JP3200523B2 - グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法 - Google Patents
グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法Info
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- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陽極酸化を施して使用
される用途のアルミニウム合金押出形材、特に装飾性が
要求されるサッシ、カーテンウォール、門扉等の建築内
外装用形材、あるいはオーディオ機器等の電気製品フレ
ームなどに使用されるグレー発色用時効硬化型アルミニ
ウム合金押出形材及びその製造方法に関するものであ
る。
される用途のアルミニウム合金押出形材、特に装飾性が
要求されるサッシ、カーテンウォール、門扉等の建築内
外装用形材、あるいはオーディオ機器等の電気製品フレ
ームなどに使用されるグレー発色用時効硬化型アルミニ
ウム合金押出形材及びその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、建
築用アルミニウム合金押出形材としては、耐食性が良い
こと、強度が高いこと、及び押出性がよいことから、Ｊ
ＩＳＡ６０００系、特に６０６３合金が多く用いられて
きた。これらの合金は、通常、陽極酸化処理を施して用
いられるが、その色はアルミニウム特有の銀白色（シル
バー）であり、さらに装飾性を高めるためＮｉ、Ｃｏ、
Ｓｎ等を含む電解液中で二次電解着色を行うが、これら
の色もブロンズ系の同系色に限られていた。一方、上記
以外の各種色調を有する建築用部材の需要も強く、特に
近年は落ちついた色調、質感を有する無彩色系のグレー
色が要求されている。
築用アルミニウム合金押出形材としては、耐食性が良い
こと、強度が高いこと、及び押出性がよいことから、Ｊ
ＩＳＡ６０００系、特に６０６３合金が多く用いられて
きた。これらの合金は、通常、陽極酸化処理を施して用
いられるが、その色はアルミニウム特有の銀白色（シル
バー）であり、さらに装飾性を高めるためＮｉ、Ｃｏ、
Ｓｎ等を含む電解液中で二次電解着色を行うが、これら
の色もブロンズ系の同系色に限られていた。一方、上記
以外の各種色調を有する建築用部材の需要も強く、特に
近年は落ちついた色調、質感を有する無彩色系のグレー
色が要求されている。
【０００３】陽極酸化処理によりグレー発色をする合金
としては、従来からＡｌ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｓｉ系合金、
あるいはＭｇを添加して時効硬化型合金としたＡｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ合金が知られている。これらのうち、発色元素
としてＦｅを含む合金の場合、濃色化するためにＦｅ量
を増加させると強度が低下し、また粗大なＡｌ−Ｆｅ化
合物を形成ししかも不均一に分布するため、陽極酸化時
に色むらを発生する等の問題があった。
としては、従来からＡｌ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｓｉ系合金、
あるいはＭｇを添加して時効硬化型合金としたＡｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ合金が知られている。これらのうち、発色元素
としてＦｅを含む合金の場合、濃色化するためにＦｅ量
を増加させると強度が低下し、また粗大なＡｌ−Ｆｅ化
合物を形成ししかも不均一に分布するため、陽極酸化時
に色むらを発生する等の問題があった。
【０００４】また、発色元素としてＳｉを含む合金の場
合、通常の熱処理条件、押出条件では発色に寄与する微
細な析出Ｓｉの量が少なく、濃色化が困難であった。さ
らに陽極酸化皮膜を厚くすることにより濃色化は可能で
あるが、陽極酸化処理に多量の電力を必要とし経済的で
はないこと、及び膜厚の増加とともに黄色味と赤味が増
し、本来目的としている無彩色系とは異なる色調になる
ことが問題であった。特にＭｇを添加した時効硬化型合
金の場合、時効処理時のＭｇ2 Ｓｉの析出反応によって
発色元素であるＳｉが消費されること、微細な析出Ｓｉ
の均一な分散化が困難なことなど、冶金学的な要素が複
雑に絡み合うため、強度を含め、希望する色調、濃さを
安定して再現性良く得ることは極めて困難であった。
合、通常の熱処理条件、押出条件では発色に寄与する微
細な析出Ｓｉの量が少なく、濃色化が困難であった。さ
らに陽極酸化皮膜を厚くすることにより濃色化は可能で
あるが、陽極酸化処理に多量の電力を必要とし経済的で
はないこと、及び膜厚の増加とともに黄色味と赤味が増
し、本来目的としている無彩色系とは異なる色調になる
ことが問題であった。特にＭｇを添加した時効硬化型合
金の場合、時効処理時のＭｇ2 Ｓｉの析出反応によって
発色元素であるＳｉが消費されること、微細な析出Ｓｉ
の均一な分散化が困難なことなど、冶金学的な要素が複
雑に絡み合うため、強度を含め、希望する色調、濃さを
安定して再現性良く得ることは極めて困難であった。
【０００５】したがって、本発明の目的は、上記のよう
な課題を解決し、ＪＩＳＡ６０６３Ｔ５処理合金と同等
の強度を有し、しかも陽極酸化処理によって無彩色系の
濃いグレー色を発現する時効硬化型アルミニウム合金形
材を提供することにある。さらに本発明の目的は、陽極
酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に安定して再現
性良く発色する高強度の時効硬化型アルミニウム合金形
材を生産性良く製造できる方法を提供することにある。
な課題を解決し、ＪＩＳＡ６０６３Ｔ５処理合金と同等
の強度を有し、しかも陽極酸化処理によって無彩色系の
濃いグレー色を発現する時効硬化型アルミニウム合金形
材を提供することにある。さらに本発明の目的は、陽極
酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に安定して再現
性良く発色する高強度の時効硬化型アルミニウム合金形
材を生産性良く製造できる方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明によれば、Ｓｉ ０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍ
ｇ ０．３〜０．６ｗｔ％、Ｆｅ ０．３ｗｔ％未満を
含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる合金ビ
レット、または上記成分の他にＴｉ ０．００５〜０．
１ｗｔ％単独もしくはＢ ０．００１〜０．０２ｗｔ％
と組み合わせて含有してなる合金ビレットを、３５０〜
４８０℃で２〜１２時間均熱化処理を施し、ビレット温
度３８０〜４５０℃の範囲で押出加工した後、１７０〜
２００℃の範囲で２〜８時間時効処理することによっ
て、金属Ｓｉ析出物のうちその大きさが０．１〜２μｍ
の析出物が全個数の８５％以上で均一に分布し、陽極酸
化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する押出形
材を得ることを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金
押出形材の製造方法が提供される。
め、本発明によれば、Ｓｉ ０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍ
ｇ ０．３〜０．６ｗｔ％、Ｆｅ ０．３ｗｔ％未満を
