JP3941649B2

JP3941649B2 - Aluminum substrate and surface treatment method thereof

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Publication number: JP3941649B2
Application number: JP2002282519A
Authority: JP
Inventors: 春彦村上; 宏章玉巻; 直弘加藤; 眞河合
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP2003171774A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、りん酸を含む表面処理液を用いたアルミニウム部材又はアルミニウム合金部材（以下、アルミニウム部材等という。）の表面処理に関する。更に詳しくは、アルミニウム部材等の耐食性をより向上させるために、りん酸系処理液による表面処理をクロメート処理又は陽極酸化処理の前に施す前処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウムは、白さびなどが発生しやすく耐食性が比較的低い材料であるため、耐食性を向上させるために表面処理を施す必要がある。このアルミニウムの表面処理として、陽極酸化処理やクロメート処理が一般的に行われている。
【０００３】
これらのうち、陽極酸化処理は耐食性に優れているものの、コストが高いという短所がある。一方、クロメート処理はコストが安価で、大量生産に向いているが、耐食性がやや安定しないなどの問題がある。従って、アルミニウムの場合は、通常、クロメート処理を行って厚みが０．１μｍであるクロム酸皮膜を被処理物の表面に形成したのち、その表面上に塗装を施している。
【０００４】
また、従来から、高い耐食性が求められるアルミニウム合金部品、例えばアルミダイカスト製の船外機塗装部品には、クロメート処理の一種であるアロジン処理が施されている。このアロジン処理は、主成分にクロム酸及びフッ化物を含有したpH1.8〜3.8の酸性水溶液を用いる処理である。
【０００５】
アルミニウムは、通常その表面に自然酸化皮膜やシリコン等の偏析物が形成されやすい。例えば、アルミニウムを鋳造する場合は、鋳造時にアルミニウム溶湯が型の中で冷却され、表面にアルミニウム以外のCu,Fe,Zn,Ni成分が偏析するため、塗膜密着性と共に耐食性が問題となる。特に、ダイカスト部品はアルミニウム以外の成分含有率が高く、冷却速度が高いため偏析が起こりやすい。そのため、アルミニウムダイカストの表面に自然酸化皮膜や偏析物（シリコン等）があると、クロメート皮膜や陽極酸化皮膜が形成しにくいため、アルミニウム鋳造品及びアルミニウムダイカスト塗装部品の耐食性が安定しないおそれがある。
【０００６】
この耐食性の対応策としてベルト研磨、バレル研磨、ブラスト等の機械的方法や電解研磨が行われているが、これらの電気的及び機械的方法は大量処理に不向きで、複雑な部品形状や薄板に対して適用が困難であった。一方、複雑な部品形状や薄板に対して適用できる、薬液を使用した化学的方法があるが、一般的に偏析の少ないアルミニウム展伸材を被処理物とし、主に密着性が改善されていた。
【０００７】
そこで、アルミニウム部材又はアルミニウム合金部材表面の自然酸化皮膜や偏析物を取り除くため、りん酸、硫酸、硝酸等の酸を一種又は数種類を含有したものに酸化剤の過酸化水素等を加えた薬液が用いられている。りん酸と過酸化水素水を含む処理液をアルミニウムの溶解に適用している技術が、特開昭５２−８６９３７号公報、特公平７−１２２１５２号公報に開示されている。
しかし、これらの公報には、アルミニウム部材等の表面に複合皮膜を形成する技術は開示されていない。
さらに、表面調整が行われるアルミダイカスト等では、鉄材が鋳込まれることがあり、このようなりん酸と過酸化水素溶液により表面調整する方法では、鉄材が処理液により溶解し、処理液が無駄に消費されるという問題が生じていた。一方、処理液中に溶け込んだ鉄イオンは放置される間、銅イオンと同様に処理液中の過酸化水素を消費してしまうことが分かった。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５２−８６９３７号公報（第３頁右欄上段）
【特許文献２】
特公平７−１２２１５２号公報（請求項１〜請求項３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、前記課題を解決し、アルミダイカスト部品に多く見られるように鉄材を含むアルミニウムの表面処理に対して、処理液を無駄に浪費することなく、自然酸化皮膜やシリコン等の偏析物を除去するとともに、クロメート皮膜又は陽極酸化皮膜を形成し易くして、クロメート皮膜等の本来の耐食性を向上させるアルミニウム基材及びその表面処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアルミニウム基材の表面処理方法は、前記目的を達成するために、６００〜１２００ｇ／ｌのりん酸と、１〜１００ｇ／ｌの過酸化水素とを含む表面処理液を、２０〜６０℃の温度で、アルミニウム部材又はアルミニウム合金部材と鉄材とを含む被処理物の表面に接触させることにより、該表面の酸化皮膜及び偏析物を除去して表面に凹凸を形成すると共に前記鉄材の溶解を抑制し、前記表面にりん酸系皮膜を形成する方法である。
アルミニウムは、りん酸濃度と過酸化水素濃度の増加と共に、溶解（エッチング）速度が増加する。特に、りん酸濃度の溶解速度に対する影響が高いことにより、りん酸濃度の高い範囲では、アルミニウムを効率的に溶解することができる。鉄もりん酸濃度と過酸化水素濃度の増加と共に溶解速度が増加する傾向にあるが、高濃度領域では溶解量は急減する。このりん酸の高濃度範囲では、アルミニウムの溶解速度が鉄に対して一段と高くなる。鉄の溶け込みが減り、不必要な処理液消費が抑えられる。このように、アルミニウムの溶解速度が高い濃度範囲を特定し、しかも、鉄の溶解速度が低い処理液濃度を求め、アルミニウムが鉄に対して優先的に溶解する処理液濃度とすることで問題解決を図った。
【００１１】
前述した特開昭５２−８６９３７号公報，特公平７−１２２１５２号公報に開示された表面処理技術では、りん酸及び過酸化水素溶液を用いてアルミニウム部材をエッチングしているが、何れの実施例も比較的薬液濃度が低いため、処理温度を高く設定する必要がある。しかし、アルミニウムダイカストなどの鋳造部品では処理温度を高くすると偏析物を均一に取り除きにくく耐食性が安定しないという問題がある。また、処理液温度が高いと、その熱や溶存金属イオン等による金属エッチングに寄与しない過酸化水素の消耗が多くなるという問題がある。
従って、本発明によれば、処理液濃度を比較的高く設定することにより、低温でしかも、1〜５分間という短い時間で被処理物表面の自然酸化皮膜や偏析物を均一に除去することができる。また、本発明の処理は低温で行うため、処理液の劣化を起こしにくく、設備の資材コストも安価になり、ライン管理もし易くなるという効果がある。
また、前記表面処理液の温度は、特に限定されないが、例えば２０〜６０℃の範囲で処理を行うことができる。なお、前記表面処理液中には、必要に応じて、添加剤、例えば界面活性剤、硫酸、塩酸、ふっ酸等を適量添加するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明に係るアルミニウム基材の表面処理方法の別の態様は、前記りん酸皮膜を形成したのちに、前記被処理物にクロメート処理を施すことによって、前記りん酸皮膜の表面にクロメート皮膜を形成する方法である。
【００１３】
