JPH0559572A - プレス成形性と耐食性に優れたアルミニウム合金板 - Google Patents
プレス成形性と耐食性に優れたアルミニウム合金板Info
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- JPH0559572A JPH0559572A JP22187891A JP22187891A JPH0559572A JP H0559572 A JPH0559572 A JP H0559572A JP 22187891 A JP22187891 A JP 22187891A JP 22187891 A JP22187891 A JP 22187891A JP H0559572 A JPH0559572 A JP H0559572A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム合金板の摺動を向上させ、か
つ、アルミニウム合金板の耐食性を損なうことなく、ま
たリン酸塩処理性を損なうことなくプレス加工性と耐食
性を兼備したアルミニウム合金板を提供する。 【構成】 表面に鉄−亜鉛合金めっき層とその上層に無
機化合物が存在するプレス加工性と耐食性に優れたアル
ミニウム合金板。前記下層鉄−亜鉛合金めっきはその付
着量が１〜５０g/m2で、且つ亜鉛含有率が２０〜８０重
量％であるのが好ましく、前記無機化合物はその付着量
が１〜１０００mg/m2のアルカリ金属の含水硼酸塩であ
るのが好ましい。
つ、アルミニウム合金板の耐食性を損なうことなく、ま
たリン酸塩処理性を損なうことなくプレス加工性と耐食
性を兼備したアルミニウム合金板を提供する。 【構成】 表面に鉄−亜鉛合金めっき層とその上層に無
機化合物が存在するプレス加工性と耐食性に優れたアル
ミニウム合金板。前記下層鉄−亜鉛合金めっきはその付
着量が１〜５０g/m2で、且つ亜鉛含有率が２０〜８０重
量％であるのが好ましく、前記無機化合物はその付着量
が１〜１０００mg/m2のアルカリ金属の含水硼酸塩であ
るのが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用軽量
化素材として使用されるアルミニウム合金板、特にプレ
ス成形性と耐食性に優れたアルミニウム板またはアルミ
ニウム合金板に関するものである。
化素材として使用されるアルミニウム合金板、特にプレ
ス成形性と耐食性に優れたアルミニウム板またはアルミ
ニウム合金板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】省エネルギー、ＣＯ2 による地球環境間
題等の観点から自動車の軽量化が積極的に推進されてい
るが、その中でも材料の信頼性、加工性、リサイクル利
用等の面でアルミニウムあるいはアルミニウム合金が脚
光を浴び、近年になって多用されつつある。
題等の観点から自動車の軽量化が積極的に推進されてい
るが、その中でも材料の信頼性、加工性、リサイクル利
用等の面でアルミニウムあるいはアルミニウム合金が脚
光を浴び、近年になって多用されつつある。
【０００３】しかしながら、アルミニウム合金板は従来
多用されている鋼板に比べ特性が異なるため、その自動
車車体への適用に際し多くの問題を抱えている。その代
表がプレス成形といえる。鋼板の代表としてＳＰＣＣを
例にとると伸び４５％、ｒ値１．４で限界絞りＬＤＲは
２．１５に達するが、一方アルミニウム合金板はＡ５１
８２を例にとると伸び３０％、ｒ値０．７でＬＤＲは
１．８にしか達しない。このようにアルミニウム合金板
の成形性が著しく劣るため、自動車車体への適用には大
きな制約があった。すなわち、アルミニウム合金板の車
体パネルへの適用例としてはフードのような軽加工の部
材に限定され、より複雑でかつ強加工を伴う部材への適
用は不可能であった。
多用されている鋼板に比べ特性が異なるため、その自動
車車体への適用に際し多くの問題を抱えている。その代
表がプレス成形といえる。鋼板の代表としてＳＰＣＣを
例にとると伸び４５％、ｒ値１．４で限界絞りＬＤＲは
２．１５に達するが、一方アルミニウム合金板はＡ５１
８２を例にとると伸び３０％、ｒ値０．７でＬＤＲは
１．８にしか達しない。このようにアルミニウム合金板
の成形性が著しく劣るため、自動車車体への適用には大
きな制約があった。すなわち、アルミニウム合金板の車
体パネルへの適用例としてはフードのような軽加工の部
材に限定され、より複雑でかつ強加工を伴う部材への適
用は不可能であった。
【０００４】これらアルミニウム合金板のプレス加工性
を調査したところ、アルミニウム合金板は、冷延鋼板に
比べてプレス加工時の金型とアルミニウム合金板表面と
の摺動抵抗が大きく、このため、従来使用されてきた冷
延鋼板に比べてプレス成形性が劣るということが明らか
になった。
を調査したところ、アルミニウム合金板は、冷延鋼板に
比べてプレス加工時の金型とアルミニウム合金板表面と
