JP2711970B2 - High-strength aluminum alloy wrought material having a matte dark gray to black color after anodizing and a method for producing the same - Google Patents

High-strength aluminum alloy wrought material having a matte dark gray to black color after anodizing and a method for producing the same

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JP2711970B2
JP2711970B2 JP4300289A JP30028992A JP2711970B2 JP 2711970 B2 JP2711970 B2 JP 2711970B2 JP 4300289 A JP4300289 A JP 4300289A JP 30028992 A JP30028992 A JP 30028992A JP 2711970 B2 JP2711970 B2 JP 2711970B2
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守 松尾
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、陽極酸化処理を施し
て使用される用途のアルミニウム合金展伸材、特に無光
沢の暗灰色〜黒色の色調であることが要求されかつ高強
度が要求される用途のアルミニウム合金展伸材およびそ
の製造方法に関するものであり、例えばペリクルフレー
ムやIC模様印刷枠などの半導体装置製造装置の部品、
あるいは光学機器や光通信機器の部品、その他電気計測
器筐体などに使用されるアルミニウム合金展伸材および
その製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention requires anodized aluminum alloy to be used after being subjected to an anodizing treatment, particularly, it is required to have a matte dark gray to black color tone and a high strength. Aluminum alloy wrought material for various uses and a method of manufacturing the same, for example, parts of a semiconductor device manufacturing apparatus such as a pellicle frame and an IC pattern printing frame,
Alternatively, the present invention relates to an aluminum alloy wrought material used for parts of an optical device or an optical communication device, or a housing of an electric measuring instrument, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造装置の部品や光学機器あるい
は光通信機器等のアルミニウム合金部品としては、黒色
で光に対し無反射であることが要求されることが多く、
また機械加工により精密部品とするところから、高強度
であること、具体的には最低でも250N/mm2 以上の
耐力を有することが要求されることが多い。その代表的
な例としては、IC基板の回路焼付けの際の担体である
ペリクルフレームがある。
2. Description of the Related Art In many cases, aluminum alloy parts such as parts of semiconductor manufacturing equipment and optical equipment or optical communication equipment are required to be black and non-reflective to light.
Further, in order to form a precision component by machining, it is often required that the component has high strength, specifically, has a proof stress of at least 250 N / mm 2 or more. As a typical example, there is a pellicle frame which is a carrier when a circuit of an IC substrate is printed.

【0003】従来、前述のようなペリクルフレームとし
ては、Al−Zn−Mg系合金であるJIS 7075
合金からなる圧延板もしくは押出材のT6処理材を加工
した後、表面を機械的もしくは化学的に粗面化して無光
沢とし、その後に染料を用いて黒色に染色したものを用
いるのが通常であった。
Conventionally, as the pellicle frame as described above, JIS 7075 which is an Al—Zn—Mg based alloy is used.
After processing a rolled plate or extruded T6 material made of an alloy, the surface is mechanically or chemically roughened to make it dull and then dyed black with a dye. there were.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】IC基板の回路焼付け
においては、最近ではIC回路の高密度化に伴ない、可
視光線と比較して分解能の優れたエキシマレーザ等の紫
外線を焼付けに用いることが多くなっている。しかしな
がらこの場合に前述のような染色によって黒色としたペ
リクルフレームを用いた場合、紫外線によってペリクル
フレームの色調が早期に脱色されてしまい、ペリクルフ
レームとして使用できなくなってしまう問題がある。
In the circuit baking of an IC substrate, recently, with the increase in the density of IC circuits, it is necessary to use an ultraviolet ray such as an excimer laser having a higher resolution than visible light for baking. More. However, in this case, when the pellicle frame which is blackened by the above-described dyeing is used, there is a problem that the color tone of the pellicle frame is decolored at an early stage due to ultraviolet rays, and the pellicle frame cannot be used.

【0005】そこでペリクルフレームの材料としては、
紫外線によっても容易には脱色せず、しかも機械的強度
も高い、無反射・黒色のアルミニウム合金材料の開発が
強く望まれている。またこの場合、主として経済的な観
点から、安価な硫酸浴による陽極酸化処理のままで黒色
を呈するアルミニウム合金材料の開発が望まれている。
Therefore, as a material of the pellicle frame,
There is a strong demand for the development of a non-reflective, black aluminum alloy material that does not easily decolor by ultraviolet light and has high mechanical strength. Further, in this case, development of an aluminum alloy material which exhibits a black color while maintaining anodizing treatment with an inexpensive sulfuric acid bath is desired mainly from an economic viewpoint.

【0006】 このほか、ペリクルフレームに限らず、
種々の光を扱う分野においては、光のハレーションを防
ぐために黒色でかつ無光沢であってしかも精密な寸法精
度を要求される部品が求められることが多く、そこで高
強度でしかも黒色、無光沢であり、なおかつ高エネルギ
ー状態でも経時変化による黒色が退色しないような材料
が望まれているが、従来のアルミニウム合金材料ではこ
れらの要求を同時かつ充分に満足する材料は少なかった
のが実情である。
In addition to the pellicle frame,
In the field of handling various lights, parts that are required to be black and matte and have precise dimensional accuracy in order to prevent light halation are often required. Although there is a demand for a material that does not discolor black due to aging even in a high energy state, there are few conventional aluminum alloy materials that satisfy these requirements simultaneously and sufficiently.

【0007】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、陽極酸化処理のままで暗灰色〜黒色の無光沢
の色調を呈し、かつ耐力250N/mm2 以上の高強度を
有するアルミニウム合金展伸材を提供することを目的と
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and exhibits an aluminum alloy exhibiting a dark gray to black matte color tone as anodized and having a high strength of 250 N / mm 2 or more. It is intended to provide a drawn material.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願発明者等は前述の課
題を解決するべく、種々実験・検討を重ねた結果、アル
ミニウム合金中のMn系析出物の種類とサイズ、分布密
度が陽極酸化皮膜の無光沢黒色化に関係し、特にAl
Mn系金属間化合物析出物の所定のサイズのものを高密
度で析出させることが陽極酸化皮膜の無光沢黒色化に重
要であることを見出し、また陽極酸化皮膜の無光沢黒
化のために適切な合金成分組成を見出し、さらには陽極
酸化皮膜の無光沢黒色化と高強度化を図るために最適な
プロセス条件を見出し、この発明をなすに至った。
The inventors of the present invention have conducted various experiments and studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the type, size, and distribution density of the Mn-based precipitates in the aluminum alloy were found to be anodized. relates to matt black coloring, in particular Al 6
Found that be deposited at a high density as a predetermined size of the Mn-based intermetallic compound precipitates is important to matt black coloring of the anodized film, and because the matte black coloring of the anodized film find appropriate alloy component composition, and further have found optimum process conditions to achieve matt black coloring and strengthening of the anodic oxide film, leading to the completion of this invention.

【0009】[0009]

【0010】 具体的には、請求項1の発明のアルミニ
ウム合金展伸材は、Mn1.0〜2.5%、Mg2.1
6〜4.0%、Zn5.5%を越え9.5%以下を含有
し、さらに不純物としてのCuが0.3%未満、Siが
0.2%未満、Feが0.3%未満に規制され、残部が
Alおよび上記以外の不可避的不純物よりなり、しかも
金属間化合物析出物のうちAlMn系の折出物とし
て、0.01μm〜3μmの範囲内のサイズのものが1
×10個/mm以上の密度で分散していることを特
徴とする、耐力が250N/mm以上でかつ陽極酸化
処理後の色調が無光沢の暗灰色〜黒色となる展伸材であ
る。
More specifically, the wrought aluminum alloy according to the first aspect of the present invention has a Mn content of 1.0 to 2.5% and a Mg content of 2.1%.
6-4.0%, contains more than 5.5% and 9.5% or less of Zn, and further contains less than 0.3% of Cu, less than 0.2% of Si, and less than 0.3% of Fe as impurities. is restricted, the balance being from unavoidable impurities other than Al and above, yet as a fold-out of Al 6 Mn system of intermetallic compound precipitate of a size in the range of 0.01μm~3μm 1
× 10 4 / mm 2 is a wrought material having a proof strength of 250 N / mm 2 or more and a matte dark gray to black color after anodizing, characterized by being dispersed at a density of 4 or more / mm 2 or more. is there.

【0011】 さらに請求項2〜請求項7の発明は、前
述のような成分組成を有するとともに、金属間化合物析
出物のうちAlMn系の析出物として、0.01μm
〜3μmの範囲内のサイズのものが1×10個/mm
以上の密度で分散しており、耐力が250N/mm
以上でかつ陽極酸化処理後の色調が無光沢の暗灰色〜黒
色となるアルミニウム合金展伸材を製造する方法につい
てのものであり、そのうち請求項2の方法は、Mn1.
0〜2.5%、Mg2.16〜4.0%、Zn5.5%
を越え9.5%以下を含有し、さらに不純物としてのC
uが0.3%未満、Siが0.2%未満、Feが0.3
%未満に規制され、残部がAlおよび上記以外の不可避
的不純物よりなるアルミニウム合金を鋳造し、さらに展
伸加工を行なって展伸材とするにあたり、鋳造後のいず
れかの段階で400〜550℃の範囲内の温度に0.5
〜24時間加熱する析出処理を行ない、さらに展伸加工
後の材料に対し、前記析出処理の後もしくは析出処理と
兼ねて、400〜550℃の範囲内の温度に加熱して2
0℃/min以上の冷却速度で冷却する溶体化処理−焼
入れを行なうことを特徴とするものである。
[0011] Further, the invention according to claims 2 to 7 has the above-mentioned component composition and has an Al 6 Mn-based precipitate of 0.01 μm as an intermetallic compound precipitate.
1 × 10 4 pieces / mm in size within the range of 〜3 μm
Dispersed at a density of 2 or more, with a proof strength of 250 N / mm 2
The above method relates to a method for producing an aluminum alloy wrought material having a matte dark gray to black color after anodizing treatment.
0 to 2.5%, Mg 2.16 to 4.0%, Zn 5.5%
And 9.5% or less, and C as an impurity
u is less than 0.3%, Si is less than 0.2%, Fe is 0.3%
%, And the balance is cast from an aluminum alloy consisting of Al and inevitable impurities other than those described above, and further subjected to wrench processing to form a wrought material at 400 to 550 ° C. at any stage after casting. 0.5 to a temperature in the range of
After the precipitation process, the material after the drawing process is heated to a temperature within the range of 400 to 550 ° C. after or together with the precipitation process.
It is characterized by performing solution treatment-quenching at a cooling rate of 0 ° C./min or more.

