JPH06256980A - Ｍｇ含有アルミニウム合金板の連続焼鈍・酸洗浄同一ライン処理方法 - Google Patents
Ｍｇ含有アルミニウム合金板の連続焼鈍・酸洗浄同一ライン処理方法Info
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- JPH06256980A JPH06256980A JP6247193A JP6247193A JPH06256980A JP H06256980 A JPH06256980 A JP H06256980A JP 6247193 A JP6247193 A JP 6247193A JP 6247193 A JP6247193 A JP 6247193A JP H06256980 A JPH06256980 A JP H06256980A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｍｇ含有Ａｌ合金板について、ＭｇＯを主体
とする酸化膜の除去のための酸洗浄を、連続焼鈍と同一
ラインで効率良く行なう方法を提供する。 【構成】 ０．３％以上のＭｇを含有するＡｌ合金板に
ついて、連続焼鈍後のＡｌ合金板を巻取る前に、その連
続焼鈍後のＡｌ合金板を、酸洗浄液中もしくは酸洗浄液
スプレー帯を通過させ、かつその通過中の酸洗浄後接触
時間ｔを２０秒以下とするとともに、その接触時間ｔ
（ｓｅｃ）と酸洗浄液の温度（℃）との関係が、 ｌｏｇｔ≧３．６−３．５×１０-2×Ｔ を満たすように設定する。
とする酸化膜の除去のための酸洗浄を、連続焼鈍と同一
ラインで効率良く行なう方法を提供する。 【構成】 ０．３％以上のＭｇを含有するＡｌ合金板に
ついて、連続焼鈍後のＡｌ合金板を巻取る前に、その連
続焼鈍後のＡｌ合金板を、酸洗浄液中もしくは酸洗浄液
スプレー帯を通過させ、かつその通過中の酸洗浄後接触
時間ｔを２０秒以下とするとともに、その接触時間ｔ
（ｓｅｃ）と酸洗浄液の温度（℃）との関係が、 ｌｏｇｔ≧３．６−３．５×１０-2×Ｔ を満たすように設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、缶の素材あるいは自
動車車体の素材等として用いられるＭｇ含有アルミニウ
ム合金板について、ＭｇＯを主体とする酸化膜の除去の
ために酸洗浄を行なう方法に関するものであり、特に酸
洗浄を連続焼鈍と同一のラインで行なう方法に関するも
のである。
動車車体の素材等として用いられるＭｇ含有アルミニウ
ム合金板について、ＭｇＯを主体とする酸化膜の除去の
ために酸洗浄を行なう方法に関するものであり、特に酸
洗浄を連続焼鈍と同一のラインで行なう方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】周知のようにＭｇを比較的多量に含有す
る合金としては、ＪＩＳ ５０００番系のＡｌ−Ｍｇ系
合金、ＪＩＳ ６０００番系のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合
金、ＪＩＳ ７０００番系のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金な
どがある。ところでＭｇは極めて酸化され易い元素であ
るため、酸素や水分を含有する雰囲気中で前述のような
Ｍｇ含有アルミニウム合金に熱処理を施せば、表面にＭ
ｇＯを主体とする酸化膜が形成されてしまう。一方、缶
あるいは自動車車体等の用途においては、アルミニウム
合金板表面に塗装を施すことが多く、またその場合塗装
前にクロメート処理やリン酸亜鉛処理等の化成処理を施
しておくことも多い。ところが前述のようにＭｇＯを主
体とする酸化膜が表面に形成されたアルミニウム合金板
では、塗膜の密着性が悪くなったり、化成処理性が悪く
