【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
【発明の目的】[Purpose of the invention]
（産業上の利用分野）
この発明は、自動車用アルミニウム合金部材（板状の素
材（圧延材など）や所定形状の部品など）、より具体的
には自動車のモール類、バンバ、ポデー外板などとして
利用される自動車用アルミニウム合金部材に関するもの
である。
（従来の技術）
従来、自動車のモール類、バンパ、ボデー外板などを軽
量構造用材の代表格であるアルミニウムから製作する場
合には、素材としてアルミニウム圧延材（展伸材）を用
い、これをプレス加工などにより所定の形状に製作して
いた。
この自動車用アルミニウム合金部材の素材となるアルミ
ニウム圧延材（展伸材）には、ＪＩＳＨ４０００におい
て制定されているように、純アルミニウム系材料であっ
て強度が低いため構造材にはあまり適さない１０００番
台のもの。
Ｃｕ 、 Ｍ ｎ 、 Ｍ ｇ等を添加した強度の高い
ジュラルミン、超々ジュラルミンとして知られる２００
０番台のもの、Ｍｎ、Ｍｇ等の添加により純アルミニウ
ムの強度をある程度増加させた３０００番台のもの、
Ｍ ｎ 、 Ｍ ｇ 、 Ｃｒなどを添加して飲料用毎
や構造材に適するようにした５０００番台のもの、Ｓｉ
、Ｃｕ、Ｍｇなどを添加してサツシや車両などに適する
ようにした６０００番台のもの、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚ
ｎ。
Ｚｒ、Ｔｉなどを添加して強度をかなり高めて自動車用
バンパ材などにも適用できるようにした７０００番台の
ものなどがある（例えば。
ｒＪＩＳ ハンドブー／ ’） 非鉄Ｊ（７）Ｈ４
０００や、「新編 自動車工学便覧 第１２編」 社団
法人 自動車ポデー 昭和５８年５月３１日初版発行
第１−２９頁に記載されている。）。
このような各種のアルミニウム圧延材（展伸材）におい
て、自動車のポデー外板には、剛性に影響を及ぼす強度
およびプレス性に影響を及ぼす伸びを兼ね備えた５００
０番台のＡＪＩ−Ｍｇ系のアルミニウム合金が用いられ
ることが多く、プレス加工の際の潤滑を良好なものとす
るために、プレス油あるいは防錆油を使用してプレス加
工などの加工を行って自動車用アルミニウム合金部材と
するのが一般的である。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このような従来のアルミニウム圧延材を
用いたアルミニウム合金部材においては、例えばプレス
加工の際に使用したプレス油や防錆油が、自動車ポデー
の塗装前処理であるリン酸亜鉛処理に先立って行われる
アルカリ脱脂によって十分に脱脂することができず、リ
ン酸亜鉛処理時にアルミニウム表面で“′化成処理むら
パを発生することがあるという課題があった。
そこで、このような“化成処理むら”の発生について検
討した結果、この“化成処理むら″は、アルミニウム表
面にリン酸亜鉛皮膜であるホバイト （Ｈｏｐｅｉｔ；
Ｚｎ３ （ＰＯ４）２４Ｈ２０）が不均一に生成する
ために発生することが判明した。すなわち、この“化成
処理むら゛の生じている部分には、リン酸亜鉛皮膜であ
るホパイトがほとんど生成していないため、耐食性およ
び塗膜密着性を低下させ、商品性が損われるという不具
合がもたらされる。
そこで、この”化成処理むら′”の原因となる脱脂不良
部分の分析を行ったところ、ＭｇＯ酸化膜とカーボンと
が最表層に存在することが判明し、ＭｇＯ酸化膜の細孔
に油が浸透していることによって脱脂が不十分なものと
なることから、アルカリ脱脂において脱脂不良を生じた
ものと推定された。
（発明の目的）
この発明は、このような従来の課題にかんがみてなされ
たもので、自動車用ポデーの塗装前処理であるリン酸亜
鉛処理を行った際に、アルミニウム表面に゛化成処理む
ら”を発生することがないようにし、リン酸亜鉛処理後
の塗装が良好に行われるようにして、塗膜の耐食性や密
着性を優れたものにすることができるようにした自動車
用アルミニウム合金部材を提供することを目的としてい
る。(Industrial Application Field) This invention is applicable to automotive aluminum alloy members (plate-shaped materials (rolled materials, etc.), parts with predetermined shapes, etc.), more specifically automotive moldings, bumpers, POD outer panels, etc. The present invention relates to aluminum alloy members for automobiles used as such. (Prior art) Conventionally, when manufacturing automobile moldings, bumpers, body outer panels, etc. from aluminum, which is a typical lightweight structural material, rolled aluminum material (stretched material) was used as the material. It was manufactured into a predetermined shape by means of press working, etc. As specified in JISH4000, the aluminum rolled material (stretched material) that is the raw material for this automotive aluminum alloy member is a pure aluminum material with low strength and is in the 1000 range, which is not suitable for structural materials. Of things. 200, known as extra-super duralumin, a high-strength duralumin containing Cu, Mn, Mg, etc.