【0012】 また請求項3の発明の方法は、請求項2
に記載の方法において、前記展伸加工として、熱間加工
を行ない、また前記析出処理を熱間加工に先立つ鋳塊加
熱として行ない、さらに前記溶体化処理−焼入れを、熱
間加工後に直ちに20℃/min以上の冷却速度で冷却
するか、または熱間加工後に改めて400〜550℃に
加熱して20℃/min以上の冷却速度で冷却して行な
うことを特徴とするものである。
The method according to the third aspect of the present invention is the method according to the second aspect.
In the method described in the above, hot working is performed as the spreading process, the precipitation process is performed as ingot heating prior to the hot working process, and the solution treatment-quenching is performed at 20 ° C. immediately after the hot working process. The cooling is performed at a cooling rate of not less than / min or at a cooling rate of not less than 20 ° C / min by heating to 400 to 550 ° C again after hot working.

【0013】 さらに請求項4の発明の方法は、請求項
3に記載の方法において、前記熱間加工として、熱間圧
延を行なうことを特徴とするものである。
[0013] A fourth aspect of the present invention is the method according to the third aspect, wherein hot rolling is performed as the hot working.

【0014】 そしてまた請求項5の発明の方法は、請
求項3に記載の方法において、前記熱間加工として、熱
間押出を行なうことを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method according to the third aspect, hot extrusion is performed as the hot working.

【0015】 また請求項6の発明の方法は、請求項2
に記載の方法において、前記展伸加工として、熱間圧延
および冷間圧延を行ない、また前記析出処理を、熱間圧
延に先立つ鋳塊加熱として行ない、さらに前記溶体化処
理−焼入れを、冷間圧延後の冷延板に対して行なうこと
を特徴とするものである。
[0015] The method according to claim 6 is the method according to claim 2.
In the method described in the above, as the spreading, hot rolling and cold rolling are performed, and the precipitation treatment is performed as ingot heating prior to hot rolling, and the solution treatment-quenching, The process is performed on a cold-rolled sheet after rolling.

【0016】 さらにまた請求項7の発明の方法は、請
求項2から請求項6のいずれかの請求項に記載の方法に
おいて、前記溶体化処理−焼入れの後、80〜200℃
の範囲内の温度で1〜48時間加熱する高温時効処理を
施すことを特徴とするものである。
Further, the method according to the invention of claim 7 is the method according to any one of claims 2 to 6, wherein after the solution treatment-quenching, the temperature is from 80 to 200 ° C.
And a high-temperature aging treatment of heating for 1 to 48 hours at a temperature within the range described above.

【0017】[0017]

【作用】本発明者等は、前述のようにアルミニウム合金
中におけるMn系析出物、特にAlMn系析出物の種
類とサイズ、分布密度が陽極酸化処理後の色調の無光沢
色化に大きな影響を与えることを見出した。
The present inventors have determined that the type, size, and distribution density of Mn-based precipitates, particularly Al 6 Mn-based precipitates, in an aluminum alloy have a dull color tone after anodizing as described above.
It was found that a significant impact on the black coloring.

【0018】すなわちアルミニウム合金におけるMn系
析出物としては、一般に次のa〜gに示すようなものが
存在する。 a:Al6 Mn b:Al6 MnのAlの一部がFeに置き換わった形式
のAl6 (MnFe) c:Al6 MnのAlの一部がSiに置き換わった形式
の(AlSi)6 Mn d:Al6 MnのAlの一部がSiに置き換わるととも
に、Mnの一部がFeに置き換わった形式の(AlS
i)6 (MnFe) e:a〜dのいずれかにCu,Cr,Ti等が微量固溶
したもの f:αAlMn(Fe)Si g:fにCu,Cr,Ti等が微量固溶したもの
That is, as the Mn-based precipitates in the aluminum alloy, there are generally those shown in the following a to g. a: Al 6 Mn b: Al 6 Mn in Al 6 part forms replacing a Fe of Al (MnFe) c: part of Al 6 Mn of Al forms replacing a Si (AlSi) 6 Mn d : (AlS Mn) of the type in which part of Al of Al 6 Mn is replaced by Si and part of Mn is replaced by Fe
i) 6 (MnFe) e: A substance in which a small amount of Cu, Cr, Ti or the like is dissolved in any of a to d f: αAlMn (Fe) Sig: A substance in which a small amount of Cu, Cr, Ti, or the like is dissolved in f: α

【0019】 これらのMn系析出物a〜gのうち、a
〜eのものをAlMn系析出物と総称することができ
る。そしてこのようなAlMn系析出物のうち、0.
01μm以上3μm以下のサイズのものが1×10
/mm以上の分布密度で分散していることが、陽極酸
化処理後の色調の無光沢黒色化に必要である。すなわ
ち、AlMn系析出物は、硫酸浴等の陽極酸化処理時
に酸化されずに金属化合物粒子として陽極酸化皮膜中に
そのまま残留し、そのため外部からの陽極酸化皮膜中へ
の入射光がその金属間化合物粒子によって散乱され、皮
膜全体として無光沢の暗灰色〜黒色を呈することにな
る。これに対し前記fのαAlMn(Fe)Siやそれ
にCu,Cr,Ti等が固溶したgの析出物は、硫酸浴
中の陽極酸化処理時に酸化されて、陽極酸化皮膜の色調
が黄色化し、黒色化に対して効果がない。したがってこ
の発明ではAlMn系析出物を規定している。
Of these Mn-based precipitates a to g, a
To e can be collectively referred to as Al 6 Mn-based precipitates. And among such Al 6 Mn-based precipitates, 0.1.
It is necessary to matt black coloring of color tone after the anodic oxidation treatment intended 3μm or less in size than 01μm are dispersed in 1 × 10 4 pieces / mm 2 or more in the distribution density. That is, the Al 6 Mn-based precipitate is not oxidized during the anodic oxidation treatment in a sulfuric acid bath or the like, and remains as it is as metal compound particles in the anodic oxide film. is scattered by between compound particles will exhibit dark gray-black matte as a whole film. On the other hand, the α-AlMn (Fe) Si of f and the precipitate of g in which Cu, Cr, Ti and the like are dissolved in solid solution are oxidized during the anodic oxidation treatment in the sulfuric acid bath, and the color tone of the anodic oxide film becomes yellow. Has no effect on blackening. Therefore, the present invention specifies an Al 6 Mn-based precipitate.

【0020】 ここで、AlMn系析出物によって無
光沢の充分な黒色を呈するためには、所定の範囲内のサ
イズの析出物が高密度で分散していることが重要であ
る。AlMn系析出物であってもそのサイズが0.0
1μm未満では粒子が小さ過ぎて陽極酸化皮膜の黒色化
に寄与せず、ピンク〜黄色味が強くなる。一方Al
n系析出物でも3μmを越える粗大なものばかりでは、
実際上析出物の分布密度が少なくなり、陽極酸化処理後
の色調が薄くなってしまう。また0.01〜3μmの範
囲内のサイズのAlMn系析出物の分布密度が1×1
個/mm未満では、そのサイズのAlMn系析
出物の分布がまばら過ぎて、陽極酸化皮膜が充分に黒色
化されない。なおこの発明では、要は無光沢黒色化に寄
与する0.01〜3μmの範囲内のサイズのAlMn
系析出物が1×10個/mm以上の分散密度で分散
していれば無光沢の暗灰色〜黒色を呈することができる
から、その条件を満足していれば、AlMn系以外の
種類の析出物が析出していることや、0.01〜3μm
を外れるサイズの析出物が分散していることは特に支障
とならない。
[0020] Here, depending on the Al 6 Mn based precipitate-free
To present a charging amount of black gloss, it is important that precipitates size within a predetermined range are dispersed at a high density. The size of the Al 6 Mn-based precipitate is 0.0
If it is less than 1 μm, the particles are too small to contribute to the blackening of the anodic oxide film, and the pink-yellow tint becomes strong. On the other hand, Al 6 M
In the case of n-type precipitates that are only coarser than 3 μm,
Actually, the distribution density of the precipitates is reduced, and the color tone after the anodic oxidation treatment is reduced. The distribution density of Al 6 Mn-based precipitates having a size in the range of 0.01 to 3 μm is 1 × 1.
0 is less than 4 / mm 2, the distribution of Al 6 Mn based precipitate of that size is too sparse, the anodized film is not sufficiently blackened. Incidentally, in this invention, a main size of the Al 6 Mn in the range of 0.01~3μm contributes to matt black coloring
If the system precipitates are dispersed at a dispersion density of 1 × 10 4 particles / mm 2 or more, a matte dark gray to black can be exhibited, and if the conditions are satisfied, other than Al 6 Mn system That precipitates of the type
The fact that the precipitates having a size outside the above range are not hindered.

【0021】但し、Al6 Mn系析出物であっても、F
eやSiが固溶して前記b〜dのような形となれば、硫
酸浴中の陽極酸化処理時に析出物が酸化あるいは溶解し
やすくなって充分な黒色が得難くなる。特にAl6 Mn
系析出物中のFe,Si量が多くなれば、確実かつ安定
して黒色を得ることが困難となる。そこでこの発明で
は、合金全体の成分組成として、単にMn量を規定する
のみならず、Fe量、Si量も規制しているのである。
また合金中のCu量が増せば、Al−Mn系析出物がC
2 Mn3 Al20系析出物に変化し、黒色化が充分では
なくなるから、合金のCu量も規制している。
However, even if it is an Al 6 Mn-based precipitate,
If e or Si forms a solid solution to form the above-mentioned b to d, the precipitates are easily oxidized or dissolved at the time of anodic oxidation treatment in a sulfuric acid bath, so that it is difficult to obtain a sufficient black color. In particular, Al 6 Mn
If the amounts of Fe and Si in the system precipitates are large, it is difficult to surely and stably obtain black. Therefore, in the present invention, not only the Mn content but also the Fe content and the Si content are regulated as the component composition of the entire alloy.
Also, if the amount of Cu in the alloy increases, Al-Mn-based precipitates
It changes to a u 2 Mn 3 Al 20 based precipitate and blackening is not sufficient, so the Cu content of the alloy is also regulated.

