JP3690623B2 - 表面性状に優れた光輝性押出用アルミニウム合金 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業状の利用分野】
押出成形加工にてアルミニウム押出形材の製造に供するアルミニウム合金に関するものであり、特に光輝性を必要とする装飾部品を押出成形するためのアルミニウム合金に係る発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、化学研磨処理または電解研磨処理を施し、その後に、いわゆるアルマイト処理といわれる陽極酸化処理をして、光輝性に優れた製品を製造するためのアルミニウム合金の製造方法は広く知られており、また、このような製造方法に適したアルミニウム合金としては特許公開公報平６−１００９７０号等がある。
【０００３】
しかしながら、最近の自動車や住宅建材等のデザインの多様化から、曲げ加工を要する製品が求められており、従来の合金では、曲げ加工により押出形材の表面に、いわゆるオレンジピールが発生し、一般部に比較して表面の平滑性が低下するため、バフ研磨等の機械研磨工程を追加する必要があった。
このような機械研磨工程は、製造コストが著しく増加する原因となるという問題点があった。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は機械研磨を行うことなく、従来よりも優れた表面性状を有する押出形材を製造できるアルミニウム合金およびその生産方法を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表面性状に優れた光輝性押出用アルミニウム合金は、Ｍｇ：０．４５〜０．９０ｗｔ％、Ｓｉ：０．３０〜０．６０ｗｔ％、Ｃｕ：０．０５〜０．２５ｗｔ％、Ｆｅ：０．１ｗｔ％以下、およびＭｎ：０．０５〜０．４０ｗｔ％，Ｃｒ：０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｚｒ：０．０５〜０．２０ｗｔ％のうちの１種または２種以上を含み、不可避的不純物０．０５ｗｔ％以下、残部Ａｌからなるアルミニウム合金を鋳造し、４２０〜４８０℃にて３〜２４時間均質化処理することにより、押出形材中央部が繊維状組織、表面部の再結晶組織層厚さを３〜２０μｍにしたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金をベースにして、各成分の表面性状、材料強度、および押出加工性に対する影響を精意研究した結果、以下の作用を見い出した。
【０００７】
光輝性を向上させるにはＳｉが少ない方が良いが、材料強度を維持するためにはＭｇ2 Ｓｉの析出を必要とする。
そこで、Ｍｇ：０．４５〜０．９０ｗｔ％に対して、Ｓｉを０．３０〜０．６０ｗｔ％添加する。
理想的には、Ｍｇ：Ｓｉ＝１：０．６の割合が良い。
【０００８】
Ｃｕの添加は、化学研磨または電解研磨時の光輝性の向上に効果があるが、０．２５ｗｔ％を越えると耐食性が悪化する。
従って、Ｃｕ成分は０．０５〜０．２０ｗｔ％とする。
【０００９】
ＭｎおよびＣｒは、粗大再結晶化を抑制し、結晶粒の微細化を図るのに有効な元素であるが、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％およびＣｒ：０．２０ｗｔ％を越えて含有されると光輝性が阻害される。
従って、Ｍｎ成分は０．３ｗｔ％以下、Ｃｒ成分は０．２０ｗｔ％以下とする。
【００１０】
Ｚｒは、粗大再結晶化を抑制する効果があるが、Ｚｒ：０．２０ｗｔ％を越えるとビレット鋳造時に微量添加するＴｉの鋳造組織微細化効果を阻害し、鋳造割れの原因となる。
従って、含有量はＺｒ：０．２０ｗｔ％以下とする。
【００１１】
以上のような成分配合のアルミニウム合金を、常用手段を用いて円柱ビレットに鋳造し、その後、４２０〜４８０℃で３Ｈｒ以上均質化処理することにより、表面性状に優れた押出形材を製造できることが明らかになった。
このとき、均質化処理温度が４８０℃を越えると、表面部の再結晶組織層厚さが大きくなるため、表面性状を確保できない。
【００１２】
【実施例】
本発明による具体的な実施例を以下に示す。
表１に示す、本発明による各種合金および比較合金を、直径２０４ｍｍ、長さ４５０ｍｍの円柱ビレットに鋳造し、４２０℃に予熱したのち、３０００ＴＯＮ油圧押出プレスを用いて薄肉中空断面を有する形材を押出成形する。
これを評価した結果を表２に示す。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
図１は、本実施例を用いた４５ｍｍ×４５ｍｍ、肉厚２ｍｍの薄肉中空断面を有する形材を示す。
その際の評価項目および評価方法を以下に概説する。
【００１６】
表面再結晶層厚さは、押出方向に平行な面を鏡面研磨、エッチングし、顕微鏡にて観察した。
【００１７】
光輝性は、押出形材をリン酸７０〜８５％、硝酸３〜３．５％の水溶液を用いて９５〜１００℃にて６０秒間化学研磨処理後に硝酸２０％で酸洗し、硫酸２０％の電解液を用いて１００〜１２０Ａ／ｍ2 、３０分、陽極酸化処理し、約１０μｍアルマイト皮膜を化成したものを評価した。
【００１８】
表面性状は、押出形材から３０ｍｍ×１５０ｍｍの板材を切り出し、曲げＲ３０ｍｍでＵ字形に加工したものについて評価した。
【００１９】
表２から明らかなように、均質化温度が４８０℃を越えると、表面部の再結晶層厚さが大きくなるか、または全面再結晶となり、表面性状が悪化する。
また、比較合金では均質化温度を４２０〜４８０℃とした場合でも、表面部の再結晶層厚さが大きくなり、表面性状を確保できない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によるアルミニウム合金を用いると、機械研磨を行うことなく、従来よりもさらに光輝性の高い製品が製造できる。