なったりし、そのため塗膜や化成皮膜が均一に形成され
なくなって、塗装後の耐食性が劣ってしまう問題が生じ
る。そこで従来から、Ｍｇ含有アルミニウム合金板につ
いては、塗装前あるいは化成処理前に硫酸溶液等を用い
て酸洗浄を行ない、表面の酸化膜を除去することが行な
われている。
る合金としては、ＪＩＳ ５０００番系のＡｌ−Ｍｇ系
合金、ＪＩＳ ６０００番系のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合
金、ＪＩＳ ７０００番系のＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金な
どがある。ところでＭｇは極めて酸化され易い元素であ
るため、酸素や水分を含有する雰囲気中で前述のような
Ｍｇ含有アルミニウム合金に熱処理を施せば、表面にＭ
ｇＯを主体とする酸化膜が形成されてしまう。一方、缶
あるいは自動車車体等の用途においては、アルミニウム
合金板表面に塗装を施すことが多く、またその場合塗装
前にクロメート処理やリン酸亜鉛処理等の化成処理を施
しておくことも多い。ところが前述のようにＭｇＯを主
体とする酸化膜が表面に形成されたアルミニウム合金板
では、塗膜の密着性が悪くなったり、化成処理性が悪く
なったりし、そのため塗膜や化成皮膜が均一に形成され
なくなって、塗装後の耐食性が劣ってしまう問題が生じ
る。そこで従来から、Ｍｇ含有アルミニウム合金板につ
いては、塗装前あるいは化成処理前に硫酸溶液等を用い
て酸洗浄を行ない、表面の酸化膜を除去することが行な
われている。
【０００３】従来このような酸洗浄を行なうにあたって
は、専用の酸洗浄ラインを設けておき、酸洗浄を独立し
た工程で行なうか、あるいは化成処理−塗装ラインに酸
洗浄装置を組入れておいて、化成処理の前処理として酸
洗浄を行なうのが通常であった。
は、専用の酸洗浄ラインを設けておき、酸洗浄を独立し
た工程で行なうか、あるいは化成処理−塗装ラインに酸
洗浄装置を組入れておいて、化成処理の前処理として酸
洗浄を行なうのが通常であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のようにＭｇ含有
アルミニウム合金板の酸化膜除去のために、専用の酸洗
浄ラインを設けて酸洗浄を独立の工程として行なう場
合、製造工程が増えるため、コスト上昇を招く問題があ
る。また化成処理−塗装ラインに酸洗浄装置を組込んで
化成処理の前処理として酸洗浄を行なう場合、化成処理
の温度との関係から酸洗浄の温度を余り高温にすること
ができず、そのため酸洗浄時間が長くなって生産性が劣
る問題がある。
アルミニウム合金板の酸化膜除去のために、専用の酸洗
浄ラインを設けて酸洗浄を独立の工程として行なう場
合、製造工程が増えるため、コスト上昇を招く問題があ
る。また化成処理−塗装ラインに酸洗浄装置を組込んで
化成処理の前処理として酸洗浄を行なう場合、化成処理
の温度との関係から酸洗浄の温度を余り高温にすること
ができず、そのため酸洗浄時間が長くなって生産性が劣
る問題がある。
【０００５】ところで最近のアルミニウム合金薄板の製
造過程においては、再結晶や溶体化、あるいは軟質化等
の目的で行なう焼鈍として、コイルから連続的に薄板を
繰出しながら炉内を連続的に通過させ、再びコイル状に
巻取るようにした連続焼鈍を適用することが多くなって
おり、既に述べたようなＭｇ含有アルミニウム合金板に
ついても連続焼鈍を行なうことが多くなっている。
造過程においては、再結晶や溶体化、あるいは軟質化等
の目的で行なう焼鈍として、コイルから連続的に薄板を
繰出しながら炉内を連続的に通過させ、再びコイル状に
巻取るようにした連続焼鈍を適用することが多くなって
おり、既に述べたようなＭｇ含有アルミニウム合金板に
ついても連続焼鈍を行なうことが多くなっている。