【0022】 以下この発明における合金成分の限定理
由について説明する。以下の各合金元素は、前述のよう
に陽極酸化処理後の無光沢黒色化に有効となるように析
出物の析出状態を制御すると同時に、自然時効(常温時
効)もしくは人工時効(高温時効)によって耐力が25
0N/mm以上の高強度が得られるように定めてい
る。
Hereinafter, the reasons for limiting the alloy components in the present invention will be described. Each alloying elements below, at the same time controlling the precipitation state of precipitates so as to enable a matte black coloring after anodizing treatment as described above, natural aging (natural aging) or artificial aging (artificial aging) Strength is 25
It is determined so that a high strength of 0 N / mm 2 or more can be obtained.

【0023】Mn: MnはAl−Mn系の金属間化合物を生成する元素であ
り、この発明では特にAlMn系析出物を析出させて
陽極酸化処理後の色調を無光沢黒色化するために重要な
元素である。すなわち、既に述べたようにこの発明で
は、所定の範囲内のサイズのAlMn系析出物を所定
の密度で析出させることによって、陽極酸化処理のまま
で無光沢黒色化させることが可能であることを見出しな
されたものである。Mn量が1.0%未満ではAl
n系析出物の析出量が少なく、陽極酸化皮膜の充分な黒
色化が達成されない。一方Mn量が2.5%を越えれ
ば、陽極酸化皮膜の黒色化は可能であるが、DC鋳造時
に粗大な金属間化合物の初晶を生成するため好ましくな
い。したがってMn量は1.0〜2.5%の範囲内とし
た。
[0023] Mn: Mn is an element for generating Al-Mn-based intermetallic compounds, for matt black coloring a particular color tone after the anodic oxidation treatment to precipitate Al 6 Mn based precipitate in this invention Is an important element. That is, as described above, according to the present invention, by depositing Al 6 Mn-based precipitates having a size within a predetermined range at a predetermined density, the anodizing treatment can be performed.
It is made in found that in it is possible to matt black coloring. If the Mn content is less than 1.0%, Al 6 M
The deposition amount of the n-based precipitate is small, and sufficient blackening of the anodic oxide film is not achieved. On the other hand, if the Mn content exceeds 2.5%, blackening of the anodic oxide film is possible, but it is not preferable because coarse primary crystals of the intermetallic compound are formed during DC casting. Therefore, the Mn content is set in the range of 1.0 to 2.5%.

【0024】Mg: MgはMnの析出を促進する元素であって、この発明の
場合陽極酸化皮膜の無光沢黒色化に寄与するAlMn
系析出物を所定のサイズ、密度で析出させるために不可
欠な元素である。特にDC鋳造法の如く、薄板連続鋳造
法(連続鋳造圧延法)と比較して鋳造時の冷却速度が小
さい鋳造法を適用した場合、鋳造時のMnの強制固溶量
が少ないため、適切な量のMgが存在しなければ、Al
Mn系析出物のサイズと密度が無光沢でかつ暗灰色〜
黒色の陽極酸化皮膜を得るに適した状態とならない。ま
たMgは、Znと共存してMgZnを生成する元素で
あり、したがってこの発明の場合、溶体化処理−焼入れ
後の時効による強度向上に寄与する。Mg量が2.16
%未満では充分な強度が得られないとともに、陽極酸化
皮膜の充分な黒色化が達成されず、一方4.0%を越え
れば、陽極酸化皮膜の黒色化は可能であるが、鋳造性、
熱間圧延性が悪化する。したがってMg量は2.16
4.0%の範囲内とした。
[0024] Mg: Mg is an element that promotes the precipitation of Mn, contributing Al 6 Mn in matt black coloring when anodized film of the present invention
It is an element indispensable for precipitating a system precipitate at a predetermined size and density. In particular, when a casting method such as a DC casting method, in which the cooling rate at the time of casting is smaller than that of the continuous casting method of a thin plate (continuous casting rolling method), is applied, the amount of Mn forced solid solution at the time of casting is small. If the amount of Mg is not present, Al
6 The size and density of Mn-based precipitates are matte and dark gray
The state is not suitable for obtaining a black anodic oxide film. Mg is an element that forms MgZn 2 in coexistence with Zn. Therefore, in the case of the present invention, it contributes to strength improvement by aging after solution treatment and quenching. Mg content 2.16
%, Sufficient strength cannot be obtained, and sufficient blackening of the anodic oxide film cannot be achieved. On the other hand, if it exceeds 4.0%, blackening of the anodic oxide film is possible.
Hot rollability deteriorates. Therefore, the Mg content is 2.16 to
It was within the range of 4.0%.

【0025】Zn: Znは前述のようにMgと共存して強度向上に寄与す
る。またZnはMnの析出を促進する作用はあるが、M
nの析出物の種類に本質的な影響は与えないから、無光
沢・無彩色の黒色の色調に悪影響を及ぼすことなく、強
度向上に寄与することになる。Znが5.5%以下では
Zn添加による強度向上の効果が充分に得られず、一方
Znが9.5%を越えれば鋳造が困難となるとともに、
熱間変形抵抗も増大して熱間圧延が困難となる。したが
ってZn量は5.5%を越え9.5%以下の範囲内とし
た。
Zn: As described above, Zn coexists with Mg and contributes to strength improvement. Zn has the effect of accelerating the precipitation of Mn.
No effect on the type of precipitate of n
This contributes to an improvement in strength without adversely affecting the tone of the achromatic black. If Zn is less than 5.5%, the effect of increasing the strength by adding Zn cannot be sufficiently obtained, while if Zn exceeds 9.5%, casting becomes difficult, and
Hot deformation resistance also increases, making hot rolling difficult. Therefore, the Zn content is set in the range of more than 5.5% and 9.5% or less.

【0026】Cu:CuはZn,Mgと共存して高強度
化に有効な元素であり、一般に7000番系合金におけ
る強度向上元素として添加されることが多い元素である
が、この発明の場合には、Cuは有害元素としてその含
有量が規定される。すなわちCu量が増加すれば、Al
−Mn系析出物がCu2 Mn3 Al20系析出物に変化し
てしまい、Al6 Mn系析出物が少なくなって陽極酸化
皮膜の黒色化を妨げる。特にCuが0.3%以上となれ
ば陽極酸化皮膜の充分な黒色化が達成できなくなるか
ら、Cuは0.3%未満に制限する必要がある。
Cu: Cu is an element effective for increasing the strength in coexistence with Zn and Mg, and is generally an element that is often added as a strength improving element in a No. 7000 series alloy. , The content of Cu is defined as a harmful element. That is, if the amount of Cu increases, Al
-Mn based precipitates ends up changing the Cu 2 Mn 3 Al 20 based precipitate prevents blackening of the anodized film is less Al 6 Mn based precipitate. In particular, if Cu is 0.3% or more, sufficient blackening of the anodic oxide film cannot be achieved, so it is necessary to limit Cu to less than 0.3%.

【0027】Fe:FeはAl6 Mn中に、Mnと一部
置き換わる形でAl6 (MnFe)として共存する。こ
のAl6 (MnFe)は、Fe量が増加するに従って次
第に陽極酸化処理時に酸化されやすくなり、陽極酸化皮
膜が黒色化しにくくなる。全Al6Mn系析出物中のF
e量が20%未満であれば陽極酸化皮膜の黒色は維持さ
れるが、20%を越えれば陽極酸化皮膜の黒色化が不充
分となる。したがって合金中のFe量も可及的に少いこ
とが望ましく、Fe量が0.3%以上となれば陽極酸化
皮膜の黒色化が不充分なるから、Feは0.3%未満に
制限することとする。
Fe: Fe coexists in Al 6 Mn as Al 6 (MnFe) so as to partially replace Mn. This Al 6 (MnFe) gradually becomes more susceptible to oxidation at the time of the anodic oxidation treatment as the amount of Fe increases, and the anodic oxide film hardly turns black. F in all Al 6 Mn-based precipitates
If the amount of e is less than 20%, the black color of the anodic oxide film is maintained, but if it exceeds 20%, the blackening of the anodic oxide film becomes insufficient. Therefore, it is desirable that the amount of Fe in the alloy is as small as possible. If the amount of Fe is 0.3% or more, the blackening of the anodic oxide film becomes insufficient, so that Fe is limited to less than 0.3%. It shall be.

【0028】Si:SiはAl6 Mn中に、Alと一部
置き換わる形で(AlSi)6 Mnとして存在する。こ
の(AlSi)6 Mnも、Si量が増加するに従って陽
極酸化処理時に酸化しやすくなって、陽極酸化皮膜が黒
色化しにくくなる。またSiはαAlMn(Fe)Si
を生成するが、このαAlMn(Fe)Siは陽極酸化
皮膜の黒色化に寄与しない。したがってSi量も可及的
に少ないことが望ましく、Siが0.2%以上となれば
黄色味が強くなって陽極酸化皮膜の黒色化が達成できる
なくなるから、Siは0.2%未満に制限することとし
た。
[0028] Si: Si is Al in 6 Mn, in the form that replaces a portion Al as (AlSi) 6 Mn. This (AlSi) 6 Mn is also easily oxidized during the anodic oxidation treatment as the amount of Si increases, and the anodic oxide film is hardly blackened. Si is αAlMn (Fe) Si
However, this αAlMn (Fe) Si does not contribute to the blackening of the anodic oxide film. Therefore, it is desirable that the amount of Si is as small as possible. If the amount of Si is 0.2% or more, the yellow tint becomes strong and blackening of the anodic oxide film cannot be achieved, so the amount of Si is limited to less than 0.2%. It was decided to.

