JP2606469B2 - 自然発色用アルミニウム合金及びその製造方法 - Google Patents
自然発色用アルミニウム合金及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陽極酸化処理によって
青味を帯びたグレー色の皮膜が形成され、器物，建材パ
ネル，その他装飾品等の材料として使用されるアルミニ
ウム合金及びその製造方法に関する。
青味を帯びたグレー色の皮膜が形成され、器物，建材パ
ネル，その他装飾品等の材料として使用されるアルミニ
ウム合金及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】陽極酸化処理によってアルミニウム合金
の表面に種々の色調をもつ皮膜を形成させることは、自
然発色処理として知られている。また。この処理に使用
するアルミニウム合金としても、種々の材料が開発され
ている。
の表面に種々の色調をもつ皮膜を形成させることは、自
然発色処理として知られている。また。この処理に使用
するアルミニウム合金としても、種々の材料が開発され
ている。
【０００３】硫酸浴中でグレー色の陽極酸化皮膜を形成
するアルミニウム合金として、Ａｌ−Ｓｉ系合金，Ａｌ
−Ｆｅ系合金等が従来から使用されている。たとえば、
特開昭５３−４３０１６号公報，特開昭６２−２０２０
４２号公報で、Ｍｎ及び／又はＮｉを添加したＡｌ−Ｆ
ｅ系合金が紹介されている。また、特開平１−２１５９
４６号公報で、Ｃｕを添加したＡｌ−Ｆｅ系合金が紹介
されている。
するアルミニウム合金として、Ａｌ−Ｓｉ系合金，Ａｌ
−Ｆｅ系合金等が従来から使用されている。たとえば、
特開昭５３−４３０１６号公報，特開昭６２−２０２０
４２号公報で、Ｍｎ及び／又はＮｉを添加したＡｌ−Ｆ
ｅ系合金が紹介されている。また、特開平１−２１５９
４６号公報で、Ｃｕを添加したＡｌ−Ｆｅ系合金が紹介
されている。
【０００４】Ａｌ−Ｓｉ系合金では、やや赤味或いは黄
味を帯びたグレー色を呈した陽極酸化皮膜が形成され
る。他方、金属間化合物Ａｌ6 Ｆｅを第２相粒子として
含有するＡｌ−Ｆｅ系合金では、無彩色に近い又はやや
青味を帯びたグレー色を呈する陽極酸化皮膜が形成され
る。
味を帯びたグレー色を呈した陽極酸化皮膜が形成され
る。他方、金属間化合物Ａｌ6 Ｆｅを第２相粒子として
含有するＡｌ−Ｆｅ系合金では、無彩色に近い又はやや
青味を帯びたグレー色を呈する陽極酸化皮膜が形成され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】Ｍｎ及び／又はＮｉを
添加したＡｌ−Ｆｅ系合金を陽極酸化したときに形成さ
れる皮膜は、やや赤味を帯びた色調となり、高級感が得
られない。他方、Ｃｕを添加したＡｌ−Ｆｅ系合金で
は、青味を帯びたグレー色の色調になるが、濃いグレー
色を得るためには皮膜を厚くする必要がある。皮膜厚さ
を増すためには、それだけ陽極酸化処理時間が長くな
り、電力消費量が増大するばかりでなく、生産性を低下
させる原因となる。
添加したＡｌ−Ｆｅ系合金を陽極酸化したときに形成さ
れる皮膜は、やや赤味を帯びた色調となり、高級感が得
られない。他方、Ｃｕを添加したＡｌ−Ｆｅ系合金で
は、青味を帯びたグレー色の色調になるが、濃いグレー
色を得るためには皮膜を厚くする必要がある。皮膜厚さ
