。SiもMgとともに、人工時効
処理により、Mg2 Siとして析出して、使用時の高強度
(耐力) を付与するために必須の元素であるが、0.2%未
満の含有では人工時効で十分な強度が得られず、一方、
1.8%を越えて含有されると、鋳造時および焼き入れ時に
粗大な粒子として析出して、伸びが低くなるなど、成形
性を阻害する。したがって、Siの含有量は0.2 〜1.8%の
範囲とする。なお、焼き付け加熱時の析出状態は、Mgと
Siの含有量の比にも大きく影響される。Mg/Si が1 を越
えると、析出が粗となり、強度向上の効果が小さくな
る。したがって、好ましくはMg/Si は1 以下とする。
Si: 0.2-1.8%. Si also precipitates as Mg 2 Si together with Mg by artificial aging, resulting in high strength during use
(Proof stress) is an essential element for imparting, but if the content is less than 0.2%, sufficient strength cannot be obtained by artificial aging,
If it is contained in excess of 1.8%, it precipitates as coarse particles during casting and quenching, and impairs formability, such as lower elongation. Therefore, the content of Si is set in the range of 0.2 to 1.8%. The precipitation state during baking heating was Mg and
It is greatly affected by the ratio of the Si content. When Mg / Si exceeds 1, the precipitation becomes coarse, and the effect of improving the strength is reduced. Therefore, Mg / Si is preferably set to 1 or less.

【0042】Cu:0.3〜1.5%。Cuは焼き付け加熱時にMg、
Alと化合物相を形成して析出し、焼き付け硬化性を付与
するとともに、T4調質時の固溶状態において、成形性を
向上させる。Cuの含有量が0.3%未満では、これらの効果
が無く、1.5%を越えると効果が飽和する。また、Cuの含
有量が1.5%を越えると、Al合金板をエッチング処理した
際に、Al合金板表面にCuが多量に析出し、析出したCuが
リン酸塩処理によっても除去されずに残留する。このた
め、Al合金板表面に付着したCuが、電着塗装後にも、塗
膜とAl合金板表面との界面に残留して、却って塗装後の
耐蝕性の内、特に耐糸さび性を劣化させる。したがっ
て、Cuの含有量は0.01〜1.0%とする。
Cu: 0.3-1.5%. Cu is Mg when baking and heating,
It forms a compound phase with Al and precipitates, imparts bake hardenability, and improves moldability in a solid solution state during T4 refining. If the Cu content is less than 0.3%, these effects will not be obtained, and if it exceeds 1.5%, the effects will be saturated. If the Cu content exceeds 1.5%, a large amount of Cu precipitates on the surface of the Al alloy plate when the Al alloy plate is etched, and the deposited Cu remains without being removed even by the phosphate treatment. I do. Therefore, Cu adhered to the surface of the Al alloy plate remains at the interface between the coating film and the surface of the Al alloy plate even after electrodeposition coating, deteriorating the corrosion resistance after coating, especially the thread rust resistance. Let it. Therefore, the content of Cu is set to 0.01 to 1.0%.

【0043】次に、Zn、Ti、B 、Be、Mn、Cr、Zr、V
は、各々目的に応じて、選択的に含有される元素であ
る。
Next, Zn, Ti, B, Be, Mn, Cr, Zr, V
Is an element selectively contained depending on the purpose.

【0044】Zn:0.005 〜1.0%。Znは人工時効時におい
て、MgZn2 を微細かつ高密度に析出させ高い強度を実現
させる。しかし、Znの0.005%未満の含有では人工時効で
十分な強度が得られず、一方、1.0%を越えて含有される
と、耐蝕性が顕著に低下する。したがって、Znの含有量
は0.005 〜1.0%の範囲とすることが好ましい。
Zn: 0.005 to 1.0%. Zn achieves high strength by precipitating MgZn 2 finely and at high density during artificial aging. However, if the content of Zn is less than 0.005%, sufficient strength cannot be obtained by artificial aging, whereas if the content exceeds 1.0%, the corrosion resistance is significantly reduced. Therefore, the content of Zn is preferably in the range of 0.005 to 1.0%.

【0045】Ti:0.001〜0.1%。Tiは鋳塊の結晶粒を微細
化し、プレス成形性を向上させるために添加する元素で
ある。しかし、Tiの0.001%未満の含有では、この効果が
得られず、一方、Tiを0.1%を越えて含有すると、粗大な
晶出物を形成し、成形性を低下させる。したがって、Ti
の含有量は0.001 〜0.1%の範囲とすることが好ましい。
Ti: 0.001 to 0.1%. Ti is an element added to refine the crystal grains of the ingot and improve press formability. However, if the content of Ti is less than 0.001%, this effect cannot be obtained. On the other hand, if the content of Ti exceeds 0.1%, coarse crystals are formed and the formability is reduced. Therefore, Ti
Is preferably in the range of 0.001 to 0.1%.