の摺動抵抗が大きく、このため、従来使用されてきた冷
延鋼板に比べてプレス成形性が劣るということが明らか
になった。
【０００５】この摺動抵抗が大であると、プレス加工時
にアルミニウム合金板を固定するためのプレス金型のビ
ード部などの摺動を激しく受ける箇所では、アルミニウ
ム合金板のスムーズな流入が妨げられ、極端な場合、ア
ルミニウム合金板が破断することがある。プレス加工に
おける適正クッション圧（アルミニウム合金板にシワが
発生せずかつ破断が生じないクッション圧の範囲）をア
ルミニウム合金板と冷延鋼板とで比較すると、アルミニ
ウム合金板の適正クッション圧は冷延鋼板に比べて著し
く範囲が狭いために、生産性が悪くなるので、アルミニ
ウム合金板の摺動性の改善が強く望まれている。
にアルミニウム合金板を固定するためのプレス金型のビ
ード部などの摺動を激しく受ける箇所では、アルミニウ
ム合金板のスムーズな流入が妨げられ、極端な場合、ア
ルミニウム合金板が破断することがある。プレス加工に
おける適正クッション圧（アルミニウム合金板にシワが
発生せずかつ破断が生じないクッション圧の範囲）をア
ルミニウム合金板と冷延鋼板とで比較すると、アルミニ
ウム合金板の適正クッション圧は冷延鋼板に比べて著し
く範囲が狭いために、生産性が悪くなるので、アルミニ
ウム合金板の摺動性の改善が強く望まれている。
【０００６】アルミニウム合金板の摺動性が悪いのは、
アルミニウムおよびアルミニウム合金が低融点で、しか
も、他の金属、特にプレス金型に多用されている鋳鉄な
どとの親和力が強く、金型に凝着しやすい性質を有する
ことに起因すると考えられる。
アルミニウムおよびアルミニウム合金が低融点で、しか
も、他の金属、特にプレス金型に多用されている鋳鉄な
どとの親和力が強く、金型に凝着しやすい性質を有する
ことに起因すると考えられる。
【０００７】プレス成形時の摺動性は、金型と直接接触
するアルミニウム合金板表面の物性により大きく影響を
受けるので、アルミニウム合金板表層を、例えば各種金
属めっきや有機高分子皮膜などで被覆し、アルミニウム
合金板表層と金型との直接接触を避け、潤滑性を与える
ことにより摺動性を改善する試みがなされている。
するアルミニウム合金板表面の物性により大きく影響を
受けるので、アルミニウム合金板表層を、例えば各種金
属めっきや有機高分子皮膜などで被覆し、アルミニウム
合金板表層と金型との直接接触を避け、潤滑性を与える
ことにより摺動性を改善する試みがなされている。
【０００８】さらに、潤滑処理アルミニウム合金板とし
ては、例えば金属石鹸、高級脂肪酸ワックスなどを主成
分とした皮膜で表面を被覆したものなどが提案されてい
る。
ては、例えば金属石鹸、高級脂肪酸ワックスなどを主成
分とした皮膜で表面を被覆したものなどが提案されてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらのめっき
や有機系皮膜を有するアルミニウム合金板には以下のよ
うな問題点がある。
や有機系皮膜を有するアルミニウム合金板には以下のよ
うな問題点がある。
【００１０】アルミニウム合金板に金属めっきを施した
場合、アルミニウムは電気化学的に極めて卑な金属であ
るため、亜鉛めっきや亜鉛に少量の合金元素を含む亜鉛
基めっき以外の金属めっきを施すと、アルミニウム合金
板の耐食性、特に裸耐食性が著しく劣化する問題があ
る。ただし、亜鉛基めっきはプレス加工性を著しく劣化
させる問題がある。
場合、アルミニウムは電気化学的に極めて卑な金属であ
るため、亜鉛めっきや亜鉛に少量の合金元素を含む亜鉛
基めっき以外の金属めっきを施すと、アルミニウム合金
板の耐食性、特に裸耐食性が著しく劣化する問題があ
る。ただし、亜鉛基めっきはプレス加工性を著しく劣化
させる問題がある。
【００１１】他方、アルミニウム合金板を自動車用とし
て使用する場合は、プレス成形後塗装前処理としてリン
酸塩処理を施すが、前記有機系皮膜が、リン酸塩処理の
前処理のアルカリ脱脂で完全に溶解除去されないまま、
アルミニウム合金板上に一部残存する。このためリン酸
塩処理時の正常なアルミニウム合金板のリン酸塩結晶の
生成が阻害される。この結果、塗膜の密着性が低下し、
これが、塗装後の耐食性を劣化させる要因となる。
て使用する場合は、プレス成形後塗装前処理としてリン
酸塩処理を施すが、前記有機系皮膜が、リン酸塩処理の
前処理のアルカリ脱脂で完全に溶解除去されないまま、
アルミニウム合金板上に一部残存する。このためリン酸
塩処理時の正常なアルミニウム合金板のリン酸塩結晶の
生成が阻害される。この結果、塗膜の密着性が低下し、
これが、塗装後の耐食性を劣化させる要因となる。
【００１２】特開平１−１７２５７８号には、分野は異
なるが、亜鉛系めっき鋼板上にホウ素、リン、ケイ素、
セレン、アンチモンおよびテルルから選ばれた１種また
は２種以上の半金属の酸化物の無水アルカリ金属塩を生
成させることによりプレス形成時の摺動性を向上させる