Those in the 0 series, those in the 3000 series that have increased the strength of pure aluminum to some extent by adding Mn, Mg, etc.
5000 series, Si, which is suitable for beverage use and structural materials by adding Mn, Mg, Cr, etc.
, Cu, Mg, etc. are added to make it suitable for sash, vehicles, etc. 6000 series, Cu, Mg, Cr, Z
n. There are products in the 7000 series that have added Zr, Ti, etc. to significantly increase their strength and can be applied to automobile bumper materials (for example, rJIS Handboo/') Nonferrous J(7)H4
000, "New Automotive Engineering Handbook Volume 12" Jidosha Pode, first edition published on May 31, 1980
It is described on pages 1-29. ). Among these various rolled aluminum materials (stretched materials), 500% aluminum has both strength, which affects rigidity, and elongation, which affects pressability, for the outer panels of automobiles.
0 series AJI-Mg aluminum alloys are often used, and in order to ensure good lubrication during press working, press oil or anti-corrosion oil is used during press working. It is common to use aluminum alloy members for automobiles. (Problem to be Solved by the Invention) However, in aluminum alloy parts using such conventional rolled aluminum materials, for example, press oil and rust preventive oil used during press processing may be used for pre-painting treatment of automobile bodies. There was a problem in that the alkaline degreasing carried out prior to the zinc phosphate treatment could not sufficiently degrease the aluminum, and that chemical conversion unevenness could occur on the aluminum surface during the zinc phosphate treatment. As a result of studying the occurrence of such "uneven chemical conversion treatment", it was found that this "uneven chemical conversion treatment" is caused by the formation of a zinc phosphate film on the aluminum surface.
It was found that this occurs because Zn3 (PO4)24H20) is produced non-uniformly. In other words, almost no hopite, which is a zinc phosphate film, is formed in the areas where uneven chemical conversion treatment occurs, resulting in problems such as reduced corrosion resistance and paint film adhesion, and loss of marketability. Therefore, when we analyzed the defective degreasing area that causes this "uneven chemical conversion treatment," we found that an MgO oxide film and carbon existed in the outermost layer. Since the degreasing was insufficient due to the penetration of the oil, it was presumed that degreasing failure occurred during alkaline degreasing. This prevents "uneven chemical conversion treatment" from occurring on the aluminum surface when applying zinc phosphate treatment, which is a pre-painting treatment for automotive podiums, and ensures that the paint quality after zinc phosphate treatment is good. It is an object of the present invention to provide an aluminum alloy member for an automobile in which the corrosion resistance and adhesion of the coating film can be made excellent.