含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる合金ビ
レット、または上記成分の他にＴｉ ０．００５〜０．
１ｗｔ％単独もしくはＢ ０．００１〜０．０２ｗｔ％
と組み合わせて含有してなる合金ビレットを、３５０〜
４８０℃で２〜１２時間均熱化処理を施し、ビレット温
度３８０〜４５０℃の範囲で押出加工した後、１７０〜
２００℃の範囲で２〜８時間時効処理することによっ
て、金属Ｓｉ析出物のうちその大きさが０．１〜２μｍ
の析出物が全個数の８５％以上で均一に分布し、陽極酸
化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する押出形
材を得ることを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金
押出形材の製造方法が提供される。
【０００７】さらに本発明によれば、前記方法により、
Ｓｉ ０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．３〜０．６ｗｔ
％、Ｆｅ ０．３ｗｔ％未満を含有し、残部がＡｌ及び
不可避的不純物からなり、あるいは、Ｓｉ ０．９〜
３．０ｗｔ％、Ｍｇ ０．３〜０．６ｗｔ％、Ｆｅ
０．３ｗｔ％未満、及びＴｉ ０．００５〜０．１ｗｔ
％単独もしくはＢ ０．００１〜０．０２ｗｔ％と組み
合わせて含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からな
り、金属Ｓｉ析出物のうちその大きさが０．１〜２μｍ
の析出物が全個数の８５％以上で均一に分布しており、
陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する
ことを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金押出形材
が提供される。なお、本明細書中で言う無彩色系の濃い
グレー色とは、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定される物体
色の表示方法で表現した明度指数Ｌ* （明度：エルスタ
ー）、及びクロマティクネス指数ａ* （緑味〜赤味：エ
ースター）、ｂ* （青味〜黄味：ビースター）の値が、
それぞれ４５＜Ｌ* ＜８０、−１＜ａ* ＜１、０＜ｂ*
＜２の色調と定義される。
Ｓｉ ０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．３〜０．６ｗｔ
％、Ｆｅ ０．３ｗｔ％未満を含有し、残部がＡｌ及び
不可避的不純物からなり、あるいは、Ｓｉ ０．９〜
３．０ｗｔ％、Ｍｇ ０．３〜０．６ｗｔ％、Ｆｅ
０．３ｗｔ％未満、及びＴｉ ０．００５〜０．１ｗｔ
％単独もしくはＢ ０．００１〜０．０２ｗｔ％と組み
合わせて含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からな
り、金属Ｓｉ析出物のうちその大きさが０．１〜２μｍ
の析出物が全個数の８５％以上で均一に分布しており、
陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する
ことを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金押出形材
が提供される。なお、本明細書中で言う無彩色系の濃い
グレー色とは、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定される物体
色の表示方法で表現した明度指数Ｌ* （明度：エルスタ
ー）、及びクロマティクネス指数ａ* （緑味〜赤味：エ
ースター）、ｂ* （青味〜黄味：ビースター）の値が、
それぞれ４５＜Ｌ* ＜８０、−１＜ａ* ＜１、０＜ｂ*
＜２の色調と定義される。
【０００８】
【発明の作用及び態様】本発明者らは、前記した目的を
達成するために種々実験・検討を重ねた結果、時効硬化
型アルミニウム合金において、合金組成及び製造方法を
適切に制御することにより、ＪＩＳＡ６０６３ Ｔ５処
理合金と同等の強度を有し、しかも陽極酸化処理によっ
て無彩色系の濃いグレー色を発現する時効硬化型アルミ
ニウム合金押出形材が得られることを見い出し、本発明
を完成するに至った。すなわち、本発明の特徴は、原材
料としてＳｉ ０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．３〜
０．６ｗｔ％、Ｆｅ ０．３ｗｔ％未満を含有し、残部
がＡｌ及び不可避的不純物からなる合金ビレット、また
は上記成分の他にＴｉ ０．００５〜０．１ｗｔ％単独
もしくはＢ ０．００１〜０．０２ｗｔ％と組み合わせ
て含有してなる合金ビレットを用いると共に、これを３
５０〜４８０℃で２〜１２時間均熱化処理を施し、ビレ
ット温度３８０〜４５０℃の範囲で押出加工した後、１
７０〜２００℃の範囲で２〜８時間時効処理することに
あり、この特定組成の原材料（合金ビレット）と特定範
囲の熱処理・押出加工など製造条件の組合せにより、金
属Ｓｉ析出物のうちその大きさが０．１〜２μｍの析出
物が全個数の８５％以上で均一に分布し、陽極酸化後の
色調が無彩色系の濃いグレー色、すなわち４５＜Ｌ* ＜
８０、−１＜ａ* ＜１、０＜ｂ* ＜２の範囲の色調に発
色する押出形材を得るものである。
達成するために種々実験・検討を重ねた結果、時効硬化
型アルミニウム合金において、合金組成及び製造方法を
適切に制御することにより、ＪＩＳＡ６０６３ Ｔ５処
理合金と同等の強度を有し、しかも陽極酸化処理によっ
て無彩色系の濃いグレー色を発現する時効硬化型アルミ
ニウム合金押出形材が得られることを見い出し、本発明
を完成するに至った。すなわち、本発明の特徴は、原材
料としてＳｉ ０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．３〜
０．６ｗｔ％、Ｆｅ ０．３ｗｔ％未満を含有し、残部
がＡｌ及び不可避的不純物からなる合金ビレット、また
は上記成分の他にＴｉ ０．００５〜０．１ｗｔ％単独
もしくはＢ ０．００１〜０．０２ｗｔ％と組み合わせ
て含有してなる合金ビレットを用いると共に、これを３
５０〜４８０℃で２〜１２時間均熱化処理を施し、ビレ
ット温度３８０〜４５０℃の範囲で押出加工した後、１
７０〜２００℃の範囲で２〜８時間時効処理することに
あり、この特定組成の原材料（合金ビレット）と特定範
囲の熱処理・押出加工など製造条件の組合せにより、金
属Ｓｉ析出物のうちその大きさが０．１〜２μｍの析出
物が全個数の８５％以上で均一に分布し、陽極酸化後の
色調が無彩色系の濃いグレー色、すなわち４５＜Ｌ* ＜
８０、−１＜ａ* ＜１、０＜ｂ* ＜２の範囲の色調に発
色する押出形材を得るものである。
【０００９】以下、本発明について詳しく説明すると、
まず合金ビレットとしては、前記したように、Ｓｉ
０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ ０．３〜０．６ｗｔ％、
Ｆｅ０．３ｗｔ％未満を含有し、さらに必要に応じてＴ
ｉ０．００５〜０．１ｗｔ％単独もしくはＢ ０．００
１〜０．０２ｗｔ％と組み合わせて含み、残部がＡｌ及
び不可避的な不純物からなる組成のものを用いる。そこ
で、以下に上記金属成分の限定理由について説明する。
まず合金ビレットとしては、前記したように、Ｓｉ
０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ ０．３〜０．６ｗｔ％、
Ｆｅ０．３ｗｔ％未満を含有し、さらに必要に応じてＴ
ｉ０．００５〜０．１ｗｔ％単独もしくはＢ ０．００
１〜０．０２ｗｔ％と組み合わせて含み、残部がＡｌ及
び不可避的な不純物からなる組成のものを用いる。そこ
で、以下に上記金属成分の限定理由について説明する。