という技術が開示されている。しかし、この技術も前記
半金属の酸化物のアルカリ金属塩が無水結晶であるた
め、その溶解性は含水結晶の溶解性に比べて著しく劣る
ため、リン酸塩処理の前処理のアルカリ脱脂で皮膜が完
全に溶解除去しきれずに一部アルミニウム合金板上に残
存し、前述した化成処理性に問題点が生じていた。
なるが、亜鉛系めっき鋼板上にホウ素、リン、ケイ素、
セレン、アンチモンおよびテルルから選ばれた１種また
は２種以上の半金属の酸化物の無水アルカリ金属塩を生
成させることによりプレス形成時の摺動性を向上させる
という技術が開示されている。しかし、この技術も前記
半金属の酸化物のアルカリ金属塩が無水結晶であるた
め、その溶解性は含水結晶の溶解性に比べて著しく劣る
ため、リン酸塩処理の前処理のアルカリ脱脂で皮膜が完
全に溶解除去しきれずに一部アルミニウム合金板上に残
存し、前述した化成処理性に問題点が生じていた。
【００１３】本発明は、アルミニウム合金板の摺動性を
向上させ、かつ、アルミニウム合金板の耐食性を損なう
ことなく、またリン酸塩処理性を損なうことなくプレス
加工性と耐食性が兼備したアルミニウム合金板を提供す
ることを目的とする。
向上させ、かつ、アルミニウム合金板の耐食性を損なう
ことなく、またリン酸塩処理性を損なうことなくプレス
加工性と耐食性が兼備したアルミニウム合金板を提供す
ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、まずアル
ミニウム合金板の摩擦係数とプレス加工性との関係につ
いて検討した。その結果、プレス加工性に優れる通常の
冷延鋼板では、摩擦係数は０．１０程度であるのに対
し、アルミニウム合金板では、０. １５以上の値を示す
ことがあることを知見した。なお、本発明における摩擦
係数は、実施例のところで述べるドロービード引き抜き
試験において、塗油状態で測定した値である。
ミニウム合金板の摩擦係数とプレス加工性との関係につ
いて検討した。その結果、プレス加工性に優れる通常の
冷延鋼板では、摩擦係数は０．１０程度であるのに対
し、アルミニウム合金板では、０. １５以上の値を示す
ことがあることを知見した。なお、本発明における摩擦
係数は、実施例のところで述べるドロービード引き抜き
試験において、塗油状態で測定した値である。
【００１５】このように、アルミニウム合金板が高い摩
擦係数を有するのは、アルミニウム合金が低融点で、し
かも、他金属、特にプレス金型に多用されている鋳鉄な
どとの親和力が強く、金型に凝着しやすい性質を有する
ことに起因すると考えられた。 そして、プレス成形時
の摺動性に影響を与えるのは、金型と直接接触するアル
ミニウム合金板表面の物性であるため、アルミニウム合
金板表面と金型との直接接触を避け、潤滑性を与えるこ
とで、摺動性は改善されると考えた。
擦係数を有するのは、アルミニウム合金が低融点で、し
かも、他金属、特にプレス金型に多用されている鋳鉄な
どとの親和力が強く、金型に凝着しやすい性質を有する
ことに起因すると考えられた。 そして、プレス成形時
の摺動性に影響を与えるのは、金型と直接接触するアル
ミニウム合金板表面の物性であるため、アルミニウム合
金板表面と金型との直接接触を避け、潤滑性を与えるこ
とで、摺動性は改善されると考えた。
【００１６】本発明者は、表面に鉄−亜鉛合金めっき層
とその上層に無機化合物が存在することを特徴とするプ
レス加工性と耐食性に優れたアルミニウム合金板を提供
するものである。ここで上述の観点から詳細な検討を行
った結果、アルミニウム合金板表面に施す鉄−亜鉛合金
めっき層は目付量が１〜５０g/m2、亜鉛含有率が２０〜
８０重量％の鉄−亜鉛合金めっきが好ましく、その上層
に施す無機化合物は１〜１０００mg/cm2のアルカリ金属
の含水硼酸塩が好ましく、これにより、アルミニウム合
金板の耐食性を損なうことなく、プレス成形性を著しく
改善できることを見いだした。
とその上層に無機化合物が存在することを特徴とするプ
レス加工性と耐食性に優れたアルミニウム合金板を提供
するものである。ここで上述の観点から詳細な検討を行
った結果、アルミニウム合金板表面に施す鉄−亜鉛合金
めっき層は目付量が１〜５０g/m2、亜鉛含有率が２０〜
８０重量％の鉄−亜鉛合金めっきが好ましく、その上層
に施す無機化合物は１〜１０００mg/cm2のアルカリ金属
の含水硼酸塩が好ましく、これにより、アルミニウム合
金板の耐食性を損なうことなく、プレス成形性を著しく
改善できることを見いだした。
【００１７】
【作用】以下に、本発明を詳細に説明する。
【００１８】発明者らは、先述のアルミニウム合金板が
有する問題点を解決すべくアルミニウム合金板の耐食性
を損なうことなく、その摺動性を著しく改善する表面処
理方法について調査研究した結果、アルミニウム合金板
表面に鉄−亜鉛合金めっき層をその上層に無機化合物が
存在するアルミニウム合金板が好適であることを見い出