【０００６】そこでこのような連続焼鈍ラインに酸洗浄
装置を組込み、連続焼鈍と酸洗浄とを同一ラインで処理
することによって、製造工程数の増加によるコスト上昇
を抑えることが考えられる。しかしながらその場合にお
いて、連続焼鈍ラインに適した条件でＭｇＯを主体とす
る酸化膜を確実に除去ししかも既存の連続焼鈍設備の大
幅な改変を伴なうことなく実施するための方法は、未だ
確立されていなかったのが実情である。
装置を組込み、連続焼鈍と酸洗浄とを同一ラインで処理
することによって、製造工程数の増加によるコスト上昇
を抑えることが考えられる。しかしながらその場合にお
いて、連続焼鈍ラインに適した条件でＭｇＯを主体とす
る酸化膜を確実に除去ししかも既存の連続焼鈍設備の大
幅な改変を伴なうことなく実施するための方法は、未だ
確立されていなかったのが実情である。
【０００７】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、Ｍｇ含有アルミニウム合金板について、その
表面のＭｇＯを主体とする酸化膜を除去するための酸洗
浄を、大幅なコスト上昇や生産性の低下を招くことな
く、高能率で行ない得るようにすることを基本的な目的
とし、特に連続焼鈍と酸洗浄とを同一ラインで処理する
場合において、短時間で確実に酸化膜を除去でき、しか
も既存の連続焼鈍ラインの大幅な設備改変を伴なうこと
なく、低コストで実施し得るようにした方法を提供する
ことを目的とするものである。
たもので、Ｍｇ含有アルミニウム合金板について、その
表面のＭｇＯを主体とする酸化膜を除去するための酸洗
浄を、大幅なコスト上昇や生産性の低下を招くことな
く、高能率で行ない得るようにすることを基本的な目的
とし、特に連続焼鈍と酸洗浄とを同一ラインで処理する
場合において、短時間で確実に酸化膜を除去でき、しか
も既存の連続焼鈍ラインの大幅な設備改変を伴なうこと
なく、低コストで実施し得るようにした方法を提供する
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】前述のような課題を解決
するため、本発明者等は鋭意実験・検討を重ねた結果、
酸洗浄液の温度を、処理対象のＭｇ含有アルミニウム合
金板が酸洗浄液に接触している時間（酸洗浄時間）に応
じて適切な範囲内に定めることによって、短時間で確実
にＭｇＯを主体とする酸化膜を除去できることを見出し
た。そしてその条件を適用することによって、連続焼鈍
ライン中での酸洗浄が実際に可能となること、しかも既
存の連続焼鈍設備の大幅な改変を要さずに実施可能とな
ること、さらには連続焼鈍直後の板の保有熱を有効利用
して、熱効率をも向上させ得ることを見出し、この発明
をなすに至った。
するため、本発明者等は鋭意実験・検討を重ねた結果、
酸洗浄液の温度を、処理対象のＭｇ含有アルミニウム合
金板が酸洗浄液に接触している時間（酸洗浄時間）に応
じて適切な範囲内に定めることによって、短時間で確実
にＭｇＯを主体とする酸化膜を除去できることを見出し
た。そしてその条件を適用することによって、連続焼鈍
ライン中での酸洗浄が実際に可能となること、しかも既
存の連続焼鈍設備の大幅な改変を要さずに実施可能とな
ること、さらには連続焼鈍直後の板の保有熱を有効利用
して、熱効率をも向上させ得ることを見出し、この発明
をなすに至った。
【０００９】具体的には、請求項１の発明の連続焼鈍・
酸洗浄同一ライン処理方法は、Ｍｇを０．３wt％以上含
有するアルミニウム合金板について連続焼鈍を施すにあ
たり、連続焼鈍後のアルミニウム合金板を巻取る前に、
その連続焼鈍後のアルミニウム合金板を、酸洗浄液中も
しくは酸洗浄液スプレー帯中を通過させ、かつその通過
中の酸洗浄液接触時間を２０秒以下に規制するととも
に、接触時間ｔ（秒）と酸洗浄液の温度Ｔ（℃）との関