【００１０】Ｓｉは、時効処理により形材の強度を向上
させるとともに、陽極酸化時に金属Ｓｉ粒子として陽極
酸化皮膜中に均一に分布しグレー発色に寄与する重要な
元素である。すなわち、押出加工後の時効処理において
Ｍｇと結合してＭｇ2 Ｓｉを形成し、形材の強度を保証
する。一方、残りのＳｉは陽極酸化処理によって酸化さ
れずに金属Ｓｉとして皮膜中に残存し、この金属Ｓｉが
光を吸収することによってグレー色を発現する。グレー
発色させるためには、合金中のＳｉ量は化学量論的にＭ
ｇ量に対して重量比で０．６以上必要であるが、濃いグ
レー色を得るためには１．５以上が好ましい。したがっ
て、添加するＳｉ量は、後述するＭｇ量から０．９ｗｔ
％以上とする必要がある。一方、Ｓｉ量が３ｗｔ％を越
えると、濃色化の度合いは増すが、陽極酸化後の皮膜の
耐食性が不十分となり、さらに黄色味が増すことから、
本発明の目的である無彩色系とは異なる色調となる。
させるとともに、陽極酸化時に金属Ｓｉ粒子として陽極
酸化皮膜中に均一に分布しグレー発色に寄与する重要な
元素である。すなわち、押出加工後の時効処理において
Ｍｇと結合してＭｇ2 Ｓｉを形成し、形材の強度を保証
する。一方、残りのＳｉは陽極酸化処理によって酸化さ
れずに金属Ｓｉとして皮膜中に残存し、この金属Ｓｉが
光を吸収することによってグレー色を発現する。グレー
発色させるためには、合金中のＳｉ量は化学量論的にＭ
ｇ量に対して重量比で０．６以上必要であるが、濃いグ
レー色を得るためには１．５以上が好ましい。したがっ
て、添加するＳｉ量は、後述するＭｇ量から０．９ｗｔ
％以上とする必要がある。一方、Ｓｉ量が３ｗｔ％を越
えると、濃色化の度合いは増すが、陽極酸化後の皮膜の
耐食性が不十分となり、さらに黄色味が増すことから、
本発明の目的である無彩色系とは異なる色調となる。
【００１１】ところで、合金中の金属Ｓｉは、鋳造凝固
時の晶出Ｓｉ粒子と均熱化処理時に析出する析出Ｓｉ粒
子に分けられるが、晶出Ｓｉはその大きさが数μｍ〜３
０μｍと大きく、発色に寄与しないことが知られてい
る。これに対し、析出Ｓｉは均熱化処理条件にもよる
が、一般的に粒子径が小さくかつその数が多いことか
ら、入射光の吸収点として有効に働く。本発明者らは、
添加Ｓｉ量と析出Ｓｉ粒子径及び濃色化との度合いを綿
密に検討した結果、少ないＳｉ量で最も有効に働かせ濃
色のグレー色を得るためには、析出粒子のうちその粒径
が０．１〜２μｍの範囲のものが全体の８５％以上存在
することが必要であるという知見を得た。
時の晶出Ｓｉ粒子と均熱化処理時に析出する析出Ｓｉ粒
子に分けられるが、晶出Ｓｉはその大きさが数μｍ〜３
０μｍと大きく、発色に寄与しないことが知られてい
る。これに対し、析出Ｓｉは均熱化処理条件にもよる
が、一般的に粒子径が小さくかつその数が多いことか
ら、入射光の吸収点として有効に働く。本発明者らは、
添加Ｓｉ量と析出Ｓｉ粒子径及び濃色化との度合いを綿
密に検討した結果、少ないＳｉ量で最も有効に働かせ濃
色のグレー色を得るためには、析出粒子のうちその粒径
が０．１〜２μｍの範囲のものが全体の８５％以上存在
することが必要であるという知見を得た。
【００１２】図１乃至図３は、種々のＳｉ含有量のアル
ミニウム合金押出形材の析出Ｓｉ粒子の粒度分布につい
て透過電子顕微鏡で調べた具体的な実例である。なお、
析出Ｓｉの粒子径と個数は、透過電子顕微鏡で任意の部
分を数か所写真撮影し、粒径別に個数を積算したもので
ある。また、各押出形材はＡｌ−ｘＳｉ（ｘ＝０．９，
１．８又は３．０ｗｔ％）−０．５５Ｍｇ−０．１５Ｆ
ｅ−０．０１Ｔｉの組成の合金ビレットを４００℃で７
時間均熱化処理し、ビレット温度４３０℃で押出加工し
た後、１９０℃で４時間Ｔ５時効処理したものである。
いずれの組成の場合でも、析出粒子径０．１〜２μｍの
範囲のものが全体の８５％以上存在していることがわか
る。一方、析出粒子径が２μｍ以上のものが多い場合に
は、図１乃至図３に示すものに比べ、濃色化の度合いは
小さく薄いグレー色となる。また、析出粒子径が０．１
μｍ未満のものが多い場合には黄色味を帯び、本発明の
無彩色系のグレー色とは異なる色調となった。このよう
に、析出Ｓｉの８５％以上が粒子径０．１〜２μｍの範
囲のＳｉ析出粒子を合金中に均一に分散させることが本
発明の大きな要点である。
ミニウム合金押出形材の析出Ｓｉ粒子の粒度分布につい
て透過電子顕微鏡で調べた具体的な実例である。なお、
析出Ｓｉの粒子径と個数は、透過電子顕微鏡で任意の部
分を数か所写真撮影し、粒径別に個数を積算したもので
ある。また、各押出形材はＡｌ−ｘＳｉ（ｘ＝０．９，
１．８又は３．０ｗｔ％）−０．５５Ｍｇ−０．１５Ｆ
ｅ−０．０１Ｔｉの組成の合金ビレットを４００℃で７
時間均熱化処理し、ビレット温度４３０℃で押出加工し
た後、１９０℃で４時間Ｔ５時効処理したものである。
いずれの組成の場合でも、析出粒子径０．１〜２μｍの
範囲のものが全体の８５％以上存在していることがわか
る。一方、析出粒子径が２μｍ以上のものが多い場合に
は、図１乃至図３に示すものに比べ、濃色化の度合いは
小さく薄いグレー色となる。また、析出粒子径が０．１
μｍ未満のものが多い場合には黄色味を帯び、本発明の
無彩色系のグレー色とは異なる色調となった。このよう
に、析出Ｓｉの８５％以上が粒子径０．１〜２μｍの範
囲のＳｉ析出粒子を合金中に均一に分散させることが本
発明の大きな要点である。
【００１３】Ｍｇは時効硬化型アルミニウム合金では必
須元素であり、製造工程の最終時効熱処理時にＭｇ2 Ｓ
ｉとして析出することにより強度を保証する。Ｍｇ量が
０．３％未満では、目的とする６０６３ Ｔ５処理材な
みの強度は得られない。したがって、Ｍｇ量の下限は
０．３ｗｔ％とする必要がある。一方、０．６ｗｔ％を
越えると、強度は高くなるが、極端に押出性が低下し、
また析出したＭｇ2 Ｓｉが陽極酸化皮膜中に多量に存在
することにより発色状態が変化し、黄色味を帯びてくる
ため、好ましくない。
須元素であり、製造工程の最終時効熱処理時にＭｇ2 Ｓ
ｉとして析出することにより強度を保証する。Ｍｇ量が
０．３％未満では、目的とする６０６３ Ｔ５処理材な
みの強度は得られない。したがって、Ｍｇ量の下限は
０．３ｗｔ％とする必要がある。一方、０．６ｗｔ％を
越えると、強度は高くなるが、極端に押出性が低下し、
また析出したＭｇ2 Ｓｉが陽極酸化皮膜中に多量に存在
することにより発色状態が変化し、黄色味を帯びてくる
ため、好ましくない。
【００１４】Ｆｅは合金鋳造時の鋳造割れを緩和し、鋳
造速度を向上させる為に添加される。しかし、０．３ｗ
ｔ％以上添加すると、粗大なＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物
の生成により、色むらの原因となり均一な発色が損なわ
れると共に、強度も低下することから、Ｆｅ量の上限は
０．３ｗｔ％とする必要がある。なお、Ｆｅ添加による
上記効果を十分に発揮させるためには、Ｆｅ量は０．０
１ｗｔ％以上とすることが好ましい。
造速度を向上させる為に添加される。しかし、０．３ｗ
ｔ％以上添加すると、粗大なＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物
の生成により、色むらの原因となり均一な発色が損なわ
れると共に、強度も低下することから、Ｆｅ量の上限は
０．３ｗｔ％とする必要がある。なお、Ｆｅ添加による
上記効果を十分に発揮させるためには、Ｆｅ量は０．０
１ｗｔ％以上とすることが好ましい。
【００１５】本発明においては、前記成分の他に、結晶
粒を微細化して、押出加工性を向上させるために、Ｔｉ
単独あるいはＴｉとＢを組み合わせて添加することがで
きる。しかしながら、Ｔｉ、Ｂ含有の母合金の価格は通
常のアルミニウム合金に比べて高いため、経済コストを