した。特に亜鉛含有率が２０〜８０重量％の鉄−亜鉛合
金めっきとその上層に結晶水を含むアルカリ金属の硼酸
塩を代表例とする無機物質を存在せしめた時、両者の相
乗効果により著しくアルミニウム合金板の摺動性を改善
し、耐食性を阻害しないことを見いだした。
有する問題点を解決すべくアルミニウム合金板の耐食性
を損なうことなく、その摺動性を著しく改善する表面処
理方法について調査研究した結果、アルミニウム合金板
表面に鉄−亜鉛合金めっき層をその上層に無機化合物が
存在するアルミニウム合金板が好適であることを見い出
した。特に亜鉛含有率が２０〜８０重量％の鉄−亜鉛合
金めっきとその上層に結晶水を含むアルカリ金属の硼酸
塩を代表例とする無機物質を存在せしめた時、両者の相
乗効果により著しくアルミニウム合金板の摺動性を改善
し、耐食性を阻害しないことを見いだした。
【００１９】この様な特定成分範囲の鉄−亜鉛合金めっ
き層とアルカリ金属の硼酸塩などの無機物質がアルミニ
ウム合金板の耐食性を損なうことなく摺動性改善に有効
な理由としては以下のごとく考えられる。
き層とアルカリ金属の硼酸塩などの無機物質がアルミニ
ウム合金板の耐食性を損なうことなく摺動性改善に有効
な理由としては以下のごとく考えられる。
【００２０】鉄−亜鉛合金めっきの亜鉛含有率が２０重
量％未満の鉄−亜鉛合金めっきはアルミニウム合金板の
プレス成形性は改善する反面、耐食性、特に裸耐食性が
著しく劣化することを知見した。他方、亜鉛含有率が８
０重量％を超えた鉄−亜鉛合金めっきはアルミニウム合
金板の耐食性は劣化させないが、プレス成形性はアルミ
ニウム合金板より悪くなることを知見した。換言する
と、アルミニウム合金板のプレス成形性と耐食性を両立
させるには、鉄−亜鉛合金めっきの亜鉛含有率を２０〜
８０重量％にする必要があることが判明した。
量％未満の鉄−亜鉛合金めっきはアルミニウム合金板の
プレス成形性は改善する反面、耐食性、特に裸耐食性が
著しく劣化することを知見した。他方、亜鉛含有率が８
０重量％を超えた鉄−亜鉛合金めっきはアルミニウム合
金板の耐食性は劣化させないが、プレス成形性はアルミ
ニウム合金板より悪くなることを知見した。換言する
と、アルミニウム合金板のプレス成形性と耐食性を両立
させるには、鉄−亜鉛合金めっきの亜鉛含有率を２０〜
８０重量％にする必要があることが判明した。
【００２１】この様な挙動を示す原因は、亜鉛含有率が
２０重量％未満の鉄−亜鉛合金めっきは鉄単相めっきに
近い物性を有し、めっき硬度や融点が高いためプレス成
形性向上には効果があるが、その電気化学的電位はアル
ミニウムより極めて貴であるため、めっき欠陥部からア
ルミニウムが激しく溶出し、深い孔食が生じる。他方、
亜鉛含有率が８０重量％を超えると鉄−亜鉛合金めっき
が亜鉛単相の物性に近くなるため、電気化学的電位はア
ルミニウムと同等又はより卑になり、めっき下層のアル
ミニウム板を腐食させることはなくなるが、亜鉛はアル
ミニウムより融点や硬度が低く、プレス金型に凝着しや
すいため、アルミニウム合金板自体よりプレス成形性は
悪くなることを反映しているものと考えられる。
２０重量％未満の鉄−亜鉛合金めっきは鉄単相めっきに
近い物性を有し、めっき硬度や融点が高いためプレス成
形性向上には効果があるが、その電気化学的電位はアル
ミニウムより極めて貴であるため、めっき欠陥部からア
ルミニウムが激しく溶出し、深い孔食が生じる。他方、
亜鉛含有率が８０重量％を超えると鉄−亜鉛合金めっき
が亜鉛単相の物性に近くなるため、電気化学的電位はア
ルミニウムと同等又はより卑になり、めっき下層のアル
ミニウム板を腐食させることはなくなるが、亜鉛はアル
ミニウムより融点や硬度が低く、プレス金型に凝着しや
すいため、アルミニウム合金板自体よりプレス成形性は
悪くなることを反映しているものと考えられる。
【００２２】ここで、鉄−亜鉛合金めっきの付着量は１
〜５０g/m2が好ましく、１g/m2未満ではプレス成形性改
善の効果が少なく、５０g/m2を超えても効果が飽和する
ため上限とした。
〜５０g/m2が好ましく、１g/m2未満ではプレス成形性改
善の効果が少なく、５０g/m2を超えても効果が飽和する
ため上限とした。
【００２３】尚、めっきの手段としては、電気めっき法
（溶融塩電気めっき法を含む）、無電解めっき法、蒸着
めっき法、イオンプレーティング法等のいずれの手段に
よるものでもよく、その手段を特に限定するものではな
いが、この中でも水溶液系電気めっき法は効率よくめっ
きができ、連続めっき装置でのインライン化も容易であ
ることから、本発明に適用するには適している。
（溶融塩電気めっき法を含む）、無電解めっき法、蒸着
めっき法、イオンプレーティング法等のいずれの手段に
よるものでもよく、その手段を特に限定するものではな
いが、この中でも水溶液系電気めっき法は効率よくめっ
きができ、連続めっき装置でのインライン化も容易であ
ることから、本発明に適用するには適している。
