JP2000282158A - アルミニウム合金板及びその製造方法 - Google Patents

アルミニウム合金板及びその製造方法

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JP2000282158A
JP2000282158A JP9436899A JP9436899A JP2000282158A JP 2000282158 A JP2000282158 A JP 2000282158A JP 9436899 A JP9436899 A JP 9436899A JP 9436899 A JP9436899 A JP 9436899A JP 2000282158 A JP2000282158 A JP 2000282158A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粗面化面の均一性及び陽極酸化被膜の色調の
均一性を向上させることができるアルミニウム合金板及
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 Fe:0.2乃至0.6重量%、Si:
0.03乃至0.20重量%及びTi:0.005乃至
0.05重量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純
物からなるアルミニウム合金板である。このアルミニウ
ム合金板は表面に形成された金属間化合物のうち、粒子
径1乃至10μmのものが2000乃至4000個/m
2存在すると共に、前記粒子径1乃至10μmの金属
間化合物の単位面積あたりの総個数を[M]、前記粒子
径1乃至10μmの金属間化合物のうちAl6Feの単
位面積あたりの個数を[Al6Fe]としたとき、[A
6Fe]/[M]が0.3以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建材等のように、
エッチング処理した後、陽極酸化処理によりアルマイト
被膜を形成して使用されるアルミニウム合金板及びその
製造方法に関し、特に、エッチング面の均一性及び陽極
酸化被膜の色調の均一性を高めたアルミニウム合金板及
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】建材等に用いられるアルミニウム板の中
には、表面を粗面化し、更にその上にアルマイト皮膜を
設け、必要に応じて、更にその表面に機能性皮膜(樹脂
及び感光剤等)を設けたものがある。これらのアルミニ
ウム板材は、表面の色調及び保水性、そして機能性皮膜
の密着性等の特性が優れている必要がある。
【0003】一方、この粗面化処理としては、ボール研
磨法及びブラシ研磨法等の機械的処理法と、塩酸若しく
は硝酸を主体とする水溶液を電解液としてアルミニウム
板表面を電気化学的に粗面化する電解粗面化処理法と、
機械的処理法と電解粗面化処理法を組み合わせた粗面化
処理方法とがある。また、水酸化ナトリウムを主体とす
る電解液中にアルミニウム板を浸漬して化学的にエッチ
ングする方法もある。
【0004】ところで、建材等の用途においては、表面
の色調を高めることと機能性皮膜とアルミニウム板材と
の密着性を向上させるために、粗面化処理によって均一
で微細な凹凸(ピット)を形成できる材料が要求され
る。このような微細なピットを設けるためのアルミニウ
ム板として、例えば、特開昭58−210144号公報
及び特開平5−331581号公報に記載された組成か
らなるものが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のアルミニウム合金においては、粗面化処理の条
件によっては未エッチング部(アルミニウム合金板表面
の粗面化処理されない部分)を完全になくすことは困難
であり、特に、粗面化面のピットを微細化すると共に、
粗面化処理のコストを低減するために、エッチング量
(粗面化処理によるアルミニウム合金板の溶解量)を抑
制した条件では、未エッチング部が発生し易いという問
題点がある。
【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、粗面化処理条件によらず粗面化面における
ピットを均一化し、未エッチング部の発生を防止して、
その上に形成される膜の密着性及び保水性を向上できる
と共に、表面の色調を向上させることができるアルミニ
ウム合金板及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ム合金板は、Fe:0.2乃至0.6重量%、Si:
0.03乃至0.20重量%及びTi:0.005乃至
0.05重量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純
物からなるアルミニウム合金板において、その表面に粒
子径1乃至10μmの金属間化合物が2000乃至40
00個/mm2存在すると共に、この粒子径1乃至10
μmの金属間化合物の単位面積あたりの総個数を
[M]、そのうちのAl6Feの個数を[Al6Fe]
としたとき、[Al6Fe]/[M]が0.3以下であ
ることを特徴とする。
【0008】このアルミニウム合金板において、更に、
Niを0.005乃至0.2重量%、Cuを0.005
乃至0.05重量%、又はBを1乃至50重量ppm含
有することができる。
【0009】また、本発明に係るアルミニウム合金板の
製造方法は、Fe:0.2乃至0.6重量%、Si:
0.03乃至0.20重量%及びTi:0.005乃至
0.05重量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純
物からなるアルミニウム合金鋳塊に540乃至610℃
の温度で均質化処理を施す工程と、均質化処理後の鋳塊
を熱間圧延する工程と、熱間圧延材を冷間圧延する工程
と、を有することを特徴とする。
【0010】このアルミニウム合金板の製造方法におい
て、前記アルミニウム合金鋳塊は、更に、Niを0.0
05乃至0.2重量%、Cuを0.005乃至0.05
重量%、Bを1乃至50重量ppm含有することができ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。建材等の分野において、アルミニウム合金がエッ
チング及び陽極酸化処理を施して使用される場合、処理
後の外観が均一であることが要求され、このために、エ
ッチングにより形成される粗面を均一化し、光沢を均一
化することと、陽極酸化被膜の色調を均一化することが
必要である。
【0012】この場合に、アルミニウム合金中にはFe
−Al系の金属間化合物が存在し、これらはエッチング
ピットの起点として作用する。このため、これらの量及
び分布を制御することが粗面の均一性を向上させるため
に必要である。この金属間化合物には、安定相(Al3
Fe)と準安定相(Al6Fe)とが存在し、各金属間
化合物とアルミニウムマトリクス(母材)との間には電
気化学的特性に差異があるため、これらが混在していた
場合には、ピットの均一性が著しく低下する。また、安
定相が存在する領域と準安定相が存在する領域とでは陽
極酸化被膜の色調が異なるため、両者が混在した場合に
おいては、色調ムラが生じやすい。
【0013】そこで、本発明においては、材料の化学成
分、金属間化合物個数及びこの金属間化合物中の順安定
相の比率を制御することにより、エッチング面の均一性
及び陽極酸化被膜色調の均一性を向上させる。
【0014】以下、本発明におけるアルミニウム合金板
の組成限定理由について説明する。
【0015】Fe:0.2乃至0.6重量% Feはアルミニウム合金板の主要構成成分である。ま
た、Feはアルミニウム合金中において他の元素と結合
し、Al−Fe系の金属間化合物を形成する。この金属
間化合物は、再結晶粒を微細化し組織を均一化して機械
的強度を維持する効果を有すると共に、粗面化処理時に
ピットの起点として作用するものである。Fe含有量が
0.2重量%未満であると、金属間化合物が十分に形成
されず粗面化ピットの反応起点数が不足するので、粗面
化面の均一性が低下する。一方、Fe含有量が0.6重
量%を超えると、粗大化合物が形成されることにより粗
大なピットが形成されるので、粗面化面が不均一にな
る。従って、Fe含有量は0.2乃至0.6重量%とす
る。
【0016】Si:0.03乃至0.20重量% SiはFeと同様に、Al−Fe−Si系金属間化合物
を形成し、粗面化処理時に粗面化ピットの反応起点とし
て作用する。Si含有量が0.03重量%未満である
と、金属間化合物が十分に形成されず、粗面化ピットの
反応起点数が不足するので、粗面化面が不均一になる。
一方、Si含有量が0.20重量%を超えると、粗大化
合物が形成されることにより粗大なピットが形成される
ので、粗面化面が不均一になると共に、陽極酸化被膜が
黒色化して色調ムラの原因となる。従って、Si含有量
は0.03乃至0.20重量%とする。
【0017】Ti:0.005乃至0.05重量% Tiは、鋳造組織を微細化することにより結晶粒を微細
化する作用を有する。Ti含有量が0.005重量%未
満であると、結晶粒の微細化効果を十分に得ることがで
きない。一方、Ti含有量が0.05重量%を超える