【0029】 以上の各元素のほかは、基本的にはAl
および不可避的不純物とすれば良いが、通常のアルミニ
ウム合金に含有されることが多いCr,Zr,V,Ni
はいずれも陽極酸化皮膜の無光沢黒色化に本質的な影響
を与えず、そこでCr,Zr,Vはそれぞれ0.3%ま
で、Niは1%までは含有されていても良い。Cr,Z
r,Vが0.3%を越えれば、またNiが1%を越えれ
ば粗大金属間化合物が生成されて好ましくなくなる。ま
た一般のAl合金においては、鋳塊結晶組織を微細化し
て圧延板のキメ、ストリークスを防止するため、少量の
Tiを単独で、また微量のBと組合せて添加することが
あるが、この発明のアルミニウム合金展伸材においても
0.15%以下のTiを単独でまたは100ppm以下
のBと組合せて添加することは許容される。Tiが0.
15%を越えればTiAl粗大金属間化合物が生成さ
れて不適当となり、またBが100ppmを越えればB
の添加効果が飽和するとともに、粗大TiB粒子によ
る線状欠陥が発生して不適当となる。さらに、Mgを添
加した場合、鋳造時に溶湯が酸化しやすくなるが、その
場合の溶湯酸化防止のためにBeを添加することが一般
に行なわれており、この発明のアルミニウム合金展伸材
においても微量のBeの添加は他の性能に悪影響を及ぼ
すことはなく、したがって微量のBeを添加しても良
い。この場合のBe添加量は500ppm以下が一般的
である。
In addition to the above elements, basically, Al
And Cr, Zr, V, Ni, which are often contained in ordinary aluminum alloys.
Without causing substantial effect on the matt black coloring also anodized film eventually, where Cr, Zr, V up to 0.3% respectively, Ni may be contained up to 1%. Cr, Z
If r and V exceed 0.3%, and if Ni exceeds 1%, a coarse intermetallic compound is generated, which is not preferable. In general Al alloys, a small amount of Ti may be added alone or in combination with a small amount of B in order to refine the ingot crystal structure and prevent texture and streaks of the rolled sheet. Also in the wrought aluminum alloy of the invention, it is permissible to add 0.15% or less of Ti alone or in combination with 100 ppm or less of B. Ti is 0.
If it exceeds 15%, TiAl 3 coarse intermetallic compounds are formed and become unsuitable, and if B exceeds 100 ppm, B
Is saturated, and linear defects due to coarse TiB 2 particles are generated, which is unsuitable. Further, when Mg is added, the molten metal tends to be oxidized during casting, but in order to prevent the molten metal from being oxidized, Be is generally added. Does not adversely affect other performances, and therefore, a small amount of Be may be added. In this case, the amount of Be added is generally 500 ppm or less.

【0030】 以上の各元素の作用をまとめれば、M
n,Mg,Znはいずれもこの発明において必須の合金
成分であり、そのうちMnは陽極酸化皮膜の無光沢黒
化に寄与し、Mgは陽極酸化皮膜の無光沢黒色化を助長
すると同時に、強度向上に寄与し、さらにZnは陽極酸
化皮膜の無光沢黒色化を損なうことなく強度向上に寄与
する。一方Cu,Fe,Siはいずれもこの発明では有
害な元素であって、いずれも陽極酸化皮膜の黒色化を妨
げるから、それぞれの含有量を少量に規制しているので
ある。
When the actions of the above elements are summarized, M
n, Mg, Zn are both an essential alloy components in the present invention, of which Mn contributes to matt black coloring of the anodized film, Mg, upon promotes matt black coloring of anodized film at the same time, contributes to improving the strength, further Zn contributes to improving the strength without impairing the matt black coloring of the anodized film. On the other hand, Cu, Fe, and Si are all harmful elements in the present invention, and all of them hinder the blackening of the anodic oxide film, so that their contents are regulated to small amounts.

【0031】次にこの発明の製造方法、すなわち請求項
2〜請求項7に記載されたアルミニウム合金展伸材の製
造方法について説明する。
Next, the production method of the present invention, that is, the production method of the wrought aluminum alloy according to claims 2 to 7 will be described.

【0032】 この製造方法としては、基本的には、鋳
造後のいずれかの段階で400〜550℃の範囲内の温
度に加熱する析出処理を行なうことが、陽極酸化皮膜
無光沢黒色化のために必要であり、また400〜550
℃の範囲内の温度に加熱して20℃/min以上の冷却
速度で冷却する溶体化処理−焼入れを行なうことが高強
度を得るために必須である。溶体化処理−焼入れは、析
出処理よりも後の段階において行なうのが一般的である
が、場合によっては溶体化処理−焼入れの加熱(溶体
化)を、析出処理の加熱と兼ねて行なうこともできる。
これらについてさらに具体的に説明する。
[0032] This manufacturing method is basically, be carried out the precipitation process of heating to a temperature in the range of 400 to 550 ° C. at any stage after casting, the anodized film
Is required for the matte black coloring, also 400 to 550
In order to obtain high strength, it is essential to perform a solution treatment-quenching in which the material is heated to a temperature in the range of ° C and cooled at a cooling rate of 20 ° C / min or more. The solution treatment-quenching is generally performed at a later stage than the precipitation treatment. However, in some cases, the solution treatment-quenching heating (solution treatment) may be performed together with the precipitation treatment heating. it can.
These will be described more specifically.

【0033】先ず前述のような成分組成の合金を常法に
従って鋳造する。鋳造法としてはDC鋳造法(半連続鋳
造法)が一般的であるが、薄板連続鋳造法(連続鋳造圧
延法)を適用しても良い。DC鋳造により得られ鋳塊に
対しては、一般には均質化のための鋳塊加熱を行ない、
またこの均質化のための鋳塊加熱と兼ねて、もしくはそ
れとは別に熱間加工のための予備加熱を行ない、その後
熱間加工として、熱間圧延または熱間押出等を行なうの
が通常である。そして熱間圧延の場合、その熱延上りの
板厚のままで製品板とするか、または熱間圧延後に冷間
圧延を施して所定の板厚とする。一方薄板連続鋳造法を
適用した場合には、鋳造板に対して必要に応じて均質化
処理を行なってから冷間圧延を施して所定の板厚とする
のが通常である。そしてこの発明の方法の場合、鋳造後
のこれらのいずれかの段階で、鋳造時に固溶されたMn
を、既に述べたようなAl6 Mn系金属間化合物として
析出させるための加熱処理(析出処理)を行なう必要が
ある。この析出処理は、一般には鋳造後の鋳塊もしくは
連続鋳造板の段階で行なうのが通常であるが、熱間圧延
や熱間押出後の段階で行なっても良く、また冷間圧延を
施す場合には冷間圧延の中途もしくは後の段階で析出処
理を行なうことも可能である。
First, an alloy having the above-mentioned composition is cast according to a conventional method. As a casting method, a DC casting method (semi-continuous casting method) is generally used, but a thin plate continuous casting method (continuous casting rolling method) may be applied. For ingots obtained by DC casting, ingot heating is generally performed for homogenization,
In addition, it is usual to perform preliminary heating for hot working together with or separately from heating of the ingot for this homogenization, and then to perform hot rolling or hot extrusion as hot working thereafter. . In the case of hot rolling, the hot-rolled sheet thickness is used as a product sheet, or cold rolling is performed after hot rolling to a predetermined sheet thickness. On the other hand, when the thin sheet continuous casting method is applied, it is usual that the cast sheet is subjected to a homogenizing treatment as necessary and then subjected to cold rolling to a predetermined sheet thickness. And in the case of the method of the present invention, at any of these stages after casting, Mn dissolved during casting
Need to be subjected to a heat treatment (precipitation treatment) for precipitating as an Al 6 Mn-based intermetallic compound as described above. This precipitation treatment is generally performed at the stage of a cast ingot or a continuous cast plate, but may be performed at a stage after hot rolling or hot extrusion, or when performing cold rolling. It is also possible to carry out a precipitation treatment in the middle or at a later stage of the cold rolling.

【0034】そしてまたこの析出処理は、析出の目的の
みで独立して行なっても良いが、通常は他の熱処理と兼
ねて行なうことが経済的に有利である。すなわち、鋳造
後の均質化もしくは熱間加工のための予備加熱と兼ね
て、鋳塊加熱あるいは鋳造板加熱として析出処理を施す
ことができ、また熱間加工と冷間加工との間、あるいは
冷間加工の中途で中間焼鈍を行なう場合にはその中間焼
鈍と兼ねて析出処理を行なうことができ、さらに冷間加
工の後に最終焼鈍を施す場合には、その最終焼鈍と兼ね
て析出処理を行なうことも可能である。
This precipitation treatment may be carried out independently for the purpose of precipitation alone, but it is usually economically advantageous to carry out this treatment together with another heat treatment. That is, precipitation treatment can be performed as ingot heating or casting plate heating, also serving as preheating for homogenization or hot working after casting, and between hot working and cold working, or cold working. When performing intermediate annealing in the middle of cold working, a precipitation treatment can be performed also as the intermediate annealing, and when performing final annealing after cold working, a precipitation treatment is also performed as the final annealing. It is also possible.

【0035】ここで、析出処理は、400〜550℃の
範囲内の温度で0.5〜24時間加熱の条件で行なう必
要がある。すなわち、温度が400℃未満では、Al6
Mn系析出物の析出が少なく、陽極酸化皮膜が充分に黒
色化されず、赤味を帯びた色になってしまう。一方55
0℃を越えれば、一旦析出したAl6 Mn系析出物の再
固溶が生じて析出量が不足するとともに、共晶融解のお
それがある。また時間が0.5時間未満ではAl6 Mn
系析出物の析出が不充分であり、一方24時間を越えて
も析出は飽和し、経済的に無駄となるだけである。
Here, it is necessary to carry out the precipitation treatment at a temperature in the range of 400 to 550 ° C. for 0.5 to 24 hours. That is, when the temperature is lower than 400 ° C., Al 6
The precipitation of Mn-based precipitates is small, and the anodic oxide film is not sufficiently blackened, resulting in a reddish color. 55
If the temperature exceeds 0 ° C., the Al 6 Mn-based precipitate once deposited will be re-dissolved, resulting in an insufficient amount of precipitation and eutectic melting. If the time is less than 0.5 hour, Al 6 Mn
Insufficient precipitation of system precipitates, on the other hand, beyond 24 hours, the precipitation saturates and is only economically wasted.