クロメート皮膜の生成を妨げる自然酸化皮膜や偏析物（シリコン等）が存在する被処理物表面上にクロメート皮膜を形成する場合と、被処理物表面の自然酸化皮膜や偏析物（シリコン等）を除去してりん酸系皮膜を形成した後、該りん酸系皮膜の上にクロメート皮膜を形成することにより、これらのりん酸系皮膜とクロメート皮膜とからなる複合皮膜を被処理物表面に形成する場合とを比較すると、耐食性に関して大きな差異があらわれる。よって、被処理物表面にりん酸系皮膜とクロメート皮膜とを複合的に形成させることにより、従来より大幅に耐食性を向上させることができる。なお、前記クロメート処理の代わりに、陽極酸化処理を施すようにしても良い。この場合も、りん酸系皮膜の上に陽極酸化皮膜が形成されるため、りん酸系皮膜と陽極酸化皮膜とを複合的に形成させることにより、従来より大幅に耐食性を向上させることができる。
【００１４】
さらに、本発明に係るアルミニウム基材の表面処理方法の更に別の態様は、前記アルミニウム部材又はアルミニウム合金部材と鉄材とを含む被処理物が、鉄材が鋳込まれたアルミニウム鋳造部材又はアルミニウムダイカスト部材である方法である。
被処理物中のアルミニウム部材又はアルミニウム合金部材としては、例えば純アルミニウム部材や、鉄、亜鉛、マンガンなどの金属を含むアルミニウム合金部材、及び、アルミニウムダイカスト部材（ＡＤＣ１０〜１２）等の被処理物にも処理を施すことができる。また、腐食に最も有害な影響を及ぼす成分の一つであるＣｕを含むことが多いアルミ鋳物部品にも好適に用いることができる。
【００１５】
そして、本発明に係るアルミニウム基材は、６００〜１２００ｇ／ｌのりん酸と、１〜１００ｇ／ｌの過酸化水素とを含む表面処理液を、２０〜６０℃の温度で接触させることにより、表面の酸化皮膜及び偏析物が除去され表面に凹凸が形成されたアルミニウム部材又はアルミニウム合金部材と鉄材とを含む被処理物本体と、該被処理物本体の表面に形成されたりん酸皮膜と、該りん酸皮膜の表面に形成されたクロメート皮膜とを備えている。
被処理物表面にりん酸系皮膜とクロメート皮膜とを複合的に形成させることにより、従来より大幅にアルミニウム基材の耐食性を向上させることができる。さらに、前記クロメート皮膜の上に、プライマー層などの下塗り層や上塗り層を適宜形成してもよい。また、前記クロメート皮膜の代わりに、陽極酸化皮膜を形成し、該陽極酸化皮膜の上から下塗り層や上塗り層を適宜形成してもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、参考となる形態に係るアルミニウム基材の表面処理方法について、詳細に説明する。なお、以下においては、表面処理方法の一参考の形態として、アルミニウムダイカスト部材の表面にりん酸系皮膜を生成させたのち、該りん酸系皮膜の表面にクロメート皮膜を形成させる処理方法について説明するが、本願はこれに限定されるものではない。
【００１７】
「表面処理工程の概要」
まず、アルミニウム成分を含有する被処理物の表面に、りん酸を含むりん酸系処理液を接触させたのち、必要に応じて乾燥させる。この接触の方法は、表面処理液中に被処理物を浸漬させても良く、また、スプレー等で表面処理液を被処理物に噴霧してもよい。
【００１８】
このりん酸系処理液を用いた表面処理を行うと、被処理物の表面に適度な大きさの凹凸（サブミクロンオーダーの凹凸）が形成され、アンカー効果により塗装の密着性が向上するので、塗装品の耐食性が向上する。
また、りん酸系処理液を接触させると、被処理物表面に形成された酸化皮膜や偏析物を除去すると共に、被処理物表面にりん酸系皮膜が形成されるため、表面が活性化されてクロメート皮膜や陽極酸化皮膜が付着しやすくなる。なお、被処理物表面の凹凸はサブミクロンオーダーでありクロメート皮膜の形成に障害とならないことが望ましい。
【００１９】
次いで、前記りん酸系皮膜の上からクロメート処理や陽極酸化処理を施してクロメート皮膜又は陽極酸化皮膜を形成する。さらに、必要に応じて、このクロメート皮膜の上から下塗り層であるプライマー層を形成したり、該プライマー層の上から上塗り層を形成することができる。
なお、クロメート皮膜の好ましい膜厚の範囲は、０．１〜１０μｍであり、陽極酸化皮膜の好ましい膜厚の範囲は、１〜５０μｍである。
【００２０】
[処理条件]
前記りん酸系処理液を被処理物に接触させる処理条件を簡単に説明する。
りん酸系処理液は、３００〜１２００ｇ／ｌのりん酸を含む組成を有するものであり、処理液温度は２０〜６０℃で、１〜１５０分間の時間、浸漬等の手段によって被処理物に接触させる。
【００２１】
前記りん酸濃度は、好ましくは４００〜８００ｇ／ｌであり、必要に応じて１〜１００ｇ／ｌの過酸化水素を添加してもよい。この過酸化水素濃度は、好ましくは２０〜５０ｇ／ｌである。また、処理液温度は、好ましくは２０〜６０℃であり、更に好ましくは２５〜５０℃である。さらに、処理時間は、好ましくは１〜５分間である。
なお、過酸化水素は４０℃以上の熱や金属イオンに対して不安定で金属の表面処理を連続して行うためには過酸化水素の消耗量の大きいことが障害となっている。よって、表面処理液に過酸化水素を含む場合は、処理温度は、２５〜４０℃とする。
【００２２】
[りん酸系皮膜]
前述したように、被処理物の表面に析出している鉄、亜鉛、マンガン等の金属とりん酸系処理液を接触することにより、クロメート処理や陽極酸化処理を行う前段階において、耐食性を有するりん酸系皮膜を生成させることができる。
このりん酸系皮膜は、りん酸鉄、りん酸亜鉛、りん酸マンガン等から構成されており、りん酸系皮膜の膜厚は、０．０５〜１０μｍであり、好ましくは、０．１〜５μｍである。
【００２３】
[表面処理液]
りん酸を３００〜１２００ｇ／ｌと多量に加えた表面処理液を、比較的低い温度、例えば室温程度において表面処理を行うと、調整時間が１〜５分と短時間で耐食性向上に十分なエッチング量を確保できる。また、表面処理液中に過酸化水素を含む場合は、該過酸化水素の消耗も抑制できることを見出した。このとき過酸化水素の濃度は１〜１００ｇ／ｌあれば十分なエッチング量を確保できる。しかし、過酸化水素の自然消耗が抑制できているので、過酸化水素の補充回数を減らすために過酸化水素を薬液中に３０〜８０ｇ／ｌとすることが好ましい。
【００２４】
以下に、参考例を通じて本発明を具体的に説明する。
[参考例１〜４]
市販の精製りん酸、過酸化水素がそれぞれ表１のように含まれる表面調整液を調合して２０〜３３℃とし、船外機用アルミダイカスト部品（材質ＡＤＣ１２）を３〜５分間、調整液に浸漬又は調整液をスプレーすることにより表面処理を行った。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表面調整後、クロメート処理、下塗り、上塗りを施した塗装部品にクロスカットを入れ、塩水噴霧試験（以下、SSTという）、又は複合サイクル試験（以下、CCTという）を実施し耐食性を評価した。ここで、塩水噴霧試験は、５％の濃度を有する塩水を７２０時間の間、部品に噴霧して行い、また、複合サイクル試験は、５０℃の塩水を３０分間噴霧するサイクルと、８０℃で１．５時間の間乾燥させるサイクルとを９０サイクル繰り返して行った。
【００２７】
参考例１〜３では本参考例と比較例の試料として塗装部品を各１個づつ、参考例４では各々１０個づつ用意した。なお、塩水噴霧試験、又は複合サイクル試験は、本参考例と比較例の塗装部品の耐食性に明確な差異が出るまで行った。耐食性は、塩水噴霧試験、又は複合サイクル試験後にクロスカット部でテープ剥離試験を行い評価した。試験方法はＪＩＳに従ったものである。
【００２８】
また、表２に示すように、参考例１における本参考例１の塗装品はテープ剥離試験でも剥離することなく、耐食性試験後も良好な塗装の密着性であった。一方、比較例１の塗装品（従来塗装品）はテープ剥離試験で、テープの接触部全面で剥離する部分があり耐食性試験後の密着性が良好でなかった。
【００２９】
【表２】