【００２４】しかし、アルミニウム合金板への水溶液系
での直接電気めっきは、現在の技術では極めて困難であ
ることから、鉄−亜鉛合金めっきの下地処理として、亜
鉛置換法処理（ジンケート法）や陽極酸化処理等を施し
た場合も本発明に含まれる。
での直接電気めっきは、現在の技術では極めて困難であ
ることから、鉄−亜鉛合金めっきの下地処理として、亜
鉛置換法処理（ジンケート法）や陽極酸化処理等を施し
た場合も本発明に含まれる。
【００２５】他方、アルカリ金属の硼酸塩などの無機物
質を含有する水溶液をアルミニウム合金板と接触させ加
熱乾燥することで所定の付着量の皮膜を生成させた場
合、アルミニウム合金板表面上で鉄−亜鉛合金めっき層
に亜鉛含有率が２０〜８０重量％の範囲では摺動性改善
の作用があることに加えて、その上層のアルカリ金属の
硼酸塩などが網目組織の強固な皮膜を形成し、この皮膜
に潤滑特性があり、両者の相乗効果により摺動性が格段
に向上する。
質を含有する水溶液をアルミニウム合金板と接触させ加
熱乾燥することで所定の付着量の皮膜を生成させた場
合、アルミニウム合金板表面上で鉄−亜鉛合金めっき層
に亜鉛含有率が２０〜８０重量％の範囲では摺動性改善
の作用があることに加えて、その上層のアルカリ金属の
硼酸塩などが網目組織の強固な皮膜を形成し、この皮膜
に潤滑特性があり、両者の相乗効果により摺動性が格段
に向上する。
【００２６】また、無機化合物は、鉄−亜鉛合金めっき
アルミニウム合金板上に存在した場合に摩擦係数を低減
でき、且つプレス加工後でのリン酸塩化成処理工程での
水洗あるいはアルカリ脱脂によってその大部分が溶解除
去されるものでなければならないが、この条件を満足す
れば、どのような無機化合物であってもよい。
アルミニウム合金板上に存在した場合に摩擦係数を低減
でき、且つプレス加工後でのリン酸塩化成処理工程での
水洗あるいはアルカリ脱脂によってその大部分が溶解除
去されるものでなければならないが、この条件を満足す
れば、どのような無機化合物であってもよい。
【００２７】特に本発明に好適な無機化合物としては、
Ｎａ、Ｋなどのアルカリ金属、Ｃａ、Ｍｇなどのアルカ
リ土類金属、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉなど
の金属または半金属の硼酸塩、炭酸塩、リン酸塩、硫酸
塩、硝酸塩、塩化物、水酸化物、酸化物などが挙げられ
る。
Ｎａ、Ｋなどのアルカリ金属、Ｃａ、Ｍｇなどのアルカ
リ土類金属、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉなど
の金属または半金属の硼酸塩、炭酸塩、リン酸塩、硫酸
塩、硝酸塩、塩化物、水酸化物、酸化物などが挙げられ
る。
【００２８】ところで、後述するように、本発明のアル
ミニウム合金板は、該アルミニウム合金板を上記鉄−亜
鉛合金めっき層上に無機化合物の水溶液と接触させ、こ
れを乾燥することによって容易に製造し得る。従って、
製造上の点からは、無機化合物は、水溶性であることが
求められる。また、コストの点からは、廉価なもの程好
ましく、さらに、無機化合物は、アルミニウム合金板の
加工工程において、水洗あるいはアルカリ脱脂によって
溶解除去されるのであるから、水あるいは塩基性水溶液
に対する溶解性に優れるものが好ましい。
ミニウム合金板は、該アルミニウム合金板を上記鉄−亜
鉛合金めっき層上に無機化合物の水溶液と接触させ、こ
れを乾燥することによって容易に製造し得る。従って、
製造上の点からは、無機化合物は、水溶性であることが
求められる。また、コストの点からは、廉価なもの程好
ましく、さらに、無機化合物は、アルミニウム合金板の
加工工程において、水洗あるいはアルカリ脱脂によって
溶解除去されるのであるから、水あるいは塩基性水溶液
に対する溶解性に優れるものが好ましい。
【００２９】これらの点も考慮すると、先に例示した無
機化合物のうち、特に、アルカリ金属の塩が好ましい。
中でも、摺動性の改善に著しく効果的であるのは、アル
カリ金属の硼酸塩であり、実用可能な化合物としては、
メタ硼酸、四硼酸、五硼酸のＮａ塩、Ｋ塩、Ｌｉ塩など
が挙げられる。なお、このようなアルカリ金属の硼酸塩
は、含水するものと無水のものとがあるが、アルミニウ
ム合金板上に存在する無機化合物が含水結晶であるほう
が、水洗あるいはアルカリ脱脂時の溶解性にはより優れ
ている。代表的なアルカリ金属の含水硼酸塩としては、
工業的に量産可能で低廉な硼砂（四硼酸ナトリウム：Na
2B4O7 10H2O ）を挙げることができる。
機化合物のうち、特に、アルカリ金属の塩が好ましい。
中でも、摺動性の改善に著しく効果的であるのは、アル
カリ金属の硼酸塩であり、実用可能な化合物としては、
メタ硼酸、四硼酸、五硼酸のＮａ塩、Ｋ塩、Ｌｉ塩など
が挙げられる。なお、このようなアルカリ金属の硼酸塩
は、含水するものと無水のものとがあるが、アルミニウ
ム合金板上に存在する無機化合物が含水結晶であるほう