また、曲げ加工部と一般部に表面性状の差が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により得られたアルミニウム合金を用いて押出加工される薄肉中空断面の例を示す。
【産業状の利用分野】
押出成形加工にてアルミニウム押出形材の製造に供するアルミニウム合金に関するものであり、特に光輝性を必要とする装飾部品を押出成形するためのアルミニウム合金に係る発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、化学研磨処理または電解研磨処理を施し、その後に、いわゆるアルマイト処理といわれる陽極酸化処理をして、光輝性に優れた製品を製造するためのアルミニウム合金の製造方法は広く知られており、また、このような製造方法に適したアルミニウム合金としては特許公開公報平６−１００９７０号等がある。
【０００３】
しかしながら、最近の自動車や住宅建材等のデザインの多様化から、曲げ加工を要する製品が求められており、従来の合金では、曲げ加工により押出形材の表面に、いわゆるオレンジピールが発生し、一般部に比較して表面の平滑性が低下するため、バフ研磨等の機械研磨工程を追加する必要があった。
このような機械研磨工程は、製造コストが著しく増加する原因となるという問題点があった。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は機械研磨を行うことなく、従来よりも優れた表面性状を有する押出形材を製造できるアルミニウム合金およびその生産方法を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表面性状に優れた光輝性押出用アルミニウム合金は、Ｍｇ：０．４５〜０．９０ｗｔ％、Ｓｉ：０．３０〜０．６０ｗｔ％、Ｃｕ：０．０５〜０．２５ｗｔ％、Ｆｅ：０．１ｗｔ％以下、およびＭｎ：０．０５〜０．４０ｗｔ％，Ｃｒ：０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｚｒ：０．０５〜０．２０ｗｔ％のうちの１種または２種以上を含み、不可避的不純物０．０５ｗｔ％以下、残部Ａｌからなるアルミニウム合金を鋳造し、４２０〜４８０℃にて３〜２４時間均質化処理することにより、押出形材中央部が繊維状組織、表面部の再結晶組織層厚さを３〜２０μｍにしたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金をベースにして、各成分の表面性状、材料強度、および押出加工性に対する影響を精意研究した結果、以下の作用を見い出した。
【０００７】
光輝性を向上させるにはＳｉが少ない方が良いが、材料強度を維持するためにはＭｇ2 Ｓｉの析出を必要とする。
そこで、Ｍｇ：０．４５〜０．９０ｗｔ％に対して、Ｓｉを０．３０〜０．６０ｗｔ％添加する。
理想的には、Ｍｇ：Ｓｉ＝１：０．６の割合が良い。
【０００８】
Ｃｕの添加は、化学研磨または電解研磨時の光輝性の向上に効果があるが、０．２５ｗｔ％を越えると耐食性が悪化する。
従って、Ｃｕ成分は０．０５〜０．２０ｗｔ％とする。
【０００９】
ＭｎおよびＣｒは、粗大再結晶化を抑制し、結晶粒の微細化を図るのに有効な元素であるが、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％およびＣｒ：０．２０ｗｔ％を越えて含有されると光輝性が阻害される。
従って、Ｍｎ成分は０．３ｗｔ％以下、Ｃｒ成分は０．２０ｗｔ％以下とする。
【００１０】
Ｚｒは、粗大再結晶化を抑制する効果があるが、Ｚｒ：０．２０ｗｔ％を越えるとビレット鋳造時に微量添加するＴｉの鋳造組織微細化効果を阻害し、鋳造割れの原因となる。
従って、含有量はＺｒ：０．２０ｗｔ％以下とする。
【００１１】
以上のような成分配合のアルミニウム合金を、常用手段を用いて円柱ビレットに鋳造し、その後、４２０〜４８０℃で３Ｈｒ以上均質化処理することにより、表面性状に優れた押出形材を製造できることが明らかになった。
このとき、均質化処理温度が４８０℃を越えると、表面部の再結晶組織層厚さが大きくなるため、表面性状を確保できない。
【００１２】
【実施例】
本発明による具体的な実施例を以下に示す。
表１に示す、本発明による各種合金および比較合金を、直径２０４ｍｍ、長さ４５０ｍｍの円柱ビレットに鋳造し、４２０℃に予熱したのち、３０００ＴＯＮ油圧押出プレスを用いて薄肉中空断面を有する形材を押出成形する。
これを評価した結果を表２に示す。
【００１３】
図１は、本実施例を用いた４５ｍｍ×４５ｍｍ、肉厚２ｍｍの薄肉中空断面を有する形材を示す。
その際の評価項目および評価方法を以下に概説する。
【００１６】
表面再結晶層厚さは、押出方向に平行な面を鏡面研磨、エッチングし、顕微鏡にて観察した。
【００１７】
光輝性は、押出形材をリン酸７０〜８５％、硝酸３〜３．５％の水溶液を用いて９５〜１００℃にて６０秒間化学研磨処理後に硝酸２０％で酸洗し、硫酸２０％の電解液を用いて１００〜１２０Ａ／ｍ2 、３０分、陽極酸化処理し、約１０μｍアルマイト皮膜を化成したものを評価した。
【００１８】
表面性状は、押出形材から３０ｍｍ×１５０ｍｍの板材を切り出し、曲げＲ３０ｍｍでＵ字形に加工したものについて評価した。
【００１９】
表２から明らかなように、均質化温度が４８０℃を越えると、表面部の再結晶層厚さが大きくなるか、または全面再結晶となり、表面性状が悪化する。