【0036】一方溶体化処理−焼入れ工程は、時効硬化
に寄与するMg,Znを高温で固溶させ、かつ急冷して
過飽和固溶体とし、これによりその後の自然時効(室温
時効)もしくは人工時効(高温時効)により高強度が得
られるようにするための工程である。この溶体化処理−
焼入れは、通常は展伸加工後の材料に対して行なえば良
く、したがって熱間圧延や熱間押出等の熱間加工上りの
ままの板厚、形状寸法で製品とする場合には、熱間加工
後に行なえば良く、また熱間圧延後に冷間圧延を行なう
場合には、その冷間圧延後に行なえば良い。但し、熱間
加工上りのままの板厚、形状寸法で製品とする場合、熱
間加工の後に一旦冷却してから溶体化処理温度に加熱、
焼入れしても良いが、改めて加熱することなく熱間加工
の温度(保有熱)を利用してそのまま溶体化処理を行な
い、その後焼入れても良い(いわゆるT5処理材とする
場合に相当する)。さらに、展伸加工後の状態で前述の
析出処理を行なう場合(すなわち展伸加工終了までの間
に前述の析出処理の条件を満たす熱処理が行なわれてい
ない場合)には、展伸加工後の析出処理と兼ねて溶体化
処理−焼入れのための加熱(溶体化)を行なうこともで
きる。
On the other hand, in the solution treatment-quenching step, Mg and Zn contributing to age hardening are dissolved at a high temperature and rapidly cooled to a supersaturated solid solution, whereby natural aging (room temperature aging) or artificial aging (high temperature aging) is performed. This is a step for obtaining high strength by aging. This solution treatment-
The quenching is usually performed only on the material after the wrought process. Therefore, when the product is to be manufactured with the thickness and the shape dimensions as it is after hot working such as hot rolling or hot extrusion, the hot working is performed. It may be carried out after working, and when cold rolling is carried out after hot rolling, it may be carried out after cold rolling. However, if the product is to be made with the thickness and shape dimensions as it is after hot working, it is cooled once after hot working and then heated to the solution treatment temperature.
Although quenching may be performed, the solution treatment may be directly performed by using the temperature of hot working (holding heat) without heating again, and then quenching may be performed (corresponding to a case where a so-called T5 treated material is used). Further, in the case where the above-described precipitation treatment is performed in a state after the stretching (that is, when the heat treatment that satisfies the conditions of the above-described precipitation is not performed before the completion of the stretching), Heat treatment (solution solution) for solution treatment-quenching can also be performed in combination with the precipitation treatment.

【0037】以上のような溶体化処理−焼入れの条件
は、溶体化のための加熱温度を400〜550℃とし、
焼入れのための冷却速度は20℃/min 以上とする必要
がある。温度が400℃未満ではMgやZnの固溶が不
充分で、その後の時効により充分に強度が上がらない。
一方550℃を越えれば共晶融解が生じるだけであり、
また押出材の場合、表面に粗大再結晶粒が生じて陽極酸
化処理後の表面に模様が生じるおそれがある。焼入れの
冷却速度が20℃/min 未満では、焼入れが不充分でそ
の後の時効によって充分な強度が得られない。なおこの
溶体化処理−焼入れは、圧延板材の場合は、切り板をバ
ッチ式の溶体化加熱炉で溶体化処理して急冷するバッチ
方式を適用しても良く、あるいはコイルを連続的に巻戻
しながら炉中を通板させる連続溶体化焼入れ炉もしくは
連続焼鈍炉を用いても良い。また押出材の場合はバッチ
式の溶体化加熱炉を用いるのが通常である。そして溶体
化処理のための400〜550℃での保持時間は特に限
定しないが、バッチ式の溶体化炉を用いる場合、5分以
上とすることが好ましく、また連続炉を用いる場合は、
30秒以上の保持とするのが一般的である。
The conditions for solution treatment and quenching as described above are as follows: a heating temperature for solution treatment is 400 to 550 ° C.
The cooling rate for quenching needs to be 20 ° C./min or more. If the temperature is lower than 400 ° C., the solid solution of Mg or Zn is insufficient, and the strength does not sufficiently increase due to aging thereafter.
On the other hand, if it exceeds 550 ° C., only eutectic melting occurs,
In the case of an extruded material, coarse recrystallized grains may be generated on the surface, and a pattern may be formed on the surface after the anodizing treatment. If the cooling rate of quenching is less than 20 ° C./min, quenching is insufficient and sufficient strength cannot be obtained by aging thereafter. In the case of a rolled sheet material, the solution treatment-quenching may be performed by a batch method in which a cut plate is solution-treated in a batch-type solution heating furnace and rapidly cooled, or the coil is continuously rewound. Alternatively, a continuous solution quenching furnace or a continuous annealing furnace in which the steel sheet is passed through the furnace may be used. In the case of extruded materials, a batch-type solution heat furnace is generally used. The holding time at 400 to 550 ° C. for the solution treatment is not particularly limited, but is preferably 5 minutes or more when using a batch type solution treatment furnace, and when using a continuous furnace,
Generally, the holding time is 30 seconds or more.

【0038】以上のようにして展伸加工を施した材料に
対し溶体化処理−焼入れを行なった後には、圧延板の切
り板の場合、必要に応じて単板レベラー、ストレッチ等
により歪矯正をするのが通常であり、また圧延板コイル
の場合も、必要に応じてレベリングや切断後のストレッ
チ等により歪矯正を行なうのが通常であり、さらに押出
材の場合も必要に応じてストレッチ等による歪矯正を行
なっても良い。なお圧延材コイルの場合、より一層の強
度向上を図りたい場合には、溶体化処理−焼入れ後に、
さらに冷間圧延を行なうことも許容されるが、この場合
も最終冷間圧延後に歪矯正を行なうことが多い。
After the solution subjected to solution treatment and quenching is performed on the material subjected to the above-described stretching process, in the case of a cut plate of a rolled plate, if necessary, straightening is performed by a single plate leveler, stretch, or the like. Normally, in the case of a rolled plate coil, it is also usual to correct distortion by stretching after leveling or cutting as necessary, and also in the case of extruded material by stretching etc. as necessary. Straightening may be performed. In the case of a rolled material coil, if it is desired to further improve strength, after solution treatment-quenching,
Further, it is permissible to perform cold rolling, but also in this case, distortion correction is often performed after the final cold rolling.

【0039】以上のようにして得られた圧延材もしくは
押出材は、T4処理材として、そのまま自然時効(室温
時効)させることによってもかなりの高強度を得ること
ができるが、さらに強度を高めたい場合には、人工時効
(高温時効)処理を施してT6処理材もしくはT5処理
材(押出材について溶体化を熱間加工と兼ねた場合)と
する。人工時効の条件は、80〜200℃の範囲内の温
度で1〜48時間加熱とすれば良い。人工時効の加熱温
度が80℃未満では充分な強度が得られず、一方200
℃を越えれば過時効によって逆に強度が低下してしま
う。また加熱時間が1時間未満でも充分な強度が得れ
ず、48時間を越えても経済的に無駄となるだけであ
る。ここで人工時効処理は、前記の条件範囲内であれ
ば、2段時効、3段時効等の多段時効によって行なって
も良い。
The rolled or extruded material obtained as described above can be obtained as a T4 treated material by natural aging (room temperature aging) as it is, but it is possible to obtain a considerably high strength. In this case, an artificial aging (high temperature aging) treatment is performed to obtain a T6 treated material or a T5 treated material (when extruded material also serves as hot working for solution treatment). The condition of the artificial aging may be heating at a temperature in the range of 80 to 200 ° C. for 1 to 48 hours. If the heating temperature of the artificial aging is less than 80 ° C., sufficient strength cannot be obtained, while 200
If the temperature exceeds ℃, the strength will be reduced by overaging. If the heating time is less than 1 hour, sufficient strength cannot be obtained, and if the heating time exceeds 48 hours, it is only economically useless. Here, the artificial aging process may be performed by multi-stage aging, such as two-stage aging or three-stage aging, as long as it is within the above-mentioned condition range.

【0040】なお前述のように鋳造後のいずれかの段階
で400〜550℃×0.5〜24時間の析出処理を行
なった後には、陽極酸化処理の後の色調に影響を与えな
いために、前記析出処理温度条件範囲の上限を越えるよ
うな高温での加熱を行なわないことが望まれ、特に実際
に適用された析出処理の温度を越えるような高温での加
熱を避けることが望ましい。例えば、一般には析出処理
は鋳塊に対する均質化処理や熱間加工前予備加熱と兼ね
て行なうことが多いが、それよりも後の工程において必
要に応じて行なう中間焼鈍、あるいは溶体化処理など
は、析出処理の温度と同等かまたはそれ以下の温度で行
なうことが望ましい。
As described above, after performing the precipitation treatment at 400 to 550 ° C. × 0.5 to 24 hours at any stage after casting, in order not to affect the color tone after the anodic oxidation treatment, It is desirable not to perform heating at a high temperature exceeding the upper limit of the above-mentioned precipitation processing temperature condition range, and particularly to avoid heating at a high temperature exceeding the temperature of the actually applied precipitation processing. For example, in general, the precipitation treatment is often performed together with the homogenization treatment for the ingot and the preheating before hot working, but the intermediate annealing or the solution treatment performed as necessary in a later step as needed. It is desirable to carry out at a temperature equal to or lower than the temperature of the precipitation treatment.

【0041】以上のようにして、鋳塊加熱段階等におい
て400〜550℃×0.5〜24時間の析出処理を行
ない、さらに400〜550℃の範囲内の温度で溶体化
して20℃/min 以上の冷却速度で焼入れる溶体化処理
−焼入れを行なって得られた圧延材もしくは押出材は、
適切な粒径のAl6 Mn系化合物の析出物が適切な分布
密度で分散しているため、陽極酸化処理後の色調とし
て、暗灰色〜黒色で無光沢の色調を得ることができ、ま
た自然時効あるいはさらに人工時効処理を施すことによ
って耐力250N/mm2 以上の高強度を得ることができ
る。
As described above, in the ingot heating step or the like, the precipitation treatment is performed at 400 to 550 ° C. × 0.5 to 24 hours, and the solution is further formed into a solution at a temperature in the range of 400 to 550 ° C. Rolled material or extruded material obtained by performing the solution treatment-quenching at the above cooling rate,
Since the precipitates of the Al 6 Mn-based compound having an appropriate particle size are dispersed at an appropriate distribution density, a dark gray to black matte color can be obtained as the color after the anodizing treatment, and the natural color can be obtained. High strength with a proof stress of 250 N / mm 2 or more can be obtained by aging or further artificial aging treatment.

【0042】 なお以上のような圧延材もしくは押出材
に対して陽極酸化処理を施すための具体的方法は特に限
定されるものではないが、この発明の場合は経済性の高
い硫酸電解浴を用いた陽極酸化処理によって暗灰色〜黒
色で無光沢の色調を安定して確実に得ることができるか
ら、硫酸電解浴によることが望ましい。その代表的な例
を次に記す。
Although the specific method for anodizing the rolled or extruded material as described above is not particularly limited, in the case of the present invention, a highly economical sulfuric acid electrolytic bath is used. Dark gray to black due to anodizing
It is preferable to use a sulfuric acid electrolytic bath because a matte color tone can be stably and reliably obtained. Typical examples are described below.