【発明の構成】[Structure of the invention]
（課題を解決するための手段）
この発明は、Ｍｇを含む自動車用アルミニウム合金部材
において、当該自動車用アルミニウム合金部材の焼鈍後
塗装前処理前に表面ＭｇＯ酸化膜の除去処理を施してな
る構成としたことを特徴としており、実施態様において
は前記塗装前処理が、アルカリ脱脂後に行われるリン酸
亜鉛処理であることを特徴としており、このような自動
車用アルミニウム合金部材の構成を上述した従来の課題
を解決するための手段としたものである。
この発明に係るＭｇを含む自動車用アルミニウム合金部
材の一実施態様においては、従来の自動車用アルミニウ
ム合金部材（展伸材）の製造工程、すなわち、
［原料］→［溶解］→［スラブ］→［熱間圧延］→［冷
間圧延］→［焼鈍］→［油塗布］→［合金部材（展伸材
コイル）］
の工程において、Ｍｇの表面濃化、つまりＭ ｇ Ｏ酸
化膜の生成は、熱処理工程中に生ずるため、前記焼鈍後
にＭｇＯ酸化膜の除去処理として酸洗を施す工程を付加
するようにすること、すなわち、
「原料」→［溶解］→［スラブ］→［熱間圧延］→［冷
間圧延］→［焼鈍］→［酸洗］→［油塗布］→［合金部
材（展伸材コイル）］
の工程を採用するようになすことができる。
また、他の実施態様においては、従来の例えば自動車用
ポデー外板の製造工程、すなわち、［展伸材コイル］→
［レベラー］→［プレス油または防錆油塗布］→［ブラ
ンキング］→［プレス］→［組立て］→［塗装前処理（
アルカリ脱脂＋リン酸亜鉛処理）］→［塗装］→［合金
部材（自動車部品）］
の工程において、工程中に生成されたＭｇＯ酸化膜を除
去するために、塗装前処理の前にＭｇＯ酸化膜の除去処
理として酸洗を施す工程を付加すること、すなわち、
［展伸材コイルコ→［レベラー］→［プレス油または防
錆油塗布］→［ブランキング］→［プレス］→［組立て
］→［酸洗］→［塗装前処理（アルカリ脱脂＋リン酸亜
鉛処理）］→［塗装］→［合金部材（自動車部品）］
の工程を採用するようになすことができる。
（作用）
この発明に係る自動車用アルミニウム合金部材において
は、その焼鈍の後リン酸亜鉛処理などの塗装前処理の前
の間で、表面ＭｇＯ酸化膜の除去処理として例えば酸洗
を施してなるものとしているため、焼鈍などの熱処理工
程においておおよそ４００℃以上の環境でＭｇを含有す
るＡ１合金特有のＭｇの表面濃化によって生成されたＭ
ｇの酸化膜（Ｍ ｇ Ｏ）が塗装前処理を行う前の段階
で除去されているので、従来のようにＭｇＯ酸化膜の細
孔にプレス油や防錆油などの油が浸透して例えば自動車
ポデーの塗装前処理であるリン酸亜鉛処理を実施するの
に先立って行われるアルカリ脱脂処理において脱脂不良
を生ずるようなことがなくなり、アルカリ脱脂処理にお
いてプレス油や防錆油を十分に脱脂することができるた
め、その後のリン酸亜鉛処理においてアルミニウム表面
に°“化成処理むら”を発生するようなことがなくなり
、リン酸亜鉛皮膜であるホパイトが均一に生成されるよ
うになるので、その後の塗装によって形成される塗膜の
耐食性が良好なものになり、塗膜の密着性も良好なもの
となる。
（実施例）
Ｍｇを含むアルミニウム合金として、第１表に示す成分
からなるものを用いた。
第１表；供試材の成分組成
そして、前記のアルミニウム合金よりなるスラブを熱間
圧延および冷間圧延して焼鈍を施したのちのアルミニウ
ム合金圧延材（展伸材）に対し、実施例１として、２０
％ＨＮＯ３溶液にて浸漬（３０°ＯＸ５分）→水洗（上
水使用；常温×２０ｓ ｅ ｃ）→乾燥を行う酸洗のみ
を実施して、実施例１のアルミニウム合金部材（展伸材
）とし、自動車ポデーの塗装前処理工程である次のリン
酸亜鉛処理工程にまわしだ。
また、実施例２として、前記焼鈍を施したのちのアルミ
ニウム合金圧延材（展伸材）に対し、２０％ＨＮＯ３溶
液ニテ浸漬（３０℃×５分）→水洗（上水使用；常温Ｘ
２０ｓｅｃ）→乾燥を行う酸洗を実施したのち、防錆油
（油研工業（株）製：ＲＰ７５Ｎ）を塗布し、３週間放
置して、実施例２゛のアルミニウム合金部材（展伸材）
とし。
次のリン酸亜鉛処理工程にまわした。
さらに、比較例１として、前記焼鈍を施したのちのアル
ミニウム合金圧延部材（展伸材）に対し、防錆油（油研
工業（株）製：ＲＰ７５Ｎ）のみを塗布したのち３週間
室温に放置して、比較例１のアルミニウム合金部材（展
伸材）とし、次のリン酸亜鉛処理工程にまわした。
そこで、前記各アルミニウム合金部材（展伸材）に対す
るリン酸亜鉛処理工程においては第２表に示す条件でリ
ン酸亜鉛処理を実施した。
そして、リン酸亜鉛処理後における゛化成処理むらパの
発生の有無を目視によって調べるとともに、“化成処理
むら”がある場合の゛化成処理むら°′１部分の皮膜重
量および“化成処理むら”がない場合の゛化成処理むら
”相当部分の皮膜重量を蛍光Ｘ線により測定した。この
結果を第３表に示す。
第３表に示すように、焼鈍を施したのちのアルミニウム
合金圧延部材（展伸材）に対して酸洗処理を施した実施
例１．２の場合には、リン酸亜鉛処理後に゛化成処理む
ら”が発生していないことが認められ、皮膜重量は各部
均一なものであることが確かめられた。そして、実施例
１，２の場合には、リン酸亜鉛処理後に塗装を行ったと
ころ、形成された塗膜は良好な耐食性を有しているとと
もに、塗膜密着性に著しく優れているものであった。そ
して、酸洗処理後のアルミニウム合金部材にはＭｇＯ酸
化膜が存在していないため、接着剤密着性が良好である
と共に、スポット溶接も良好であるというすぐれた効果
が得られた。
これに対して、酸洗を施していない比較例１の場合には
、リン酸亜鉛処理後に“化成処理むら”が発生しており
、“化成処理むら°′が発生している部分にはリン酸亜
鉛皮膜でるホパイトがほとんど生成しておらず、リン酸