と、結晶粒の微細化効果が飽和するため経済的に効果が
なくなる共に、粗面化面にピットが不均一に形成され
る。従って、Ti含有量は0.005乃至0.05重量
%とする。
【0018】アルミニウム合金板の表面に形成された金
属間化合物のうち粒子径1乃至10μmのものの1mm
2あたりの個数:2000乃至4000個/mm2 前述の如く、金属間化合物は粗面化ピットの反応起点と
して作用し、粗面化面を均一化する作用を有する。特
に、アルミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物
のうちその粒子径が1乃至10μmであるものは、その
均一化作用が極めて大きい。なお、本発明におけるアル
ミニウム合金板の表面とは粗面化処理が施された所謂粗
面化面を含むものとする。粒子径1乃至10μmの金属
間化合物が2000個/mm2未満しか存在しないと、
粗面化ピットの反応起点が十分に形成されず、未エッチ
ング部(アルミニウム板表面の粗面化処理されない部
分)の残存が顕著になる。一方、粒子径1乃至10μm
の金属間化合物が4000個/mm2を超えて存在する
と、粗大なピットが形成されやすいので、粗面化面が不
均一になる。従って、アルミニウム合金板の表面に形成
された元素の一部又は全部からなる金属間化合物のうち
粒子径1乃至10μmのものが2000乃至4000個
/mm2存在するものとする。
【0019】粒子径1乃至10μmの金属間化合物の1
mm2あたりの総個数を[M]個/mm2、Al6Fe
の1mm2あたりの個数を[Al6Fe]としたときの
[Al6Fe]/[M]比:0.3以下 金属間化合物中のAl6Feの存在比率を規定すること
が、粗面化面の均一性及び陽極酸化被膜の色調の均一性
を向上させるために必要である。Fe−Al系の金属間
化合物には、安定相(Al3Fe)及び準安定相(Al
6Fe)が存在し、夫々電気化学的に特性に差異がある
ため、両者が混在した場合において粗面化ピットの形成
状態に差異が生じ、粗面の均一性が著しく低下する。更
に、安定相が存在する領域と準安定相が存在する領域で
は陽極酸化被膜に色調差(色調ムラ)が生じる。金属間
化合物中のAl6Feの存在比率、即ち、粒子径1乃至
10μmの金属間化合物の1mm2あたりの個数を
[M]個/mm2、Al6Feの1mm2あたりの個数
を[Al6Fe]としたときの[Al6Fe]/[M]
が0.3を超えると、粗面化ピットの形成状態の差異が
顕著になり粗面化面の均一性が著しく劣化する共に、陽
極酸化被膜の色調差が顕著になる。従って、[Al6F
e]/[M]は0.3以下とする。
【0020】Ni:0.005乃至0.2重量% Niは被処理材の化学溶解性を向上させ、より短時間で
均一な粗面化面を得る作用を有する。Ni含有量が0.
005重量%未満であると、化学溶解性の向上効果が不
十分である。一方、Ni含有量が0.2重量%を超える
と、化学溶解性が過剰になり粗面化面の均一性が損なわ
れる。従って、アルミニウム合金板中にNiを含有させ
る場合は、その含有量を0.005乃至0.2重量%と
する。
【0021】Cu:0.005乃至0.05重量% Cuはアルミニウム合金中に固溶状態で存在し、アルミ
ニウムマトリクスと金属間化合物との間の電位差を調整
し、粗面化面の均一性を向上させる作用を有する。Cu
含有量が0.005重量%未満であると、電位を調整す
る作用が不十分となり、粗面化面の均一性を向上する効
果が得られなくなる。一方、Cu含有量が0.05重量
%を超えると、アルミニウム合金板の表面に未エッチン
グ部が発生し粗面化面が不均一になる。従って、アルミ
ニウム合金板中にCuを含有させる場合は、その含有量
を0.005乃至0.05重量%とする。
【0022】B:1乃至50重量ppm 通常、BはTi−B母合金として結晶粒微細化剤として
作用する。この結晶粒微細化作用は、固溶Tiの減少と
共に、Ti−B粒子が増加することにより、微細な核が
増加することによって得られる。本願発明者等は、更
に、Ti−Bの粒子数が増加することによって、粗面化
面の均一性を向上する効果を得ることができることを見
い出した。B含有量が1重量ppm未満であると、電解
不足によって粗面化ピットが不均一になることがある。
一方、B含有量が50重量ppmを超えると、Ti−B
粒子の凝集により粗大な化合物が形成され、粗面化面が
不均一になることがある。従って、アルミニウム合金板
中にBを含有させる場合は、その含有量を1乃至50重
量ppmとする。
【0023】なお、本発明におけるアルミニウム合金板
は、不可避的不純物として、Mg、、Mn、Cr、Z
r、In、Sn、Pb、Ga、Zn及びVがあり、M
