JPH02138433A - エッチング性良好なアルミニウム合金圧延板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、均一で良好なエツチング特性を有するアルミ
ニウム合金板に関するものである。

［従来の技術］ 従来よりＪＩＳ　ＡＬＯＯＯ系合金及びＡ３０００系合
金の圧延板は、成形加工用及び装飾用途に用いられるこ
とが多く、これらの場合、陽極酸化処理やその他の表面
処理に先立って、アルカリ系もしくは酸系エツチング液
で脱脂、エツチングされることがしばしばある。さらに
、最近では、アルミニウムの用途拡大に伴ないエツチン
グ特性そのものが、製品の性能を左右する例が増大して
いる。例えば、二次再結晶粒装飾板等がその代表的な例
である。

このようなエツチングを行なう用途の場合、必要に応じ
てエツチングに先立って、焼鈍が行なわれる場合がある
。この焼鈍は、圧延工程の途中に入れられる場合とか、
圧延終了後に行なわれる場合又は、エツチング前のいず
れかの段階で行なわれる場合とか、様々である。

これらの焼鈍の温度は、通常４００℃以下で行なわれる
のが一般的であるが、例えば、特別な機械的性質の改善
の為とか、潤滑性の改善の為とか、結晶粒サイズのコン
トロールの為とかの特別の性能を付与させることを目的
として、４５０℃以上の高温で焼鈍することがある。

〔発明が解決しようとする課題］ このように、圧延板を４５０℃以上６４０℃までの高温
で焼鈍すると、一般に、圧延板表面に厚い酸化皮膜が生
じる。この表面酸化皮膜は、もちろん、４５０℃未満の
焼鈍でも生成するが、その厚さは、４５０℃以上で急厳
に増大する。とくに、通常の熱間圧延工程を経た圧延板
を、４５０℃以上の高温で焼鈍すると、しばしば、圧延
板表面に、圧延方向に沿う強いスジ状の酸化膜が生成す
る。

このように、スジ状の酸化膜が強く生成した板を、酸系
又は、アルカリ系のエツチング液でエツチングする場合
、この酸化皮膜がエツチング液をはじく傾向があり、そ
の結果、反応が遅れ、かつ、場所によりエツチング性に
差が生じるためエツチングが不充分となり、光沢ムラや
スジ目の残留を来たす。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、この光沢ムラ、スジ目のちととなる高温焼
鈍時のスジ状の酸化皮膜は、熱間圧延時に、圧延板上に
圧延油、金属石ケン、コーティング等が、不均一に残存
し、これらが、その後の高温焼鈍時に複雑に影響し合う
ことにより、緻密でかつ、場所により不均一な酸化をう
けるために生成することを見出した（ここで、コーティ
ングとは、熱間圧延により、圧延板表面に不可避的に生
じる不定形の摩耗されたアルミニウム及びアルミニウム
酸化物等から成る不均一皮膜をいう。以下同じ）。

この、いわゆる熱間圧延時に生成する一社の汚れ層が介
在すると、高温で生成する酸化皮膜は、著しく強固でか
つ水とのぬれ性が悪くなる。したがってエツチング液と
のぬれ性が低Ｆし、又、その程度が場所により異なるた
め、エツチングムラを生じ、前述のエツチング不良をも
たらす。

この高温焼鈍の際に生じるスジ目状撥水性酸化皮膜の生
成に、熱間圧延時のコーティング等の汚れが影響してい
ることの証明として、■）熱間圧延しても、コーティン
グ等の汚れのない材料、２）冷間圧延しかしていない材
料、３）コーティング等の汚れが在っても、焼鈍前に、
予備エツチングで表面の原因物質を除去した材料におい
ては、４５０℃以上の高温で焼鈍しても、エツチング性
は良好で、光沢ムラ、スジ目の生成は認められない、こ
とが挙げられる。

しかし、熱間圧延を用いない方法は、工業的でなく、か
つ、他の品質特性を満足し得ない。熱間圧延時のコーテ
ィング生成を安定的に無くすことは、現実的に多大な困
難を伴う。

さらに、エツチング前の工程で、熱間圧延時に生成した
表面コーティング層を予備エツチングで除去することは
、工程的、経済的に不利である。

以上の点にかんがみ、種々の研究を行なった結果、本願
発明をなすに至った。

すなわち、通常の熱間圧延を経た圧延板で、熱間圧延以
降のいずれかの工程で４５０℃以上の高温の焼鈍を受け
る圧延板であって、Ｍｇ０．００５〜０．２％を含み、
さらにＣｕ０．３％以下、Ｍｎ１．５％以下、ＣｒＯ，
３％以下、Ｆｅ１．０９６以下、Ｓ　１１．０％以下の
１種又は２種以上を含み、残部実質的にＡＮと不可避不
純物とより成ることを特徴とするエツチング性良好なア
ルミニウム合金圧延板である。