を増すためには、それだけ陽極酸化処理時間が長くな
り、電力消費量が増大するばかりでなく、生産性を低下
させる原因となる。
【０００６】また、最近の傾向として、種々の色調をも
った材料が要求されている。特にグレー色でも、赤味や
黄味を帯びたものより、青味を帯びたものの方が落ち着
いた雰囲気に調和するものとして望まれている。
った材料が要求されている。特にグレー色でも、赤味や
黄味を帯びたものより、青味を帯びたものの方が落ち着
いた雰囲気に調和するものとして望まれている。
【０００７】本発明は、このような要望に応えるべく案
出されたものであり、青味を帯びたグレー色の色調が比
較的薄い皮膜厚さで得られるアルミニウム合金を提供す
ることを目的とする。
出されたものであり、青味を帯びたグレー色の色調が比
較的薄い皮膜厚さで得られるアルミニウム合金を提供す
ることを目的とする。
【０００８】本発明のアルミニウム合金は、その目的を
達成するため、Ｆｅ：０．６〜１．８重量％及びＺｎ：
０．０５〜０．５重量％を含有し、Ｚｎが固溶したマト
リックスにＡｌ６Ｆｅが分散しており、硫酸含有浴中で
の陽極酸化処理によって青味を帯びたグレー色に発色す
る。
達成するため、Ｆｅ：０．６〜１．８重量％及びＺｎ：
０．０５〜０．５重量％を含有し、Ｚｎが固溶したマト
リックスにＡｌ６Ｆｅが分散しており、硫酸含有浴中で
の陽極酸化処理によって青味を帯びたグレー色に発色す
る。
【０００９】
【００１０】本発明のアルミニウム合金は、Ｆｅ：０．
６〜１．８重量％及びＺｎ：０．０５〜０．５重量％を
含有するアルミニウム合金の鋳塊を均熱処理する際、４
００〜４５０℃の温度に達した時点で直ちに熱間圧延を
開始し、次いで冷間圧延及び硫酸含有浴中で陽極酸化を
施すことにより製造される。これにより、準安定相Ａｌ
6 Ｆｅが平衡相Ａｌ3 Ｆｅに変化することが阻止され
る。
６〜１．８重量％及びＺｎ：０．０５〜０．５重量％を
含有するアルミニウム合金の鋳塊を均熱処理する際、４
００〜４５０℃の温度に達した時点で直ちに熱間圧延を
開始し、次いで冷間圧延及び硫酸含有浴中で陽極酸化を
施すことにより製造される。これにより、準安定相Ａｌ
6 Ｆｅが平衡相Ａｌ3 Ｆｅに変化することが阻止され
る。
【００１１】
【作用】本発明者等は、従来の硫酸浴を使用した陽極酸
化処理条件を変更することなく比較的薄い皮膜厚さで青
味を帯びた陽極酸化皮膜を形成するため、アルミニウム
に種々の合金元素を添加し、その発色状態及び皮膜形成
速度を調査した。その結果、青味を帯びた陽極酸化皮膜
を比較的短時間で形成するためには、Ｆｅ及びＺｎの複
合添加が有効であることを解明した。
化処理条件を変更することなく比較的薄い皮膜厚さで青
味を帯びた陽極酸化皮膜を形成するため、アルミニウム
に種々の合金元素を添加し、その発色状態及び皮膜形成
速度を調査した。その結果、青味を帯びた陽極酸化皮膜
を比較的短時間で形成するためには、Ｆｅ及びＺｎの複
合添加が有効であることを解明した。
【００１２】Ｆｅは、金属間化合物Ａｌ6 Ｆｅとしてア
ルミニウム合金中に存在する。そして、Ｆｅ含有量に応
じて、硫酸含有浴中での陽極酸化によって形成された皮
膜の色調が変わる。Ｆｅ含有量が０．６重量％未満で
は、十分なグレー色が得られない。逆にＦｅ含有量が