【0046】B:1 〜300ppm。B はTiと同様、鋳塊の結晶
粒を微細化し、プレス成形性を向上させるために添加す
る元素である。しかし、B の1ppm未満の含有では、この
効果が得られず、一方、300ppmを越えて含有されると、
やはり粗大な晶出物を形成し、成形性を低下させる。し
たがって、B の含有量は1 〜300ppmの範囲とすることが
好ましい。
B: 1 to 300 ppm. B, like Ti, is an element added to refine the crystal grains of the ingot and improve press formability. However, if the content of B is less than 1 ppm, this effect cannot be obtained, while if the content is more than 300 ppm,
Again, coarse crystals are formed and formability is reduced. Therefore, the content of B is preferably in the range of 1 to 300 ppm.

【0047】Be:0.1〜100ppm。Beは空気中におけるAl溶
湯の再酸化を防止するために含有させる元素である。し
かし、0.1ppm未満の含有では、この効果が得られず、一
方、100ppmを越えて含有されると、材料硬度が増大し、
成形性を低下させる。したがって、Beの含有量は0.1 〜
100ppmの範囲とすることが好ましい。
Be: 0.1 to 100 ppm. Be is an element contained to prevent re-oxidation of the Al melt in the air. However, if the content is less than 0.1 ppm, this effect cannot be obtained, while if the content exceeds 100 ppm, the material hardness increases,
Decreases moldability. Therefore, the content of Be is 0.1 to
It is preferable to be in the range of 100 ppm.

【0048】Mn:1.0% 以下、Cr:0.3% 以下、Zr:0.15%以
下、V:0.15% 以下。これらの元素は均質化熱処理時およ
びその後の熱間圧延時に、Al20Cu2Mn3、Al12Mg2Cr 、Al
3Zr、Al2Mg3Zn3 などの分散粒子を生成する。これらの
分散粒子は再結晶後の粒界移動を妨げる効果があるた
め、微細な結晶粒を得ることができる。しかし過剰な含
有は溶解、鋳造時に粗大な金属間化合物を生成しやす
く、成形時の破壊の起点となり、成形性を低下させる原
因となる。また、Zrの過剰な含有はミクロ組織を針長状
にしやすく、特定方向の破壊靱性および疲労特性更には
成形性を劣化させる。このため、これらの元素の含有量
は各々、Mn:1.0% 以下、Cr:0.3% 以下、Zr:0.15%以下、
V:0.15% 以下とする。
Mn: 1.0% or less, Cr: 0.3% or less, Zr: 0.15% or less, V: 0.15% or less. These elements are used during the homogenizing heat treatment and during the subsequent hot rolling, Al 20 Cu 2 Mn 3 , Al 12 Mg 2 Cr, Al
3 Zr, and generates dispersed particles such as Al 2 Mg 3 Zn 3. Since these dispersed particles have an effect of hindering the movement of the grain boundary after recrystallization, fine crystal grains can be obtained. However, an excessive content tends to generate a coarse intermetallic compound at the time of melting and casting, becomes a starting point of destruction at the time of molding, and causes a decrease in moldability. Further, an excessive content of Zr tends to make the microstructure needle-like, deteriorating fracture toughness and fatigue properties in a specific direction, and further deteriorating formability. Therefore, the content of these elements, respectively, Mn: 1.0% or less, Cr: 0.3% or less, Zr: 0.15% or less,
V: 0.15% or less.

【0049】Fe: 不純物として含まれるFeは、Al7Cu2F
e、Al12(Fe,Mn)3Cu2 、(Fe,Mn)Al6などの晶出物を生成
する。これらの晶出物は、破壊靱性および疲労特性更に
は成形性を劣化させる。特に、Feの含有量が0.5%を越え
ると顕著にこれらの特性が劣化するため、Feの含有量は
0.5%以下とすることが好ましい。なお、鋳造中に生じる
晶出物は、前記Fe系以外に、Al2Cu2Mg、Al2Cu2、Mg2Si
などの可溶のものがあり、これらは溶体化処理および焼
入で、Alマトリックス中に十分に再固溶させることが好
ましい。その他、Niは0.05% 以下とすることが好まし
い。
Fe: Fe contained as an impurity is Al 7 Cu 2 F
e, Crystallized substances such as Al 12 (Fe, Mn) 3 Cu 2 and (Fe, Mn) Al 6 are generated. These precipitates degrade fracture toughness and fatigue properties, as well as formability. In particular, when the content of Fe exceeds 0.5%, these characteristics are significantly deteriorated.
Preferably, it is 0.5% or less. In addition, crystallized substances generated during casting are, in addition to the above-mentioned Fe system, Al 2 Cu 2 Mg, Al 2 Cu 2 , Mg 2 Si
It is preferable that these are dissolved sufficiently in the Al matrix by solution treatment and quenching. In addition, Ni is preferably set to 0.05% or less.