が、水洗あるいはアルカリ脱脂時の溶解性にはより優れ
ている。代表的なアルカリ金属の含水硼酸塩としては、
工業的に量産可能で低廉な硼砂（四硼酸ナトリウム：Na
2B4O7 10H2O ）を挙げることができる。
【００３０】本発明では、アルミニウム合金板上に存在
する無機化合物の形態は、特に限定されないが、皮膜
状、微粒子状などが例示される。
する無機化合物の形態は、特に限定されないが、皮膜
状、微粒子状などが例示される。
【００３１】本発明において、鉄−亜鉛合金めっきした
アルミニウム合金板上に生成せしめるアルカリ金属の含
水硼酸塩皮膜の付着量は１〜１０００mg/m2と規定した
が、これは次の理由による。即ち、付着量１mg/m2 未
満では、摺動性改善の十分な効果が得られず、また付着
量が１０００mg/m2を越えると摺動性改善効果が飽和す
るだけでなく、リン酸塩処理前の脱脂工程で皮膜が完全
に除去されずにめっき上に一部残存し、その後に施され
るリン酸塩処理に悪影響を与えるからである。
アルミニウム合金板上に生成せしめるアルカリ金属の含
水硼酸塩皮膜の付着量は１〜１０００mg/m2と規定した
が、これは次の理由による。即ち、付着量１mg/m2 未
満では、摺動性改善の十分な効果が得られず、また付着
量が１０００mg/m2を越えると摺動性改善効果が飽和す
るだけでなく、リン酸塩処理前の脱脂工程で皮膜が完全
に除去されずにめっき上に一部残存し、その後に施され
るリン酸塩処理に悪影響を与えるからである。
【００３２】本発明で用いるアルカリ金属の硼酸塩とし
ては、メタ硼酸、四硼酸、五硼酸のNa塩、K 塩、Li塩な
どがある。硼酸塩の中でも、特にアルカリ金属の硼酸塩
と限定した理由は、アルカリ金属の塩は普通結晶水を有
し水に可溶であるため、アルミニウム合金板を水溶液と
接触させて製造する本方法において有利であるためであ
る。代表的なアルカリ金属の含水硼酸塩としては、工業
的に量産可能で低廉な硼砂（四硼酸ナトリウム：Na2B4O
7 ・10H2O ）を挙げることができる。
ては、メタ硼酸、四硼酸、五硼酸のNa塩、K 塩、Li塩な
どがある。硼酸塩の中でも、特にアルカリ金属の硼酸塩
と限定した理由は、アルカリ金属の塩は普通結晶水を有
し水に可溶であるため、アルミニウム合金板を水溶液と
接触させて製造する本方法において有利であるためであ
る。代表的なアルカリ金属の含水硼酸塩としては、工業
的に量産可能で低廉な硼砂（四硼酸ナトリウム：Na2B4O
7 ・10H2O ）を挙げることができる。
【００３３】通常、鉄−亜鉛合金めっき後には乾燥工程
があり、この工程直後のアルミニウム合金板温度は高温
であるため、アルミニウム合金板温度が６０〜２００℃
の温度範囲にある時点で前述のアルカリ金属の硼酸塩な
どの無機化合物を含有する水溶液を噴霧し、ミスト状態
で水溶液とアルミニウム合金板とを接触させることで、
室温で同水溶液に接触させその後加熱乾燥する方法で得
られる皮膜と同様の皮膜を著しく低廉なコストで製造す
ることが可能である。なお、本発明において、アルミニ
ウム合金板はアルミニウム板をも含むものとする。
があり、この工程直後のアルミニウム合金板温度は高温
であるため、アルミニウム合金板温度が６０〜２００℃
の温度範囲にある時点で前述のアルカリ金属の硼酸塩な
どの無機化合物を含有する水溶液を噴霧し、ミスト状態
で水溶液とアルミニウム合金板とを接触させることで、
室温で同水溶液に接触させその後加熱乾燥する方法で得
られる皮膜と同様の皮膜を著しく低廉なコストで製造す
ることが可能である。なお、本発明において、アルミニ
ウム合金板はアルミニウム板をも含むものとする。
【００３４】
【実施例】以下に、本発明を、実施例に基づき具体的に
説明する。
説明する。
【００３５】（実施例） （１）試料の作製 ＪＩＳ Ａ５１８２アルミニウム合金板にジンケート法
にて亜鉛置換めっきを下地処理として行った後、電気め
っきにて鉄−亜鉛合金めっきを施し、その後、四硼酸ナ
トリウム（Na2B4O7 ・10H2O ）を溶解させた水溶液を、
ロールコーターで塗布・乾燥した。皮膜付着量は硼酸ナ
トリウムの濃度調整で行った。
にて亜鉛置換めっきを下地処理として行った後、電気め
っきにて鉄−亜鉛合金めっきを施し、その後、四硼酸ナ
トリウム（Na2B4O7 ・10H2O ）を溶解させた水溶液を、
ロールコーターで塗布・乾燥した。皮膜付着量は硼酸ナ
トリウムの濃度調整で行った。
【００３６】（２）試験評価方法 下記の方法で試験評価を行ない、結果は表１に示した。
【００３７】ａ）無機化合物皮膜の付着量 アルミニウム合金板上に生成された無機化合物皮膜を、
硫酸に溶解した後、この液をＩＣＰ分光分析した。
硫酸に溶解した後、この液をＩＣＰ分光分析した。
【００３８】ｂ）摺動性 摺動性の評価は、図１の（ａ）および図１の（ｂ）に示
すドロービード引き抜き試験により行なった。
すドロービード引き抜き試験により行なった。