亜鉛処理後に塗装を行ったところ、形成された塗膜の耐
食性および密着性は十分に満足のいくものではなかった
。(Means for Solving the Problems) The present invention provides an aluminum alloy member for an automobile containing Mg, in which a surface MgO oxide film is removed after annealing and before pre-painting treatment. In an embodiment, the pre-painting treatment is a zinc phosphate treatment performed after alkaline degreasing, which solves the above-mentioned conventional problem in the structure of such an aluminum alloy member for an automobile. This is a means to solve the problem. In one embodiment of the aluminum alloy member for automobiles containing Mg according to the present invention, the manufacturing process of the conventional aluminum alloy member for automobiles (wrought material) is as follows: [Raw material] → [Melt] → [Slab] → [ In the process of [hot rolling] → [cold rolling] → [annealing] → [oil coating] → [alloy member (stretched material coil)], the surface concentration of Mg, that is, the formation of an M g O oxide film, is as follows: Since this occurs during the heat treatment process, a pickling process is added as a removal process for the MgO oxide film after the annealing, that is, "raw material" → [melting] → [slab] → [hot rolling] → The process of [cold rolling] → [annealing] → [pickling] → [oil coating] → [alloy member (stretched material coil)] can be adopted. Further, in another embodiment, the conventional manufacturing process of, for example, an automobile Pode outer panel, that is, [stretched material coil]→
[Leveler] → [Press oil or rust prevention oil application] → [Blanking] → [Press] → [Assembly] → [Pre-painting treatment (
In the process of [alkaline degreasing + zinc phosphate treatment] → [painting] → [alloy parts (auto parts)], an MgO oxide film is applied before the pre-painting treatment to remove the MgO oxide film generated during the process. Adding a pickling process to remove the It is possible to adopt the following process: pickling] → [painting pretreatment (alkali degreasing + zinc phosphate treatment)] → [painting] → [alloy parts (automotive parts)]. (Function) In the aluminum alloy member for automobiles according to the present invention, after annealing and before pre-painting treatment such as zinc phosphate treatment, the surface MgO oxide film is removed by, for example, pickling. Therefore, during heat treatment processes such as annealing, Mg is produced by surface concentration of Mg, which is unique to A1 alloy containing Mg, in an environment of approximately 400°C or higher.
