JPH03153881A - 低光沢アルミニウム合金部材の製造方法 - 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］ 本発明は送電塔及び送電塔に設置する部材等に使用する
のに好適の金属光沢を消失させた低光沢アルミニウム合
金部材の製造方法に関し、特に、熱間押出による成形時
に、アルミニウム合金部材の表面低光沢化及び防食皮膜
形成を押出工程と一連の処理工程で実施できる低光沢ア
ルミニウム合金部材の製造方法に関する。

［従来の技術］ アルミニウム又はアルミニウム合金部材は、雰囲気中の
酸素と反応してその表面に耐食性の酸化皮膜が形成され
るため、大気中において極めて良好な耐食性を有してい
る。このため、通常、送電塔（ストラフチャー）、ニス
コートレール（セーフティーレール）、タラップ及び手
摺等にアルミニウム又はアルミニウム合金を使用する場
合は、表面処理を施さないで、無処理のままの部材が使
用されている。

表面処理が施されていないアルミニウム及びアルミニウ
ム合金部材の表面は金属光沢を有しており、その光沢度
は極めて高い。このため、国立公園及び環境保全区域等
の自然の景観を大切にする地域に建設される送電塔及び
この送電塔に取り付けられる部材に、このような無処理
のアルミニウム合金を使用すると、送電塔又はこれらの
部材が太陽光線を反射するため、眩しさを感じさせて周
囲との違和感が発生してしまう。近年、送電塔において
は、周囲の景観と融和し、美感を損なうことのない配慮
が重視されている。このため、アルミニラム合金部材の
表面の金属光沢を無＜シ、その表面光沢度を６０＠鏡面
光沢度で１５％以下とした低光沢のアルミニウム合金部
材が要望されている。

従来、アルミニウム合金部材の表面を低光沢化する方法
としては、アルミニウム合金部材の表面を化学的又は機
械的に粗面化する方法、陽極酸化処理を施す方法、陽極
酸化処理を施した後に更に着色する方法及び酸化皮膜を
除去した部材の表面に塗装する方法等がある。これらの
方法は、送電塔及び送電塔に取り付けられる部材の表面
処理にも使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したアルミニウム合金部材の低光沢
化処理方法においては、いずれも以下に示す欠点を有し
ている。

アルミニウム合金部材の表面を化学的又は機械的に粗面
化すると、アルミニウム合金部材表面の耐食性を有する
酸化皮膜が除去されてしまう。このため、金属光沢を消
失させることはできるが、アルミニウム合金部材の白色
の地肌が露出して送電塔と周囲との違和感がかえって増
大すると共に、アルミニウム合金部材の耐食性も低下す
る。

また、陽極酸化処理を施す方法及び陽極酸化処理後に着
色する方法においては、前処理、陽極酸化処理、着色及
び封孔処理等の工程が必要であり、作業が煩雑であると
共に処理コストが極めて高い。

更に、アルミニウム合金部材を塗装する場合には、アル
ミニウム合金部材の表面の酸化皮膜を除去した後、化成
処理又はプライマーの塗布等の下地処理を施してから塗
装を行う必要があり、作業性が極めて悪いと共に、処理
コストが極めて高い。

特に、焼付塗装を行う場合は処理コストが著しく上昇す
る。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
表面光沢度が低いと共に耐食性が優れた低光沢アルミニ
ウム合金部材を簡単な製造工程で低コストで製造できる
低光沢アルミニウム合金部材の製造方法を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る低光沢アルミニウム合金部材の製造方法は
、熱間押出によりアルミニウム合金押出部材を得る工程
と、前記熱間押出時の熱を保有しているアルミニウム合
金押出部材の表面にカルシウム塩を含有する水酸化ナト
リウム水溶液を接触させて防食皮膜を形成する工程とを
存することを特徴とする。