【００３９】すなわち、図１において、ロールを固定し
た場合のサンプルの引き抜きに要する力ＤF とロールを
回転可能な状態にした場合の引き抜きに要する力 ＤR
を求め、この両者から、次式によってサンプルの摩擦係
数μを算出し、摺動性を評価した。
た場合のサンプルの引き抜きに要する力ＤF とロールを
回転可能な状態にした場合の引き抜きに要する力 ＤR
を求め、この両者から、次式によってサンプルの摩擦係
数μを算出し、摺動性を評価した。
【００４０】
【数１】 したがって μ＝（ＤF −ＤR ）／（πＰF ） ここで、μ：ロールとサンプル間の摩擦係数 ｐ：ロールの径方向に負荷される力 Ｒ：ロール半径 θ：中心角 ＰF ：中央ポンチの押え荷重
【００４１】なお、試験条件は以下の通りである。 サンプルサイズ 20×400 mm 摺動速度 500 mm/sec. 摺動距離 100 mm 中央ポンチの押え荷重 100 kgf 洗浄油 0.5 g/m2塗油 ここで、各実施例での評価は、摩擦係数は ○：μが０. １２以下 ｘ：μが０. １２超える とした。
【００４２】ｃ）耐食性 リン酸塩処理および塗装を施していない、めっきアルミ
ニウム合金板をＪＩＳ−Ｚ２３７１に規定された方法で
塩水噴霧試験を３ヶ月間行い、試験後の試料表面酸化物
を３０重量％の硝酸で除去し、その最大腐食深さを測定
し、以下の基準で評価した。 ○：最大腐食深さが０. １未満 ｘ：最大腐食深さが０. １以上
ニウム合金板をＪＩＳ−Ｚ２３７１に規定された方法で
塩水噴霧試験を３ヶ月間行い、試験後の試料表面酸化物
を３０重量％の硝酸で除去し、その最大腐食深さを測定
し、以下の基準で評価した。 ○：最大腐食深さが０. １未満 ｘ：最大腐食深さが０. １以上
【表１】
【００４３】
【発明の効果】本発明により、耐食性を損なうことなく
プレス加工性が著しく改善されたアルミニウム合金板が
提供される。
プレス加工性が著しく改善されたアルミニウム合金板が
提供される。
【００４４】本発明のアルミニウム合金板は、リン酸塩
処理前のアルカリ脱脂工程あるいは水洗でほぼ完全に溶
解除去される無機化合物を有しているために、リン酸塩
処理性も良好であり、且つ耐食性を損なうことなくプレ
ス加工性が改善できる。本発明のアルミニウム合金板を
用いることにより、プレス成形時における生産性の飛躍
的な向上が期待できる。
処理前のアルカリ脱脂工程あるいは水洗でほぼ完全に溶
解除去される無機化合物を有しているために、リン酸塩
処理性も良好であり、且つ耐食性を損なうことなくプレ
ス加工性が改善できる。本発明のアルミニウム合金板を
用いることにより、プレス成形時における生産性の飛躍
的な向上が期待できる。
【図１】摺動性の評価を説明する図であり、（ａ）は、
ドロービード引き抜き型摺動性試験機の線図、（ｂ）は
この試験機での解析方法を示す図である。
ドロービード引き抜き型摺動性試験機の線図、（ｂ）は
この試験機での解析方法を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ２５Ｄ 3/56 Ｄ 8414−4Ｋ (72)発明者 森 戸 延 行 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 橋 口 耕 一 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 松 本 義 裕 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 飛 山 洋 一 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内
Claims (3)
- 【請求項１】表面に鉄−亜鉛合金めっき層とその上層に
無機化合物が存在することを特徴とするプレス加工性と
耐食性に優れたアルミニウム合金板。 - 【請求項２】前記下層鉄−亜鉛合金めっきはその付着量
が１〜５０g/m2で、且つ亜鉛含有率が２０〜８０重量％
である請求項１に記載のプレス加工性と耐食性に優れた
アルミニウム合金板。 - 【請求項３】前記無機化合物はその付着量が１〜１００
０mg/m2のアルカリ金属の含水硼酸塩である請求項１ま
たは２に記載のプレス加工性と耐食性に優れたアルミニ
ウム合金板。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22187891A JPH0559572A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | プレス成形性と耐食性に優れたアルミニウム合金板 |
| US08/030,412 US5322741A (en) | 1991-07-22 | 1992-07-22 | Aluminum alloy sheet with improved formability and method of production |