【００３０】
そして、表３に示すように、参考例２における本参考例２の塗装品はテープ剥離試験でも著しく剥離することなく、耐食性試験後も良好な塗装の密着性であった。一方、比較例２の塗装品は、従来の塗装品であり、アルミニウムダイカスト部品の上からクロメート処理のみを施したものである。この比較例２では、テープ剥離試験で、テープの接触部全面で剥離する部分があり耐食性試験後の密着性が悪かった。
【００３１】
【表３】

【００３２】
さらに、表４に示すように、本参考例３の塗装品にはクロスカット部に著しい塗膜の膨れを生じなかったが、比較例３の塗装品はクロスカット部に大きな膨れを生じていた。
【００３３】
【表４】

【００３４】
表５に示すように、本参考例４の塗装品には著しい塗膜の膨れを生じなかったが、比較例４の塗装品には部品全面に膨れを生じるものやピンの打ち込み部で大きく膨れを生じるものが多数あった。耐食性の評価はクロスカット部での外観評価にて行った。
【００３５】
【表５】

【００３６】
[実施例５]
本発明例５として、市販の精製りん酸、過酸化水素を各々６００ｇ／ｌ、３５ｇ／ｌ含有する表面調整液を調合し、この調整液にてアルミニウム板をその重量が１ｗｔ％減少するまで表面調整した。図１に、表面調整後のアルミニウム板１の表面３をSEMにて観察した写真を示す。
図１に示すように、この表面３には、サブミクロンオーダーの凹凸５がほぼ均一に形成されていることが判る。また、表面３の上部には埋込み樹脂７が設けられており、表面３のすぐ下部に見える白い層状の部分は、光が反射して写ったものであり、実際にはアルミニウム板１が存在している。
比較例５として、硫酸、過酸化水素をそれぞれ３００ｇ／ｌ、３５ｇ／ｌ含有する薬液にて、アルミニウム板をその重量が１ｗｔ％減少するまで表面調整した。図２に示すように、表面調整後のアルミニウム板１１の表面１３をSEMにて観察したが、図１に示す本発明例５のようなサブミクロンの凹凸５は見られなかった。そして、図３に示すように、アルミニウム板２１に表面調整を施さなかった場合は、表面２３はほぼ平坦に形成された。
【００３７】
[実施例６]
さらに、船外機の部品であるティラーハンドルを用い、表６及び表７に示すように、部品の表面に、りん酸系皮膜とクロメート皮膜との複合皮膜を形成したもの、クロメート皮膜のみを形成したもの、りん酸系皮膜のみを形成したものの３種類について耐食性試験を行った。
なお、クロメート処理は、処理液中に部品を浸漬させることにより行った。
【００３８】
【表６】