［作用］ 本願発明者等はアルミニウム合金部材の表面の低光沢化
と、防食皮膜形成とを一連の工程で同時に行なうべく鋭
意研究を重ねた。その結果、カルシウム塩を含有する水
酸化ナトリウム水溶液をアルミニウム合金部材に接触さ
せることにより、アルミニウム合金部材表面の低光沢化
と防食皮膜形成とを同時に行なうことができることを見
い出した。即ち、カルシウム塩を含をする水酸化ナトリ
ウム水溶液をアルミニウム合金部材に接触させると、ア
ルミニウム合金部材の表面は水酸化ナトリウムによりエ
ツチングされ、酸化皮膜が溶解して表面の光沢が消失す
る。一方、エツチングされたアルミニウム合金部材の表
面にはアルミニウムーカルシウム化合物の皮膜が形成さ
れる。この場合に、処理液としては、炭酸カルシウム、
塩化カルシウム、硝酸カルシウム及び水酸化カルシウム
等のカルシウム塩を水酸化ナトリウム水溶液中に混濁し
たものを比較的高い温度で使用する必要があり、このよ
うに比較的高い温度で処理液をアルミニウム合金部材に
接触させることにより、エツチング作用及び防食皮膜の
形成作用が得られる。

そこで、本願発明者等は、アルミニウム合金部材を熱間
押出加工した場合に、押出後のアルミニウム合金押出部
材が保有している熱を利用することに着目し、熱間押出
加工温まで冷却される途中の所定温度のアルミニウム合
金押出部材にカルシウム塩含有水酸化す）　ＩＪウム水
溶液を接触させることにより、低光沢であって、防食性
が優れた皮膜を極めて簡素な工程で形成するようにした
。

本発明においては、先ず、熱間押出によりアルミニウム
合金押出部材を得る。このアルミニウム合金押出部材は
、押出機の出口近傍においてその表面温度が５００℃付
近の高温である。カルシウム塩含有水酸化ナトリウム水
溶液によるエツチング及び皮膜形成処理は、１００乃至
３５０℃の範囲、好ましくは約２５０℃の温度で行なう
。このため、押出機を出た直後の押出材の温度は高温す
ぎるため、表面処理に適さない。そこで、例えば空冷又
は水冷による冷却ゾーンにおいて、このアルミニウム合
金押出部材を表面処理が可能な例えば１００乃至３５０
℃の範囲内の所定温度に冷却した後に、この所定温度の
アルミニウム合金押出部材の表面にカルシウム塩を含有
する水酸化ナトリウム水溶液を接触させる。そうすると
、アルミニウム合金押出部材の表面は水酸化ナトリウム
によりエツチングされ、酸化皮膜が溶解して表面の光沢
が消失される。一方、エツチングされたアルミニウム合
金押出部材の表面にはアルミニウムーカルシウム化合物
の皮膜が形成される。このアルミニウムーカルシウム化
合物の皮膜は極めて緻密な組織であり、硬度が高いと共
に耐食性が優れている。このように熱間押出後の押出材
が保育している熱を利用して、アルミニウム合金押出部
材の表面に容易に低光沢の防食皮膜を形成することがで
きる。また、押出工程と、低光沢処理及び防食皮膜の形
成工程とが一連の工程で同時に行われるため、低光沢ア
ルミニウム合金部材の製造コストを低減できると共に作
業性を向上させることができる。

なお、本発明においては、低光沢皮膜を形成するための
カルシウム塩としては、前述の如く、塩化カルシウム、
炭酸カルシウム、硝酸カルシウム及び水酸化カルシウム
等の塩類を使用することができる。また、アルミニウム
合金押出部材にカルシウム塩を含有する水酸化ナトリウ
ム水溶液を接触させる方法としては、この水溶液をスプ
レィノズルを使用して押出部材の表面に吹き付ける方法
又はこの水溶液で溝たされた浸漬槽中に押出部材を浸漬
させる方法等のいづれでも良い。更に、この水溶液を予
め加温しておけば、アルミニウム合金押出部材の低光沢
化がより一層促進され、生産性を向上させることができ
る。

〔実施例コ 次に、本発明の実施例について説明する。

先ず、アルミニウム合金押出形材（ＪＩＳ　ＡＧＯ８３
Ｓ）から直径が１５５■−の鋳塊を造塊した後に、この
鋳塊を約５５５℃の温度に約４時間加熱して均質化処理
を施した。次に、押出温度を約５１０℃とし、押出速度
を約２ｍ／分として、この鋳塊を熱間押出加工すること
によりニスコートレール押出材を形成した。このとき、
押出機の出口近傍にて押出材を強制的に空冷した。一方
、塩化カルシウムと水酸化ナトリウムとの混合水溶液を
７０℃に加温してこれを処理液とした。そして、前記ニ
スコートレール押出材の表面温度が２７０℃まで冷却さ
れたときに、前記処理液中にこのニスコートレール押出
材を通過させて低光沢化処理を行ない、次いで水洗した
後に乾燥させた。これにより、ニスコートレール表面の
金属光沢は完全に消失し、全面にグレイ色（灰色）の低
光沢防食皮膜が均一に形成された。また、この低光沢ニ
スコートレールを約１９０℃に３時間加熱して時効処理
を施したところ、その表面の防食皮膜に全く変化が見ら
れず、所定の強度を清足する低光沢ニスコートレールが
得られた。