【0050】(Al 合金板の製造方法) 更に、Alの水和酸
化物皮膜および有機樹脂皮膜が設けられる、Al合金板
は、常法による圧延等によって、板材として製造され
る。即ち、成分規格範囲内に溶解調整されたアルミ合金
溶湯を、例えば、連続鋳造圧延法、半連続鋳造法(DC
鋳造法)等の通常の溶解鋳造法を適宜選択して、鋳造す
る。次いで、このアルミ合金鋳塊に均質化熱処理を施
し、熱間圧延および荒焼鈍や中間焼鈍を必要により加え
た冷間圧延−溶体化処理および焼き入れなどの調質処理
により板材製品とする。
(Method for Producing Al Alloy Plate) Further, an Al alloy plate provided with a hydrated oxide film of Al and an organic resin film is produced as a plate material by rolling or the like by a conventional method. That is, the molten aluminum alloy melted and adjusted within the component specification range is subjected to, for example, a continuous casting rolling method, a semi-continuous casting method (DC
Casting method) and the like are appropriately selected and cast. Next, the aluminum alloy ingot is subjected to a homogenizing heat treatment, and a sheet material product is formed by hot rolling and cold rolling to which rough annealing or intermediate annealing is added as required, and a refining treatment such as quenching.

【0051】この際、Al合金板表面を、圧延方向と平行
および直角方向の1 インチ内での最大粗さ(Rmax)が2 μ
m 以上に粗面化することが必要である。Rmaxが2 μm 未
満では、Al合金板自体の成形性が不足するため、成形不
良が生じやすい。
At this time, the surface of the Al alloy plate was adjusted to have a maximum roughness (Rmax) of 2 μm within 1 inch in a direction parallel and perpendicular to the rolling direction.
It is necessary to roughen the surface to m or more. When Rmax is less than 2 μm, the formability of the Al alloy plate itself is insufficient, and thus, poor forming is likely to occur.

【0052】Al合金板表面を粗面化する方法は、Al合金
板表面を直接ショットブラストなどの機械的に、あるい
はアルカリエッチングなどの化学的に粗面化しても良い
が、ショットダルにより表面を所定の粗面化した冷間圧
延ロールを用いて冷延することにより、Al板表面のRmax
を制御する方法が、制御し易く、かつ効率的であり好ま
しい。
As a method of roughening the surface of the Al alloy plate, the surface of the Al alloy plate may be directly roughened mechanically by shot blasting or the like, or chemically by alkali etching or the like. By cold rolling using a predetermined roughened cold rolling roll, the Rmax of the Al plate surface
Is preferred because it is easy to control and efficient.

【0053】[0053]

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。表1 に示
すように、6101、6151、6061、6N01規格の組成でかつ、
Cu量のみを調整したAl合金鋳塊 (いずれも50mm厚み) を
DC鋳造法により溶製後、470 ℃×8 時間の範囲で均質化
熱処理を施し、厚さ3.5mmまで熱間圧延した。次に厚さ
1.0mm まで冷間圧延し、硝石炉を用いて560 ℃で1時間
の溶体化処理した後水冷 (水焼入れ) を行ってAl板を作
成した。因みに、水冷した供試材は、引張強度が230N/m
m2以上および耐力で120N/mm2以上を有し、塗装焼付後に
200N/mm2以上の耐力となる焼付硬化性を有していた。な
お、Al板の粗面化は、ショットダルにより表面を所定の
粗面化した冷間圧延ロールを用いて冷延することによ
り、Al板表面のRmaxを制御することにより行った。これ
らの値を表2 に示す。
Next, embodiments of the present invention will be described. As shown in Table 1, with the composition of 6101, 6151, 6061, 6N01 standard, and
Al alloy ingots (only 50 mm thick) adjusted for Cu content only
After melting by DC casting, it was subjected to a homogenizing heat treatment at 470 ° C. for 8 hours and hot-rolled to a thickness of 3.5 mm. Then thickness
The aluminum plate was cold-rolled to 1.0 mm, subjected to a solution treatment at 560 ° C. for 1 hour using a nitrite furnace, and then water-cooled (water-quenched) to prepare an Al plate. Incidentally, the water-cooled test material has a tensile strength of 230 N / m
m 2 or more and 120 N / mm 2 or more in proof stress, after baking
It had a bake hardenability with a yield strength of 200 N / mm 2 or more. The Al plate was roughened by controlling the Rmax of the surface of the Al plate by cold rolling using a cold rolling roll having a predetermined surface roughened by shot dull. Table 2 shows these values.

【0054】これらのAl合金板上にAlの水和酸化物皮膜
を以下および表2 に示すような条件で設けた。
A hydrated oxide film of Al was provided on these Al alloy plates under the conditions shown below and in Table 2.