また、比較合金では均質化温度を４２０〜４８０℃とした場合でも、表面部の再結晶層厚さが大きくなり、表面性状を確保できない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によるアルミニウム合金を用いると、機械研磨を行うことなく、従来よりもさらに光輝性の高い製品が製造できる。
また、曲げ加工部と一般部に表面性状の差が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により得られたアルミニウム合金を用いて押出加工される薄肉中空断面の例を示す。
Claims (2)
- Ｍｇ：０．４５〜０．９０ｗｔ％、Ｓｉ：０．３０〜０．６０ｗｔ％、Ｃｕ：０．０５〜０．２５ｗｔ％（０．１ｗｔ％以下及び０．２ｗｔ％以上を除く）、Ｆｅ：０．１ｗｔ％以下、およびＭｎ：０．０５〜０．４０ｗｔ％、Ｃｒ：０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｚｒ：０．０５〜０．２０ｗｔ％のうちの１種または２種以上を含み、不可避的不純物０．０５ｗｔ％以下、残部Ａｌからなるアルミニウム合金を鋳造し、４２０〜４８０℃にて３〜２４時間均質化処理したことを特徴とする陽極酸化処理後の光輝性及び曲げ加工部の表面性状に優れた押出用アルミニウム合金。
- Ｍｇ：０．４５〜０．９０ｗｔ％、Ｓｉ：０．３０〜０．６０ｗｔ％、Ｃｕ：０．０５〜０．２５ｗｔ％（０．２ｗｔ％以上を除く）、Ｆｅ：０．１ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．４０ｗｔ％、およびＣｒ：０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｚｒ：０．０５〜０．２０ｗｔ％のうちの１種または２種を含み、不可避的不純物０．０５ｗｔ％以下、残部Ａｌからなるアルミニウム合金を鋳造し、４２０〜４８０℃にて３〜２４時間均質化処理したことを特徴とする陽極酸化処理後の光輝性及び曲げ加工部の表面性状に優れた押出用アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05094697A JP3690623B2 (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 表面性状に優れた光輝性押出用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05094697A JP3690623B2 (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 表面性状に優れた光輝性押出用アルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10226857A JPH10226857A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3690623B2 true JP3690623B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=12873000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05094697A Expired - Lifetime JP3690623B2 (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 表面性状に優れた光輝性押出用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3690623B2 (ja) |
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| JP4942524B2 (ja) * | 2007-03-22 | 2012-05-30 | アイシン軽金属株式会社 | 曲げ加工性及び陽極酸化処理後の光輝性に優れたアルミニウム合金ならびにその押出形材 |
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| JP5842295B2 (ja) * | 2011-05-30 | 2016-01-13 | アップル インコーポレイテッド | 筐体用７０００系アルミニウム合金押出材 |
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| JP2014140896A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-08-07 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 内面螺旋溝付管およびその製造方法と熱交換器 |
| CN106756314A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 湖北万佳宏铝业股份有限公司 | 一种兼具装饰和电磁防护功效的铝合金及其制备方法 |
| CN111057917B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-03-02 | 东莞市润华铝业有限公司 | 一种不锈钢色的铝合金及其制备方法 |
-
1997
- 1997-02-19 JP JP05094697A patent/JP3690623B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10226857A (ja) | 1998-08-25 |
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