考慮しながら選択する必要がある。また添加する場合、
Ｔｉが０．００５ｗｔ％未満では上記の効果が発揮され
ず、一方、０．１ｗｔ％を越えると、粗大なＴｉＡｌ3
の生成により、形材表面にストリークやケズレを発生し
外観を損なう可能性があるため、０．００５〜０．１ｗ
ｔ％とする必要がある。Ｔｉと組み合わせて添加するＢ
も同様の理由で０．００１〜０．０２ｗｔ％とする必要
がある。
粒を微細化して、押出加工性を向上させるために、Ｔｉ
単独あるいはＴｉとＢを組み合わせて添加することがで
きる。しかしながら、Ｔｉ、Ｂ含有の母合金の価格は通
常のアルミニウム合金に比べて高いため、経済コストを
考慮しながら選択する必要がある。また添加する場合、
Ｔｉが０．００５ｗｔ％未満では上記の効果が発揮され
ず、一方、０．１ｗｔ％を越えると、粗大なＴｉＡｌ3
の生成により、形材表面にストリークやケズレを発生し
外観を損なう可能性があるため、０．００５〜０．１ｗ
ｔ％とする必要がある。Ｔｉと組み合わせて添加するＢ
も同様の理由で０．００１〜０．０２ｗｔ％とする必要
がある。
【００１６】上記組成の合金ビレットは、本発明に従っ
て熱処理及び押出加工に付される。具体的には前記組成
の合金組成の溶湯を常法に従って鋳造し、その後３５０
〜４８０℃の範囲で２〜１２時間均熱化処理を施し、ビ
レット温度３８０〜４５０℃の範囲で押出加工した後、
１７０〜２００℃の範囲で２〜８時間時効処理すること
によって、金属Ｓｉ析出物のうちその大きさが０．１〜
２μｍの析出物が全個数の８５％以上で均一に分布し、
陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する
アルミニウム合金押出形材が得られる。以下、各工程に
ついて詳しく説明する。
て熱処理及び押出加工に付される。具体的には前記組成
の合金組成の溶湯を常法に従って鋳造し、その後３５０
〜４８０℃の範囲で２〜１２時間均熱化処理を施し、ビ
レット温度３８０〜４５０℃の範囲で押出加工した後、
１７０〜２００℃の範囲で２〜８時間時効処理すること
によって、金属Ｓｉ析出物のうちその大きさが０．１〜
２μｍの析出物が全個数の８５％以上で均一に分布し、
陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する
アルミニウム合金押出形材が得られる。以下、各工程に
ついて詳しく説明する。
【００１７】鋳造後の均熱化処理工程は、アルミニウム
中に固溶したＳｉを微細に析出させ、後の陽極酸化時に
濃いグレー色を発現させるための重要な工程である。適
正な処理条件を選択することにり、発色に寄与する析出
Ｓｉの粒径を制御し、同一Ｓｉ量で最も効率よく濃色化
を達成することが重要である。処理温度が３５０℃未満
では、析出Ｓｉの粒子径が０．１μｍ以下のものが多く
なり、色調が黄色味を帯びるようになるため適切ではな
い。また、Ｍｇ2 Ｓｉが粗大に析出し、後の押出加工時
に再固溶しきれずに最終形材の強度が低下する恐れがあ
る。一方、処理温度が４８０℃を越えると、金属Ｓｉの
析出反応が促進され、粒径が２μｍ以上に成長し、発色
に寄与しなくなり、同一組成でも淡色化するようにな
る。したがって、均熱化の処理温度は３５０〜４８０℃
の範囲にする必要があり、処理時間も各温度に対応させ
て２〜１２時間の範囲にする必要がある。さらに安定し
た色調を得るためには、処理温度３８０〜４３０℃、処
理時間５〜１０時間が好ましい。
中に固溶したＳｉを微細に析出させ、後の陽極酸化時に
濃いグレー色を発現させるための重要な工程である。適
正な処理条件を選択することにり、発色に寄与する析出
Ｓｉの粒径を制御し、同一Ｓｉ量で最も効率よく濃色化
を達成することが重要である。処理温度が３５０℃未満
では、析出Ｓｉの粒子径が０．１μｍ以下のものが多く
なり、色調が黄色味を帯びるようになるため適切ではな
い。また、Ｍｇ2 Ｓｉが粗大に析出し、後の押出加工時
に再固溶しきれずに最終形材の強度が低下する恐れがあ
る。一方、処理温度が４８０℃を越えると、金属Ｓｉの
析出反応が促進され、粒径が２μｍ以上に成長し、発色
に寄与しなくなり、同一組成でも淡色化するようにな
る。したがって、均熱化の処理温度は３５０〜４８０℃
の範囲にする必要があり、処理時間も各温度に対応させ
て２〜１２時間の範囲にする必要がある。さらに安定し
た色調を得るためには、処理温度３８０〜４３０℃、処
理時間５〜１０時間が好ましい。
【００１８】上記均熱化処理の後には、所定の形状に成
形する押出加工を行う。押出加工時には、良好な成形性
を確保するため、ビレット（鋳塊）を加熱する必要があ
るが、ビレット温度が３８０℃未満では押出性が著しく
低下し、実用的ではない。一方、ビレット温度が４５０
℃を越えると、均熱化処理で微細に析出したＳｉの合金
中への再固溶が始まり、陽極酸化後の色調が黄色味を帯
びてくること、さらには全体の色調が薄くなってしまう
ため、ビレット加熱温度は３８０〜４５０℃にする必要
がある。
形する押出加工を行う。押出加工時には、良好な成形性
を確保するため、ビレット（鋳塊）を加熱する必要があ
るが、ビレット温度が３８０℃未満では押出性が著しく
低下し、実用的ではない。一方、ビレット温度が４５０
℃を越えると、均熱化処理で微細に析出したＳｉの合金
中への再固溶が始まり、陽極酸化後の色調が黄色味を帯
びてくること、さらには全体の色調が薄くなってしまう
ため、ビレット加熱温度は３８０〜４５０℃にする必要
がある。
【００１９】時効硬化型合金の特徴は、合金成形の最終
工程で熱処理を施し、Ｍｇ2 Ｓｉの析出を促すことによ
り所定の強度を得ることである。本発明合金の場合、強
度と色調を同時に満足させるため処理条件の設定は重要
である。すなわち、１７０℃未満の温度あるいは２時間
以内の条件ではＭｇ2 Ｓｉの析出が十分ではなく、６０
６３ Ｔ５処理合金並の強度は得られない。一方、時効
処理温度が２００℃を越えるかあるいは８時間を越える
と、Ｍｇ2 Ｓｉの析出が促進され、強度は十分に得られ
るが、多量に析出したＭｇ2 Ｓｉが陽極酸化後の皮膜に
存在することにより発色状態が変化し、黄色味を帯び、
さらに均一性が損なわれる。さらに処理温度を高くした
り、処理時間を長くすると、強度の低下を招く。したが
って、時効処理条件は１７０〜２００℃、２〜８時間の
範囲に規定する必要がある。なお、上記の条件の範囲内
であれば二段時効等の処理を行っても差し支えない。
工程で熱処理を施し、Ｍｇ2 Ｓｉの析出を促すことによ
り所定の強度を得ることである。本発明合金の場合、強
度と色調を同時に満足させるため処理条件の設定は重要
である。すなわち、１７０℃未満の温度あるいは２時間
以内の条件ではＭｇ2 Ｓｉの析出が十分ではなく、６０
６３ Ｔ５処理合金並の強度は得られない。一方、時効
処理温度が２００℃を越えるかあるいは８時間を越える
と、Ｍｇ2 Ｓｉの析出が促進され、強度は十分に得られ
るが、多量に析出したＭｇ2 Ｓｉが陽極酸化後の皮膜に
存在することにより発色状態が変化し、黄色味を帯び、
さらに均一性が損なわれる。さらに処理温度を高くした
り、処理時間を長くすると、強度の低下を招く。したが
って、時効処理条件は１７０〜２００℃、２〜８時間の
範囲に規定する必要がある。なお、上記の条件の範囲内
であれば二段時効等の処理を行っても差し支えない。
【００２０】以上のように合金の成分条件及び押出加工
条件を規制してＳｉの析出状態を制御することにより、
ＪＩＳＡ６０６３ Ｔ５処理合金と同等の強度を有し、
しかも陽極酸化処理によって無彩色系の濃いグレー色を
発現する時効硬化型アルミニウム合金押出形材を得るこ
とができる。
条件を規制してＳｉの析出状態を制御することにより、
ＪＩＳＡ６０６３ Ｔ５処理合金と同等の強度を有し、
しかも陽極酸化処理によって無彩色系の濃いグレー色を