【0055】(Alの水和酸化物の生成条件) 表2 の発明
例No.1〜3 、6 〜8 については、表1 のNo.1〜3 の組成
を有するCuを含むAl合金各試験片を40℃の30% 硝酸に2
分間浸漬して水洗後、70〜90℃の0.5%トリエタノールアミン(TEA)
水溶液中に1 〜10分浸漬して2 層のAlの水和酸化物皮膜
を形成するとともに、温度と浸漬時間を変えて、皮膜厚
みを制御した。表2 の発明例No.5については、試験片を
40℃の30% 硝酸に2 分間浸漬して水洗後、酢酸ニッケル
を4g/l含む90℃の水溶液で30分間処理し、Al合金表面に
ニッケルを5.7at%含むAlの水和酸化物との複合皮膜 (2
層で言う下層のみの皮膜) を設けた。更に、表2 の発明
例No.4については、試験片を40℃の30%硝酸に2 分間浸
漬して水洗後、炭酸リチウムを7g/l含む90℃の水溶液で
20分間処理し、Al合金表面に、リチウムを11at% 含むAl
の水和酸化物との複合皮膜 (2 層で言う上層のみの皮
膜) を設けた。。
(Conditions for Formation of Hydrated Oxide of Al) With respect to the inventive examples Nos. 1 to 3 and 6 to 8 in Table 2, each of the Al alloys containing Cu having the compositions of Nos. 1 to 3 in Table 1 was tested. 2 pieces in 30% nitric acid at 40 ° C
After immersing in water and washing with water, 0.5% triethanolamine (TEA) at 70-90 ° C
The film was immersed in an aqueous solution for 1 to 10 minutes to form two Al hydrated oxide films, and the film thickness was controlled by changing the temperature and the immersion time. For Invention Example No. 5 in Table 2, the test piece was
After immersion in 40% 30% nitric acid for 2 minutes and washing with water, treated with a 90 ° C. aqueous solution containing 4 g / l of nickel acetate for 30 minutes, the Al alloy surface was hydrated with Al hydrated oxide containing 5.7 at% nickel. Composite film (2
Layer). Further, with respect to Invention Example No. 4 in Table 2, the test piece was immersed in 30% nitric acid at 40 ° C for 2 minutes, washed with water, and then washed with a 90 ° C aqueous solution containing 7 g / l of lithium carbonate.
Treated for 20 minutes, Al containing 11at% lithium on Al alloy surface
A composite film with the hydrated oxide (a film consisting of only the upper layer in two layers) was provided. .

【0056】比較のために、Alの水和酸化物皮膜を設け
ない比較例No.13 、および発明例No.1〜3 、6 〜8 と同
じ条件でAlの水和酸化物皮膜を設けたが、温度と浸漬時
間を変えて皮膜厚みを本発明範囲外に制御した比較例N
o.9、10、およびAlの水和酸化物皮膜厚みは本発明範囲
内だが、Cuを実質的に含まない6000系Al合金 (表1 のN
o.4、5)を用いた比較例No.11 、12も作製した。
For comparison, a hydrated oxide film of Al was provided under the same conditions as those of Comparative Example No. 13 and Inventive Examples Nos. 1 to 3 and 6 to 8 where no Al hydrated oxide film was provided. However, Comparative Example N in which the film thickness was controlled outside the range of the present invention by changing the temperature and the immersion time
o, 9, 10 and the hydrated oxide film thickness of Al are within the scope of the present invention, but 6000 series Al alloy substantially free of Cu (N in Table 1)
Comparative Examples Nos. 11 and 12 using o.4 and 5) were also prepared.

【0057】(Al の水和酸化物皮膜の同定) これらの各
試験片のAlの水和酸化物皮膜をFT−IR法により同定した
結果、3000〜3700cm-1付近に認められるAlO ←→H の伸
縮振動による吸収スペクトル、および1000〜1050cm-1
近に認められるAl←→OHの伸縮振動による吸収スペクト
ル、更に800 〜600cm -1付近に認められるOAl ←→Oの
伸縮振動による吸収スペクトルの少なくとも1 つ以上が
認められることにより、Alの水和酸化物皮膜の存在が確
認された。
(Identification of hydrated oxide film of Al) As a result of identifying the hydrated oxide film of Al of each of the test pieces by the FT-IR method, AlO ← → H observed near 3000 to 3700 cm −1 was obtained. stretching vibrations due to absorption spectra, and the absorption spectrum by stretching vibration of 1000~1050cm observed in the vicinity of -1 Al ← → OH, at least more of the absorption spectrum due to stretching vibration for allowed OAl ← → O in the vicinity of 800 ~600cm -1 of The presence of one or more oxides confirmed the presence of a hydrated oxide film of Al.

【0058】更に、上層皮膜と下層皮膜との形態的な同
定および膜厚の測定は、Alの合金板試験片の180 °曲げ
を行った皮膜破面を50000 倍 (膜厚の薄い例は150000
倍) 倍の走査型電子顕微鏡(SEM) による観察で求めた。
この結果、発明例No.1〜3 、6〜8 および比較例No. 9
〜12も、前記図1 の通り、Alの水和酸化物皮膜は、立て
板状の粗な上層皮膜と、粒状の緻密な下層皮膜とからな
っていることを確認した。また、発明例No.5は前記図1
の内、立て板状の粗な上層皮膜のみからなっていること
を確認した。また、発明例No.4は前記図1 の内、立て板
状の粗な上層皮膜のみからなっていることを確認した。
Further, the morphological identification of the upper layer coating and the lower layer coating and the measurement of the film thickness were carried out by multiplying the fracture surface of the Al alloy plate specimen by 180 ° bending by 50,000 times (150,000 in the case of a thin film).
The magnification was determined by observation with a scanning electron microscope (SEM).
As a result, Invention Examples Nos. 1-3 and 6-8 and Comparative Example No. 9
12, it was confirmed that the Al hydrated oxide film was composed of an upright plate-like rough upper film and a granular dense lower film as shown in FIG. In addition, Invention Example No. 5 corresponds to FIG.
Among them, it was confirmed that the film consisted only of a rough plate-like upper layer film. In addition, it was confirmed that Invention Example No. 4 was composed of only the upright plate-shaped rough upper layer coating in FIG.