【0043】陽極酸化処理にあたっては、予め表面の汚
れおよび表面の欠陥を除去しておくため、脱脂およびエ
ッチングを行なうのが一般的である。エッチングは、苛
性ソーダ系のアルカリエッチングを行なうのが通常であ
る。そして陽極酸化処理自体は、H2 SO4 濃度が10
〜25 vol%の硫酸浴を用い、浴温度10〜30℃、電
流密度1.5A/dm2 以上2.5A/dm2 未満で行な
い、膜厚10〜30μmの陽極酸化皮膜を生成させる。
In the anodic oxidation treatment, degreasing and etching are generally performed to remove surface dirt and surface defects in advance. Usually, caustic soda-based alkaline etching is performed. Then, the anodic oxidation treatment itself is performed when the H 2 SO 4 concentration is 10%.
An anodic oxide film having a film thickness of 10 to 30 μm is formed using a sulfuric acid bath of 25 vol% at a bath temperature of 10 to 30 ° C. and a current density of 1.5 A / dm 2 or more and less than 2.5 A / dm 2 .

【0044】ここで、硫酸浴のH2 SO4 濃度が10 v
ol%未満では生成される陽極酸化皮膜の多孔度が減少し
て浴電圧が高くなる。一方H2 SO4 濃度が25 vol%
を越えれば、表面が荒れて陽極酸化皮膜が柔かくなる。
また浴温度が10℃未満では所要の膜厚を得るために長
時間の処理を要して不経済となり、一方30℃を越えれ
ば陽極酸化処理後の耐食性が低下してしまう。さらに電
流密度は、2.5A/dm2 以上では処理に多大な電力を
要し、実用的でなく、一方1.5A/dm2 未満では、陽
極酸化処理後の色調が薄くなって灰色が得られなくな
る。また生成される陽極酸化皮膜の膜厚が10μm未満
では充分な耐食性が得られず、一方30μmを越えるま
で厚くすることは経済的でない。
Here, the H 2 SO 4 concentration of the sulfuric acid bath is 10 v
If the amount is less than ol%, the porosity of the formed anodic oxide film decreases, and the bath voltage increases. On the other hand, the H 2 SO 4 concentration was 25 vol%
If it exceeds, the surface becomes rough and the anodic oxide film becomes soft.
If the bath temperature is lower than 10 ° C., it takes a long time to obtain a required film thickness, which is uneconomical. On the other hand, if the bath temperature is higher than 30 ° C., the corrosion resistance after the anodic oxidation treatment is reduced. Further, when the current density is 2.5 A / dm 2 or more, a large amount of electric power is required for the treatment, and it is not practical. On the other hand, when the current density is less than 1.5 A / dm 2 , the color tone after the anodizing becomes thin and gray is obtained. Can not be. If the thickness of the anodic oxide film formed is less than 10 μm, sufficient corrosion resistance cannot be obtained, while increasing the thickness to more than 30 μm is not economical.

【0045】 以上のような硫酸浴による陽極酸化処理
によって、暗灰色〜黒色で無光沢の色調を安定して得る
ことができる。なおここで陽極酸化処理後の色調につい
ては、ハンターの色差式(JIS Z8730参照)に
よる明度指数Lとクロマティクネス指数a,bの値によ
って評価することができる。すなわち、明度指数のL値
は高いほど白く、一方クロマティクネス指数は着色度に
ついてのものであってそのa値は高いほど赤味が強く、
b値は高いほど黄味が強いことをあらわす。そしてこの
発明で目的とする無彩色の灰色の色調とは、L値、a
値、b値が、 L<45、 −2<a<+2、 −2<b<+2 を満たす色調と定義することができる。
By the anodic oxidation treatment in the above-mentioned sulfuric acid bath, a dark gray to black matte color tone can be stably obtained. Here, the color tone after the anodizing treatment can be evaluated by the values of the lightness index L and the chromaticness indices a and b according to the Hunter's color difference equation (see JIS Z8730). That is, the higher the L value of the lightness index, the whiter the color index is, while the chromaticness index is about the degree of coloring, and the higher the a value, the stronger the redness,
The higher the b value, the stronger the yellow color. The achromatic gray tone intended in the present invention is an L value, a
Value and b value can be defined as a color tone that satisfies L <45, −2 <a <+2, −2 <b <+2.

【0046】[0046]

【実施例】【Example】

[実施例1]表1に示す合金番号1〜5の溶湯を常法に
したがって溶製し、半連続鋳造法(DC鋳造法)によっ
て450mm×1200mm×4000mmのスラブを鋳造し
た。得られた各スラブについて面削後、表2の製造番号
1〜6に示すように480℃×8時間もしくは350℃
×2時間の条件で鋳塊加熱を行ない、同じく表2中に示
す温度で熱間圧延を開始して板厚4mmの熱延板とした。
なおここで、鋳塊加熱の480℃×8時間の条件は、こ
の発明で規定する析出処理の条件範囲を満たしており、
したがって析出処理を兼ねていることになる。一方同じ
く鋳塊加熱の350℃×2時間の条件は、この発明で規
定する析出処理条件を満たしていない。次いでバッチ式
溶体化処理炉により溶体化処理−焼入れを行なった。溶
体化処理の条件は表2中に示すように480℃×10分
保持もしくは380℃×10分保持とし、焼入れは水冷
により約100℃/sec の冷却速度とした。その後レベ
リングを行なってから切断し、さらにストレッチにより
平坦化した。続いて室温に1週間放置した後、120℃
×20時間の人工時効処理を施した。
[Example 1] Molten alloys Nos. 1 to 5 shown in Table 1 were smelted according to a conventional method, and a slab of 450 mm x 1200 mm x 4000 mm was cast by a semi-continuous casting method (DC casting method). After facing each of the obtained slabs, 480 ° C. × 8 hours or 350 ° C. as shown in production numbers 1 to 6 in Table 2.
The ingot was heated under the conditions of × 2 hours, and hot rolling was started at the temperature shown in Table 2 to obtain a hot-rolled sheet having a thickness of 4 mm.
Here, the condition of 480 ° C. × 8 hours of ingot heating satisfies the condition range of the precipitation treatment defined in the present invention,
Therefore, it also serves as a precipitation treatment. On the other hand, the condition of ingot heating at 350 ° C. for 2 hours does not satisfy the precipitation treatment conditions specified in the present invention. Next, solution treatment and quenching were performed in a batch type solution treatment furnace. As shown in Table 2, the conditions of the solution treatment were 480 ° C. × 10 minutes or 380 ° C. × 10 minutes, and the quenching was carried out at a cooling rate of about 100 ° C./sec by water cooling. Thereafter, leveling was performed, followed by cutting and flattening by stretching. Then, after leaving at room temperature for one week,
An artificial aging treatment for 20 hours was performed.

【0047】その後、各板について10%NaOH水溶
液でエッチングし、水洗後硝酸でデスマット処理を行な
った。次いでH2 SO4 濃度15 vol%の硫酸浴を用い
て、浴温20℃、電流密度1.5A/dm2 で陽極酸化処
理を行ない、それぞれ膜厚25μmの陽極酸化皮膜を生
成させた。
Thereafter, each plate was etched with a 10% aqueous solution of NaOH, washed with water, and then desmutted with nitric acid. Next, using a sulfuric acid bath having a H 2 SO 4 concentration of 15 vol%, anodizing treatment was performed at a bath temperature of 20 ° C. and a current density of 1.5 A / dm 2 to form anodized films having a thickness of 25 μm each.

【0048】各板の陽極酸化皮膜の表面色調について、
スガ試験機製カラーメーターSM−3−MCHを用いて
調べた。色調は、ハンターの色差式による明度指数Lお
よびクロマティクネス指数a,bを用いて評価した。そ
の結果を表3に示す。また各板の強度(引張り強さおよ
び耐力)を調べたのでその結果も表3中に示す。
Regarding the surface tone of the anodic oxide film of each plate,
It was examined using a color meter SM-3-MCH manufactured by Suga Test Instruments. The color tone was evaluated using the lightness index L and the chromaticness indexes a and b according to the Hunter's color difference equation. Table 3 shows the results. In addition, the strength (tensile strength and proof stress) of each plate was examined, and the results are also shown in Table 3.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】 表3に示すように、合金成分組成、製造
プロセス条件ともにこの発明で規定する範囲内にある製
造番号1,2により得られた圧延板は、陽極酸化処理後
の色調のL値、a値、b値が前述の範囲内にあり、また
光沢も極めて少なく、充分な無光沢黒色の色調が得られ
たことが判る。これに対し合金成分組成、製造プロセス
条件のいずれかがこの発明で規定する範囲を外れた製造
番号3〜6により得られた圧延板は、陽極酸化処理後の
色調のL値、a値、b値のいずれか1つ以上が前述の範
囲を外れ、充分な黒色が得られなかったことが判る。
As shown in Table 3, the rolled sheets obtained by the production numbers 1 and 2 having both the alloy component composition and the production process conditions falling within the ranges specified in the present invention have the L value of the color tone after the anodizing treatment, a value, b value is in the range described above, also
The gloss was extremely low, indicating that a sufficient matte black color tone was obtained. On the other hand, the rolled sheets obtained by the production numbers 3 to 6 in which any of the alloy component composition and the production process conditions are out of the ranges specified in the present invention have the L value, the a value, and the b value of the color tone after the anodizing treatment. It can be seen that one or more of the values were out of the above-mentioned range, and that sufficient black was not obtained.

【0053】ここで、前述のようにして得られた人工時
効処理後の圧延板について、析出物を調べた。すなわち
電子顕微鏡によって得られた写真を画像解析処理装置に
より処理し、平均析出物サイズ、平均析出物密度を調べ
るとともに、析出物の化学分析を行なった。その結果
を、陽極酸化処理後の色調に関連させて以下に述べる。
Here, precipitates were examined on the rolled sheet after the artificial aging treatment obtained as described above. That is, a photograph obtained by an electron microscope was processed by an image analysis processor, and the average precipitate size and the average precipitate density were examined, and the precipitate was chemically analyzed. The results are described below in relation to the color tone after the anodizing treatment.