発現する時効硬化型アルミニウム合金押出形材を得るこ
とができる。
【００２１】
【実施例】以下、実施例を示して本発明について具体的
に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるもので
ないことはもとよりである。
に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるもので
ないことはもとよりである。
【００２２】実施例１ 下記表１に示す組成の合金をホットトップ型鋳造炉で鋳
造後、４１０℃で７時間均熱化処理を施した後、ビレッ
ト温度４００℃に加熱し押出加工を行い、所定の形状に
成形した。この形材を処理温度１９０℃で４時間時効処
理を施し、その後すみやかに陽極酸化処理を行った。陽
極酸化処理は、硫酸浴を用いて行い、その濃度、温度、
電流密度等の条件及び前処理、封孔処理などは通常一般
に用いられる方法で行った。なお、陽極酸化皮膜の厚さ
は２０μｍになるように調整した。得られた試料の色調
は、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定される表示方法に従い
表現し、前述の定義を基に判定した。また、材料特性と
して機械的性質を測定し、対象としている６０６３ Ｔ
５処理材と比較し、評価した。さらに皮膜の耐食性につ
いてＪＩＳ Ｈ ８６０１に基づいてＣＡＳＳ試験を行
い、６０６３ Ｔ５処理材と同等の場合を○、劣る場合
を×とした。これらの結果を表２に示す。
造後、４１０℃で７時間均熱化処理を施した後、ビレッ
ト温度４００℃に加熱し押出加工を行い、所定の形状に
成形した。この形材を処理温度１９０℃で４時間時効処
理を施し、その後すみやかに陽極酸化処理を行った。陽
極酸化処理は、硫酸浴を用いて行い、その濃度、温度、
電流密度等の条件及び前処理、封孔処理などは通常一般
に用いられる方法で行った。なお、陽極酸化皮膜の厚さ
は２０μｍになるように調整した。得られた試料の色調
は、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定される表示方法に従い
表現し、前述の定義を基に判定した。また、材料特性と
して機械的性質を測定し、対象としている６０６３ Ｔ
５処理材と比較し、評価した。さらに皮膜の耐食性につ
いてＪＩＳ Ｈ ８６０１に基づいてＣＡＳＳ試験を行
い、６０６３ Ｔ５処理材と同等の場合を○、劣る場合
を×とした。これらの結果を表２に示す。
【表１】
【００２３】
【表２】 表２から明らかなように、本発明の合金形材Ｎｏ．１〜
１２は、いずれも６０６３合金なみの強度を持ち、耐
力、伸びとも十分に満足するものである。また、色調を
表す指標であるＬ* 、ａ* 、ｂ* 値も本発明で規定する
範囲内に入っており、耐食性も良好である。
１２は、いずれも６０６３合金なみの強度を持ち、耐
力、伸びとも十分に満足するものである。また、色調を
表す指標であるＬ* 、ａ* 、ｂ* 値も本発明で規定する
範囲内に入っており、耐食性も良好である。
【００２４】これに対し、比較例のＮｏ．１３はＭｇ含
有量が０．２ｗｔ％と低い試料であるが、引張強さが１
５．１ｋｇｆ／ｍｍ2 とＪＩＳ規格に定められた６０６
３Ｔ５処理材の強度（１６．０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上）を
満足していない。０．２％耐力についても同様である。
Ｎｏ．１４はＭｇ含有量が０．７ｗｔ％と高いため機械
的性質は満足するが、Ｍｇ2 Ｓｉの析出量が多いため色
調が黄色味を帯び（ｂ* 値：２．１５）、本発明の目的
とする無彩色系の色調とは異なっている。
有量が０．２ｗｔ％と低い試料であるが、引張強さが１
５．１ｋｇｆ／ｍｍ2 とＪＩＳ規格に定められた６０６
３Ｔ５処理材の強度（１６．０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上）を
満足していない。０．２％耐力についても同様である。
Ｎｏ．１４はＭｇ含有量が０．７ｗｔ％と高いため機械
的性質は満足するが、Ｍｇ2 Ｓｉの析出量が多いため色
調が黄色味を帯び（ｂ* 値：２．１５）、本発明の目的
とする無彩色系の色調とは異なっている。
【００２５】Ｎｏ．１５はＳｉ含有量が０．６ｗｔ％と
低いため、色濃度を表すＬ*値が８２．３と高く、本発
明で規定する４５＜Ｌ*値＜８０を外れており、色調が
淡くなっている。本合金でも陽極酸化皮膜の厚さを厚く
すれば濃いグレー色を得ることは可能であるが、前述の
ように膜厚は陽極酸化処理の通電量とも比例するので多
量の電力を必要とし、経済的ではない。Ｎｏ．１６はＳ
ｉ含有量が３．５ｗｔ％と高い合金であり、機械的性
質、色調とも満足するものであるが、析出した金属Ｓｉ
が皮膜中に多量に存在し、陽極酸化皮膜の本来の目的で
ある耐食性が十分ではない。
低いため、色濃度を表すＬ*値が８２．３と高く、本発
明で規定する４５＜Ｌ*値＜８０を外れており、色調が
淡くなっている。本合金でも陽極酸化皮膜の厚さを厚く
すれば濃いグレー色を得ることは可能であるが、前述の
ように膜厚は陽極酸化処理の通電量とも比例するので多
量の電力を必要とし、経済的ではない。Ｎｏ．１６はＳ
ｉ含有量が３．５ｗｔ％と高い合金であり、機械的性
質、色調とも満足するものであるが、析出した金属Ｓｉ
が皮膜中に多量に存在し、陽極酸化皮膜の本来の目的で
ある耐食性が十分ではない。
【００２６】実施例２ 表１に示した本発明合金のうち、Ｎｏ．５、６及び８に
ついて下記表３に示す製造条件で合金形材を製造し、実
施例１と同様の評価を行い、さらにそれに加えて、析出
Ｓｉ全体の個数に対する０．１〜２μｍの粒径のＳｉ量
の割合（個数比率）及び押出性の評価を行った。ここ
で、析出Ｓｉの粒子径と個数は、透過電子顕微鏡で任意
の部分を数か所写真撮影し、粒径別に個数を積算した。
また、押出性の評価は、所定の速度で押出を行い、各試
料（押出材）の表面にケズレ、ピックアップ等が無く、
品質上問題がない試料を合格とした。尚、陽極酸化処理
については実施例１と同様の処理をした。その結果を表
４に示す。
ついて下記表３に示す製造条件で合金形材を製造し、実
施例１と同様の評価を行い、さらにそれに加えて、析出
Ｓｉ全体の個数に対する０．１〜２μｍの粒径のＳｉ量
の割合（個数比率）及び押出性の評価を行った。ここ
で、析出Ｓｉの粒子径と個数は、透過電子顕微鏡で任意
の部分を数か所写真撮影し、粒径別に個数を積算した。
また、押出性の評価は、所定の速度で押出を行い、各試
料（押出材）の表面にケズレ、ピックアップ等が無く、
品質上問題がない試料を合格とした。尚、陽極酸化処理
については実施例１と同様の処理をした。その結果を表
４に示す。
【表３】
【００２７】
【表４】 表４中、試料Ｎｏ．１〜１０に示した本発明による製造
方法で作製した試料は、表２に示した６０６３合金と同
等の機械的性質を持ち、しかも色調も本発明で規定する
範囲内に入っており、さらに生産性に大きく影響を及ぼ
す押出性も良好であった。
方法で作製した試料は、表２に示した６０６３合金と同
等の機械的性質を持ち、しかも色調も本発明で規定する
範囲内に入っており、さらに生産性に大きく影響を及ぼ
す押出性も良好であった。
【００２８】これに対し、比較例のＮｏ．１１〜１３は
均熱処理温度が低く、黄色味を表すｂ* 値が本発明の合
金形材に比べ著しく大きくなっており、本発明の目的と
する無彩色系のグレーとは大きく異なる。これは、前述
のように析出した金属Ｓｉの多くが粒径０．１μｍ以下
であることに起因している。さらに、引張強さも本発明
の合金形材に比べ４〜５ｋｇｆ／ｍｍ2 低い値であり、
同一合金組成の本発明形材の特性を十分に発揮している
とは言えない。Ｎｏ．１４〜１６は均熱化処理温度を高
く設定して作製した試料であるが、処理温度が高いため
析出したＳｉが成長し、粒径が大きくなり発色に寄与す
る微細な析出Ｓｉが少なくなったため、色濃度を表すＬ
* 値は本発明の合金形材に比べ高く（淡く）なってい
る。特に、Ｎｏ．１４とＮｏ．１６ではその傾向が顕著
であり、同一組成の試料（Ｎｏ．１とＮｏ．７）に比
べ、１０以上の差が認められる。
均熱処理温度が低く、黄色味を表すｂ* 値が本発明の合
金形材に比べ著しく大きくなっており、本発明の目的と
する無彩色系のグレーとは大きく異なる。これは、前述
のように析出した金属Ｓｉの多くが粒径０．１μｍ以下
であることに起因している。さらに、引張強さも本発明
の合金形材に比べ４〜５ｋｇｆ／ｍｍ2 低い値であり、
同一合金組成の本発明形材の特性を十分に発揮している
とは言えない。Ｎｏ．１４〜１６は均熱化処理温度を高
く設定して作製した試料であるが、処理温度が高いため
析出したＳｉが成長し、粒径が大きくなり発色に寄与す
る微細な析出Ｓｉが少なくなったため、色濃度を表すＬ
* 値は本発明の合金形材に比べ高く（淡く）なってい
る。特に、Ｎｏ．１４とＮｏ．１６ではその傾向が顕著
であり、同一組成の試料（Ｎｏ．１とＮｏ．７）に比
べ、１０以上の差が認められる。
【００２９】Ｎｏ．１７〜１９は押出時のビレット温度
を低く設定した試料であるが、押出性が極めて悪く、時
には詰まり等を発生し、実生産を考慮した場合、生産性
の観点から適する製造条件ではない。また、機械的特性
も均熱化処理時に析出したＭｇ2 Ｓｉがビレット加熱時
に十分再固溶しきれず、最終工程の時効処理を施しても
満足する強度が得られない。逆にビレット加熱温度を高
くした試料Ｎｏ．２０〜２２では、押出性は良好である
が、析出Ｓｉが合金中に再固溶し始め、Ｌ* 値の違いか
らも明らかなように、同一合金組成の本発明形材に比べ
薄くなる傾向を示す。
を低く設定した試料であるが、押出性が極めて悪く、時
には詰まり等を発生し、実生産を考慮した場合、生産性
の観点から適する製造条件ではない。また、機械的特性
も均熱化処理時に析出したＭｇ2 Ｓｉがビレット加熱時
に十分再固溶しきれず、最終工程の時効処理を施しても
満足する強度が得られない。逆にビレット加熱温度を高
くした試料Ｎｏ．２０〜２２では、押出性は良好である
が、析出Ｓｉが合金中に再固溶し始め、Ｌ* 値の違いか
らも明らかなように、同一合金組成の本発明形材に比べ
薄くなる傾向を示す。
【００３０】Ｎｏ．２３〜２８は時効処理温度を変えて
作製した試料である。時効処理温度を１５０℃と低くし
た試料は、色調は満足するが、引張強さは１６ｋｇｆ／
ｍｍ2 以下と本発明の製造方法で作製した試料に比べ６
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上も低く、合金組成の特性を効果的に
発揮しているとは言えない。また、時効処理時間を長く
すれば強度は上がるが、生産性の観点から効率的なもの
ではない。時効処理温度を高く設定した場合も同様であ
り、本発明の製造方法で作製した試料に比べ強度が低く
なっている。また、黄色味を表すｂ* 値も本発明の同一
合金組成の試料に比べ大きくなっており、本発明の目的
とする６０６３ Ｔ５処理合金なみの強度を有し、しか
も陽極酸化処理により無彩色系の濃いグレー色に発色す
る合金を最も効果的に達成する方法とは言いがたい。
作製した試料である。時効処理温度を１５０℃と低くし
た試料は、色調は満足するが、引張強さは１６ｋｇｆ／
ｍｍ2 以下と本発明の製造方法で作製した試料に比べ６
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上も低く、合金組成の特性を効果的に
発揮しているとは言えない。また、時効処理時間を長く
すれば強度は上がるが、生産性の観点から効率的なもの
ではない。時効処理温度を高く設定した場合も同様であ
り、本発明の製造方法で作製した試料に比べ強度が低く
なっている。また、黄色味を表すｂ* 値も本発明の同一
合金組成の試料に比べ大きくなっており、本発明の目的
とする６０６３ Ｔ５処理合金なみの強度を有し、しか
も陽極酸化処理により無彩色系の濃いグレー色に発色す
る合金を最も効果的に達成する方法とは言いがたい。
【００３１】実施例３ 下記表５に示す組成の合金をホットトップ型鋳造炉で鋳
造後、４１０℃で７時間均熱化処理を施した後、ビレッ
ト温度４００℃に加熱し押出加工を行い、所定の形状に
成形した。この形材を処理温度１９０℃で４時間時効処
理を施し、その後すみやかに陽極酸化処理を行った。陽
極酸化処理は、硫酸浴を用いて行い、その濃度、温度、
電流密度等の条件及び前処理、封孔処理などは通常一般
に用いられる方法で行った。なお、陽極酸化皮膜の厚さ
は２０μｍになるように調整した。得られた試料の色調
は、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定される表示方法に従い
表現し、前述の定義を基に判定した。また、材料特性と
して機械的性質を測定し、対象としている６０６３ Ｔ
５処理材と比較し、評価した。さらに皮膜の耐食性につ
いてＪＩＳ Ｈ ８６０１に基づいてＣＡＳＳ試験を行
い、６０６３ Ｔ５処理材と同等の場合を○とした。こ
れらの結果を表６に示す。
造後、４１０℃で７時間均熱化処理を施した後、ビレッ
ト温度４００℃に加熱し押出加工を行い、所定の形状に
成形した。この形材を処理温度１９０℃で４時間時効処
理を施し、その後すみやかに陽極酸化処理を行った。陽
極酸化処理は、硫酸浴を用いて行い、その濃度、温度、
電流密度等の条件及び前処理、封孔処理などは通常一般
に用いられる方法で行った。なお、陽極酸化皮膜の厚さ
は２０μｍになるように調整した。得られた試料の色調
は、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定される表示方法に従い
表現し、前述の定義を基に判定した。また、材料特性と
して機械的性質を測定し、対象としている６０６３ Ｔ
５処理材と比較し、評価した。さらに皮膜の耐食性につ
いてＪＩＳ Ｈ ８６０１に基づいてＣＡＳＳ試験を行
い、６０６３ Ｔ５処理材と同等の場合を○とした。こ
れらの結果を表６に示す。
【表５】
【００３２】
【表６】 表６から明らかなように、本発明の合金形材Ｎｏ．１〜
１２は、いずれも６０６３合金なみの強度を持ち、耐
力、伸びとも十分に満足するものである。また、色調を
表す指標であるＬ* 、ａ* 、ｂ* 値も本発明で規定する
範囲内に入っており、耐食性も良好である。
１２は、いずれも６０６３合金なみの強度を持ち、耐
力、伸びとも十分に満足するものである。また、色調を
表す指標であるＬ* 、ａ* 、ｂ* 値も本発明で規定する
範囲内に入っており、耐食性も良好である。
【００３３】実施例４ 表５に示した本発明合金のうち、Ｎｏ．３、９及び１０
について下記表７に示す製造条件で合金形材を製造し、
実施例２と同様の評価を行った。尚、陽極酸化処理につ
いては実施例３と同様の処理をした。その結果を表８に
示す。
について下記表７に示す製造条件で合金形材を製造し、
実施例２と同様の評価を行った。尚、陽極酸化処理につ
いては実施例３と同様の処理をした。その結果を表８に
示す。
【表７】
【００３４】
【表８】 表８中、試料Ｎｏ．１〜１０に示した本発明による製造
方法で作製した試料は、表２に示した６０６３合金と同
等の機械的性質を持ち、しかも色調も本発明で規定する
範囲内に入っており、さらに生産性に大きく影響を及ぼ
す押出性も良好であった。
方法で作製した試料は、表２に示した６０６３合金と同
等の機械的性質を持ち、しかも色調も本発明で規定する
範囲内に入っており、さらに生産性に大きく影響を及ぼ
す押出性も良好であった。
【００３５】これに対し、比較例のＮｏ．１１〜１３は
均熱処理温度が低く、黄色味を表すｂ* 値が本発明の合