係が、次の（１）式 ｌｏｇｔ≧３．６−３．５×１０-2×Ｔ …（１） を満たすように規制することを特徴とするものである。
酸洗浄同一ライン処理方法は、Ｍｇを０．３wt％以上含
有するアルミニウム合金板について連続焼鈍を施すにあ
たり、連続焼鈍後のアルミニウム合金板を巻取る前に、
その連続焼鈍後のアルミニウム合金板を、酸洗浄液中も
しくは酸洗浄液スプレー帯中を通過させ、かつその通過
中の酸洗浄液接触時間を２０秒以下に規制するととも
に、接触時間ｔ（秒）と酸洗浄液の温度Ｔ（℃）との関
係が、次の（１）式 ｌｏｇｔ≧３．６−３．５×１０-2×Ｔ …（１） を満たすように規制することを特徴とするものである。
【００１０】さらに請求項２の発明の連続焼鈍・酸洗浄
同一ライン処理方法は、請求項１に記載の方法におい
て、前記酸洗浄液として、硫酸、硝酸もしくは燐酸の１
種以上を合計で１〜２０wt％の濃度で含み、かつｐＨが
２．０以下のものを用いるものである。
同一ライン処理方法は、請求項１に記載の方法におい
て、前記酸洗浄液として、硫酸、硝酸もしくは燐酸の１
種以上を合計で１〜２０wt％の濃度で含み、かつｐＨが
２．０以下のものを用いるものである。
【００１１】そしてまた請求項３の発明の連続焼鈍・酸
洗浄同一ライン処理方法は、請求項１に記載の方法にお
いて、連続焼鈍後、アルミニウム合金板を酸洗浄液中も
しくは酸洗浄液スプレー帯に導入する前に、アルカリ脱
脂を連続的に行なうものである。
洗浄同一ライン処理方法は、請求項１に記載の方法にお
いて、連続焼鈍後、アルミニウム合金板を酸洗浄液中も
しくは酸洗浄液スプレー帯に導入する前に、アルカリ脱
脂を連続的に行なうものである。
【００１２】
【作用】この発明において対象とするアルミニウム合金
板は、Ｍｇを０．３wt％以上含有するものとする。Ｍｇ
が０．３wt％未満のアルミニウム合金では、ＭｇＯ主体
の酸化膜が形成されにくいため、特に酸洗浄を要するこ
とは少ない。このようにＭｇを０．３wt％以上含有する
アルミニウム合金としては、代表的には、前述のように
ＪＩＳ ５０００番系、６０００番系、７０００番系が
あるが、これらに限定されないことはもちろんである。
なおＭｇ量の上限は特に規定しないが、工業的に使用さ
れるアルミニウム合金板としては、Ｍｇ量が１０wt％以
下の場合が多い。
板は、Ｍｇを０．３wt％以上含有するものとする。Ｍｇ
が０．３wt％未満のアルミニウム合金では、ＭｇＯ主体
の酸化膜が形成されにくいため、特に酸洗浄を要するこ
とは少ない。このようにＭｇを０．３wt％以上含有する
アルミニウム合金としては、代表的には、前述のように
ＪＩＳ ５０００番系、６０００番系、７０００番系が
あるが、これらに限定されないことはもちろんである。
なおＭｇ量の上限は特に規定しないが、工業的に使用さ
れるアルミニウム合金板としては、Ｍｇ量が１０wt％以
下の場合が多い。
【００１３】この発明の方法では、前述のようなＭｇ含
有アルミニウム合金板の酸洗浄を、板製造過程における
連続焼鈍ライン中で行なう。すなわち、例えば図１に示
すように連続焼鈍ライン１中に酸洗浄装置２を配設して
おき、連続焼鈍に続いて酸洗浄を連続的に行なう。
有アルミニウム合金板の酸洗浄を、板製造過程における
連続焼鈍ライン中で行なう。すなわち、例えば図１に示
すように連続焼鈍ライン１中に酸洗浄装置２を配設して
おき、連続焼鈍に続いて酸洗浄を連続的に行なう。
【００１４】具体的な連続焼鈍−酸洗浄について図１の
場合を例にとって説明すれば、一般に連続焼鈍ライン１
においては、アンコイラ（コイル繰出装置）３から繰出
されたアルミニウム合金板４は、入側アキュムレータ５
を経て連続焼鈍炉６に導かれる。この連続焼鈍炉６は、
通常は予加熱帯６Ａ、保持帯６Ｂ、冷却帯６Ｃに区分さ
れている。この連続焼鈍炉６の冷却帯６Ｃから出たアル