Since the MgO oxide film (MgO) is removed before the pre-painting treatment, oil such as press oil or anti-corrosion oil penetrates into the pores of the MgO oxide film, resulting in e.g. The alkaline degreasing treatment performed prior to zinc phosphate treatment, which is a pre-painting treatment for automobiles, will no longer cause degreasing defects, and press oil and anti-rust oil will be sufficiently degreased during the alkaline degreasing treatment. This eliminates the occurrence of "chemical conversion unevenness" on the aluminum surface during the subsequent zinc phosphate treatment, and hopite, which is a zinc phosphate film, is generated uniformly, so the subsequent zinc phosphate treatment The corrosion resistance of the coating film formed by painting becomes good, and the adhesion of the coating film also becomes good. (Example) As an aluminum alloy containing Mg, one having the components shown in Table 1 was used. Table 1: Component composition of the sample materials Example 1 as, 20
%HNO3 solution (30°OX for 5 minutes) → Washing with water (using tap water; room temperature x 20 seconds) → Drying Only the pickling process was performed to obtain the aluminum alloy member (stretched material) of Example 1. Then, it was transferred to the next zinc phosphate treatment process, which is a pre-painting treatment process for car pods. In addition, as Example 2, the aluminum alloy rolled material (stretched material) after the above-mentioned annealing was immersed in a 20% HNO3 solution (30°C x 5 minutes) → washed with water (using tap water; room temperature
20 sec)→Drying After pickling, anti-rust oil (RP75N manufactured by Yuken Kogyo Co., Ltd.) was applied and left for 3 weeks to form the aluminum alloy member (stretched material) of Example 2.
year. It was passed on to the next zinc phosphate treatment step. Furthermore, as Comparative Example 1, only rust preventive oil (RP75N manufactured by Yuken Kogyo Co., Ltd.) was applied to the aluminum alloy rolled member (stretched material) after the above-mentioned annealing, and then left at room temperature for 3 weeks. The resulting aluminum alloy member (stretched material) of Comparative Example 1 was then subjected to the next zinc phosphate treatment step. Therefore, in the zinc phosphate treatment step for each of the aluminum alloy members (stretched materials), the zinc phosphate treatment was carried out under the conditions shown in Table 2. After the zinc phosphate treatment, the presence or absence of chemical conversion treatment unevenness was visually inspected, and if there was any chemical conversion treatment unevenness, the film weight of the ``chemical conversion treatment unevenness''1 portion and the ``chemical conversion treatment unevenness'' were determined. The coating weight of the portion corresponding to "uneven chemical conversion treatment" was measured using fluorescent X-rays.The results are shown in Table 3.As shown in Table 3, aluminum alloy rolled parts (rolled In the case of Example 1.2, in which the pickling treatment was applied to the stretched material, it was observed that no ``chemical conversion unevenness'' occurred after the zinc phosphate treatment, and the coating weight was uniform in each part. One thing was confirmed. In the case of Examples 1 and 2, when painting was performed after zinc phosphate treatment, the formed paint films had good corrosion resistance and had extremely excellent paint film adhesion. there were. Since no MgO oxide film was present in the aluminum alloy member after the pickling treatment, the excellent effects of good adhesive adhesion and good spot welding were obtained. On the other hand, in the case of Comparative Example 1 in which pickling was not performed, "chemical conversion treatment unevenness" occurred after the zinc phosphate treatment, and phosphorus Almost no hopite, which forms a zinc acid film, was formed, and when painting was performed after the zinc phosphate treatment, the corrosion resistance and adhesion of the formed paint film were not fully satisfactory.
【発明の効果】【Effect of the invention】
以上のように、この発明によれば、Ｍｇを含む自動車用
アルミニウム合金部材において、当該自動車用アルミニ
ウム合金部材の焼鈍後塗装前処理前に表面ＭｇＯ酸化膜
の除去処理を施してなる構成を有するものであるから、
例えば自動車ボデーの塗装前処理としてリン酸亜鉛処理
を施したときに゛化成処理むらパを発生することがなく
、塗装後の塗膜の耐食性および密着性を著しく良好なも
のにすることができるという非常に優れた効果がもたら
される。
特許出願人 日産自動車株式会社As described above, according to the present invention, an aluminum alloy member for an automobile containing Mg has a structure in which a surface MgO oxide film is removed after annealing and before pre-painting treatment of the aluminum alloy member for an automobile. Because it is,
For example, when a zinc phosphate treatment is applied as a pre-painting treatment to an automobile body, ``chemical conversion treatment unevenness'' does not occur, and the corrosion resistance and adhesion of the paint film after painting can be significantly improved. A very good effect is brought about. Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd.