JPH05271983A - 成形加工性に優れた表面処理アルミ合金材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた加工性を示し、更に十分な表面硬さを
持ち傷が付きにくく、且つその後のリン酸塩処理により
良好な塗膜密着性を発揮し得る表面処理アルミ合金材料
を提供する。 【構成】 表面処理アルミ合金材において、下層として
Ｚn系合金が１〜１０g／m²めっきされ、上層としてＦe
−Ｚn系合金が５〜３０g／m²めっきされており、且つ上
層のめっき付着量に対する下層のめっき付着量の関係が
１／１〜１／５の範囲であることを特徴としている。下
層のＺn系合金がＺnを９５wt％以上含有するものである
こと、上層のＦe−Ｚn系合金がＺnを１０〜８０wt％、
Ｆeを２０〜９０wt％含有するものであることが好まし
い。自動車等の車両や家庭電化製品、建築材料等のよう
にプレス成形等の成形加工を施し、又は塗装を施して使
用される際に優れた加工性及び耐疵付き性を発揮し得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表面処理アルミ合金材に
関し、より詳細には、自動車等の車両や家庭電化製品、
建築材料等のようにプレス成形等の成形加工を施し、或
いは塗装を施して使用される際に優れた加工性及び耐疵
付き性を発揮し得る表面処理アルミ合金材に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】Ａl又はＡl合金材は、優れた耐食性と美
観(意匠性)を有しており、且つ軽量であることから、家
庭電化製品の外板用或いは建築用等として幅広く利用さ
れている。

【０００３】また、最近では、Ａl合金の上記特性を活
かして自動車用等の分野においても利用されるようにな
り、プレス加工したり塗装して利用する機会が増えてい
る。

【０００４】しかし、Ａl又はＡl合金材は、鉄に比べ、
成形性や耐疵付き性等で劣っており、また、表面の酸化
物よりなる不働態皮膜の影響により良好な塗装密着性も
得られにくい。

【０００５】そこで、表面に単層のＺn或いはＺn系合金
めっき、又はＦe系合金めっきのいずれかを施すことに
より塗装密着性を高め、また、次いでりん酸塩処理を施
すことにより塗膜密着性を高める方法が特開昭６１−１
５７６９３号で提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、単層のＺnめ
っき或いはＺn系合金めっきの施されたＡl合金は、冷延
鋼板や表面処理鋼板に比べ、加工性が悪く、プレス成形
等によってめっき層が剥離したり、金型に付着するビル
ドアップ現象を起こすという問題が生じ、また、単層の
Ｆe合金系めっきでは耐食性に問題がある。また、塗装
を必要とする場合、剥離若しくは脱落した部分ではその
後のりん酸塩処理が不十分となり、塗膜密着性が得られ
なくなるため、塗装後の耐食性も悪くなるという問題が
あった。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
し、優れた加工性を示し、更に十分な表面硬さを持ち傷
が付きにくく、且つその後のリン酸塩処理により良好な
塗膜密着性を発揮し得る表面処理アルミ合金材料を提供
することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、下層にＺn系合
金を、上層にＦe−Ｚn系合金を２層めっきし、且つ下層
及び上層のめっき付着量を規制することにより、優れた
特性を備えた表面処理フルミ合金材料が得られることを
知見し、ここに本発明をなしたものである。

【０００９】すなわち、本発明は、表面処理アルミ合金
材において、下層としてＺn系合金が１〜１０g／m²めっ
きされ、上層としてＦe−Ｚn系合金が５〜３０g／m²め
っきされており、且つ上層のめっき付着量に対する下層
のめっき付着量の関係が１／１〜１／５の範囲であるこ
とを特徴とする成形加工性と耐疵付き性に優れた表面処
理アルミ合金材料を要旨とするものである。

【００１０】以下に本発明を更に詳細に説明する。

【００１１】

【作用】

【００１２】めっき処理されたＡl合金の加工性を高め
るためには、めっき層自体の加工性(潤滑性)を高めるだ
けでは足りず、更にＡl合金基材に対するめっき層の密
着性を高め、加工時にめっきがＡl表面から剥離するの
を防止する必要がある。

【００１３】そのためには、Ａl合金基材の表面に、ま
ずＺn系合金を形成し、その上にＦe−Ｚn系合金メッキ
層を形成してやれば、Ｚn系合金めっき層によって密着
性が確保されると共に、その上層のＦe−Ｚn系合金めっ
き層によって加工時の潤滑性が得られ、めっき層全体と
して優れた加工性が保証される。且つ、上層のＦe−Ｚn
系合金めっき層により硬さも確保できる。なお、メッキ
層中にＡl、Ｍg成分が５wt％以下含有されてもよい。

【００１４】この場合、下層のＺn系合金としては、９
５wｔ％以上のＺnを含有する組成のものが好ましい。Ｚ
n９５wt％未満となると、Ａl合金基材との密着性が低下
し、成形性の悪化につながる。

【００１５】また、上層のＦe−Ｚn系合金としては、Ｚ
n：１０〜８０wt％、Ｆe：２０〜９０wt％を含有する組
成のものが好ましい。Ｚnが８０wt％を超えると皮膜硬
化が下がり、且つ潤滑性も低下するため、成形性、耐パ
ウダリング性も悪化する。またＺnが１０wt％未満にな
ると下層との密着性の低下を招く。

【００１６】また、めっき付着量も重要であり、めっき
密着性、加工性及びリン酸塩処理性等を考慮に入れて決
められる。すなわち、Ａl合金基材に対して、塗装密着
性を確保するために、下層のＺn系合金の付着量は１g／
m²以上にする必要がある。しかし、厚くしすぎても加工
時にフレーキングを起こし易くなるため、１０g／m²以
下に抑制する必要がある。一方、上層は、Ｆe系合金め
っきが十分に潤滑性を持ち、且つめっき層全体のめっき
量が多すぎることによる成形時のパウダリング等を防ぐ
ために、５g／m²以上、３０g／m²以下にする必要があ
る。

【００１７】更には、十分な潤滑性を確保するために、
上層のめっき付着量に対する下層のめっき付着量の比
{(下層めっき付着量)／(上層めっき付着量)}を１／１〜
１／５にする必要がある。この比が１／１を超えると十
分な潤滑性が得られず、また１／５より小さいと上層の
Ｆe−Ｚn系合金が硬化しすぎ、下層との密着性の低下と
なるので好ましくない。

【００１８】なお、めっき法は様々なめっき法が可能で
ある。またアルミ合金の材質としては種々もの成分系並
びに組成のものが可能である。

【００１９】次に本発明の実施例を示す。

【００２０】

【実施例】供試材としてＡl−Ｍg系合金板(Ａ５１８
２、板厚１.０mm)を使用し、その表面に電気メッキ法に
より、

【表１】 に示すように種々の組合せでＺn系合金又はＦe−Ｚn系
合金の２層又は単層めっきを施し、得られた各めっき処
理材について以下の要領にて加工性、耐疵付き性、パウ
ダリング性を調査した。それらの結果を表１に併記す
る。

【００２１】（１）加工性：円筒深絞りによる試験によ
り評価した。 （試験条件） ブランク径：８４φ ポンチ径：４０mmφ ＢＨＴ：２.１５ton 表面：潤滑油ハケ塗り （評価法）絞り高さで評価し、評価基準は以下のとお
り。 評価 絞り高さ(mm) ◎ … １７以上 ○ … １７〜１６ △ … １６〜１４ × … １４未満

【００２２】（２）耐疵付き性：マイクロビッカース硬
さにより評価した。 （試験条件）荷重：２５g （評価法）硬さ(ＨＶ)で評価し、評価基準は以下のとお
り。 評価 硬さ(ＨＶ) ◎ … １００以上 ○ … １００〜９０ △ … ９０〜８０ × … ８０未満

【００２３】（３）耐パウダリング性：平板摺動試験
後、テープ剥離により評価した。 （試験条件）加圧力：０.５kg／mm² 引抜速度：５００mm／min 引抜長さ：５０mm （評価法）目測により、以下の基準で判定した。 ◎…極めて優れる ○…優れる △…良好 ×…劣る

【００２４】表１よりわかるように、Ｎo.１〜Ｎo.１２
の本発明例は、加工性、耐疵付き性及び耐パウダリング
性のいずれにおいても良好な値が得られている。

【００２５】これに対し、比較例のＮo.１３、Ｎo.１４
はＺn系合金の単層めっきであり、表面の剥離により成
形性、パウダリング性が劣悪である。また、比較例のＮ
o.１５、Ｎo.１６はＦe−Ｚn系合金の単層めっきであ
り、基材に対する密着性の悪さのため、加工性が劣って
いる。比較例Ｎo.１７はＺn系合金及びＦe−Ｚn系合金
の２層めっきであるが、付着量の比が本発明範囲外であ
るため、成形性、耐疵付き性に劣っている。比較例Ｎo.
１８は上層のＺnが多すぎるため表面層が軟質化し、加
工時に耐パウダリングを起こし易くなっている。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
上層及び下層の各めっき層の成分系並びに各めっき付着
量の割合を規定したので、優れた加工性、耐パウダリン
グ性、耐疵付き性、更には耐食性に優れた表面処理アル
ミ合金材料を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鶴野招弘 栃木県真岡市鬼怒ヶ丘15番地株式会社神戸 製鋼所真岡製造所内 (72)発明者 豊瀬喜久郎 栃木県真岡市鬼怒ヶ丘15番地株式会社神戸 製鋼所真岡製造所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面処理アルミ合金材において、下層と
   してＺn系合金が１〜１０g／m²めっきされ、上層として
   Ｆe−Ｚn系合金が５〜３０g／m²めっきされており、且
   つ上層のめっき付着量に対する下層のめっき付着量の関
   係が１／１〜１／５の範囲であることを特徴とする成形
   加工性と耐疵付き性に優れた表面処理アルミ合金材料。
2. 【請求項２】 下層のＺn系合金がＺnを９５wt％以上含
   有するものである請求項１に記載の表面処理アルミ合金
   材料。
3. 【請求項３】 上層のＦe−Ｚn系合金がＺnを１０〜８
   ０wt％、Ｆeを２０〜９０wt％含有するものである請求
   項１又は２に記載の表面処理アルミ合金材。