ミニウム合金板４は、従来の一般的な連続焼鈍ラインの
場合は、そのまま出側アキュムレータ７を経てリコイラ
（巻取機）８によって再びコイル状に巻取られる。一方
この発明の方法を実施する場合、連続焼鈍炉６の出側と
出側アキュムレータ７との間に酸洗浄装置２を設置して
おき、アルミニウム合金板４に対する酸洗浄を、連続焼
鈍後、巻取前に連続的に行なうことになる。ここで、酸
洗浄装置２は、酸洗浄液中にアルミニウム合金板を直接
浸漬させる型式のもの、すなわち酸洗浴タイプのものと
しても、あるいはスプレーにて酸洗浄液をアルミニウム
合金板に吹付けるようにしたスプレー帯を有する構成の
ものとしても良い。
場合を例にとって説明すれば、一般に連続焼鈍ライン１
においては、アンコイラ（コイル繰出装置）３から繰出
されたアルミニウム合金板４は、入側アキュムレータ５
を経て連続焼鈍炉６に導かれる。この連続焼鈍炉６は、
通常は予加熱帯６Ａ、保持帯６Ｂ、冷却帯６Ｃに区分さ
れている。この連続焼鈍炉６の冷却帯６Ｃから出たアル
ミニウム合金板４は、従来の一般的な連続焼鈍ラインの
場合は、そのまま出側アキュムレータ７を経てリコイラ
（巻取機）８によって再びコイル状に巻取られる。一方
この発明の方法を実施する場合、連続焼鈍炉６の出側と
出側アキュムレータ７との間に酸洗浄装置２を設置して
おき、アルミニウム合金板４に対する酸洗浄を、連続焼
鈍後、巻取前に連続的に行なうことになる。ここで、酸
洗浄装置２は、酸洗浄液中にアルミニウム合金板を直接
浸漬させる型式のもの、すなわち酸洗浴タイプのものと
しても、あるいはスプレーにて酸洗浄液をアルミニウム
合金板に吹付けるようにしたスプレー帯を有する構成の
ものとしても良い。
【００１５】このように連続焼鈍ライン中で酸洗浄を行
なうにあたっては、酸洗浄時間と酸洗温度との関係が極
めて重要である。
なうにあたっては、酸洗浄時間と酸洗温度との関係が極
めて重要である。
【００１６】すなわち、本発明者等が、後述する実施例
で改めて説明するように、Ｍｇ４．５wt％、Ｃｕ０．３
wt％を含有し、残部が実質的にＡｌよりなり、通常の連
続焼鈍により表面にＭｇＯを主体とする酸化膜が形成さ
れたアルミニウム合金板について、１０％Ｈ2 ＳＯ4 水
溶液からなる酸洗浄液を用いた場合における表面のＭｇ
Ｏを主体とする酸化膜の除去に要する時間と酸洗浄液の
温度との関係を調べたところ、図２に示すような結果が
得られた。なおここで、ＭｇＯを主体とする酸化膜の除
去時間は、グロー放電発光分析（ＧＤＳ）によって表面
層のＭｇピークが実質的に消失するまでの酸洗浄時間と
して求めた。酸洗浄前後のＧＤＳ分析結果の代表例を図
３の（Ａ），（Ｂ）に示す。図３の（Ａ）は酸洗浄前の
状態であって、表面附近にＭｇのピークがあらわれてお
り、一方図３の（Ｂ）は１０％Ｈ2 ＳＯ4 からなる酸洗
浄液によって８０℃で１０秒酸洗浄した後の状態であっ
て、Ｍｇのピークが消失していることが判る。
で改めて説明するように、Ｍｇ４．５wt％、Ｃｕ０．３
wt％を含有し、残部が実質的にＡｌよりなり、通常の連
続焼鈍により表面にＭｇＯを主体とする酸化膜が形成さ
れたアルミニウム合金板について、１０％Ｈ2 ＳＯ4 水
溶液からなる酸洗浄液を用いた場合における表面のＭｇ
Ｏを主体とする酸化膜の除去に要する時間と酸洗浄液の
温度との関係を調べたところ、図２に示すような結果が
得られた。なおここで、ＭｇＯを主体とする酸化膜の除
去時間は、グロー放電発光分析（ＧＤＳ）によって表面
層のＭｇピークが実質的に消失するまでの酸洗浄時間と
して求めた。酸洗浄前後のＧＤＳ分析結果の代表例を図
３の（Ａ），（Ｂ）に示す。図３の（Ａ）は酸洗浄前の
状態であって、表面附近にＭｇのピークがあらわれてお
り、一方図３の（Ｂ）は１０％Ｈ2 ＳＯ4 からなる酸洗