１．８重量％を超えるとき、鋳造時にＡｌ3 Ｆｅ相が晶
出し、グレー色の発色が妨げられる。このことから、Ｆ
ｅ含有量を０．６〜１．８重量％の範囲に維持すること
が必要である。
ルミニウム合金中に存在する。そして、Ｆｅ含有量に応
じて、硫酸含有浴中での陽極酸化によって形成された皮
膜の色調が変わる。Ｆｅ含有量が０．６重量％未満で
は、十分なグレー色が得られない。逆にＦｅ含有量が
１．８重量％を超えるとき、鋳造時にＡｌ3 Ｆｅ相が晶
出し、グレー色の発色が妨げられる。このことから、Ｆ
ｅ含有量を０．６〜１．８重量％の範囲に維持すること
が必要である。
【００１３】Ｚｎは、Ａｌ6 Ｆｅの生成に影響を与える
ことなく、陽極酸化皮膜の色調に安定した青味を帯びさ
せる作用を呈する。また、硫酸含有浴中での陽極酸化皮
膜の生成量を増加させる上でも、有効な合金元素であ
る。このような効果を発揮させるため、Ｚｎ含有量を
０．０５重量％以上にすることが必要である。しかし、
０．５重量％を超えるＺｎ含有量は、皮膜の色調を茶色
系に変化させる原因となりやすい。そこで、Ｚｎ含有量
は、０．０５〜０．５重量％の範囲に規定した。
ことなく、陽極酸化皮膜の色調に安定した青味を帯びさ
せる作用を呈する。また、硫酸含有浴中での陽極酸化皮
膜の生成量を増加させる上でも、有効な合金元素であ
る。このような効果を発揮させるため、Ｚｎ含有量を
０．０５重量％以上にすることが必要である。しかし、
０．５重量％を超えるＺｎ含有量は、皮膜の色調を茶色
系に変化させる原因となりやすい。そこで、Ｚｎ含有量
は、０．０５〜０．５重量％の範囲に規定した。
【００１４】本発明のアルミニウム合金は、陽極酸化皮
膜の色調に悪影響を与えない限り、Ｆｅ及びＺｎ以外の
種々の合金元素を含むことができる。このような合金元
素としては、０．１重量％以下のＳｉ，０．３重量％以
下のＣｕ，０．２重量％以下のＭｎ，０．１５重量％以
下のＣｒ，０．１５重量％以下のＣｏ，０．１５重量％
以下のニッケル等がある。これら合金元素は、材質の機
械的性質をコントロールするため単独で或いは複合して
アルミニウム合金に添加することができる。
膜の色調に悪影響を与えない限り、Ｆｅ及びＺｎ以外の
種々の合金元素を含むことができる。このような合金元
素としては、０．１重量％以下のＳｉ，０．３重量％以
下のＣｕ，０．２重量％以下のＭｎ，０．１５重量％以
下のＣｒ，０．１５重量％以下のＣｏ，０．１５重量％
以下のニッケル等がある。これら合金元素は、材質の機
械的性質をコントロールするため単独で或いは複合して
アルミニウム合金に添加することができる。
【００１５】このアルミニウム合金を４５０℃を超える
高い温度に長時間保持するとき、Ａｌ6 ＦｅのＡｌ3 Ｆ
ｅへの変化が生じ易い。その結果、得られた材料を陽極
酸化すると、目標とする色調とは異なった乳白色の皮膜
が形成される。そこで、Ｚｎを固溶状態に保持し、且つ
Ａｌ6 Ｆｅの分解を抑制するため、鋳造時に可能な限り
急速に冷却して凝固させ、均熱処理も４５０℃を超える
高い温度に長時間保持することなく、しかも均熱後直ち
に薄板に圧延することが重要である。
高い温度に長時間保持するとき、Ａｌ6 ＦｅのＡｌ3 Ｆ
ｅへの変化が生じ易い。その結果、得られた材料を陽極
酸化すると、目標とする色調とは異なった乳白色の皮膜
が形成される。そこで、Ｚｎを固溶状態に保持し、且つ