g、Ga及びZnの各成分においてはその含有量が夫々
0.05重量%以下、Mn、Cr及びZrの各成分にお
いてはその含有量が夫々0.03重量%以下、並びにI
n、Sn、Pb及びVの各成分においてはその含有量が
夫々0.02重量%以下であれば、本発明の効果に悪影
響を与えない。
【0024】また、本発明に係るアルミニウム合金板の
製造方法においては、上述の如く化学組成を規定された
アルミニウム合金鋳塊を均質化処理し、熱間圧延し、冷
間圧延してアルミニウム合金板を得る場合に、均質化処
理温度を以下のように規定する。
【0025】均質化処理温度:540乃至610℃ アルミニウム合金鋳塊からアルミニウム合金板を圧延等
により製造する場合、鋳塊を圧延する前に、所定温度で
均質化処理することが必要である。均質化処理温度が5
40℃未満であると、Al−Fe系の金属間化合物にお
いて、準安定相(Al6Fe)から安定相(Al3F
e)に変態する場合に不安定であり、Al6Feの存在
比率が過剰に高くなるため、粗面化ピットの分布が不均
一になり陽極酸化被膜の色調差が顕著になると共に、粗
面化面の均一性が低下する。一方、均質化処理温度が6
10℃を超えると、鋳塊中の固容量が大きくなり金属間
化合物の個数が過剰に少なくなるので、粗面化ピットの
反応起点が少なくなり均一な粗面化面を得ることができ
なくなる。従って、均一化処理温度は540乃至610
℃とする。
【0026】なお、本発明方法においては、その他の製
造条件は通常のアルミニウム合金板の製造条件によれば
よいが、均質化処理時間は成分偏析の解消及び経済性の
観点から2乃至30時間とするのが好ましい。また、熱
間圧延の開始温度は、組織の均一化を図る観点から35
0乃至450℃とするのが好ましい。
【0027】更に、本発明においては、強度の適正化の
ために熱間圧延工程後、又は冷間圧延途中に中間焼鈍処
理工程を設けることができる。また、冷間圧延板の平面
性を向上させるために、レベラーを使用してアルミニウ
ム合金板を矯正することができる。
【0028】
【実施例】以下、本発明に係るアルミニウム合金板の実
施例について、その比較例と比較して具体的に説明す
る。
【0029】先ず、下記表1乃至表4に示す種々の化学
組成を有する各アルミニウム合金鋳塊を面削して厚さを
470mmとし、590℃の温度で4時間の均質化処理
を施した。次に、圧延開始温度を430℃に設定して熱
間圧延し、更に冷間圧延、中間焼鈍及び冷間圧延を順次
施すことにより、板厚が0.3mmのアルミニウム合金
板を製造した。そして、走査型電子顕微鏡(SEM)を
使用し各アルミニウム合金板の表面の反射電子線像を拡
大率500倍で観察した。次に、1個の視野の面積を
0.04mm2とになるようにして25個の視野に対し
写真を撮影しこの写真を画像解析して金属間化合物の個
数を測定した。また、この表面に存在する金属間化合物
のうち粒子径が1乃至10μmのものを任意で100個
選択して、更に、EDS(Energy Dispersive Spectros
copy:エネルギー分散型X線分析装置)を使用して金属
間化合物の組成を測定した。この測定方法により金属間
化合物のうちFeの含有率が25%以下であるものをA
6Feとして、この個数からAl6Feの存在比率を算
出した。なお、圧延後表面処理を行なわない合金板の表
面、及び圧延後40℃、10%の水酸化ナトリウム水溶
液中で10秒間溶解した金属板の表面に対し、電子顕微
鏡による表面観察を行なったが、両条件において金属間
化合物の個数及び粒子径が同等であったため、圧延後表
面処理を行なわない合金板を実施例における代表値とし
た。
【0030】その後、得られたアルミニウム合金板に対
して、下記表5に示す処理条件により、脱脂、中和洗浄
を実施した後、交流電解粗面化処理を実施し、更に、電
解により形成された酸化物等を除去するためにデスマッ
ト処理を施した。その後、デスマット処理を施した各サ
ンプルを水洗及び乾燥し、これを一定の大きさに切り取
って電解粗面化処理試験片を作製した。
【0031】また、得られたアルミニウム合金板に対し
て、下記表6に示す条件により化学粗面化処理を実施し
た。その後、粗面化処理を実施した各サンプルを水洗及
び乾燥し、これを一定の大きさに切り取って化学粗面化
処理試験片を作製した。
【0032】更に、得られたアルミニウム合金板に対し
て、下記表6に示す条件により化学粗面化処理を行った
後、表7に示す条件により陽極酸化処理を実施した。そ
の後、陽極酸化処理を実施した各サンプルを水洗及び乾
燥し、これを一定の大きさに切り取って陽極酸化処理試