本願発明に係るアルミニウム合金圧延板は、まず、所定
の組成をもつ溶湯を半連続鋳造により造塊し、予備加熱
後生なくとも熱間圧延を行なうことによって得られる。

冷間圧延、及び中間焼鈍及び最終焼鈍は必要に応じて行
なわれる。

この発明の要するところは、通常の熱間圧延工程を経て
つくられるアルミニウム合金板にＭｇを０．００５％〜
０．１％添加含有せしむることに存する。

このようにして得られた圧延板は、４５０℃〜６４０℃
の高温で焼鈍され、表面に厚い酸化膜が生成しても酸素
及びアルカリ系のエツチング液でエツチングする際に従
来合金の如く、エツチングしずらく、スジ目、光沢ムラ
の生じることはない。

その理由としては、Ｍｇを含有すると高温焼鈍時に優先
酸化されることが知られており、マグネシウム酸化皮膜
が生成する。このＭｇＯ系の酸化皮膜は活性であり、か
つ、ポーラスであるため、エツチング液とのぬれ性が良
い。

したがって、たとえ熱間圧延時に、圧延板表面にコーテ
ィング等の表面の汚れ層が存在しても、エツチング液と
良好に反応するため、スジ目残りや、光沢ムラはない。

Ｍｇが０．００５％未満の場合、圧延板の表面に充分な
ＭｇＯ系の酸化皮膜が生成しにくいため、エツチング性
を充分に改善できなく、又、Ｍｇが０．２％を越えると
、エツチング性改善の効果は飽和し、経済的に無駄であ
る。

なお、エツチング用のＡ４７合金圧延板であっても使用
目的に応じた機械的性質、加工性、耐食性は必要である
ので、以下に限定理由を示す成分の１種又は２８以上を
含有せしめる。

以下、各成分の限定理由を示す。

Ｃｕは強度を高め結晶粒を微細化する効果を有するが、
０．３％を越えると耐食性が低下する。

Ｍｎは、強度を高め、再結晶粒を微細化するが、１．５
％を越えると伸びが低下し、かつ、ＭｎＦｅ系の巨大化
合物が生じ、鋳造性、成形性、延性を低下せしめる。

Ｃｒは、強度を高め、再結晶粒微細化に有効であるが、
０．３％を越えると、ＣｒＦｅ系の巨大化合物が生じ鋳
造性、成形性が低下する。

Ｆｅは、強度を高め再結晶粒を微細化し、成形性、異方
性を改良する目的で添加されるが１．０％を越えると巨
大な金属間化合物が生じ、伸びが著しく低下する。

Ｓｌは、強度向上と、成形性向上のために添加されるが
１．０％を越えると、陽極酸化皮膜の耐食性が低下する
。

なお、へΩ合金鋳造時の結晶粒微細化のために一般的に
用いられるＴｉ（及びＢ）が含まれていＣも差し支えな
い。また、この場合、Ｔｉ：Ｂ−５：１種度の含有比率
のｆｓＪ合金を用いることが多いがＴ１　＋Ｂが総量で
０．１５％を越えると、巨大な金属間化合物が生じたり
、Ｔ　Ｉ　Ｂ　２なる硬い化合物が鋳塊中に生成し、成
形性を阻害し、圧延板の表面欠陥となり好ましくない。

よって、添加する場合はこれ以下とする。

なお、本願においてＺｎは不純物である。

以下に実施例をもって、例示する。

［実　施　例］ 表１に示すような組成を有する合金を溶解し、所定の溶
湯処理を施こした後、半連続鋳造により４００　ｍ＋５
Ｘｌｏ００關の横断面を有する鋳塊を鋳造し、面側によ
り、表面層を除去した後、熱間圧延を板厚５關まで行な
い、以後冷間圧延により板厚１．０ｍｍの冷間圧延板を
得た。

この圧延板を６００℃Ｘ２Ｈｒ大気中で焼鈍した。

まずこれらの焼鈍板の水に対するぬれ性を調査するため
、２５℃の純水との接触角を測定した。

表２に結果を示す。

表 接 触 角 （２５℃純水） 発明合金はいずれも、水に対するぬれ性が向上している
ことが明らかである。

次に、これらの圧延板をＨＣ，Ｑ４容、ＨＮＯ３６容、
水１５容からなる混酸中に６５℃と、５％ＮａＯＨ水溶
液中に４０℃の２条件で、各々、１分。

３分、５分、７分、１０分間浸漬エツチングしたときの
、表面状態の変化を観察した。表３に結果を示す。

［発明の効果］ 表３かられかる如く、本発明合金は酸系エツチング液に
対する反応も、アルカリ系エツチング液に対する反応も
、従来合金にくらべ著しく改善され、短時間に、スジ目
、光沢ムラのない均一なエツチングが可能となることが
明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、Ｍｇ０．００５〜０．１％（重量で、以下同じ）を
   含み、さらにＣｕ０．３％以下、Ｍｎ１．５％以下、Ｃ
   ｒ０．３％以下、Ｆｅ１．０％以下、Ｓｉ１．０％以下
   の１種又は２種以上を含み残部実質的にＡｌと不可避不
   純物とよりなることを特徴とする４５０℃以上の高温焼
   鈍を施してもエッチング性良好なアルミニウム合金圧延
   板。