JPH0375640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明はりゆう酸浴による陽極酸化処理を施す
ことによつて微紅色をおびたベージユ色の着色陽
色陽極皮膜を均斉な色調で再現性よく得られるア
ルミニウム合金板の製造法に関する。 （従来の技術） 建材、器物等に使用されるアルミニウム合金の
板製品は装飾性付与と耐食性向上を目的として、
しばしば陽極酸化処理を施すことによつて、その
表面に合金によつて特有な種々の色調の着色陽極
皮膜を生成させることが行なわれている。 従来、A3003合金等のマンガンを1.0％〜1.5％
程度含むアルミニウム合金板は、これをりゆう酸
浴中で陽極酸化処理を施すと、時として表面にや
や紅色味を帯びた美しいベージユ色の陽極皮膜を
生成することが知られているが、通常工業的に入
手しうる一般的な製造法でつくられたA3003の合
金板を、りゆう酸浴中で陽極酸化処理を施しても
皮膜が褐色化したり、黒色斑を生じたりして均斉
にして美麗な帯紅ベージユ色の着色陽極皮膜を有
する合金板を再現性よく得ることは出来ない。 このような問題点を解決する手段として、特公
昭42−14290公報及び特公昭43−19737公報に見ら
れるように、アルミニウム−マンガン合金にバナ
ジウムやタングステン等を添加した合金が提案さ
れており、このような合金から得られた板に陽極
酸化処理を施すことによつて、均斉な色調の帯微
紅ベージユ色の着色陽極皮膜を生成した合金板を
容易且つ再現性よく得られるようになり、一部の
建材等で工業的に使用されている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなバナジウムや、タン
グステン等を含む合金は、板製造に際して発生す
るスクラツプ（返り材）の処置等に問題があり、
実際的でない。 即ち、一般工業的に使用される汎用のアルミニ
ウム合金にあつては、バナジウムやタングステン
の合金中への混入を著しく嫌う場合が多く、従つ
て、これ等の元素を含有するスクラツプは著しく
そのスクラツプ価値が低い。また、このような元
素が不用意に他の合金中に紛れ込むことを避ける
ために、使用炉の洗浄を通常より多く行なわなけ
ればならないなど、操業管理面でも多くの問題が
あつた。 発明者らは上述の実情に鑑み、バナジウム、タ
ングステン等の汎用性に乏しく其の使用に問題の
ある合金元素を用いること無しに均斉な帯微紅ベ
ージユ色の着色陽極皮膜を再現性よく得ることが
出来るようなアルミニウム−マンガン合金板の製
造法について種々検討を重ねた結果、合金組成、
就中合金中の特定不純物元素の規制、及び合金板
製造工程中に行われる均質化熱処理、焼鈍等の処
理条件を適切に制御することによつて、合金組織
中に生ずる各種のマンガン含有化合物の析出を抑
制することによつて、その目的を達成しうること
を見いだしたものである。 （問題点を解決するための手段） 即ち、本発明は重量にしてマンガン0.5％を超
え1.5％までを含み、さらに必要に応じマグネシ
ウム0.5％までを含み、残部アルミニウム及び不
純物よりなり、且つ不純物中の鉄を0.30％以下、
ケイ素を0.10％以下、亜鉛を0.02％以下になるよ
うに調整したアルミニウム合金鋳塊を、590℃以
上の温度で３時間以上保持する均質化熱処理を施
し、次いで圧延終了温度が280℃以下になるよう
にして熱間圧延を行ない、更に冷間圧延を行なう
に際して施される中間焼鈍、最終焼鈍を30℃／
sec以上の昇温速度で400℃以上の温度になるよう
に加熱し、目標温度到達後、速やかに10℃／sec
以上の冷却速度で冷却することによつて施すこと
を特徴とするりゆう酸陽極酸化処理によつて帯微
紅ベージユ色の着色陽極皮膜を生生成するアルミ
ニウム合金板の製造法である。 （作用） 即ち、本発明においてはアルミニウム−マンガ
ン系合金において、含有される不純物元素中、陽
極酸化処理に際し色調に悪影響を及ぼす鉄、ケイ
素、亜鉛等の含有を一定限度以下に抑制すると共
に鋳塊の均質化熱処理にさいしての昇温々度、熱
間圧延の終了温度、冷間圧延に際して施される中
間焼鈍、最終焼鈍の昇温速度、冷却速度等を適切
に制御することにより、合金組織中に析出して、
皮膜を暗色化し、黒斑の原因となるAl−Mn化合
物やAl−Fe−Mn化合物等のマンガン含有化合物
の析出を可及的に抑制し、均斉にして美麗な淡い
紅色を帯びたベージユ色の色調の着色陽極皮膜を
有するアルミニウム板を、高度の再現性をもつて
得ることに成功したものである。 次に本発明に係るアルミニウム合金板の製造法