【００３９】
【表７】

【００４０】
これらの表に示すように、本発明例６であるリン酸系皮膜とクロメート皮膜との複合皮膜の場合が、最も耐食性が良好であった。
なお、以上の評価を表８にまとめて示した。この表８から明らかなように、耐食性、及びコスト面から総合的にみると、本発明に係る複合皮膜の方が優れていることが確認できた。
【００４１】
【表８】

【００４２】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
上記の参考の形態で説明した薬液濃度は、りん酸濃度３００〜１２００ｇ／ｌ、過酸化水素濃度１〜１００ｇ／ｌとした。この方法によれば、処理液の温度が比較的低い室温（２０℃以上、好ましくは２５〜３５℃）でも、処理時間が１〜５分と短時間で耐食性向上に十分なエッチング量を確保できた。
しかしながら、このりん酸と過酸化水素溶液により表面調整する方法は、アルミダイカスト部品では、鋳鉄製の素材が鋳込まれることがあり、その鉄材は処理液により溶解し、薬液が無駄に消費されるという問題が生じていた。
そこで、アルミニウムが優先的に溶け、鉄が溶けにくい条件を設定する必要があり、処理液成分であるりん酸と過酸化水素のアルミニウムと鉄の溶解度を詳細に調べた。なお、過酸化水棄は金属がりん酸と反応することにより発生する水素と反応し無害な水となり、工程管理上の環境面に対する効果を併せ持つ。
【００４３】
［実施例７］
以下に、鋳鉄等の鉄による過酸化水素の消耗を抑制できる条件を、種々の処理液種・濃度・温度で検討し、鉄が鋳込まれたアルミニウム部品を表面調製することで、その塗装部品の耐食性を確認した。
本実施例では、８５％りん酸、３５％過酸化水素とイオン交換水を混合して全体を１２０ｍｌとした。撹拌後所定の温度を約３０℃に設定し、試料を処理液に浸漬した。試料にはアルミニウムダイカスト約４０ｇと鋳鉄製の平板形状部品の切り出し品１４ｇを使用した。各試料は脱脂後乾燥して使用した。薬液中への浸漬時間は約３分間とし、乾燥後、試料の重量を測ることで溶解量を測定した。図４は、そのアルミダイカストの溶解量をりん酸と過酸化水素の濃度に対して測定した結果を示す。縦軸の左に重量差、右に過酸化水素の濃度、横軸にりん酸濃度を示す。アルミニウムの溶解量は、りん酸と過酸化水素濃度の増加とともに増加した。また、各りん酸濃度における過酸化水素濃度の増加に対して、アルミニウムの溶解量は増加の傾向を示した。よって、アルミニウムの溶解量（速度）を高めるにはりん酸濃度が高いほうが良い。
【００４４】
一方、図５は、鋳鉄の溶解量をりん酸と過酸化水素の濃度に対して測定した結果を示す。縦軸及び横軸の内容は、図４と同じである。
鋳鉄部品は過酸化水素が含有する状況下で、りん酸の濃度により溶けやすい範囲と解けにくい範囲があることが分かった。即ち、りん酸が高濃度（８５％りん酸６００ｇ／ｌ以上）の時、過酸化水素濃度が変化しても、溶解量は低くほぼ一定となった。薬液中過酸化水素の濃度は変化し易いが、高濃度のりん酸溶液では鉄材の溶解量は変化しにくいため工程管理を行い易い。また、過酸化水素は金属がりん酸と反応することにより発生する水素と反応し、無害な水とする役割を果たす。
【００４５】
さらに、処理温度を４０℃とした場合、８５％りん酸９４ｇ、３５％過酸化水素７ｇ濃度でアルミニウム０．０４１ｇ、鉄０．０７１ｇが溶解され、アルミニウムの溶解量は鉄に比較して非常に高かった。
本表面調整の後にクロメート処理（主成分にクロム酸、フッ化物を含有しＰＨ１．８〜３．８の酸性水溶液を含む薬液によりアルミニウム表面にクロム被膜を形成する処理）を行った。その後、塗装を行い、塩水噴霧試験により耐食性を評価した。りん酸６００ｇ／１以上で、表面調整されたアルミ塗装部品の耐食性は、７２０時間においても問題なく良好であった。そして、上記実施の形態と同様に、表面処理後にクロメート処理等を行う。
このように、種々検討した結果、りん酸と過酸化水素溶液の濃度を比較的高く設定することにより、低温でしかも短時間で鋳造表面の自然酸化皮膜や偏析物を均一的に除去できる方法を発明した。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形及び変更が可能である。
例えば、上記第２の実施の形態では、りん酸を含む表面処理液６００〜１２００ｇ／ｌを、アルミダイカストと鉄を含む被処理物の表面に接触させるようにしたが、鉄と同様に、りん酸を含む表面処理液６００〜１２００ｇ／ｌにより溶解が抑制される金属であれば、そのような他の金属を含む被処理物にも適用することが可能である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、６００〜１２００ｇ／ｌのりん酸が、鉄のエッチングを抑えるために、その溶解に伴う過酸化水素の消費及び鉄イオンの触媒作用による消耗が少なくなる。そして、表面処理したアルミニウムの表面は、腐食しやすい偏析物や自然酸化物被膜を速やかに除去される他、サブミクロンオーダーの凹凸が生じ、クロメート、塗装、陽極酸化皮膜などの密着性を向上させ、アルミニウムの基材の耐食性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例５における本発明例５のアルミニウム板を示すＳＥＭ写真である。
【図２】実施例５における比較例５のアルミニウム板を示すＳＥＭ写真である。
【図３】実施例５における未処理のアルミニウム板を示すＳＥＭ写真である。
【図４】実施例７におけるアルミダイカストの溶解量を、りん酸と過酸化水素の濃度に対して測定した結果を表すグラフである。
【図５】実施例７における鋳鉄の溶解量を、りん酸と過酸化水素の濃度に対して測定した結果を表すグラフである。
【符号の説明】
１，１１，２１アルミニウム板
３，１３，２３表面
５凹凸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface treatment of an aluminum member or an aluminum alloy member (hereinafter referred to as an aluminum member or the like) using a surface treatment liquid containing phosphoric acid. More specifically, the present invention relates to a pretreatment method in which surface treatment with a phosphoric acid treatment solution is performed before chromate treatment or anodizing treatment in order to further improve the corrosion resistance of an aluminum member or the like.
[0002]
[Prior art]
Aluminum is a material that is prone to white rust and has a relatively low corrosion resistance. Therefore, it is necessary to apply a surface treatment to improve the corrosion resistance. As the surface treatment of aluminum, anodizing treatment or chromate treatment is generally performed.
[0003]
Among these, the anodizing treatment is excellent in corrosion resistance but has a disadvantage of high cost. On the other hand, the chromate treatment is inexpensive and suitable for mass production, but has a problem that the corrosion resistance is somewhat unstable. Therefore, in the case of aluminum, usually, chromate treatment is performed to form a chromic acid film having a thickness of 0.1 μm on the surface of the object to be treated, and then the surface is coated.
[0004]
Conventionally, aluminum alloy parts that are required to have high corrosion resistance, for example, outboard motor-painted parts made of aluminum die casting, have been subjected to allodin treatment, which is a kind of chromate treatment. This allodine treatment is a treatment using an acidic aqueous solution having a pH of 1.8 to 3.8 containing chromic acid and fluoride as main components.
[0005]
In general, a segregated material such as a natural oxide film or silicon is easily formed on the surface of aluminum. For example, when casting aluminum, molten aluminum is cooled in the mold at the time of casting, and Cu, Fe, Zn, and Ni components other than aluminum are segregated on the surface, so that corrosion resistance as well as coating film adhesion becomes a problem. In particular, die cast parts have a high content of components other than aluminum, and segregation is likely to occur because of a high cooling rate. Therefore, if there is a natural oxide film or segregated material (silicon or the like) on the surface of the aluminum die casting, it is difficult to form a chromate film or an anodic oxide film, so that the corrosion resistance of the aluminum cast product and the aluminum die cast coating part may not be stable.
[0006]
As a countermeasure against this corrosion resistance, mechanical methods such as belt polishing, barrel polishing, blasting, and electrolytic polishing are performed. However, these electrical and mechanical methods are not suitable for mass processing, and are difficult to process complex parts and thin plates. On the other hand, it was difficult to apply. On the other hand, there is a chemical method using chemicals that can be applied to complex part shapes and thin plates, but generally aluminum spread material with little segregation was treated, and adhesion was mainly improved. .
[0007]
Therefore, in order to remove the natural oxide film or segregated material on the surface of the aluminum member or aluminum alloy member, a chemical solution containing one or several kinds of acids such as phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like and an oxidizing agent such as hydrogen peroxide is added. It is used. Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-86937 and Japanese Patent Publication No. 7-122152 disclose a technique in which a treatment liquid containing phosphoric acid and hydrogen peroxide solution is applied to dissolution of aluminum.
However, these publications do not disclose a technique for forming a composite film on the surface of an aluminum member or the like.
Further, in aluminum die casting and the like where surface adjustment is performed, iron material may be cast. In such a method of surface adjustment using phosphoric acid and hydrogen peroxide solution, the iron material is dissolved by the processing liquid, and the processing liquid is wasted. There was a problem of being consumed. On the other hand, it was found that the iron ions dissolved in the treatment liquid consume hydrogen peroxide in the treatment liquid in the same manner as the copper ions while being left.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 52-86937 (upper column on page 3, right column)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 7-122152 (Claims 1 to 3)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems and segregates natural oxide film, silicon, etc. without wasting the processing liquid on the surface treatment of aluminum containing iron as seen in many aluminum die cast parts. An object of the present invention is to provide an aluminum base material and a surface treatment method for the same, which can remove a substance and easily form a chromate film or an anodized film to improve the original corrosion resistance of the chromate film.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Surface treatment method of an aluminum substrate according to the present invention, in order to achieve the object, a phosphoric acid 600~1200g / l, the surface treatment solution containing hydrogen peroxide of 1 to 100 g / l,. 20 to At a temperature of 60 ° C., by contacting the surface of an object to be processed containing an aluminum member or an aluminum alloy member and an iron material, the oxide film and segregated material on the surface are removed to form irregularities on the surface, and the iron material In this method, dissolution is suppressed and a phosphoric acid-based film is formed on the surface.
Aluminum has an increased dissolution (etching) rate with increasing phosphoric acid and hydrogen peroxide concentrations. In particular, since the influence of the phosphoric acid concentration on the dissolution rate is high, aluminum can be efficiently dissolved in a high phosphoric acid concentration range. Iron also tends to increase in dissolution rate with increasing phosphoric acid concentration and hydrogen peroxide concentration, but the dissolution amount rapidly decreases in a high concentration region. In the high concentration range of phosphoric acid, the dissolution rate of aluminum becomes higher than that of iron. Iron melting is reduced and unnecessary processing solution consumption is suppressed. In this way, the concentration range where the dissolution rate of aluminum is high is specified, and the treatment solution concentration at which the dissolution rate of iron is low is obtained. I planned.
[0011]
In the surface treatment techniques disclosed in the above-mentioned JP-A-52-86937 and JP-B-7-122152, an aluminum member is etched using a phosphoric acid and hydrogen peroxide solution. However, since the chemical concentration is relatively low, it is necessary to set the treatment temperature high. However, casting parts such as aluminum die casting have a problem that when the processing temperature is raised, segregation is difficult to remove uniformly and the corrosion resistance is not stable. Further, when the temperature of the processing solution is high, there is a problem that consumption of hydrogen peroxide that does not contribute to metal etching due to the heat or dissolved metal ions increases.
