JPH02250944A - リン酸亜鉛処理性に優れたアルミ合金板及びその製造方法 - Google Patents

リン酸亜鉛処理性に優れたアルミ合金板及びその製造方法

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JPH02250944A
JPH02250944A JP7137389A JP7137389A JPH02250944A JP H02250944 A JPH02250944 A JP H02250944A JP 7137389 A JP7137389 A JP 7137389A JP 7137389 A JP7137389 A JP 7137389A JP H02250944 A JPH02250944 A JP H02250944A
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詔司 古賀
Mitsuo Hino
光雄 日野
Kazunori Kobayashi
一徳 小林
Yoichi Ozawa
小沢 洋一
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated

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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、Mg含有アルミ合金板の製造に係り、より詳
しくは、自動車パネル材、家電パネル材等、プレス成形
加工した後、電着塗装、仕上げ塗装等の表面処理が施さ
れる用途に適するリン酸亜鉛処理性に優れたMg含有ア
ルミ合金板及びその製造方法に関するものである。 (従来の技術及び解決しようとする課題)自動車パネル
材、家電パネル材等を一例とする各種成形加工用のAQ
合合板には、通常Mgを含有する5×××系、6××X
系、7××x系等のAΩ合金が用いられている。 これらAQ合金板の製造は、通常、まずプレス成形され
るが、成形加工性を向上させるために、この工程途中或
いは最終工程で軟質化処理或いは液体化処理等の熱処理
が施される。次いで脱脂後化成処理し、電着塗装、仕上
げ塗装等の表面処理が施されるのが一般的である。 このうち、化成処理は、塗装後の塗膜の密着性、耐食性
を向上させる等、塗置材の表面処理の効果をより効率的
に得るために行われるものである。 現在、自動車パネル材等は鋼が主体であり、化成処理は
主にリン酸亜鉛処理が施されている。 しかし、上記化成処理、特にリン酸亜鉛処理をMg含有
アルミ合金に適用した場合、従来は、リン酸亜鉛付着の
不均一化を起こし、塗膜密着性や耐食性の不良等、多く
の問題があった。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、化成処理で均一なリン酸亜鉛付着が
得られる等、優れたリン酸亜鉛処理性を有するMg含有
アルミ合金板を提供し、またその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。 (課題を解決するための手段) 前記目的を達成するため、本発明者らは、リン酸亜鉛処
理性が良くない原因の究明に努めると共にその対応策を
見い出すべく鋭意研究を重ねた。 その結果、通常の製造法で作られたアルミ合金板は、均
熱や熱間圧延で生成した非清浄な酸化物(dirty 
oxide)を表面に有しており、そのまま熱処理で生
成される酸化皮膜にはMgが多く含まれていると共に、
表面にはゴミ、汚れ等の吸着層が存在し、酸化皮膜性状
が不安定であることが原因であることに鑑み、表面層を
一旦除去してから、熱処理を施して、しかも酸化皮膜厚
さ及びMg/Al比をコントロールすることにより、リ
ン酸亜鉛処理性を顕著に向上し得ることを見い出し、こ
こに本発明をなしたものである。 すなわち、本発明は、Mgを0 、6 wt%以上含有
するアルミ合金板につき、表面層の除去後に最終熱処理
を施した状態での表面層が、酸化皮膜厚さが50〜15
0人で、且つMg/ A Q ノ比が0.6〜5である
ことを特徴とするリン酸亜鉛処理性に優れたアルミ合金
板を要旨とするものである。 また、か\るアルミ合金板の製造方法は、Mgを0.6