金形材に比べ著しく大きくなっており、本発明の目的と
する無彩色系のグレーとは大きく異なる。これは、前述
のように析出した金属Ｓｉの多くが粒径０．１μｍ以下
であることに起因している。さらに、引張強さも本発明
の合金形材に比べ４〜５ｋｇｆ／ｍｍ2 低い値であり、
同一合金組成の本発明形材の特性を十分に発揮している
とは言えない。Ｎｏ．１４〜１６は均熱化処理温度を高
く設定して作製した試料であるが、処理温度が高いため
析出したＳｉが成長し、粒径が大きくなり発色に寄与す
る微細な析出Ｓｉが少なくなったため、色濃度を表すＬ
* 値は本発明の合金形材に比べ高く（淡く）なってい
る。特に、Ｎｏ．１４とＮｏ．１６ではその傾向が顕著
であり、同一組成の試料（Ｎｏ．１とＮｏ．７）に比
べ、１０以上の差が認められる。
均熱処理温度が低く、黄色味を表すｂ* 値が本発明の合
金形材に比べ著しく大きくなっており、本発明の目的と
する無彩色系のグレーとは大きく異なる。これは、前述
のように析出した金属Ｓｉの多くが粒径０．１μｍ以下
であることに起因している。さらに、引張強さも本発明
の合金形材に比べ４〜５ｋｇｆ／ｍｍ2 低い値であり、
同一合金組成の本発明形材の特性を十分に発揮している
とは言えない。Ｎｏ．１４〜１６は均熱化処理温度を高
く設定して作製した試料であるが、処理温度が高いため
析出したＳｉが成長し、粒径が大きくなり発色に寄与す
る微細な析出Ｓｉが少なくなったため、色濃度を表すＬ
* 値は本発明の合金形材に比べ高く（淡く）なってい
る。特に、Ｎｏ．１４とＮｏ．１６ではその傾向が顕著
であり、同一組成の試料（Ｎｏ．１とＮｏ．７）に比
べ、１０以上の差が認められる。
【００３６】Ｎｏ．１７〜１９は押出時のビレット温度
を低く設定した試料であるが、押出性が極めて悪く、時
には詰まり等を発生し、実生産を考慮した場合、生産性
の観点から適する製造条件ではない。また、機械的特性
も均熱化処理時に析出したＭｇ2 Ｓｉがビレット加熱時
に十分再固溶しきれず、最終工程の時効処理を施しても
満足する強度が得られない。
を低く設定した試料であるが、押出性が極めて悪く、時
には詰まり等を発生し、実生産を考慮した場合、生産性
の観点から適する製造条件ではない。また、機械的特性
も均熱化処理時に析出したＭｇ2 Ｓｉがビレット加熱時
に十分再固溶しきれず、最終工程の時効処理を施しても
満足する強度が得られない。
【００３７】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明によれば、陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレ
ー色、すなわちＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定される物体
色の表示方法で表現した明度指数Ｌ* （明度）及びクロ
マティクネス指数ａ* （緑味〜赤味）、ｂ* （青味〜黄
味）の値が、それぞれ４５＜Ｌ* ＜８０、−１＜ａ* ＜
１、０＜ｂ* ＜２の範囲にある色調を安定して再現性良
く発色する高強度の時効硬化型アルミニウム合金形材を
生産性良く製造できる。得られる時効硬化型アルミニウ
ム合金形材は、今まで成し得なかったＪＩＳＡ６０６３
Ｔ５処理合金と同等の強度を有し、しかも上記無彩色
系の濃いグレー色を発現し、また耐食性等にも優れるた
め、建築材料等多様な用途に用いることが可能であり、
工業上極めて有用である。
発明によれば、陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレ
ー色、すなわちＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定される物体
色の表示方法で表現した明度指数Ｌ* （明度）及びクロ
マティクネス指数ａ* （緑味〜赤味）、ｂ* （青味〜黄
味）の値が、それぞれ４５＜Ｌ* ＜８０、−１＜ａ* ＜
１、０＜ｂ* ＜２の範囲にある色調を安定して再現性良
く発色する高強度の時効硬化型アルミニウム合金形材を
生産性良く製造できる。得られる時効硬化型アルミニウ
ム合金形材は、今まで成し得なかったＪＩＳＡ６０６３
Ｔ５処理合金と同等の強度を有し、しかも上記無彩色
系の濃いグレー色を発現し、また耐食性等にも優れるた
め、建築材料等多様な用途に用いることが可能であり、
工業上極めて有用である。
【図１】本発明の方法に従ってＡｌ−０．９ｗｔ％Ｓｉ
−０．５５ｗｔ％Ｍｇ−０．１５ｗｔ％Ｆｅ−０．０１
ｗｔ％Ｔｉの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Ｓｉ粒子の粒度分布を
示すグラフである。
−０．５５ｗｔ％Ｍｇ−０．１５ｗｔ％Ｆｅ−０．０１
ｗｔ％Ｔｉの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Ｓｉ粒子の粒度分布を
示すグラフである。
【図２】本発明の方法に従ってＡｌ−１．８ｗｔ％Ｓｉ
−０．５５ｗｔ％Ｍｇ−０．１５ｗｔ％Ｆｅ−０．０１
ｗｔ％Ｔｉの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Ｓｉ粒子の粒度分布を
示すグラフである。
−０．５５ｗｔ％Ｍｇ−０．１５ｗｔ％Ｆｅ−０．０１
ｗｔ％Ｔｉの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Ｓｉ粒子の粒度分布を
示すグラフである。
【図３】本発明の方法に従ってＡｌ−３．０ｗｔ％Ｓｉ
−０．５５ｗｔ％Ｍｇ−０．１５ｗｔ％Ｆｅ−０．０１
ｗｔ％Ｔｉの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Ｓｉ粒子の粒度分布を
示すグラフである。
−０．５５ｗｔ％Ｍｇ−０．１５ｗｔ％Ｆｅ−０．０１
ｗｔ％Ｔｉの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Ｓｉ粒子の粒度分布を
示すグラフである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−143241（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−212734（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−254129（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−130342（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−126890（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−316706（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 21/00 - 21/08 C22F 1/08 - 1/057
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｓｉ ０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ
０．３〜０．６ｗｔ％、Ｆｅ ０．３ｗｔ％未満を含有
し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、３５０〜
４８０℃で２〜１２時間の均熱化処理、ビレット温度３
８０〜４５０℃の範囲での押出加工、及び１７０〜２０
０℃で２〜８時間の時効処理の条件で押出成形されてな
り、金属Ｓｉ析出物のうちその大きさが０．１〜２μｍ
の析出物が全個数の８５％以上で均一に分布しており、
陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する
ことを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金押出形
材。 - 【請求項２】 Ｓｉ ０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ
０．３〜０．６ｗｔ％、Ｆｅ ０．３ｗｔ％未満、及び
Ｔｉ ０．００５〜０．１ｗｔ％単独もしくはＢ ０．
００１〜０．０２ｗｔ％と組み合わせて含有し、残部が
Ａｌ及び不可避的不純物からなり、３５０〜４８０℃で
２〜１２時間の均熱化処理、ビレット温度３８０〜４５
０℃の範囲での押出加工、及び１７０〜２００℃で２〜
８時間の時効処理の条件で押出成形されてなり、金属Ｓ
ｉ析出物のうちその大きさが０．１〜２μｍの析出物が
全個数の８５％以上で均一に分布しており、陽極酸化後
の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色することを特徴
とする時効硬化型アルミニウム合金押出形材。 - 【請求項３】 前記陽極酸化後の無彩色系の濃いグレー
色は、ＪＩＳ Ｚ８７２９に規定される物体色の表示方
法で明度指数Ｌ* 及びクロマティクネス指数ａ* 、ｂ*
の値が、それぞれ４５＜Ｌ* ＜８０、−１＜ａ* ＜１、
０＜ｂ* ＜２である請求項１又は２に記載の時効硬化型
アルミニウム合金押出形材。 - 【請求項４】 合金中のＳｉ量はＭｇ量に対して重量比
で１．５以上である請求項１乃至３のいずれか一項に記
載の時効硬化型アルミニウム合金押出形材。 - 【請求項５】 Ｓｉ ０．９〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ
０．３〜０．６ｗｔ％、Ｆｅ ０．３ｗｔ％未満を含有
し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる合金ビレッ
ト、または上記成分の他にＴｉ ０．００５〜０．１ｗ
ｔ％単独もしくはＢ ０．００１〜０．０２ｗｔ％と組
み合わせて含有してなる合金ビレットを、３５０〜４８
０℃で２〜１２時間均熱化処理を施し、ビレット温度３
８０〜４５０℃の範囲で押出加工した後、１７０〜２０
０℃の範囲で２〜８時間時効処理することによって、金
属Ｓｉ析出物のうちその大きさが０．１〜２μｍの析出
物が全個数の８５％以上で均一に分布し、陽極酸化後の
色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する押出形材を得
ることを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金押出形
材の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27015494A JP3200523B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法 |
| US08/540,484 US5843247A (en) | 1994-10-11 | 1995-10-10 | Extruded articles of age-hardening aluminum alloy and method for production thereof |
| US08/975,963 US5911845A (en) | 1994-10-11 | 1997-11-21 | Extruded articles of age-hardening aluminum alloy and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27015494A JP3200523B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08109427A JPH08109427A (ja) | 1996-04-30 |
| JP3200523B2 true JP3200523B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=17482301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27015494A Expired - Fee Related JP3200523B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5843247A (ja) |
| JP (1) | JP3200523B2 (ja) |
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| US7980191B2 (en) * | 2003-11-25 | 2011-07-19 | Murphy Michael J | Extruded strut, fuselage and front wing assembly for towable hydrofoil |
| 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 |
| RU2717622C1 (ru) * | 2016-08-17 | 2020-03-24 | Новелис Инк. | Анодированный алюминий темно-серого цвета |
| CN112676550B (zh) * | 2019-10-17 | 2022-09-27 | 北京小米移动软件有限公司 | 铝合金构件加工方法 |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
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| CH624147A5 (ja) * | 1976-12-24 | 1981-07-15 | Alusuisse | |
| GB8524077D0 (en) * | 1985-09-30 | 1985-11-06 | Alcan Int Ltd | Al-mg-si extrusion alloy |
| EP0257904A3 (en) * | 1986-08-20 | 1989-06-21 | Alcan International Limited | Contact conductor for electric vehicles |
| JPH02129336A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-17 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 暗灰黄色発色アルミニウム合金 |
-
1994
- 1994-10-11 JP JP27015494A patent/JP3200523B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-10 US US08/540,484 patent/US5843247A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-21 US US08/975,963 patent/US5911845A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5843247A (en) | 1998-12-01 |
| US5911845A (en) | 1999-06-15 |
| JPH08109427A (ja) | 1996-04-30 |
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