【0059】(成形加工試験) 以下の条件によるU 曲げ
試験を行い、試験片のパンチ荷重(N/mm2) を測定するこ
とにより摺動特性を評価した。これらの結果を表3 に示
す。U 曲げ試験条件は、各試験片を25mm幅×200mm 長さ
(1.0mmt)のブランク材として、肩R5.0mmで50.0mm角のパ
ンチと、肩R5.0mmで52.8mm角で成形高さ (深さ) が50.0
mmのダイスを用い、シワ押さえ力は7kN としてU 曲げを
行い、この時のパンチ荷重を測定した。また、成形加工
用の潤滑油は市販の鋼板成形用の潤滑油を用いた。
(Molding Test) A U-bending test was performed under the following conditions, and the sliding characteristics were evaluated by measuring the punch load (N / mm 2 ) of the test piece. Table 3 shows the results. U The bending test conditions were as follows: each test piece was 25 mm wide x 200 mm long
As a (1.0mmt) blank material, a punch with a shoulder R5.0mm of 50.0mm square and a shoulder R5.0mm of 52.8mm square with a molding height (depth) of 50.0mm
A U-bend was performed using a die of mm with a wrinkle pressing force of 7 kN, and the punch load at this time was measured. As the lubricating oil for forming, a commercially available lubricating oil for forming a steel plate was used.

【0060】また、U 曲げ試験を行った各成形材の側壁
の断面で、Alの水和酸化物皮膜とAl合金板との界面を観
察し、Alの水和酸化物皮膜の剥離、割れが生じているか
否かを調査し、剥離、割れが生じていないものを○、長
さが1mm 未満の剥離、割れが若干生じていたものを△、
長さが1mm 以上の剥離、割れが顕著に生じていたものを
×として評価した。これらの結果を表3 に示す。
The interface between the Al hydrated oxide film and the Al alloy plate was observed on the cross section of the side wall of each formed material subjected to the U-bending test, and peeling and cracking of the Al hydrated oxide film were observed. Investigate whether or not a peeling or cracking has occurred. ○: If peeling or cracking has occurred slightly
A sample having a length of 1 mm or more in which remarkable peeling and cracking occurred was evaluated as x. Table 3 shows the results.

【0061】(塗装条件) 前記U 曲げ試験された成形材
の側壁を、塗装後耐蝕性試験片として採取し、表面の潤
滑剤を脱脂や洗浄工程において完全に除去し、その後、
発明例および比較例とも、更に電気化学的反応を伴わな
いスプレー塗装法にて2 コート2 ベーク塗装皮膜を設け
た。なお、発明例No.6のみは、電気化学的反応を伴うカ
チオン電着塗装を行った後に、他の発明例と同様に塗装
皮膜を設けた。また、比較例No.13 のみは、通常の塗装
下地処理として、リン酸亜鉛処理後カチオン電着塗装を
行った後に、塗装皮膜を設けた。更に発明例No.2のみは
ロールコーター塗装にて2 コート2 ベーク塗装皮膜を設
けた。
(Coating Conditions) The side wall of the molded material subjected to the U-bending test was sampled as a corrosion resistance test piece after coating, and the lubricant on the surface was completely removed in a degreasing and cleaning step.
In each of the invention examples and the comparative examples, a two-coat two-bake coating film was further provided by a spray coating method involving no electrochemical reaction. In addition, only the invention example No. 6 was provided with a coating film in the same manner as the other invention examples after performing cationic electrodeposition coating accompanied by an electrochemical reaction. Further, in Comparative Example No. 13 only, as a normal coating base treatment, a coating film was provided after performing cationic electrodeposition coating after zinc phosphate treatment. Further, only Invention Example No. 2 was provided with a two-coat two-bake coating film by roll coater coating.

【0062】2 コート2 ベーク塗装として、より具体的
には、中塗り塗装として、30μm 厚さのポリエステルメ
ラミン系塗装皮膜を設けて、140 ℃×20観察を行い分の
焼き付けを行い、更に上塗り塗装として、30μm 厚さの
ポリエステルメラミン系塗装皮膜を設けて、140 ℃×20
分の焼き付けを行った。
2 Coat 2 As a bake coating, more specifically, as a middle coating, a polyester melamine-based coating film having a thickness of 30 μm was provided, observed at 140 ° C. × 20, baked, and further overcoated. A polyester melamine-based paint film with a thickness of 30 μm was
For a minute.