| EP92916223A EP0562115B1 (en) | 1991-07-22 | 1992-07-22 | Aluminum alloy plate with excellent formability and production thereof |
| PCT/JP1992/000931 WO1993002225A1 (fr) | 1991-07-22 | 1992-07-22 | Plaque en alliage d'aluminium a plasticite excellente, et procede de production |
| CA002092079A CA2092079C (en) | 1991-07-22 | 1992-07-22 | Aluminum alloy sheet with improved formability and method of production |
| DE69218916T DE69218916T2 (de) | 1991-07-22 | 1992-07-22 | Blech aus aluminium-legierung mit verbesserter pressverformbarkeit und verfahren zur herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22187891A JPH0559572A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | プレス成形性と耐食性に優れたアルミニウム合金板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559572A true JPH0559572A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16773600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22187891A Pending JPH0559572A (ja) | 1991-07-22 | 1991-09-02 | プレス成形性と耐食性に優れたアルミニウム合金板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559572A (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5274541A (en) * | 1975-12-17 | 1977-06-22 | Kobe Steel Ltd | Process for surface treating zinc or zinc plated products |
| JPS5896876A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-09 | Sumitomo Chem Co Ltd | 金属材料への耐摩耗性、耐蝕性被膜の形成方法 |
| JPS6148579A (ja) * | 1984-08-14 | 1986-03-10 | Kawasaki Steel Corp | りん酸塩処理性に優れた片面塗装冷延鋼板の製造方法 |
| JPS61157693A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | りん酸塩処理性に優れたＡｌ板 |
| JPH01172578A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-07 | Kawasaki Steel Corp | プレス加工性に優れた亜鉛系めっき鋼板及びその製造方法 |
| JPH04350195A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-12-04 | Toyota Motor Corp | 表面処理ＡｌまたはＡｌ合金材 |
| JPH0533162A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Nippon Steel Corp | Ｚｎ系複合めつきＡｌ合金板 |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP22187891A patent/JPH0559572A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5274541A (en) * | 1975-12-17 | 1977-06-22 | Kobe Steel Ltd | Process for surface treating zinc or zinc plated products |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971104 |