【0054】合金番号1もしくは合金番号2の発明合金
を用いた製造番号1〜3による圧延材は、いずれも析出
物の大部分がAl6 Mn系析出物からなることが判明し
た。そのうち、特に発明プロセスである製造番号1,2
により得られた圧延板では、0.05〜1.2μmの範
囲内のサイズの析出物の分布密度が1×105 〜1×1
6 個/mm2 であることが判明した。したがってこれら
の場合には、陽極酸化処理後の色調として充分な黒色が
得られた。一方比較プロセスである製造番号3により得
られた圧延板では、析出物はそのサイズがほとんど0.
01μm未満であった。これは、製造番号3では鋳塊加
熱温度が350℃と低く、そのためAl6 Mn系の析出
が充分に行なわれなかったためであり、この場合には陽
極酸化処理後の色調が充分に黒色とならなかった。また
比較合金である合金番号3の合金を用いた場合(製造番
号4)には製造プロセス自体はこの発明で規定する条件
を満たしているが、Mn量が過少であるためAl6 Mn
系の析出量が少なく、0.01〜3μmの範囲内のAl
6 Mn系析出物の密度が1×104 個/mm2 未満であ
り、この場合も陽極酸化処理後に充分な黒色が得られな
かった。さらに比較合金である合金番号4の合金を用い
た場合(製造番号5)には、Cu量が多いため、Al−
Mn系金属間化合物析出物のほとんどがCu2 Mn3
20系となって、Al6 Mn系析出物の分布密度が1×
104 個/mm2 未満となり、この場合は陽極酸化処理後
の色調が充分な黒色でないばかりでなく、黄色味の強い
ものとなってしまった。そしてまた従来の7075合金
からなる合金番号5の合金を用いた場合(製造番号6)
には、Al6 Mn系析出物はほとんど認められず、この
場合も陽極酸化処理後に黒色の色調が得られなかった。
It has been found that the rolled materials manufactured by Production Nos. 1 to 3 using the alloy No. 1 or Alloy No. 2 had Al 6 Mn-based precipitates in most of the precipitates. Among them, production numbers 1 and 2, which are the invention process,
In the rolled sheet obtained by (1), the distribution density of precipitates having a size in the range of 0.05 to 1.2 μm is 1 × 10 5 to 1 × 1.
It was found 0 is six / mm 2. Therefore, in these cases, a black color sufficient as a color tone after the anodizing treatment was obtained. On the other hand, in the rolled sheet obtained by the production number 3 which is a comparative process, the size of the precipitate is almost 0.
It was less than 01 μm. This is because in Production No. 3, the ingot heating temperature was as low as 350 ° C., so that Al 6 Mn-based precipitation was not sufficiently performed. In this case, if the color tone after the anodizing treatment was sufficiently black, Did not. When the alloy of alloy No. 3 which is a comparative alloy is used (manufacturing number 4), the manufacturing process itself satisfies the conditions specified in the present invention, but since the amount of Mn is too small, Al 6 Mn is used.
The precipitation amount of the system is small, and Al in the range of 0.01 to 3 μm
6 Density of Mn-based precipitates is less than 1 × 10 4 cells / mm 2, sufficient black after anodization Again was not obtained. Furthermore, when the alloy of alloy No. 4 as a comparative alloy was used (manufacturing number 5), the amount of Cu was large, so that Al-
Almost all Mn-based intermetallic compound precipitates are Cu 2 Mn 3 A
It becomes l 20 system, the distribution density of Al 6 Mn-based precipitates 1 ×
It will be 10 less than 4 / mm 2, in this case, not only is not a sufficient black color tone after the anodic oxidation treatment, has become a strong yellowish cast. And when the alloy of alloy number 5 consisting of the conventional 7075 alloy is used (production number 6)
Showed almost no Al 6 Mn-based precipitate, and in this case also, no black color tone was obtained after the anodizing treatment.

【0055】一方強度の面からは、合金成分組成、製造
プロセス条件ともにこの発明の範囲を満たした製造番号
1,2による圧延材の場合は、いずれも耐力で250N
/mm2 を充分に越える高強度を示した。これに対し発明
合金である合金番号1の合金を用いてはいるが、溶体化
処理の加熱温度が380℃と低温であった製造番号3に
より得られた圧延材では、耐力250N/mm2 を越えて
はいるが、この発明による場合と比較して低強度しか得
られなかった。さらに製造番号4による圧延材の場合
は、強度に寄与するMg量が過少の比較合金(合金番号
3)を用いているため、耐力250N/mm2 未満の低強
度しか得られなかった。そのほか、製造番号5,6によ
り得られた圧延材は、高強度は得られたものの、既に述
べたように陽極酸化処理後の色調として充分な黒色の色
調が得られなかった。
On the other hand, from the viewpoint of strength, in the case of the rolled materials manufactured by Production Nos. 1 and 2 satisfying the range of the present invention in both the alloy component composition and the production process conditions, the proof stress is 250 N.
/ Mm 2 . On the other hand, although the alloy of alloy number 1 which is the invention alloy is used, the rolled material obtained by manufacturing number 3 in which the heating temperature of the solution treatment was as low as 380 ° C. has a proof strength of 250 N / mm 2 . Although exceeded, only low strength was obtained as compared with the case according to the present invention. Further, in the case of the rolled material according to the production number 4, since a comparative alloy (alloy number 3) in which the amount of Mg contributing to the strength was too small was used, only a low strength of less than 250 N / mm 2 in yield strength was obtained. In addition, although the rolled materials obtained by Production Nos. 5 and 6 had high strength, as described above, a sufficient black color tone as the color tone after the anodizing treatment was not obtained.

【0056】以上から、この発明の成分組成条件、製造
プロセス条件を満たす場合には、陽極酸化処理後の色調
として充分な黒色の色調が得られると同時に250N/
mm2を確実に越える高強度材が得られることが判る。そ
して合金成分組成条件、製造プロセス条件のいずれかが
外れた場合には、陽極酸化処理後の色調と強度のうち少
なくとも一方が要求特性を満たさないのである。
As described above, when the component composition conditions and the manufacturing process conditions of the present invention are satisfied, a sufficient black color tone can be obtained as a color tone after anodizing treatment, and at the same time, 250 N /
It can be seen that a high-strength material reliably exceeding mm 2 can be obtained. If any one of the alloy component composition condition and the manufacturing process condition deviates, at least one of the color tone and the strength after the anodizing treatment does not satisfy the required characteristics.

【0057】さらに陽極酸化処理後の色調の退色性につ
いて調べたのでその結果を記す。すなわち、前述の製造
番号1により得られた硫酸浴による陽極酸化処理後の板
(本発明材)と、製造番号6により得られた硫酸浴によ
る陽極酸化処理後の板(従来材;7075合金)に対し
染料を用いて黒色に染色した板とについて、JISD
0205(1988)に基いて、サンシャインウェザー
メータにより1ケ月曝露(カーボンアーク灯、63℃、
デューサイクル)し、色調の変化を調べた。その曝露前
後の表面のL値を調べた結果を表4に示す。
Further, the color fading property after the anodizing treatment was examined, and the results are described below. That is, a plate after the anodizing treatment by the sulfuric acid bath obtained by the above-mentioned production number 1 (material of the present invention) and a plate after the anodizing treatment by the sulfuric acid bath obtained by the production number 6 (conventional material: 7075 alloy) To a plate dyed black with a dye against JISD
0205 (1988), exposure for one month with a sunshine weather meter (carbon arc lamp, 63 ° C.,
Dew cycle), and the change in color tone was examined. Table 4 shows the results of examining the L value of the surface before and after the exposure.

【0058】[0058]

【表4】 [Table 4]

【0059】表4に示すように、従来材の場合は、染色
により得られた黒色の色調が、1ケ月間の曝露によって
退色してしまったのに対し、本発明材では1ケ月間の曝
露でも退色が認められなかった。これは、本発明材では
陽極酸化皮膜自体の発色であるため、紫外線による変
化、退色が生じないことに起因する。
As shown in Table 4, in the case of the conventional material, the black color obtained by dyeing was faded by one month of exposure, whereas in the case of the material of the present invention, the black color tone was faded by one month. However, no fading was observed. This is because the material of the present invention develops the color of the anodic oxide film itself, and thus does not cause change or fading due to ultraviolet rays.

【0060】[実施例2]表1に示した合金番号1、合
金番号2の合金について、熱間圧延までは実施例1と同
様の工程条件を適用し、4mmの板厚の熱延板を得た。各
熱延板に対し、さらに冷間圧延を施して板厚2mmの冷延
板とした。その後、連続溶体化処理炉を用いて480℃
×3分の溶体化処理を行ない、水スプレーにより約10
00℃/sec の冷却速度で冷却し、さらにレベラーにて
矯正した。その後1週間室温に放置してから120℃×
24hrの人工時効処理を施した。
Example 2 For the alloys No. 1 and No. 2 shown in Table 1, the same process conditions as in Example 1 were applied until hot rolling, and a hot-rolled sheet having a thickness of 4 mm was obtained. Obtained. Each hot-rolled sheet was further subjected to cold rolling to obtain a cold-rolled sheet having a thickness of 2 mm. Thereafter, using a continuous solution treatment furnace, 480 ° C.
Perform solution treatment for 3 minutes and spray with water for about 10 minutes.
It was cooled at a cooling rate of 00 ° C./sec, and was corrected by a leveler. After leaving it at room temperature for one week,
An artificial aging treatment was performed for 24 hours.

【0061】人工時効処理後の圧延板について、実施例
1と同様に陽極酸化処理を施し、陽極酸化処理後の色調
を調べるとともに、強度を調べた。その結果を表5に示
す。
The rolled sheet after the artificial aging treatment was subjected to anodizing treatment in the same manner as in Example 1, and the color tone after the anodizing treatment and the strength were examined. Table 5 shows the results.

【0062】[0062]

【表5】 [Table 5]

【0063】また人工時効処理後の各圧延板について、
実施例1と同様に析出物の析出状態を調べたところ、
0.05〜1.2μmのサイズのAl6 Mn系析出物が
1×105 〜1×106 個/mm2 の密度で分散している
ことが確認された。
For each rolled sheet after the artificial aging treatment,
When the precipitation state of the precipitate was examined in the same manner as in Example 1,
It was confirmed that Al 6 Mn-based precipitates having a size of 0.05 to 1.2 μm were dispersed at a density of 1 × 10 5 to 1 × 10 6 / mm 2 .

【0064】したがってこの実施例から、熱間圧延後に
冷間圧延を行なった場合にも、陽極酸化処理後の色調が
黒色でかつ耐力250N/mm2 を越える高強度の圧延材
が得られることが明らかである。
Therefore, from this example, even when cold rolling is performed after hot rolling, it is possible to obtain a high-strength rolled material having a black color tone after anodic oxidation treatment and a proof stress of more than 250 N / mm 2. it is obvious.