【0063】(塗装後耐蝕性試験) そして、これら発明
例、比較例の塗装試験片に、全て同じ条件で、耐糸さび
評価試験、および耐水性評価試験を行った。これらの評
価結果も表3 に示す。耐糸さび評価試験は、塗装試験片
に一片が5cm のクロスカットを施した後、35℃の3%HCl
水溶液に2 分間浸漬した後、次いで40℃、85%RH の恒温
恒湿の雰囲気に1500時間放置し、その後発生した糸さび
の最大長さL(クロスカットより垂直方向の距離) を測定
した。そして、比較のために、表3 のAlの水和酸化物を
設けない比較例No.13 の試験片に発生した糸さびの最大
長さL を1 とし、これとの比較で、◎:L≦0.5 、○:0.5
<L <1 、×:1≦L と評価した。
(Corrosion Resistance Test after Painting) The coated test pieces of the invention examples and the comparative examples were all subjected to a rust resistance evaluation test and a water resistance evaluation test under the same conditions. Table 3 also shows the results of these evaluations. The rust resistance evaluation test is performed by applying a 5 cm cross-cut to each of the painted test specimens, then adding 3% HCl at 35 ° C.
After being immersed in the aqueous solution for 2 minutes, it was then left in an atmosphere of constant temperature and humidity of 40 ° C. and 85% RH for 1500 hours, and then the maximum length L (the distance in the vertical direction from the cross cut) of the generated rust was measured. Then, for comparison, the maximum length L of the thread rust generated on the test piece of Comparative Example No. 13 in which the hydrated oxide of Al was not provided in Table 3 was set to 1, and ◎: L ≦ 0.5, ○: 0.5
<L <1, ×: 1 ≦ L

【0064】更に、耐水性評価試験は、試験片を、40℃
のイオン交換水に10日間浸漬した後、1mm 幅の碁盤目テ
ープ剥離試験し、塗膜の残存率を測定した。そして、塗
膜が100%残存しているものを◎、 90%以上残存している
ものを○、それ以下のものを×として評価した。これら
の耐蝕性試験結果を結果も表3 に示す。
Further, in the water resistance evaluation test, the test piece was heated at 40 ° C.
After 10 days of immersion in ion-exchanged water, a 1 mm width cross cut tape peeling test was performed to measure the residual ratio of the coating film. Then, those in which 100% of the coating film remained were evaluated as ◎, those in which 90% or more remained, and those in which 90% or less were evaluated as x. Table 3 shows the results of the corrosion resistance test.

【0065】表3 の結果から明らかな通り、本発明範囲
内にある発明例No.1〜8 は、総じてU 曲げ試験のパンチ
荷重が小さく、Al合金板の成形加工性が、Alの水和酸化
物を設けない比較例No.13 のパンチ荷重( 成形加工性)
に比して、遜色が無いことが分かる。また、Alの水和酸
化物皮膜の成形加工性(Al の水和酸化物皮膜の割れ性と
剥離性) にも優れ、塗装後耐蝕性として耐水性と耐糸さ
び性の両者にも優れていることが分かる。
As is evident from the results in Table 3, Invention Examples Nos. 1 to 8 which are within the scope of the present invention generally have a small punch load in the U-bending test, and show that the formability of the Al alloy sheet is lower than that of Al hydration. Punch load of comparative example No.13 without oxide (formability)
It can be seen that there is no inferiority to. It also has excellent moldability of the hydrated oxide film of Al (crackability and peelability of the hydrated oxide film of Al), and is excellent in both water resistance and yarn rust resistance as corrosion resistance after painting. You can see that there is.

【0066】しかし、この内、発明例No.3は、Al板表面
のRmaxが下限近傍であるため、パンチ荷重が高く、Alの
水和酸化物に若干の割れ等が発生しており、成形性が他
の発明例に比して劣る。また、Alの水和酸化物皮膜が、
2 層における上層の立て板状の粗な皮膜のみからなって
いる発明例No.5およびAlの水和酸化物皮膜が、2 層にお
ける下層の粒状の緻密な皮膜のみからなっている発明例
No.4は、Alの水和酸化物皮膜の成形加工性には優れるも
のの、塗装後耐蝕性として、各々耐糸さび性または耐水
性のいずれかが、Alの水和酸化物皮膜が2 層からなる他
の発明例に比して劣っている。また、塗装下地としてカ
チオン電着塗装を行った発明例No.6は、カチオン電着塗
装を行わない他の発明例に比して、耐糸さび性と耐水性
とも塗装後耐蝕性が劣っている。更に、Alの水和酸化物
皮膜の厚みが本発明の上限近傍である発明例No.7は、耐
糸さび性と耐水性とも塗装後耐蝕性には優れるものの、
他の発明例に比して、パンチ荷重が高く、Alの水和酸化
物に若干の割れ等が発生しており、成形性が劣る。ま
た、Alの水和酸化物皮膜の厚みが本発明の下限近傍であ
る発明例No.8は、逆に成形加工性には優れるものの、他
の発明例に比して、塗装後耐蝕性が劣っている。
However, among them, in Invention Example No. 3, since the Rmax of the Al plate surface was near the lower limit, the punch load was high, and the Al hydrated oxide had some cracks and the like. The properties are inferior to other invention examples. Also, the hydrated oxide film of Al
Inventive Example No. 5 in which only the upper layered coarse film in the two layers is formed, and Inventive Example in which the hydrated oxide film of Al is only the lower granular dense film in the two layers
No. 4 is excellent in moldability of Al hydrated oxide film, but has two layers of Al hydrated oxide film as either corrosion resistance or water resistance after coating. Is inferior to other invention examples consisting of In addition, Invention Example No. 6 in which cationic electrodeposition coating was performed as a coating base was inferior in both rust resistance and water resistance as well as in corrosion resistance after coating compared to other invention examples not performing cationic electrodeposition coating. I have. In addition, Invention Example No. 7, in which the thickness of the hydrated oxide film of Al is near the upper limit of the present invention, is excellent in corrosion resistance after coating with both rust resistance and water resistance,
As compared with the other invention examples, the punch load is higher, the hydrated oxide of Al has some cracks and the like, and the moldability is poor. In addition, Invention Example No. 8 in which the thickness of the hydrated oxide film of Al is near the lower limit of the present invention has excellent moldability, but has a higher corrosion resistance after painting than the other invention examples. Inferior.