次に、上述の方法により製造したニスコートレールの確
性試験を行なってその光沢度及び耐食性を調べた結果に
ついて、従来のニスコートレールと比較して説明する。

上述した塩化カルシウムと水酸化ナトリウムとの混合液
中に浸漬する方法により低光沢防食皮膜を形成したニス
コートレールを実施例とした。

一方、実施例にて使用したものと同一のＪＩＳ１８０Ｇ
３５アルミニウム合金押出形材から形成したが、表面に
低光沢化及び防食処理を施さずに時効処理したニスコー
トレールを比較例１とした。また、ＪＩＳ　Ａ３０Ｇ３
Ｓアルミニウム合金押出材に時効処理を施した後、シ日
ットブラスト加工を施し、表面に１０μｍの厚さでアル
マイト皮膜を形成し、このアルマイト皮膜にグレイ色の
染色を行なったニスコートレールを比較例２とした。更
に、ＪＩＳ　ＡＢＯＧ３Ｓアルミニウム合金押出材に時
効処理を施した後、化成処理を施し、２０μｍの厚さで
艶消し焼付塗装を行なったニスコートレールを比較例３
とした。

そして、実施例及び比較例１乃至３の各ニスコートレー
ルの強度（引張り強さ）及び６０＠鏡面光沢度並びに２
力月間大気に曝露させた後の６０°鏡面光沢度及び腐食
状況を調べた。また、各ニスコートレールの表面に塩水
を噴霧し、２００時間後の腐食状況を調べた。更に、各
ニスコートレールに対する表面処理に要した処理コスト
も調べた。これらの結果を下記第１表にまとめて示す。

但し、耐食性については腐食がない場合を０１腐食が極
めて少ない場合を０１腐食が少ない場合をΔ、腐食が著
しい場合を×で示した。また、処理コストについては、
相対的に比較して処理コストが低い場合を◎、極めて高
い場合を×で示した。

第１表 この第１表から明らかなように、実施例及び比較例１乃
至３の各ニスコートレールの強度が略等しかったのに対
して、実施例は光沢度が１．１％と極めて低く、大気曝
露後も光沢度は殆ど変化しなかった。また、耐食性も優
れており、処理コストも低かった。

一方、低光沢処理及び防食処理を施していない比較例１
は初期の光沢度がＩＩＧと極めて高く、塩水を噴霧した
場合に著しい腐食が発生した。また、アルマイト皮膜を
形成した後に染色した比較例２は、光沢度が３．１％と
比較的低く、耐食性も優れているが、処理コストが極め
て高いものであった。

更に、化成処理を施した後に艶消し焼付塗装を行なった
比較例３も処理コストが高く、光沢度も実施例１と比較
すると高いものであった。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、熱間押出により得
られたアルミニウム合金押出部材の表面にカルシウム塩
を含有する水酸化ナトリウム水溶液を接触させて押出工
程にて保有した熱を利用して押出部材の表面に低光沢防
食皮膜を形成するから、押出工程と、アルミニウム合金
部材の表面の低光沢化及び耐食性が優れた防食皮膜の形
成工程とを一連の工程で同時に実施することができ、そ
の皮膜形成のための作業性が極めて良好であり、処理コ
ストが低い。また、形成された低光沢防食皮膜は光沢度
が低いと共に、耐候性及び耐食性が優れている。

従って、本発明によれば、送電塔部材等に使用される低
光沢アルミニウム合金部材を容易に且つ低コストで製造
することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間押出によりアルミニウム合金押出部材を得る
   工程と、前記熱間押出時の熱を保有しているアルミニウ
   ム合金押出部材の表面にカルシウム塩を含有する水酸化
   ナトリウム水溶液を接触させて防食皮膜を形成する工程
   とを有することを特徴とする低光沢アルミニウム合金部
   材の製造方法。