wt%以上含有するアルミ合金板において、均熱や熱間
圧延等で生成した焼付や不均一な酸化被膜よりなる表面
層を除去した後、最終熱処理を施すことにより、表面層
に50〜150人の厚さで、且つMg/AΩの比が0.
6〜5の酸化皮膜を得ることを特徴とするものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 (作用) まず、従来、リン酸亜鉛処理性が良好でなかった原因に
ついて本発明者らが検討した結果について述べる。 通常、工業的なパネル用アルミ合金板の製造法は、アル
ミ合金鋳塊を均質化処理し、熱間圧延、冷間圧延し、そ
の後、成形性向上のため、最終工程で軟質化処理或いは
溶体化処理等の熱処理が行われている。 一般に、Mg含有アルミ合金を大気中等の酸化性雰囲気
で熱処理(加熱)すると、アルミ合金中に含まれるMg
が優先的に酸化される結果、表面層近傍のアルミ合金中
のMg濃度が低下する。このようにMg濃度が低下する
と、アルミ合金中から表面に向かってMgの拡散が生じ
、濃度差を小さくする方向に作用する。 これらの作用により、Mg含有アルミ合金を熱処理と、
表面にMgを多量に含む酸化皮膜が生成されるのである
が、上記工業的製法で製造されたアルミ合金板表面は、
アルミ合金中のMg含有量、均質化条件(温度、時間、
雰囲気)、熱間又は冷間圧延条件(温度、ロール表面、
圧延荷重、圧下式、圧延油の汚れ)等により異なるが、
ゴミ、汚れ等が吸着し、圧延時の焼付きも部分的に生じ
ている。 この状態で最終熱処理を施して生成される酸化皮膜は、
アルミ合金中に含まれるMg濃度に対し、著しく多量の
Mgを含有し、更に表面には、ゴミ等を吸着した非清浄
な酸化物(dirty oxide)が存在し、表面性
状が非常に不安定である。 このような酸化皮膜は、プレス成形、脱脂後の化成処理
工程で、反応が不均一となり易く、その結果、リン酸亜
鉛処理性が悪くなることが、種々検討を重ねた結果、判
明した。 そこで、本発明者らは、リン酸亜鉛処理性の不均一化と
いう問題点を解決する手段を見い出すべく、製造方法、
潤滑油、脱脂条件等の検討を種々行ったところ、アルミ
合金表面に生成したMgを多く含む非清浄な酸化物(d
irty o)tide)を−粗除去した後、最終熱処
理を行うことが最も有効であることが判明した。このよ
うにして作られた酸化皮膜は、表面が清浄で、しかも稠
密なため、リン酸亜鉛処理性の不均一性等の問題も解決
されるのである。 次に本発明の各条件について説明する。 均熱や熱間圧延等で生成した焼付や不均一な酸化皮膜よ
りなる表面層を除去する方法としては、機械的手法、化
学的手法のいずれを用いても良いが、工場でのコイルフ
オームでの処理性を考慮すると、例えば、10%硝酸、
市販アルカリ系洗浄剤等を用いた化学的な酸、アルカリ
浴洗浄とするのが好都合である。 なお、化学的手法による洗浄の場合、表面層の除去は、
浴の濃度、温度、時間等の条件により、除去程度が変化
するので、留意する。 次いで、表面層を除去した後、最終熱処理を施すが、そ
の再加熱は、バッチ式、連続焼鈍のどちらでも良いが、
コイルフオームでの処理性、その後の性能等を考慮する
と、連続焼鈍を行う方がより効果的である。 本発明者らは、非清浄な表面層の除去後の熱処理条件と
、この熱処理により得られる表面層における酸化皮膜厚
さ及びMg/Al比とリン酸亜鉛処理性との関係につい
て種々の組合せについて試験した結果、最終熱処理した
表面層において、酸化皮膜厚さが50〜150人の範囲
で、且つ、■MAで1分間スパッタ後に分析した表面層
のMg1AQ比が0.6〜5の範囲であれば、良好なリ
ン酸亜鉛処理性が得られることが判明した。 なお、酸化皮膜厚さが50人未満ではリン酸亜鉛の付着
性が悪く、また、150人を超える場合。 加熱温度を高くする必要があり、連続焼鈍には材料がバ
ーニングを起こしたり、或いはバッチの場合には焼鈍模
様を起こす等、良好な素材を得ることができなくなる。 Mg/Al比も同様、0.6未満ではリン酸亜鉛の付着
性が悪くなるので、0.6以上とするが、5を超えると
、加熱温度を高くする必要があり、前述と同様の結果と
なり、良好な素材を得ることができなくなるので好まし
くない。 なお、本発明におけるMg含有アルミ合金は、少なくと
もMgが0.6wt%以上含まれているAQ合金であれ