について詳細に説明する。 先ず本発明におけるアルミニウム−マンガン合
金の組成について説明する。 マンガンは合金の基質を強化すると共に、合金
中の鉄、ケイ素、亜鉛等の特定不純物の含有量を
適切に規制した上で、以下に説明する加工条件で
合金板の製造を行なうことにより、りゆう酸浴中
で陽極酸化処理を施すことによつて、合金板表面
に、本発明特有の美しい微紅色味を帯びたベージ
ユ色の着色陽極皮膜を生成させるものであつて、
その含有量が0.5％以下であるときは上記の色調
の発色がえられず、また1.5％を超えて含有され
ると、合金基質中にマンガン含有化合物が析出し
て、皮膜の色調が暗色化したり、黒斑を生じたり
して、本発明特有の美しい皮膜を有する板が得ら
れない。 合金中に含まれる不純物のうち、鉄、ケイ素、
亜鉛は皮膜を黄色化したり、灰色化したり、濁り
を生じたりするので、鉄は0.30％以下、ケイ素は
0.10％以下、亜鉛は0.02％以下に夫々その含有量
を抑制する必要がある。 上記以外の不純物については、その量が通常不
可避的に含まれる程度であれば、皮膜の色調に悪
影響を与えることが無いので、特に規制する必要
は無い。 また、合金溶製に際して、鋳塊組織の微細化の
ために添加される微細化剤から混入するチタニウ
ムはその量が0.03％以下であれば、本発明の効果
を妨げることが無いので差し支え無い。 また、この種の合金において、基質強化のため
にしばしば添加されるマグネシウムは、その量が
0.5％未満であれば、皮膜の色調にそれほど影響
を与えることなく、合金強度を改善するので、そ
の使用目的に応じて添加含有せしめてもよい。 本発明においては、上述した組成のアルミニウ
ム−マンガン合金溶湯を、公知の半連続鋳造法等
によつて鋳造し、圧延用鋳塊を得る。 次に鋳塊を均質化熱処理するが、本発明におい
ては通常行なわれるよりも若干高めの加熱温度の
590℃以上の温度で、保持時間も５時間以上と十
分に時間をかけて行なう。 これは合金中のマンガン含有化合物を基質中に
十分に固溶させることによつて、爾後の処理法と
相まつて本発明の効果を発揮させるために肝要な
条件であつて、この加熱温度が590℃以下若しく
は保持時間が３時間以下であるときは、爾後の処
理法を如何に工夫しても、陽極酸化処理に際し
て、皮膜が暗色化したり黒斑が生じたりして、本
発明特有の美しい着色皮膜をもつたアルミニウム
板を得ることが出来ない。 本発明の均質化熱処理における加熱温度の上限
値は、加熱によつて鋳塊の部分的溶解が起こらな
い程度で、可及的高い温度であり、工業的規模に
おいては630℃付近の温度で加熱保持する。 また、保持時間は長時間であればあるほど、マ
ンガン含有化合物の合金基質中への固溶化効果が
増大するが、経済的見地から24時間以内に留める
のがよい。 このようにして、均質化熱処理を施された鋳塊
は、常法によつて２〜10mm程度まで熱間で圧延を
行なうが、本発明においては、圧延の終了温度を
280℃以下の温度になるようにする。 これは、圧延板が高温状態にある時間を出来る
だけ短縮して、マンガン含有化合物の基質への析
出を可及的に抑制するための措置であつて、この
熱間圧延終了時の温度を280℃以上とすると、マ
ンガン含有化合物の析出が進行してしまうので、
皮膜処理時に均斉な色調の皮膜が得られない。 熱間圧延を280℃以下の温度で終了させるため
には、圧延中にロールに散布する水、油、気体等
の冷却剤の散布量を適宜調節するほか、熱延板の
コイルアツプ時に冷却剤により急冷する。 熱間圧延を終了した圧延板は、最終板厚まで常
法による冷間圧延を行なう。冷間圧延において
は、その中間または圧延終了時に、圧延板に所望
の強度を付与したり、加工性を向上させるために
焼鈍処理が施されるが、本発明においてはこの焼
鈍を30℃／sec以上の昇温速度で400℃、好ましく
は450℃以上の温度に加熱し、目標温度到達後は、
速やかに10℃／sec、好ましくは15℃／sec以上の
冷却速度で冷却する。 このように焼鈍に際し急速加熱、急速冷却を行
なうのは、焼鈍の間に進行するマンガン含有化合
物の基質中への析出を、可及的に抑制するための
ものであつて、このような措置を採ることによつ
て、前記した合金組成の調整、均質化熱処理、お
よび熱間圧延時の各条件規制と相まつて、合金板
にりゆ酸皮膜処理を施すことによつて、合金板表
面に美しい帯微紅ベージユ色の着色陽極皮膜を、
均斉に、且つ再現性よく生成せしめることが出来
るのである。 なお、このような焼鈍時における操作は、冷延
板を電磁誘導加熱装置またはソルトバスを使用し
て加熱し、次いで適宜の冷却剤を用い、強制冷却