Therefore, according to the present invention, by setting the treatment liquid concentration to be relatively high, it is possible to uniformly remove the natural oxide film or segregated material on the surface of the treatment object at a low temperature and in a short time of 1 to 5 minutes. it can. In addition, since the treatment of the present invention is performed at a low temperature, there is an effect that the treatment liquid is hardly deteriorated, the equipment material cost is reduced, and the line management is facilitated.
Moreover, although the temperature of the said surface treatment liquid is not specifically limited, For example, it can process in the range of 20-60 degreeC. An appropriate amount of additives such as a surfactant, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid and the like may be added to the surface treatment liquid as necessary.
[0012]
Another aspect of the surface treatment method for an aluminum substrate according to the present invention is to form a chromate film on the surface of the phosphoric acid film by applying a chromate treatment to the workpiece after forming the phosphoric acid film. It is a method of forming.
[0013]
When a chromate film is formed on the surface of the workpiece where there is a natural oxide film or segregated material (silicon, etc.) that prevents the formation of the chromate film, and the natural oxide film or segregated material (silicon, etc.) on the surface of the workpiece is removed. After forming a phosphoric acid film and then forming a chromate film on the phosphoric acid film, a composite film consisting of these phosphoric acid film and chromate film is formed on the surface of the workpiece. , There is a significant difference in corrosion resistance. Therefore, by forming the phosphoric acid-based film and the chromate film in a composite manner on the surface of the object to be processed, the corrosion resistance can be greatly improved as compared with the prior art. In place of the chromate treatment, anodization treatment may be performed. Also in this case, since the anodic oxide film is formed on the phosphoric acid-based film, the corrosion resistance can be greatly improved by forming a composite of the phosphoric acid-based film and the anodic oxide film.
[0014]
Furthermore, still another aspect of the surface treatment method for an aluminum base material according to the present invention is an aluminum cast member or an aluminum die cast member in which an object to be treated including the aluminum member or the aluminum alloy member and an iron material is cast. It is a method.
Examples of the aluminum member or aluminum alloy member in the object to be processed include a pure aluminum member, an aluminum alloy member containing a metal such as iron, zinc, and manganese, and an object to be processed such as an aluminum die casting member (ADC 10 to 12). Can also be processed. Moreover, it can be used suitably also for an aluminum casting part that often contains Cu, which is one of the components that most adversely affect corrosion.
[0015]
And the aluminum base material which concerns on this invention is contacting the surface treatment liquid containing 600-1200 g / l phosphoric acid and 1-100 g / l hydrogen peroxide at the temperature of 20-60 degreeC, A body to be processed including an aluminum member or aluminum alloy member and an iron material from which surface oxide film and segregated matter are removed and irregularities are formed on the surface; and a phosphoric acid film formed on the surface of the body to be processed; And a chromate film formed on the surface of the phosphoric acid film.
By forming a phosphate-based film and a chromate film in a composite manner on the surface of the object to be processed, the corrosion resistance of the aluminum base material can be greatly improved as compared with the prior art. Furthermore, an undercoat layer such as a primer layer or an overcoat layer may be appropriately formed on the chromate film. Further, instead of the chromate film, an anodized film may be formed, and an undercoat layer or an overcoat layer may be appropriately formed on the anodized film.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Below, the surface treatment method of the aluminum base material which concerns on the form used as a reference is demonstrated in detail. In the following, as a reference form of the surface treatment method, a treatment method in which a phosphate film is formed on the surface of the aluminum die cast member and then a chromate film is formed on the surface of the phosphate film will be described. However, the present application is not limited to this.
[0017]
"Surface treatment process overview"
First, a phosphoric acid-based treatment liquid containing phosphoric acid is brought into contact with the surface of an object to be treated containing an aluminum component, and then dried as necessary. In this contact method, the object to be treated may be immersed in the surface treatment liquid, or the surface treatment liquid may be sprayed onto the object to be treated by spraying or the like.
[0018]
When surface treatment using this phosphoric acid treatment liquid is performed, unevenness of moderate size (submicron order unevenness) is formed on the surface of the object to be processed, and the adhesion of the coating is improved by the anchor effect. Corrosion resistance of painted products is improved.
In addition, when a phosphoric acid treatment liquid is brought into contact, the oxide film and segregated material formed on the surface of the object to be treated are removed, and a phosphoric acid film is formed on the surface of the object to be treated, so that the surface is activated. Therefore, the chromate film and the anodic oxide film are easily attached. In addition, the unevenness | corrugation of the to-be-processed object surface is a submicron order, and it is desirable that it does not become an obstacle to formation of a chromate film.
[0019]
Next, chromate treatment or anodization treatment is performed on the phosphoric acid-based film to form a chromate film or an anodized film. Furthermore, if necessary, a primer layer which is an undercoat layer can be formed on the chromate film, or an overcoat layer can be formed on the primer layer.
In addition, the range of the preferable film thickness of a chromate film | membrane is 0.1-10 micrometers, and the range of the preferable film thickness of an anodized film is 1-50 micrometers.
[0020]
[Processing conditions]
The treatment conditions for bringing the phosphoric acid treatment solution into contact with the workpiece will be briefly described.
The phosphoric acid-based treatment liquid has a composition containing 300 to 1200 g / l phosphoric acid, the treatment liquid temperature is 20 to 60 ° C., and the treatment object is treated by means such as immersion for 1 to 150 minutes. Make contact.
[0021]
The phosphoric acid concentration is preferably 400 to 800 g / l, and 1 to 100 g / l of hydrogen peroxide may be added as necessary. The hydrogen peroxide concentration is preferably 20 to 50 g / l. Further, the treatment liquid temperature is preferably 20 to 60 ° C, more preferably 25 to 50 ° C. Further, the treatment time is preferably 1 to 5 minutes.
It should be noted that hydrogen peroxide is unstable to heat of 40 ° C. or higher and metal ions, and a large amount of hydrogen peroxide is an obstacle to continuous metal surface treatment. Therefore, when the surface treatment liquid contains hydrogen peroxide, the treatment temperature is 25 to 40 ° C.
[0022]
[Phosphate coating]
As described above, by contacting a metal such as iron, zinc or manganese deposited on the surface of the object to be treated with a phosphoric acid treatment solution, it has corrosion resistance at the stage before chromate treatment or anodizing treatment. A phosphoric acid-based film can be formed.
This phosphate-based film is composed of iron phosphate, zinc phosphate, manganese phosphate, etc., and the thickness of the phosphate-based film is 0.05 to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm. It is.
[0023]
[Surface treatment solution]
Etching sufficient to improve corrosion resistance in a short time of 1 to 5 minutes when surface treatment is performed at a relatively low temperature, for example, about room temperature, with a surface treatment solution containing a large amount of phosphoric acid of 300 to 1200 g / l. The amount can be secured. Moreover, when hydrogen peroxide was included in the surface treatment liquid, it discovered that consumption of this hydrogen peroxide could also be suppressed. At this time, if the concentration of hydrogen peroxide is 1 to 100 g / l, a sufficient etching amount can be secured. However, since the natural consumption of hydrogen peroxide can be suppressed, it is preferable that the hydrogen peroxide is 30 to 80 g / l in the chemical solution in order to reduce the number of times of hydrogen peroxide replenishment.
[0024]
Hereinafter, the present invention will be specifically described through reference examples.
[ Reference Examples 1 to 4]
Prepare a surface conditioning solution containing commercially available purified phosphoric acid and hydrogen peroxide as shown in Table 1 to 20 to 33 ° C., and adjust the aluminum die cast part (material ADC12) for outboard motor for 3 to 5 minutes. Surface treatment was carried out by immersing or spraying the adjusting liquid.
[0025]
[Table 1]