【0065】[実施例3]表6に示す成分組成の合金を
常法に従って溶製し、DC鋳造法により直径8インチの
ビレットに鋳造した。得られたビレットに対し550℃
×10時間の均質化加熱を施した後切出し、400℃で
熱間押出しを行なって断面寸法3mm×50mmの押出板材
とした。押出直後は、強制空冷により冷却速度5℃/mi
n で冷却した。ここで、ビレットに対する550℃×1
0時間の均質化加熱は、この発明で規定する析出処理を
兼ねたものであり、また熱間押出しおよびそれに続く冷
却は、溶体化処理−焼入れを兼ねたものである。前述の
ように熱間押出しされた板材に対し、さらに120℃×
24時間の人工時効処理を施した。
Example 3 An alloy having the composition shown in Table 6 was melted according to a conventional method and cast into a billet having a diameter of 8 inches by a DC casting method. 550 ° C for the obtained billet
After being subjected to homogenizing heating for 10 hours, it was cut out and hot-extruded at 400 ° C. to obtain an extruded plate having a cross-sectional dimension of 3 mm × 50 mm. Immediately after extrusion, the cooling rate is 5 ° C / mi by forced air cooling.
Cooled with n. Here, 550 ° C. × 1 for the billet
The 0 hour homogenization heating also serves as the precipitation treatment specified in the present invention, and the hot extrusion and the subsequent cooling also serve as the solution treatment-quenching. As described above, for the sheet material extruded hot, 120 ° C ×
An artificial aging treatment for 24 hours was performed.

【0066】実施例1と同様に陽極酸化処理を施してそ
の色調を調べるとともに、強度を調べた。その結果を表
7に示す。
Anodizing treatment was performed in the same manner as in Example 1 to check the color tone and the strength. Table 7 shows the results.

【0067】[0067]

【表6】 [Table 6]

【0068】[0068]

【表7】 [Table 7]

【0069】表7から明らかなように、押出材の場合も
この発明で規定する合金成分組成条件、製造プロセス条
件を満たすことによって、陽極酸化処理後の色調が黒色
でかつ耐力が250N/mm2 以上の高強度を有する材料
を得ることができた。なお析出物に関しても、既に述べ
た条件を満たしていることが確認された。
As is clear from Table 7, also in the case of the extruded material, the color tone after the anodizing treatment is black and the proof stress is 250 N / mm 2 by satisfying the alloy component composition conditions and the manufacturing process conditions specified in the present invention. A material having the above high strength was obtained. Note that it was confirmed that the precipitates also satisfied the conditions described above.

【0070】[0070]

【発明の効果】前述の実施例からも明らかなように、こ
の発明によれば、陽極酸化処理のままで安定して確実に
暗灰色〜黒色で無光沢の色調を有すると同時に耐力25
0N/mm以上の高い強度を有するアルミニウム合金
展伸材を得ることができる。そしてこの発明のアルミニ
ウム合金展伸材では、前述のように陽極酸化処理のまま
で陽極酸化皮膜自体の色調として無光沢の暗灰色〜黒色
を呈するため、紫外線等による退色のおそれがなく、ま
た高強度を有するため精密加工部品にも適しており、し
たがってペリクルフレームをはじめとする半導体装置の
部品や各種光学機械器具等に使用して有益なものであ
る。
As is apparent from the above-described embodiment, according to the present invention, the anodizing treatment can be carried out stably and surely to have a dark gray to black and matte color tone and a proof stress of 25%.
An aluminum alloy wrought material having a high strength of 0 N / mm 2 or more can be obtained. And in wrought aluminum alloys of the present invention, since exhibiting a dark gray-black remains anodizing a color tone of the anodic oxide film itself dull, as described above, there is no possibility of discoloration due to ultraviolet rays, etc., and Since it has high strength, it is also suitable for precision machined parts, and is therefore useful for parts of semiconductor devices such as pellicle frames, various optical machines, and the like.

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 Mn1.0〜2.5%(重量%、以下同
じ)、、Mg2.16〜4.0%、Zn5.5%を越え
9.5%以下を含有し、さらに不純物としてのCuが
0.3%未満、Siが0.2%未満、Feが0.3%未
満に規制され、残部がAlおよび上記以外の不可避的不
純物よりなり、しかも金属間化合物析出物のうちAl
Mn系の析出物として、0.01μm〜3μmの範囲内
のサイズのものが1×10個/mm以上の密度で分
散していることを特徴とする、耐力が250N/mm
以上であってかつ陽極酸化処理後の色調が無光沢の暗灰
色〜黒色である高強度アルミニウム合金展伸材。
1. It contains Mn 1.0 to 2.5% (weight%, the same applies hereinafter), Mg 2.16 to 4.0%, Zn more than 5.5% and 9.5% or less. Cu is less than 0.3%, Si less than 0.2% Fe is restricted to less than 0.3%, the balance being from unavoidable impurities other than Al and above, yet among the intermetallic compound precipitates Al 6
As Mn-based precipitates, those having a size in the range of 0.01 μm to 3 μm are dispersed at a density of 1 × 10 4 particles / mm 2 or more, and have a proof stress of 250 N / mm 2.
A high-strength aluminum alloy wrought material which is as described above and has a matte dark gray to black color after anodizing.
【請求項2】 Mn1.0〜2.5%、Mg2.16〜
4.0%、Zn5.5%を越え9.5%以下を含有し、
さらに不純物としてのCuが0.3%未満、Siが0.
2%未満、Feが0.3%未満に規制され、残部がAl
および上記以外の不可避的不純物よりなるアルミニウム
合金を鋳造し、さらに展伸加工を行なって展伸材とする
にあたり、 鋳造後のいずれかの段階で400〜550℃の範囲内の
温度に0.5〜24時間加熱する析出処理を行ない、さ
らに展伸加工後の材料に対し、前記析出処理の後もしく
は析出処理と兼ねて、400〜550℃の範囲内の温度
に加熱して20℃/min以上の冷却速度で冷却する溶
体化処理−焼入れを行なうことを特徴とする、耐力が2
50N/mm以上であってかつ陽極酸化処理後の色調
が無光沢の暗灰色〜黒色である高強度アルミニウム合金
展伸材の製造方法。
2. Mn 1.0-2.5%, Mg 2.16-
4.0%, containing more than 5.5% Zn and 9.5% or less;
Further, Cu as an impurity is less than 0.3% and Si is 0.1%.
Less than 2%, Fe is less than 0.3%, the balance is Al
And casting an aluminum alloy consisting of unavoidable impurities other than the above, and further performing wrench processing to obtain a wrought material, at any stage after casting, at a temperature within the range of 400 to 550 ° C. After performing the precipitation treatment of heating for up to 24 hours, the material after stretching is heated to a temperature in the range of 400 to 550 ° C. after the precipitation treatment or also as the precipitation treatment, and the temperature is 20 ° C./min or more. Characterized by performing solution treatment-quenching at a cooling rate of 2
A method for producing a wrought high-strength aluminum alloy material having a color tone of 50 N / mm 2 or more and having a dull color from dark gray to black after anodizing.
【請求項3】 請求項2に記載の方法において、前記展
伸加工として、熱間加工を行ない、また前記析出処理を
熱間加工に先立つ鋳塊加熱として行ない、さらに前記溶
体化処理−焼入れを、熱間加工後に直ちに20℃/mi
n以上の冷却速度で冷却するか、または熱間加工後に改
めて400〜550℃に加熱して20℃/min以上の
冷却速度で冷却して行なうことを特徴とする、耐力が2
50N/mm以上であってかつ陽極酸化処理後の色調
が無光沢の暗灰色〜黒色である高強度アルミニウム合金
展伸材の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the drawing is performed by hot working, the precipitation is performed by ingot heating prior to hot working, and the solution treatment-quenching is performed. 20 ° C / mi immediately after hot working
cooling at a cooling rate of not less than n or at a cooling rate of not less than 20 ° C./min by heating to 400 to 550 ° C. again after hot working;
A method for producing a wrought high-strength aluminum alloy material having a color tone of 50 N / mm 2 or more and having a dull color from dark gray to black after anodizing.
【請求項4】 請求項3に記載の方法において、前記熱
間加工として、熱間圧延を行なうことを特徴とする、耐
力が250N/mm以上であってかつ陽極酸化処理後
の色調が無光沢の暗灰色〜黒色である高強度アルミニウ
ム合金展伸材の製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the hot working is performed by hot rolling, wherein the proof stress is 250 N / mm 2 or more and the color tone after the anodizing treatment is no. A method for producing a high-strength wrought aluminum alloy having a gloss of dark gray to black.
【請求項5】 請求項3に記載の方法において、前記熱
間加工として、熱間押出を行なうことを特徴とする、耐
力が250N/mm以上であってかつ陽極酸化処理後
の色調が無光沢の暗灰色〜黒色である高強度アルミニウ
ム合金展伸材の製造方法。
5. The method according to claim 3, wherein the hot working is performed by hot extrusion, wherein the proof stress is 250 N / mm 2 or more and the color tone after the anodizing treatment is no. A method for producing a high-strength wrought aluminum alloy having a gloss of dark gray to black.
【請求項6】 請求項2に記載の方法において、前記展
伸加工として、熱間圧延および冷間圧延を行ない、また
前記析出処理を、熱間圧延に先立つ鋳塊加熱として行な
い、さらに前記溶体化処理−焼入れを、冷間圧延後の冷
延板に対して行なうことを特徴とする、耐力が250N
/mm以上であってかつ陽極酸化処理後の色調が無光
沢の暗灰色〜黒色である高強度アルミニウム合金展伸材
の製造方法。
6. The method according to claim 2, wherein the drawing is performed by hot rolling and cold rolling, and the precipitation is performed by heating an ingot prior to hot rolling. Quenching treatment, characterized in that quenching is performed on the cold-rolled sheet after cold rolling, with a proof stress of 250 N
/ Mm 2 or more and a method for producing a wrought high-strength aluminum alloy material having a matte dark gray to black color after anodizing.
【請求項7】 請求項2から請求項6のいずれかの請求
項に記載の方法において、 前記溶体化処理−焼入れの後、80〜200℃の範囲内
の温度で1〜48時間加熱する高温時効処理を施すこと
を特徴とする、耐力が250N/mm以上であってか
つ陽極酸化処理後の色調が無光沢の暗灰色〜黒色である
高強度アルミニウム合金展伸材の製造方法。
7. The method according to claim 2, wherein after the solution treatment-quenching, heating is performed at a temperature in the range of 80 to 200 ° C. for 1 to 48 hours. A method for producing a wrought high-strength aluminum alloy material having a proof strength of 250 N / mm 2 or more and a matte dark gray to black color after anodizing, which is characterized by performing aging treatment.
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