【0067】これに対し、Al板表面のRmaxが下限未満で
ある比較例No.9〜12は、総じてパンチ荷重が高く、Alの
水和酸化物に割れ等が発生しており、成形性が発明例に
比して著しく劣る。また、Alの水和酸化物皮膜を設けな
い従来例でもある比較例No.13 は、パンチ荷重がそれな
りに低く、加工性には一応優れるものの、塗装後耐蝕性
として、耐糸さび性および耐水性が著しく劣っている。
この内、本発明範囲外の薄すぎるAlの水和酸化物皮膜を
設けた比較例No.10 は比較例No.13 と同様の結果であ
る。更に、厚すぎるAlの水和酸化物皮膜を設けた比較例
No.9は加工性やAlの水和酸化物皮膜の割れ乃至剥離が著
しく、必然的に、特に耐糸さび性が劣っている。更に、
Cuを含まない6000系Al合金を用いた比較例No.11 、12
は、Alの水和酸化物皮膜厚みが本発明範囲内であるにも
関わらず、Al合金板自体の成形加工性が著しく劣ってい
る。特に比較例No.12 は、Al板表面のRmaxが下限未満で
あるため、成形性が著しく劣っている。
On the other hand, in Comparative Examples Nos. 9 to 12 in which the Rmax of the surface of the Al plate was less than the lower limit, the punch load was generally high, cracks were generated in the hydrated oxide of Al, and the moldability was low. It is significantly inferior to the invention examples. Also, Comparative Example No.13, which is a conventional example not provided with a hydrated oxide film of Al, has a relatively low punch load and is excellent in workability, but has high corrosion resistance after coating, such as yarn rust resistance and water resistance. The properties are remarkably inferior.
Of these, Comparative Example No. 10 provided with a hydrated oxide film of Al that was too thin outside the scope of the present invention had the same results as Comparative Example No. 13. Comparative example further provided with a too thick hydrated oxide film of Al
No. 9 has remarkable workability and cracking or peeling of the hydrated oxide film of Al, and inevitably has particularly poor yarn rust resistance. Furthermore,
Comparative Examples No. 11 and 12 using 6000 series Al alloy containing no Cu
Although the thickness of the hydrated oxide film of Al is within the range of the present invention, the formability of the Al alloy plate itself is extremely poor. In particular, in Comparative Example No. 12, since the Rmax of the Al plate surface was less than the lower limit, the formability was remarkably inferior.

【0068】したがって、以上の事実から、プレス成形
後と耐蝕性に優れるための、本発明の臨界的な意義や好
ましい条件の意義が裏付けられる。また、リン酸塩処理
+ED塗装に代わりうるとともに、ED塗装を施さずとも塗
装性に優れ、輸送機用などのAl合金板として好適である
ことも裏付けられる。
Therefore, the above facts support the critical significance of the present invention and the significance of preferable conditions for achieving excellent corrosion resistance after press molding. In addition, it can be used as a substitute for phosphate treatment + ED coating, has excellent coating properties even without ED coating, and is backed by its suitability as an Al alloy plate for transport equipment.

【0069】[0069]

【表1】 [Table 1]

【0070】[0070]

【表2】 [Table 2]

【0071】[0071]

【表3】 [Table 3]

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明によれば、プレス成形性と耐蝕性
の共に優れたAl合金板を提供でき、更に、従来のリン酸
塩処理+ED塗装に代わりうるAl合金板を提供することが
できる。したがって、Al合金板の機能を向上させるとと
もに、用途を拡げることができる点で、多大な工業的価
値を有するものである。
According to the present invention, it is possible to provide an Al alloy plate excellent in both press formability and corrosion resistance, and to provide an Al alloy plate which can replace conventional phosphate treatment + ED coating. . Therefore, it has a great industrial value in that the function of the Al alloy plate can be improved and its use can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るAlの水和酸化物皮膜の基本構造を
模式的に示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a basic structure of a hydrated oxide film of Al according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:Al合金材1(素材) 、2:Alの水和酸化物皮膜、 3: 上層
皮膜、4:下層皮膜、5:塗装皮膜、6:中塗り、7:上塗り、
8:成形加工および塗装後のAl合金材、9:板状のAlの水和
酸化物、10: 粒状のAlの水和酸化物、
1: Al alloy material 1 (material), 2: Al hydrated oxide film, 3: Upper layer film, 4: Lower layer film, 5: Paint film, 6: Middle coat, 7: Top coat,
8: Al alloy material after forming and painting, 9: hydrated oxide of plate-like Al, 10: hydrated oxide of granular Al,

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Cu:0.3〜1.5%を含有するAl-Mg-Si系アル
ミニウム合金材表面を、圧延方向と平行および直角方向
の1 インチ内での最大粗さ(Rmax)が2 μm 以上に粗面化
するとともに、該粗面化表面に膜厚が100 〜3000Åのア
ルミニウムの水和酸化物皮膜を設けたことを特徴とする
プレス成形性および耐蝕性に優れたアルミニウム合金
板。
Claims 1. An Al-Mg-Si-based aluminum alloy surface containing Cu: 0.3 to 1.5%, having a maximum roughness (Rmax) of 2 µm or more within 1 inch in a direction parallel to and perpendicular to the rolling direction. An aluminum alloy sheet excellent in press formability and corrosion resistance, characterized in that it has a roughened surface and is provided with a hydrated oxide film of aluminum having a film thickness of 100 to 3000 mm on the roughened surface.
【請求項2】 前記アルミニウムの水和酸化物皮膜が、
粗な上層皮膜と緻密な下層皮膜とからなり、前記緻密な
下層皮膜の膜厚が50〜3000Åである請求項1に記載のプ
レス成形性および耐蝕性に優れたアルミニウム合金板。
2. The hydrated oxide film of aluminum,
The aluminum alloy sheet having excellent press formability and corrosion resistance according to claim 1, comprising a rough upper layer film and a dense lower layer film, wherein the dense lower layer film has a thickness of 50 to 3000 °.
【請求項3】 前記アルミニウム合金板表面が、前記ア
ルミニウムの水和酸化物皮膜が設けられる前に硝酸水溶
液により処理されたものである請求項1または2に記載
のプレス成形性および耐蝕性に優れたアルミニウム合金
板。
3. The press formability and corrosion resistance according to claim 1 or 2, wherein the surface of the aluminum alloy plate is treated with a nitric acid aqueous solution before the hydrated oxide film of aluminum is provided. Aluminum alloy plate.
【請求項4】 前記アルミニウム合金板の成形加工およ
び塗装焼きつけ硬化処理後の耐力が160N/mm2以上である
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプレス成形性お
よび耐蝕性に優れたアルミニウム合金板。
4. The press formability and corrosion resistance according to any one of claims 1 to 3, wherein the aluminum alloy sheet has a yield strength of 160 N / mm 2 or more after a forming process and a paint baking hardening process. Aluminum alloy plate.
【請求項5】 前記アルミニウム合金板の粗面化を圧延
により行う請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプレ
ス成形性および耐蝕性に優れたアルミニウム合金板。
5. The aluminum alloy sheet having excellent press formability and corrosion resistance according to claim 1, wherein the aluminum alloy sheet is roughened by rolling.
【請求項6】 前記アルミニウム合金板が、成形および
/または溶接接合された後に、塗装されて使用される請
求項1乃至5のいずれか1項に記載のプレス成形性およ
び耐蝕性に優れたアルミニウム合金板。
6. The aluminum having excellent press formability and corrosion resistance according to claim 1, wherein the aluminum alloy plate is formed and / or welded and then painted and used. Alloy plate.
【請求項7】 前記アルミニウム合金板の成形材乃至溶
接接合材が、リン酸塩処理およびカチオン電着塗装処理
されず、直接塗装されて使用される請求項1乃至6のい
ずれか1項に記載のプレス成形性および耐蝕性に優れた
アルミニウム合金板。
7. The aluminum alloy sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein the formed material or the welded material of the aluminum alloy plate is directly coated and used without being subjected to a phosphate treatment and a cationic electrodeposition coating treatment. Aluminum alloy plate with excellent press formability and corrosion resistance.
【請求項8】 前記アルミニウム合金板が、輸送機用で
ある請求項1乃至7のいずれか1項に記載のプレス成形
性および耐蝕性に優れたアルミニウム合金板。
8. The aluminum alloy sheet having excellent press formability and corrosion resistance according to claim 1, wherein the aluminum alloy sheet is for a transport machine.
【請求項9】 前記輸送機が自動車用である請求項1乃
至8のいずれか1項に記載のプレス成形性および耐蝕性
に優れたアルミニウム合金板。
9. The aluminum alloy sheet having excellent press formability and corrosion resistance according to claim 1, wherein the transporter is for an automobile.
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