験片を作製した。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
【表3】
【0036】
【表4】
【0037】
【表5】
【0038】
【表6】
【0039】
【表7】
【0040】その後、電界粗面化処理試験片及び化学粗
面化処理試験片の粗面化表面を、走査型電子顕微鏡(S
EM)を使用して500倍の倍率で写真を撮影し、得ら
れた写真上において、総計100cmの線を引き、この
線の下に写っているピットの大きさを測定し粗面化面の
均一性を評価した。均一性の評価は、最小のピットと最
大のピットとの大きさの差が2μm以下である場合は均
一性が優良(◎)とし、同じく差が2μmを超え3μm
以下である場合は良好(○)とし、また、同じく差が3
μmを超える場合は不良(×)とした。
【0041】また、電解粗面化処理試験片及び化学粗面
化処理試験片の粗面化表面を、走査電子顕微鏡(SE
M)を使用して350倍の倍率で写真を撮影し、得られ
た写真を基に粗面化されていない部分(未エッチング
部)の面積を測定し、下記数式1より未エッチング率を
算出することにより、未エッチング部を評価した。
【0042】
【数1】未エッチング率(%)=(粗面化されていない部
分の面積/全体の面積)×100 電解粗面化処理試験片の未エッチング部の評価は、上記
数式1により算出された未エッチング率が5.0%以下
の場合を優良(◎)とし、未エッチング率が5.0%を
超え8.0%以下である場合は良好(○)とし、また、
未エッチング率が8.0%を超える場合は不良(×)と
した。
【0043】化学粗面化処理試験片の未エッチング部の
評価は、未エッチング率が5.0%以下の場合を優良
(◎)とし、未エッチング率が5.0%を超え10.0
%以下である場合は良好(○)とし、また、未エッチン
グ率が10.0%を超える場合は不良(×)とした。
【0044】陽極酸化処理試験片の評価は、1m×1m
の陽極酸化処理板の陽極酸化被膜を色差計を使用して任
意に50点測定したとき、L値の最大値と最小値との差
が、1以下である場合は良好(○)とし、1以上である
場合は不良(×)とした。
【0045】得られた結果を上記表1乃至表4に示す。
上記表1に示すように、実施例A1〜A7は、各元素の
含有量、金属間化合物の単位面積あたりの個数及びが金
属間化合物中のAl6Feの存在比率が本発明に規定し
た範囲内であるため、粗面の均一性評価、未エッチング
部評価及び陽極酸化被膜評価のいずれも良好であった。
【0046】一方、比較例A8は、Fe含有量が0.6
9重量%であり、本発明範囲の上限を超えていると共
に、化合物個数が4070個/mm2であり、本発明範
囲の上限を超えているので、粗大なピットが形成されて
ピットの均一性が不良であった。比較例A9は、Fe含
有量が0.18重量%であり、本発明範囲の下限未満で
あると共に、化合物個数が1820個/mm2であり、
本発明範囲の下限未満であるので、粗面化ピットの反応
起点数が不足し均一性評価及び未エッチング部評価が不
良であった。比較例A10は、Si含有量が0.02重
量%であり、本発明範囲の下限未満であると共に、化合
物個数が1990個/mm2であり、本発明範囲の下限
未満であるので、粗面化ピットの反応起点数が不足し均
一性評価及び未エッチング部評価が不良であった。
【0047】比較例A12は、Ti含有量が0.004
重量%であり、本発明範囲の下限未満であるので、結晶
粒微粒化効果が十分に得られず粗面の均一性が不良であ
った。比較例A13は、Ti含有量が0.06重量%で
あり、本発明範囲の上限を超えているので、結晶粒微粒
化効果が飽和するため均一性評価が不良であった。
【0048】また、表2に示すように、実施例B1〜B
3は、各元素の含有量、金属間化合物の単位面積あたり
の個数及びが金属間化合物中のAl6Feの存在比率が
本発明に規定した範囲内であることに加え、Niを所定
量含有しているため、化学的溶解性が向上し一層短時間
で均一な粗面化面を得ることができる。
【0049】比較例B4は、Ni含有量が0.3重量%
であり、本発明に規定した好ましい範囲の上限を超えて
いるので、粗面化処理時の化学溶解性が過剰になり均一
性評価が不良になった。比較例B5は、Ni含有量が
0.004重量%であり、本発明に規定した好ましい範
囲の下限未満であるので、粗面化処理時の化学溶解性の
向上効果が不十分であり均一性評価及び未エッチング部
評価は特に優れているものはなかった。
【0050】更に、表3に示すように、実施例C1及び
C2は、各元素の含有量、金属間化合物の単位面積あた
りの個数及びが金属間化合物中のAl6Feの存在比率
が本発明に規定した範囲内であることに加え、Cuを所
定量含有しているため、アルミニウムマトリクスと金属
間化合物との間の電位差が調整されるので、粗面化面の
均一性が一層向上した。
【0051】一方、比較例C3は、Cu含有量が0.3
5重量%であり、請求項3に規定した範囲の上限を超え
ているので、均一性評価及び未エッチング部評価が不良
になった。比較例C4は、Cu含有量が0.004重量
%であり、請求項3に規定した範囲の下限未満であるの
で、電解粗面化処理時における電位調整作用が不十分で
あり、均一性評価が特に優れたものではなかった。
【0052】更にまた、表4に示すように、実施例D1
〜D3は、B含有量が請求項4に規定した範囲内である
ので、均一性及び未エッチング部評価が優れていた。比
較例D4及びD5は請求項4の範囲から外れるので、ピ
ット均一性及び未エッチング部の評価が実施例D1〜D
3よりも低かった。
【0053】次いで、本発明に係るアルミニウム合金板
の製造方法の実施例について、その比較例と比較して具
体的に説明する。
【0054】先ず、上記表1に示す実施例A2と同一の
化学組成を有するアルミニウム合金鋳塊を面削して厚さ
を470mmとし、下記表8に示す種々の温度で均質化
処理を施した。更に、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍及
び冷間圧延を順次施すことにより、板厚が0.3mmの
アルミニウム合金板を製造すると共に、得られた各アル
ミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物のうち粒
子径が1乃至10μmのものの個数及びAl6Feの存
在比率を前述した方法で測定した。次に、表5に示す処
理条件にて各アルミニウム合金板に脱脂、中和洗浄を実
施した後、交流電解粗面化処理を実施し、更に、電解に
より形成された酸化物等を除去するためにデスマット処
理を施した。その後、デスマット処理を施した各サンプ
ルを水洗及び乾燥し、これを一定の大きさに切り取って
電解粗面化処理試験片を作製した。
【0055】また、得られたアルミニウム合金板に対し
て、上記表6に示す処理条件で化学粗面化処理による粗
面化処理を実施した。その後、粗面化処理を実施した各
サンプルを水洗及び乾燥し、これを一定の大きさに切り
取って化学粗面化処理試験片を作製した。
【0056】更に、得られたアルミニウム合金板に対し
て、上記表7に示す処理条件で陽極酸化処理を実施し
た。その後、陽極酸化処理を実施した各サンプルを水洗
及び乾燥し、これを一定の大きさに切り取って陽極酸化
処理試験片を作製した。そして、各試験片について、前
述した評価方法により粗面均一性評価、未エッチング部
評価及び陽極酸化被膜評価を実施した。
【0057】
【表8】
【0058】上記表8に示すように、実施例E1〜E3
は、各元素の含有量及び均質化処理温度が本発明方法に
規定した範囲内であるため、表面に形成された金属間化
合物のうち粒子径1乃至10μmのものが2000乃至
4000個/mm2存在すると共に、Al6Feの存在比
率が0.3以下となるため、粗面化面が均一で未エッチ
ング率が少なく、陽極酸化被膜の色調差が少ない優れた
アルミニウム合金板が得られた。
【0059】一方、比較例E4は、各元素の含有量は本
発明方法に規定した範囲内であるが、均質化処理温度が
620℃であり、本発明方法に規定した範囲上限を超え
ているので、得られた合金板において、金属間化合物の
個数が2000個/mm2以下と少なく、均一な粗面化
面が得られないと共に、未エッチング率が不良になっ
た。また、比較例E5は、各元素の含有量は本発明方法
に規定した範囲内であるが、均質化処理温度が本発明方
法に規定した範囲下限未満であるので、金属間化合物の
粒子径が過剰に小さくなるため、得られた合金板の表面
におけるAl6Feの存在比率が0.3を超え、均一性
評価が不良になった。更に、比較例E6においては、比
較例E5と比べて更に均質化処理温度が低いため、得ら
れた合金板の表面におけるAl6Feの存在比率が一層
高くなり、ピットの均一性評価が不良となると共に、未
エッチング部評価も良好評価しか得ることができなかっ
た。
【0060】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
化学組成が適切に規定されていると共に、その表面に形
成された金属間化合物中の粒子径1乃至10μmのもの
の単位面積あたりの個数を規定する共に、金属間化合物
中のAl6Feの存在比率を規定しているので、準安定
相が少なく、安定相が主体となる表面を粗面化処理する