浄液によって８０℃で１０秒酸洗浄した後の状態であっ
て、Ｍｇのピークが消失していることが判る。
【００１７】図２に示されるように、通常の連続焼鈍に
より形成された表面のＭｇＯを主体とする酸化膜の除去
に要する時間は、酸洗浄液の温度に大きく影響され、図
２の直線Ｌの右上の領域の酸洗浄時間−酸洗浄液温度と
した場合にＭｇＯを主体とする酸化膜の除去がほぼ完全
になされることが判明した。ここで、酸洗浄時間をｔ
（秒）、酸洗浄液の温度をＴ（℃）とすれば、直線Ｌ
は、次の（２）式であらわされる。 ｌｏｇｔ＝３．６−３．５×１０-2×Ｔ …（２）
より形成された表面のＭｇＯを主体とする酸化膜の除去
に要する時間は、酸洗浄液の温度に大きく影響され、図
２の直線Ｌの右上の領域の酸洗浄時間−酸洗浄液温度と
した場合にＭｇＯを主体とする酸化膜の除去がほぼ完全
になされることが判明した。ここで、酸洗浄時間をｔ
（秒）、酸洗浄液の温度をＴ（℃）とすれば、直線Ｌ
は、次の（２）式であらわされる。 ｌｏｇｔ＝３．６−３．５×１０-2×Ｔ …（２）
【００１８】したがって、酸洗浄時間（すなわち酸洗浄
液に接触している時間）ｔを、酸洗浄液の温度Ｔに応じ
て次の（１）式 ｌｏｇｔ≧３．６−３．５×１０-2×Ｔ …（１） を満たす時間とすることによって、ＭｇＯを主体とする
酸化膜のほぼ完全な除去を図ることができる。
液に接触している時間）ｔを、酸洗浄液の温度Ｔに応じ
て次の（１）式 ｌｏｇｔ≧３．６−３．５×１０-2×Ｔ …（１） を満たす時間とすることによって、ＭｇＯを主体とする
酸化膜のほぼ完全な除去を図ることができる。
【００１９】また連続焼鈍ラインにおいては、既存の連
続焼鈍設備において設置可能な酸洗浄装置の設備長さは
限られており、一方ラインを新設する場合でもなるべく
コンパクトな設計が要求されるから、一般に適用されて
いるアルミの連続焼鈍のライン速度（３０〜２００ｍ／
min ）とを考慮すれば、長時間の酸洗浄は不適当であ
る。すなわち、一般的な連続焼鈍のライン速度で長時間
酸洗浄を行なう場合には、酸洗浄装置が長大化して、既
存の連続焼鈍ラインにおける連続焼鈍炉と出側アキュム
レータとの間に酸洗浄装置を設置することが困難とな
り、また新設のラインでもライン長が著しく長くなって
しまう。したがってこの発明では、後述する通板長さ
（酸洗浄液に接している長さ）を１０ｍ以下とし、上述
の連続焼鈍のライン速度の下限（３０／min ）とから、
酸洗浄時間（酸洗浄液に接触している時間）ｔの上限を
２０秒以下とした。
続焼鈍設備において設置可能な酸洗浄装置の設備長さは
限られており、一方ラインを新設する場合でもなるべく
コンパクトな設計が要求されるから、一般に適用されて
いるアルミの連続焼鈍のライン速度（３０〜２００ｍ／
min ）とを考慮すれば、長時間の酸洗浄は不適当であ
る。すなわち、一般的な連続焼鈍のライン速度で長時間
酸洗浄を行なう場合には、酸洗浄装置が長大化して、既
存の連続焼鈍ラインにおける連続焼鈍炉と出側アキュム
レータとの間に酸洗浄装置を設置することが困難とな
り、また新設のラインでもライン長が著しく長くなって
しまう。したがってこの発明では、後述する通板長さ
（酸洗浄液に接している長さ）を１０ｍ以下とし、上述
の連続焼鈍のライン速度の下限（３０／min ）とから、
酸洗浄時間（酸洗浄液に接触している時間）ｔの上限を
２０秒以下とした。
【００２０】このように酸洗浄液接触時間ｔについて、
（１）式を満たしかつ２０秒以下の条件とすることは、
図２中における斜線領域内に酸洗浄液接触時間ｔ、酸洗
浄液温度Ｔを定めることを意味する。この図２から判る
ように、酸洗浄液温度Ｔは最低でも約６５℃以上の高温
となるが、この発明の方法の場合、連続焼鈍時にアルミ
ニウム合金板に与えられた熱を有効利用することによっ
て、上述のような６５℃以上の高温での酸洗浄でも、酸