[0026]
After surface adjustment, cross-cuts were placed on the chromate-treated, undercoated, and overcoated parts, and a salt spray test (hereinafter referred to as SST) or a combined cycle test (hereinafter referred to as CCT) was performed to evaluate the corrosion resistance. Here, the salt spray test is performed by spraying the salt water having a concentration of 5% on the parts for 720 hours, and the combined cycle test is performed by spraying 50 ° C. salt water for 30 minutes and at 80 ° C. A cycle of drying for 1.5 hours was repeated 90 cycles.
[0027]
In Reference Examples 1 to 3, one painted part was prepared as a sample for each of the Reference Example and the Comparative Example, and 10 in each Reference Example 4 were prepared. In addition, the salt spray test or the combined cycle test was conducted until a clear difference was found in the corrosion resistance of the painted parts of this reference example and the comparative example. Corrosion resistance was evaluated by performing a tape peeling test at a crosscut portion after a salt spray test or a combined cycle test. The test method conforms to JIS.
[0028]
Further, as shown in Table 2, the coated product of Reference Example 1 in Reference Example 1 did not peel even in the tape peeling test, and had good coating adhesion even after the corrosion resistance test. On the other hand, the coated product of Comparative Example 1 (conventional coated product) was a tape peel test, and there was a portion that peeled across the entire contact portion of the tape, and the adhesion after the corrosion resistance test was not good.
[0029]
[Table 2]