ので、エッチング面の均一性を高めることができると共
に、陽極酸化被膜の色調ムラの発生を防止することがで
きる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年4月5日(1999.4.5)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ム合金板は、Fe:0.2乃至0.6重量%、Si:
0.03乃至0.20重量%及びTi:0.005乃至
0.05重量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純
物からなるアルミニウム合金板において、その表面に粒
子径1乃至10μmの金属間化合物が2000乃至40
00個/mm 2 存在すると共に、この粒子径1乃至10
μmの金属間化合物の単位面積あたりの総個数を
[M]、そのうちのAl 6 Feの個数を[Al 6 Fe]と
したとき、[Al 6 Fe]/[M]が0.3以下である
ことを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】この場合に、アルミニウム合金中にはFe
−Al系の金属間化合物が存在し、これらはエッチング
ピットの起点として作用する。このため、これらの量及
び分布を制御することが粗面の均一性を向上させるため
に必要である。この金属間化合物には、安定相(Al 3
Fe)と準安定相(Al 6 Fe)とが存在し、各金属間
化合物とアルミニウムマトリクス(母材)との間には電
気化学的特性に差異があるため、これらが混在していた
場合には、ピットの均一性が著しく低下する。また、安
定相が存在する領域と準安定相が存在する領域とでは陽
極酸化被膜の色調が異なるため、両者が混在した場合に
おいては、色調ムラが生じやすい。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】アルミニウム合金板の表面に形成された金
属間化合物のうち粒子径1乃至10μmのものの1mm
2 あたりの個数:2000乃至4000個/mm2 前述の如く、金属間化合物は粗面化ピットの反応起点と
して作用し、粗面化面を均一化する作用を有する。特
に、アルミニウム合金板の表面に存在する金属間化合物
のうちその粒子径が1乃至10μmであるものは、その
均一化作用が極めて大きい。なお、本発明におけるアル
ミニウム合金板の表面とは粗面化処理が施された所謂粗
面化面を含むものとする。粒子径1乃至10μmの金属
間化合物が2000個/mm 2 未満しか存在しないと、
粗面化ピットの反応起点が十分に形成されず、未エッチ
ング部(アルミニウム板表面の粗面化処理されない部
分)の残存が顕著になる。一方、粒子径1乃至10μm
の金属間化合物が4000個/mm 2 を超えて存在する
と、粗大なピットが形成されやすいので、粗面化面が不
均一になる。従って、アルミニウム合金板の表面に形成
された元素の一部又は全部からなる金属間化合物のうち
粒子径1乃至10μmのものが2000乃至4000個
/mm 2 存在するものとする。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】粒子径1乃至10μmの金属間化合物の1
mm2 あたりの総個数を[M]個/mm2 、Al6 Feの
1mm2 あたりの個数を[Al6 Fe]としたときの[A
6 Fe]/[M]比:0.3以下 金属間化合物中のAl 6 Feの存在比率を規定すること
が、粗面化面の均一性及び陽極酸化被膜の色調の均一性
を向上させるために必要である。Fe−Al系の金属間
化合物には、安定相(Al 3 Fe)及び準安定相(Al 6
Fe)が存在し、夫々電気化学的に特性に差異があるた
め、両者が混在した場合において粗面化ピットの形成状
態に差異が生じ、粗面の均一性が著しく低下する。更
に、安定相が存在する領域と準安定相が存在する領域で
は陽極酸化被膜に色調差(色調ムラ)が生じる。金属間
化合物中のAl 6 Feの存在比率、即ち、粒子径1乃至
10μmの金属間化合物の1mm 2 あたりの個数を
[M]個/mm 2 、Al 6 Feの1mm 2 あたりの個数を
[Al 6 Fe]としたときの[Al 6 Fe]/[M]が
0.3を超えると、粗面化ピットの形成状態の差異が顕
著になり粗面化面の均一性が著しく劣化する共に、陽極
酸化被膜の色調差が顕著になる。従って、[Al 6
e]/[M]は0.3以下とする。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】均質化処理温度:540乃至610℃ アルミニウム合金鋳塊からアルミニウム合金板を圧延等