Ａｌ6 Ｆｅの分解を抑制するため、鋳造時に可能な限り
急速に冷却して凝固させ、均熱処理も４５０℃を超える
高い温度に長時間保持することなく、しかも均熱後直ち
に薄板に圧延することが重要である。
【００１６】鋳造時の冷却速度としては、通常のＤＣ鋳
造で得られる冷却速度、具体的には０．５℃／秒以上が
好ましい。冷却速度が０．５℃／秒未満であると、Ａｌ
3 Ｆｅが晶出するため、色調が安定しない。
造で得られる冷却速度、具体的には０．５℃／秒以上が
好ましい。冷却速度が０．５℃／秒未満であると、Ａｌ
3 Ｆｅが晶出するため、色調が安定しない。
【００１７】均熱処理は、Ａｌ6 Ｆｅ→Ａｌ3 Ｆｅの反
応を抑えるため、４５０℃以下の温度で行われる。しか
し、この温度が４００℃未満になると、その後の熱間圧
延性が劣化する。更に、熱間圧延時に十分再結晶が進行
せず、最終板の表面がストリーク状になる。また、均熱
処理されたアルミニウム合金を直ちに熱間圧延すること
によって、Ａｌ3 Ｆｅの生成が防止される。なお、用途
によっては、中間焼鈍した材料が要求されることがあ
る。このような場合、Ａｌ6 Ｆｅ→Ａｌ3 Ｆｅの反応を
防止するため、３００〜４００℃の温度範囲で短時間の
中間焼鈍を行うことが好ましい。更に、最終板として軟
質材が要求される場合には、３００〜４００℃の温度範
囲で最終焼鈍することが好ましい。
応を抑えるため、４５０℃以下の温度で行われる。しか
し、この温度が４００℃未満になると、その後の熱間圧
延性が劣化する。更に、熱間圧延時に十分再結晶が進行
せず、最終板の表面がストリーク状になる。また、均熱
処理されたアルミニウム合金を直ちに熱間圧延すること
によって、Ａｌ3 Ｆｅの生成が防止される。なお、用途
によっては、中間焼鈍した材料が要求されることがあ
る。このような場合、Ａｌ6 Ｆｅ→Ａｌ3 Ｆｅの反応を
防止するため、３００〜４００℃の温度範囲で短時間の
中間焼鈍を行うことが好ましい。更に、最終板として軟
質材が要求される場合には、３００〜４００℃の温度範
囲で最終焼鈍することが好ましい。
【００１８】陽極酸化処理は、厚み１０〜３０μｍの陽
極酸化皮膜が形成される条件下で行うことが好ましい。
このとき使用される硫酸浴としては、たとえば１０〜２
０％の硫酸を含有する硫酸系浴を電解液として使用する
とき、浴温を１５〜２５℃に維持し、電流密度０．５〜
３Ａ／ｄｍ2 で２０〜８０分の電解を行う。これによ
り、青味がかったグレー色の色調をもつ陽極酸化皮膜が
形成される。
極酸化皮膜が形成される条件下で行うことが好ましい。
このとき使用される硫酸浴としては、たとえば１０〜２
０％の硫酸を含有する硫酸系浴を電解液として使用する
とき、浴温を１５〜２５℃に維持し、電流密度０．５〜
３Ａ／ｄｍ2 で２０〜８０分の電解を行う。これによ
り、青味がかったグレー色の色調をもつ陽極酸化皮膜が
形成される。
【００１９】
【実施例】実施例１：表１に示した組成をもつアルミニ
ウム合金Ｎo.１〜７を、厚さ７０ｍｍの鋳塊に連続鋳造
し、４５０℃に加熱した後、直ちに板厚６ｍｍまでに熱
間圧延した。次いで、熱延板を板厚３．５ｍｍまで冷間
圧延し、３５０℃で１時間の中間焼鈍を施し、最後に板
厚２．０ｍｍまで冷間圧延した。ただし、表１における
合金Ｎo.１〜４は比較のための供試材であり、合金Ｎo.