[0030]
As shown in Table 3, the coated product of Reference Example 2 in Reference Example 2 did not peel off significantly in the tape peeling test, and had good coating adhesion even after the corrosion resistance test. On the other hand, the coated product of Comparative Example 2 is a conventional coated product, which is obtained by performing only chromate treatment on an aluminum die cast part. In Comparative Example 2, the tape peeling test had a part that peeled across the entire contact portion of the tape, and the adhesion after the corrosion resistance test was poor.
[0031]
[Table 3]

[0032]
Furthermore, as shown in Table 4, the coated product of this Reference Example 3 did not cause significant swelling of the coating film at the crosscut portion, but the coated product of Comparative Example 3 had a large swelling at the crosscut portion. .
[0033]
[Table 4]

[0034]
As shown in Table 5, the coated product of Reference Example 4 did not cause significant blistering of the coating film, but the coated product of Comparative Example 4 caused blistering on the entire surface of the part or a large swollen portion at the pinned portion. There were many things that produced The corrosion resistance was evaluated by evaluating the appearance at the crosscut portion.
[0035]
[Table 5]

[0036]
[Example 5]
As Example 5 of the present invention, a surface conditioning solution containing 600 g / l and 35 g / l of commercially available purified phosphoric acid and hydrogen peroxide was prepared, and the surface of the aluminum plate was reduced by 1 wt% with this conditioning solution. It was adjusted. In FIG. 1, the photograph which observed the surface 3 of the aluminum plate 1 after surface adjustment by SEM is shown.
As shown in FIG. 1, it can be seen that the surface 3 has unevenness 5 in the order of submicrons formed substantially uniformly. In addition, an embedded resin 7 is provided on the top of the surface 3, and the white layered portion that is visible just below the surface 3 is a reflection of light, and the aluminum plate 1 actually exists. ing.
As Comparative Example 5, the surface of the aluminum plate was adjusted with a chemical solution containing 300 g / l and 35 g / l of sulfuric acid and hydrogen peroxide until the weight decreased by 1 wt%. As shown in FIG. 2, surface 13 of surface-adjusted aluminum plate 11 was observed with SEM, but submicron irregularities 5 as in Example 5 of the present invention shown in FIG. 1 were not seen. And as shown in FIG. 3, when the surface adjustment was not performed to the aluminum plate 21, the surface 23 was formed substantially flat.
[0037]
[Example 6]
Furthermore, as shown in Tables 6 and 7, using a tiller handle that is an outboard motor part, a composite film of phosphoric acid film and chromate film is formed on the surface of the part, and only the chromate film is formed. Corrosion resistance tests were conducted on three types, one formed with a phosphoric acid-based film alone.
The chromate treatment was performed by immersing the parts in the treatment liquid.
[0038]
[Table 6]

[0039]
[Table 7]

[0040]
As shown in these tables, the case of the composite film of the phosphoric acid film and the chromate film, which is Example 6 of the present invention, had the best corrosion resistance.
The above evaluation is summarized in Table 8. As is apparent from Table 8, it was confirmed that the composite coating according to the present invention was superior from the viewpoint of corrosion resistance and cost.
[0041]
[Table 8]