することによつて行われる。 焼鈍処理における加熱温度は、冷延板の温度が
400乃至500℃の温度に達すれば、十分に焼鈍の効
果が得られるので、ことさらこの温度を超えて加
熱する必要はなく。また加熱した冷延板は殆ど保
持する必要がなく、寧ろ、可及的に速やかに冷却
することが望ましい。 このようにして得られたアルミニウム−マンガ
ン合金の薄板は、公知の処理条件、例えば、薄板
をアルカリ洗浄後、10〜30％りゆう酸浴中にて、
陽極電流密度0.5〜5A／ｄm²とし、浴温を５〜30
℃、電解時間10〜120分で電解処理を施すことに
よつて、その表面に着色陽極皮膜を生成させる。 （実施例） 第１表に示す如く不純物中の鉄、ケイ素及び亜
鉛の各元素の含有量を調整した本発明の組成のア
ルミニウム−マンガン合金（合金No.１〜３）と不
純物調整をしない比較合金（合金No.４）の各溶湯
に、結晶微細化剤としてチタニウム0.01％を添加
して溶製したものを、溶湯温度690〜700℃で半連
続鋳造して508×1100mmの断面を有する角型鋳塊
とした。 次にこれらの鋳塊を、第２表に示す諸条件で均
質化熱処理、熱間圧延、冷間圧延に際しての焼鈍
処理を施し、これらをりゆう酸浴による着色陽極
皮膜処理用の供試板とした。

【表】

【表】 次に、このようにして得られた供試板を常法に
よるアルカリ洗浄を行なつた後、濃度15％のりゆ
う酸浴を使用して、浴温23℃、陽極電流密度
1.5A／ｄm²にて電解処理を施し、表面に着色陽
極皮膜を生成させた。その結果を第３表に示す。

【表】

【表】 これらの諸表より判かるように、本発明の諸条
件を満足するようにして造られたアルミニウム−
マンガン合金板（実施No.１〜５）を、りゆう酸陽
極酸化処理して得られた着色皮膜板は、均斉な淡
い紅色を帯びたベージユ色を呈するが、製造条件
が本発明の範囲を逸脱したもの（実施No.６〜７）、
及び製造条件が本発明の範囲にあつても、不純物
中の鉄、ケイ素、亜鉛を本発明の範囲内に調整し
なつかつたもの（実施No.11）は着色皮膜が褐色化
したり、黒斑を生じたりして、本発明特有の美し
い帯微紅ベージユ色の均斉な色調の着色皮膜を有
するアルミニウム合金板が得られない。 （効果） 以上述べたように、本発明のアルミニウム合金
板の製造法は、アルミニウム−マンガン合金にバ
ナジウムやタングステンのような、特殊な合金元
素を添加含有させることなく、りゆう酸浴中で通
常の電解陽極酸化処理を施すことによつて、合金
板上にこの系の合金に特有の淡い紅色を帯びたベ
ージユ色の美しい陽極皮膜を均斉に、且つ再現性
よく生成させることが出来るので、建材、器物等
装飾性を要求される板製品の用途に対し、工業的
に十分に対応出来る優れた発明である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量にしてマンガンを0.5％を超え1.5％まで
   含み、残部アルミニウムおよび不純物よりなり、
   且つ不純物中の鉄を0.30％以下、ケイ素を0.10％
   以下、亜鉛を0.02％以下になるように調整したア
   ルミニウム合金鋳塊を、590℃以上の温度で３時
   間以上保持する均質化熱処理を施した後、圧延終
   了時の温度が280℃以下になるようにして熱間圧
   延を行ない、更に冷間圧延を行なうに際して施さ
   れる中間焼鈍、最終焼鈍を30℃／sec以上の昇温
   速度で400℃以上の温度に加熱し、目標温度到達
   後速やかに10℃／sec以上の冷却速度にて冷却す
   ることによつて施すことを特徴とするりゆう酸陽
   極酸化処理により帯微紅ベージユ色の着色陽極皮
   膜を生成するアルミニウム合金板の製造法。 ２ 重量にしてマンガンを0.5％を超え、1.5％
   と、マグネシウム0.5％までを含み、残部アルミ
   ニウムおよび不純物よりなり、且つ不純物中の鉄
   を0.30％以下、ケイ素を0.10％以下、亜鉛を0.02
   ％以下になるように調整したアルミニウム合金鋳
   塊を、590℃以上の温度で３時間以上保持する均
   質化熱処理を施した後、圧延終了時の温度が280
   ℃以下になるようにして熱間圧延を行ない、更に
   冷間圧延を行なうに際して施される中間焼鈍、最
   終焼鈍を30℃／sec以上の昇温速度で400℃以上の
   温度に加熱し、目標温度到達後速やかに10℃／
   sec以上の冷却速度にて冷却することによつて施
   すことを特徴とするりゆう酸陽極酸化処理により
   帯微紅ベージユ色の着色陽極皮膜を生成するアル
   ミニウム合金板の製造法。