５〜７が本発明に従ったアルミニウム合金である。
ウム合金Ｎo.１〜７を、厚さ７０ｍｍの鋳塊に連続鋳造
し、４５０℃に加熱した後、直ちに板厚６ｍｍまでに熱
間圧延した。次いで、熱延板を板厚３．５ｍｍまで冷間
圧延し、３５０℃で１時間の中間焼鈍を施し、最後に板
厚２．０ｍｍまで冷間圧延した。ただし、表１における
合金Ｎo.１〜４は比較のための供試材であり、合金Ｎo.
５〜７が本発明に従ったアルミニウム合金である。
【００２０】
【表１】
【００２１】得られた冷延板を、温度２０℃に保持した
１７．５％硫酸浴を使用し、電流密度１．２Ａ／ｄｍ2
で６０分間陽極酸化した。陽極酸化処理後のＬ値，ａ
値，ｂ値を色差計によっって測定した。また、色調を官
能検査で評価した。陽極酸化皮膜の厚さを、同様に測定
した。これら測定結果を、表２に示す。
１７．５％硫酸浴を使用し、電流密度１．２Ａ／ｄｍ2
で６０分間陽極酸化した。陽極酸化処理後のＬ値，ａ
値，ｂ値を色差計によっって測定した。また、色調を官
能検査で評価した。陽極酸化皮膜の厚さを、同様に測定
した。これら測定結果を、表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】表２から明らかなように、本発明に従って
Ｆｅ及びＺｎを含有する合金Ｎo.５〜７は、青味を帯び
たグレーの色調を示すだけでなく、皮膜厚さが合金Ｎo.
１〜４に比較して同一陽極処理時間で約１０％以上厚く
なっている。したがって、陽極処理時間を短くしても、
同じ膜厚の陽極酸化皮膜が形成されることが判る。
Ｆｅ及びＺｎを含有する合金Ｎo.５〜７は、青味を帯び
たグレーの色調を示すだけでなく、皮膜厚さが合金Ｎo.
１〜４に比較して同一陽極処理時間で約１０％以上厚く
なっている。したがって、陽極処理時間を短くしても、
同じ膜厚の陽極酸化皮膜が形成されることが判る。
【００２４】実施例２：表１に示したアルミニウム合金
Ｎo.１〜５を厚さ７０ｍｍの鋳塊に連続鋳造し、４５０
℃に加熱した後、板厚６ｍｍまで熱間圧延した。次い
で、板厚３．５ｍｍに冷間圧延し、３５０℃で１時間の
中間焼鈍を施し、最終的に２．０ｍｍの板厚まで冷間圧
延した。
Ｎo.１〜５を厚さ７０ｍｍの鋳塊に連続鋳造し、４５０
℃に加熱した後、板厚６ｍｍまで熱間圧延した。次い
で、板厚３．５ｍｍに冷間圧延し、３５０℃で１時間の
中間焼鈍を施し、最終的に２．０ｍｍの板厚まで冷間圧
延した。
【００２５】得られた冷延板を、２０℃に保持した１
７．５％硫酸浴を使用して、電流密度１．２Ａ／ｄｍ2
で陽極酸化した。形成された陽極酸化皮膜の厚みを測定
した。皮膜厚みは、図１に示すように陽極処理時間の経
過と共に変化した。
７．５％硫酸浴を使用して、電流密度１．２Ａ／ｄｍ2
で陽極酸化した。形成された陽極酸化皮膜の厚みを測定
した。皮膜厚みは、図１に示すように陽極処理時間の経
過と共に変化した。
【００２６】図１から明らかなように、Ｚｎを添加した
本発明の合金Ｎo.５は、Ｚｎを含有しない合金Ｎo.１〜
４に比較して、同じ陽極酸化処理時間で厚く皮膜が生成
していることが判る。このことは、同じ皮膜厚さを得る
ために必要な陽極酸化処理時間を短縮できることを意味
する。
本発明の合金Ｎo.５は、Ｚｎを含有しない合金Ｎo.１〜
４に比較して、同じ陽極酸化処理時間で厚く皮膜が生成
していることが判る。このことは、同じ皮膜厚さを得る
ために必要な陽極酸化処理時間を短縮できることを意味
する。
【００２７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のアルミ
ニウム合金は、Ｆｅ及びＺｎを含有しているので、短時
間の陽極酸化によって青みがかったグレー色の色調に発
色させることができる。陽極酸化処理されたアルミニウ
ム合金は、この色調が雰囲気に調和し高級感を呈するた
め、商品価値の高い調度品，建材等の広範な分野で使用
される材料となる
ニウム合金は、Ｆｅ及びＺｎを含有しているので、短時
間の陽極酸化によって青みがかったグレー色の色調に発
色させることができる。陽極酸化処理されたアルミニウ
ム合金は、この色調が雰囲気に調和し高級感を呈するた
め、商品価値の高い調度品，建材等の広範な分野で使用
される材料となる
【図１】 陽極酸化処理の時間と形成された皮膜の厚み
との関係を示すグラフ
との関係を示すグラフ
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｆｅ：０．６〜１．８重量％及びＺｎ：
０．０５〜０．５重量％を含有し、Ｚｎが固溶したマト
リックスにＡｌ ６ Ｆｅが分散しており、硫酸含有浴中で
の陽極酸化処理によって青味を帯びたグレー色に発色す
る自然発色用アルミニウム合金。 - 【請求項２】 Ｆｅ：０．６〜１．８重量％及びＺｎ：
０．０５〜０．５重量％を含有するアルミニウム合金の
鋳塊を均熱処理する際、４００〜４５０℃の温度に達し