ば、その組成は限定されない。 (実施例) 次に本発明の実施例を示す。 裏庭旌よ プレス成形加工用に多用されている5182合金(Mg
含有量:4.5vt%)、6061合金(Mg含有量:
1.Ovt%)からなる冷間圧延板を用い、第1表に示
すように種々の条件にて表面洗浄し、熱処理を施して供
試材とした。 得られた供試材について、表面層のMg/AM比並びに
酸化皮膜厚さを調査した結果を第1表に併記する。 次いで、この供試材をプレス成形加工後、脱脂処理し、
続いて市販のリン酸亜鉛処理液″グラノジン5D250
0L″′(日本ペイント製)の浴を用い、温度43℃、
時間2分の条件で化成処理を行い、リン酸亜鉛処理性(
均一性)を評価した。その結果を第1表に併記する。 なお、リン酸亜鉛処理性は、付着の均一性により評価し
た。この場合、均一性の良いものを○印、一部不均一な
ものをΔ印、完全に不均一なものをx印を付して評価し
た。 第1表より明らかなように、本発明例Na 1〜Nα1
2はいずれもリン酸亜鉛処理性が優れていることがわか
る。 一方、表面層の除去が不十分な場合、或いは熱処理条件
が不適当で酸化皮膜厚さ又はMg/Al比のいずれかが
本発明範囲外の比較例(Nα13〜&21)は、リン酸
亜鉛処理性が低下しているか、或いは著しく劣っている
【以下余白】
ス蛎UiL 実施例1でリン酸亜鉛処理を施した供試材につき、エポ
キシ系焼付型塗料を20μmの膜厚で塗装し、塗膜密着
性0を評価した。なお、塗装密着性は、沸騰純水中に3
0分浸漬した後、取出し。 その直後にセロテープ剥離テストを実施して評価した。 その結果、本発明例N11l〜Nα12のように、リン
酸亜鉛皮膜が均一に生成している部位の塗膜密着性は良
好であったが、比較例においてリン酸亜鉛皮膜が生成し
ていない部位や生成が不均一な部位では塗膜剥離が認め
られた。 (発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、冷間圧延後1表
面層を機械的或いは化学的方法で一旦除去し、最終熱処
理を行うと共に、得られた表面層における酸化皮膜厚さ
及びMg/Al比を規制するので、下地処理、塗膜密着
性に著しい改善効果が得られる。 特に、成形加工後の脱脂及び表面処理が重要視されてい
る自動車パネル材、家電パネル材等の需要分野において
、脱脂性に優れるアルミ素材の提供は極めてメリットが
大きいものである。 特許出願人  株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中  村   尚

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Mgを0.6wt%以上含有するアルミ合金板に
    つき、表面層の除去後に最終熱処理を施した状態での表
    面層が、酸化皮膜厚さが50〜150Åで、且つMg/
    Alの比が0.6〜5であることを特徴とするリン酸亜
    鉛処理性に優れたアルミ合金板。
  2. (2)Mgを0.6wt%以上含有するアルミ合金板に
    おいて、均熱や熱間圧延等で生成した焼付や不均一な酸
    化被膜よりなる表面層を除去した後、最終熱処理を施す
    ことにより、表面層に50〜150Åの厚さで、且つM
    g/Alの比が0.6〜5の酸化皮膜を得ることを特徴
    とするリン酸亜鉛処理性に優れたアルミ合金板の製造方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0551711A (ja) * 1991-08-23 1993-03-02 Honda Motor Co Ltd アルミニウム合金高温加工体の製造方法
JP2015206117A (ja) * 2015-05-07 2015-11-19 株式会社神戸製鋼所 表面処理アルミニウム合金板

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6254091A (ja) * 1985-08-31 1987-03-09 Furukawa Alum Co Ltd 熱交換器用ブレ−ジングシ−トの製造方法

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