[0042]
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The chemical solution concentrations described in the above reference form were set to a phosphoric acid concentration of 300 to 1200 g / l and a hydrogen peroxide concentration of 1 to 100 g / l. According to this method, even at a room temperature (20 ° C. or higher, preferably 25 to 35 ° C.) where the temperature of the processing liquid is relatively low, a sufficient etching amount for improving the corrosion resistance can be secured in a short time of 1 to 5 minutes. It was.
However, in this method of adjusting the surface with phosphoric acid and hydrogen peroxide solution, cast iron material may be cast in aluminum die-cast parts, and the iron material is dissolved by the processing solution, and the chemical solution is wasted. There was a problem.
Therefore, it is necessary to set conditions in which aluminum is preferentially dissolved and iron is difficult to dissolve, and the solubility of aluminum and iron in phosphoric acid and hydrogen peroxide, which are treatment liquid components, was examined in detail. In addition, peroxygen waste water reacts with hydrogen generated by the reaction of metal with phosphoric acid to form harmless water, and also has an environmental effect on process management.
[0043]
[Example 7]
Below, we examine the conditions that can suppress the consumption of hydrogen peroxide by iron such as cast iron in various treatment liquid types, concentrations, and temperatures, and prepare the surface of the aluminum parts in which iron is cast. The corrosion resistance of was confirmed.
In this example, 85% phosphoric acid, 35% hydrogen peroxide and ion-exchanged water were mixed to make a total of 120 ml. After stirring, the predetermined temperature was set to about 30 ° C., and the sample was immersed in the treatment liquid. The sample used was about 40 g of aluminum die casting and 14 g of a cut-out part of a flat plate made of cast iron. Each sample was degreased and dried before use. The immersion time in the chemical solution was about 3 minutes, and after drying, the amount of dissolution was measured by measuring the weight of the sample. FIG. 4 shows the results of measuring the amount of aluminum die casting dissolved with respect to the concentrations of phosphoric acid and hydrogen peroxide. The vertical axis shows the weight difference, the right shows the hydrogen peroxide concentration, and the horizontal axis shows the phosphoric acid concentration. The amount of aluminum dissolved increased with increasing phosphoric acid and hydrogen peroxide concentrations. Moreover, the amount of dissolved aluminum showed a tendency to increase with the increase in hydrogen peroxide concentration at each phosphoric acid concentration. Therefore, it is better that the phosphoric acid concentration is higher in order to increase the dissolution amount (rate) of aluminum.
[0044]
On the other hand, FIG. 5 shows the result of measuring the dissolved amount of cast iron with respect to the concentrations of phosphoric acid and hydrogen peroxide. The contents of the vertical and horizontal axes are the same as in FIG.
It was found that cast iron parts have a range that is easily dissolved and a range that is difficult to dissolve depending on the concentration of phosphoric acid under the condition that hydrogen peroxide is contained. That is, when the concentration of phosphoric acid was high (85% phosphoric acid 600 g / l or more), the dissolved amount was low and almost constant even if the hydrogen peroxide concentration was changed. Although the concentration of hydrogen peroxide in the chemical solution is likely to change, the high concentration phosphoric acid solution makes it easy to control the process because the amount of iron material dissolved is unlikely to change. In addition, hydrogen peroxide functions as harmless water by reacting with hydrogen generated by the reaction of metal with phosphoric acid.
[0045]
Furthermore, when the processing temperature is 40 ° C., 0.041 g of aluminum and 0.071 g of iron are dissolved at a concentration of 94 g of 85% phosphoric acid and 7 g of 35% hydrogen peroxide, and the dissolved amount of aluminum is much higher than that of iron. it was high.
After this surface adjustment, chromate treatment (treatment of forming a chromium film on the aluminum surface with a chemical solution containing chromic acid and fluoride as main components and an acidic aqueous solution with a pH of 1.8 to 3.8) was performed. Thereafter, coating was performed, and corrosion resistance was evaluated by a salt spray test. The corrosion resistance of the aluminum coated part whose surface was adjusted with phosphoric acid of 600 g / 1 or more was satisfactory even at 720 hours. Then, as in the above embodiment, chromate treatment or the like is performed after the surface treatment.
As described above, as a result of various studies, by setting the concentrations of phosphoric acid and hydrogen peroxide solution to be relatively high, there is a method that can uniformly remove the natural oxide film and segregated material on the casting surface at a low temperature in a short time. Invented.
[0046]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is of course not limited thereto, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
For example, in the second embodiment, the surface treatment solution 600 to 1200 g / l containing phosphoric acid is brought into contact with the surface of the object to be treated containing aluminum die casting and iron. Any metal that is inhibited from being dissolved by the surface treatment solution 600 to 1200 g / l containing an acid can be applied to an object to be treated containing such other metals.
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention , 600 to 1200 g / l of phosphoric acid suppresses the etching of iron, so that the consumption of hydrogen peroxide and the consumption due to the catalytic action of iron ions are reduced. And the surface of the surface-treated aluminum can be easily removed from segregated materials and natural oxide films that are easily corroded, and irregularities on the order of submicron are generated, improving the adhesion of chromate, coating, anodized films, etc. The corrosion resistance of the aluminum base material can be improved.
[Brief description of the drawings]
1 is a SEM photograph showing an aluminum plate of Example 5 of the present invention in Example 5. FIG.
2 is an SEM photograph showing an aluminum plate of Comparative Example 5 in Example 5. FIG.
3 is an SEM photograph showing an untreated aluminum plate in Example 5. FIG.
4 is a graph showing the results of measuring the amount of aluminum die casting dissolved in Example 7 with respect to the concentrations of phosphoric acid and hydrogen peroxide. FIG.
FIG. 5 is a graph showing the results of measuring the amount of cast iron dissolved in Example 7 with respect to the concentrations of phosphoric acid and hydrogen peroxide.
[Explanation of symbols]
1,11,21

Aluminum plate

3, 13, 23 Surface 5 Unevenness

Claims

A surface treatment liquid containing 600 to 1200 g / l phosphoric acid and 1 to 100 g / l hydrogen peroxide at a temperature of 20 to 60 ° C. is used to treat an object to be treated containing an aluminum member or an aluminum alloy member and an iron material . An aluminum characterized in that by contacting the surface, an oxide film and segregated material on the surface are removed to form irregularities on the surface and dissolution of the iron material is suppressed, and a phosphate-based film is formed on the surface. A substrate surface treatment method.

After forming the said phosphate-based coating, said by performing chromate treatment to the object to be treated, an aluminum substrate according to claim 1, characterized in that to form a chromate film on the surface of the phosphate coating Surface treatment method.

The aluminum member or the object to be treated containing an aluminum alloy member and an iron material, the surface of the aluminum substrate of claim 1 or 2, wherein the iron material is aluminum cast member or an aluminum die-cast member is cast Processing method.

A body to be processed comprising an aluminum member or aluminum alloy member obtained by removing the surface oxide film and segregated matter and having irregularities formed on the surface, and an iron material obtained by the method for treating a surface of an aluminum substrate according to claim 2 And a phosphoric acid-based film formed on the surface of the body to be treated, and a chromate film formed on the surface of the phosphoric acid-based film.