た時点で直ちに熱間圧延を開始し、次いで冷間圧延する
ことを特徴とする自然発色用アルミニウム合金の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077160A JP2606469B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 自然発色用アルミニウム合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077160A JP2606469B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 自然発色用アルミニウム合金及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04289142A JPH04289142A (ja) | 1992-10-14 |
| JP2606469B2 true JP2606469B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=13626043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077160A Expired - Lifetime JP2606469B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 自然発色用アルミニウム合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606469B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4781114B2 (ja) * | 2006-01-23 | 2011-09-28 | 古河スカイ株式会社 | 中低圧陽極電解コンデンサ用材料の製造方法 |
| JP2008127656A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Kobe Steel Ltd | 電池ケース用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
| JP5894354B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2016-03-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 側材、熱交換器用クラッド材およびそれらの製造方法 |
| JP6047304B2 (ja) * | 2012-05-11 | 2016-12-21 | 株式会社Uacj | 高強度アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 |
| JP6236207B2 (ja) * | 2013-03-11 | 2017-11-22 | 株式会社Uacj | 成形加工用アルミニウム合金板とその製造方法、およびアルミニウム合金ブレージングシート |
| JP6254806B2 (ja) * | 2013-09-27 | 2017-12-27 | 株式会社Uacj | 電解処理用アルミニウム合金圧延板、並びに電解処理アルミニウム合金圧延板及びその製造方法 |
| CN111286645A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-06-16 | 江苏鼎胜新能源材料股份有限公司 | 一种阳极氧化瓶盖铝材及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02122047A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-09 | Intevep Sa | 耐食性アルミ合金と均一灰色非褪色性表面を有するその製品、並びにその製造方法 |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP3077160A patent/JP2606469B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02122047A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-09 | Intevep Sa | 耐食性アルミ合金と均一灰色非褪色性表面を有するその製品、並びにその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04289142A (ja) | 1992-10-14 |
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