により製造する場合、鋳塊を圧延する前に、所定温度で
均質化処理することが必要である。均質化処理温度が5
40℃未満であると、Al−Fe系の金属間化合物にお
いて、準安定相(Al 6 Fe)から安定相(Al 3 Fe)
に変態する場合に不安定であり、Al 6 Feの存在比率
が過剰に高くなるため、粗面化ピットの分布が不均一に
なり陽極酸化被膜の色調差が顕著になると共に、粗面化
面の均一性が低下する。一方、均質化処理温度が610
℃を超えると、鋳塊中の固容量が大きくなり金属間化合
物の個数が過剰に少なくなるので、粗面化ピットの反応
起点が少なくなり均一な粗面化面を得ることができなく
なる。従って、均一化処理温度は540乃至610℃と
する。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0033
【補正方法】変更
【補正内容】
【0033】
【表1】
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0034
【補正方法】変更
【補正内容】
【0034】
【表2】
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0035
【補正方法】変更
【補正内容】
【0035】
【表3】
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】
【表4】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22F 1/00 631 C22F 1/00 631A 671 671 682 682 683 683 685 685 691 691B

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Fe:0.2乃至0.6重量%、Si:
    0.03乃至0.20重量%及びTi:0.005乃至
    0.05重量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純
    物からなるアルミニウム合金板において、その表面に粒
    子径1乃至10μmの金属間化合物が2000乃至40
    00個/mm2存在すると共に、この粒子径1乃至10
    μmの金属間化合物の単位面積あたりの総個数を
    [M]、そのうちのAl6Feの個数を[Al6Fe]
    としたとき、[Al6Fe]/[M]が0.3以下であ
    ることを特徴とするアルミニウム合金板。
  2. 【請求項2】 更に、Niを0.005乃至0.2重量
    %含有することを特徴とする請求項1に記載のアルミニ
    ウム合金板。
  3. 【請求項3】 更に、Cuを0.005乃至0.05重
    量%含有することを特徴とする請求項1に記載のアルミ
    ニウム合金板。
  4. 【請求項4】 更に、Bを1乃至50重量ppm含有す
    ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記
    載のアルミニウム合金板。
  5. 【請求項5】 Fe:0.2乃至0.6重量%、Si:
    0.03乃至0.20重量%及びTi:0.005乃至
    0.05重量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純
    物からなるアルミニウム合金鋳塊に540乃至610℃
    の温度で均質化処理を施す工程と、均質化処理後の鋳塊
    を熱間圧延する工程と、熱間圧延材を冷間圧延する工程
    と、を有することを特徴とするアルミニウム合金板の製
    造方法。
  6. 【請求項6】 前記アルミニウム合金鋳塊は、更に、N
    iを0.005乃至0.2重量%含有することを特徴と
    する請求項5に記載のアルミニウム合金板の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記アルミニウム合金鋳塊は、更に、C
    uを0.005乃至0.05重量%含有することを特徴
    とする請求項5に記載のアルミニウム合金板の製造方
    法。
  8. 【請求項8】 前記アルミニウム合金鋳塊は、更に、B
    を1乃至50重量ppm含有することを特徴とする請求
    項5乃至7のいずれか1項に記載のアルミニウム合金板
    の製造方法。
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