洗浄液の加熱に要するエネルギが少なくて済む。すなわ
ち連続焼鈍炉においては、焼鈍の目的によっても異なる
が、アルミニウム合金板は通常は到達温度４００〜６０
０℃程度に加熱され、連続焼鈍炉内の冷却帯において冷
却されても焼鈍炉出口で通常は１００〜２５０℃程度の
温度は保有している。したがって連続焼鈍後のアルミニ
ウム合金板を直ちに酸洗浄液中に浸漬もしくはスプレー
することによって酸洗浄液の接触温度も高くなるから、
酸洗浄液自体の加熱が不要となるか、または少なくとも
若干の加熱だけで足りるようになる。
（１）式を満たしかつ２０秒以下の条件とすることは、
図２中における斜線領域内に酸洗浄液接触時間ｔ、酸洗
浄液温度Ｔを定めることを意味する。この図２から判る
ように、酸洗浄液温度Ｔは最低でも約６５℃以上の高温
となるが、この発明の方法の場合、連続焼鈍時にアルミ
ニウム合金板に与えられた熱を有効利用することによっ
て、上述のような６５℃以上の高温での酸洗浄でも、酸
洗浄液の加熱に要するエネルギが少なくて済む。すなわ
ち連続焼鈍炉においては、焼鈍の目的によっても異なる
が、アルミニウム合金板は通常は到達温度４００〜６０
０℃程度に加熱され、連続焼鈍炉内の冷却帯において冷
却されても焼鈍炉出口で通常は１００〜２５０℃程度の
温度は保有している。したがって連続焼鈍後のアルミニ
ウム合金板を直ちに酸洗浄液中に浸漬もしくはスプレー
することによって酸洗浄液の接触温度も高くなるから、
酸洗浄液自体の加熱が不要となるか、または少なくとも
若干の加熱だけで足りるようになる。
【００２１】酸洗浄液にアルミニウム合金板が接触して
いる時間、すなわち酸洗浄液中の通過時間もしくは酸洗
浄液スプレー帯の通過時間は、酸洗浴もしくはスプレー
帯における通板長さ（酸洗浄液に接している長さ）と連
続焼鈍のライン速度とによって定まるが、既存の連続焼
鈍設備に酸洗浄装置を付加する場合、前述のように通板
長さは最大でも１０ｍ程度と見積ることができる。そこ
で通板長さを１０ｍとし、前述の（１）式の関係を酸洗
浄温度Ｔ（℃）とライン速度Ｒ（ｍ・ｓｅｃ-1）の関係
に書き換えれば、（３）式が得られることになる。 ｌｏｇ（１０／Ｒ）≧３．６−３．５×１０-2×Ｔ …（３） （３）式から、（４）式が得られる。 ｌｏｇ（Ｒ-1）≧２．６−３．５×１０-2×Ｔ …（４） この（４）式が満たされる場合には、酸洗浄通板長さが
１０ｍの場合に必ず（１）式も満たされることになる。
また通板長さＬ（ｍ）が１０ｍ以下の場合には、ｔ＝Ｌ
／Ｒとして（１）式を満たすように酸洗浄液の温度Ｔと
ライン速度Ｒとを定めることによって、ＭｇＯを主体と
する酸化膜の除去を確実に行なうことができる。
いる時間、すなわち酸洗浄液中の通過時間もしくは酸洗
浄液スプレー帯の通過時間は、酸洗浴もしくはスプレー
帯における通板長さ（酸洗浄液に接している長さ）と連
続焼鈍のライン速度とによって定まるが、既存の連続焼
鈍設備に酸洗浄装置を付加する場合、前述のように通板
長さは最大でも１０ｍ程度と見積ることができる。そこ
で通板長さを１０ｍとし、前述の（１）式の関係を酸洗
浄温度Ｔ（℃）とライン速度Ｒ（ｍ・ｓｅｃ-1）の関係
に書き換えれば、（３）式が得られることになる。 ｌｏｇ（１０／Ｒ）≧３．６−３．５×１０-2×Ｔ …（３） （３）式から、（４）式が得られる。 ｌｏｇ（Ｒ-1）≧２．６−３．５×１０-2×Ｔ …（４） この（４）式が満たされる場合には、酸洗浄通板長さが
１０ｍの場合に必ず（１）式も満たされることになる。
また通板長さＬ（ｍ）が１０ｍ以下の場合には、ｔ＝Ｌ
／Ｒとして（１）式を満たすように酸洗浄液の温度Ｔと
ライン速度Ｒとを定めることによって、ＭｇＯを主体と
する酸化膜の除去を確実に行なうことができる。
【００２２】またこの発明の方法において酸洗浄に用い
る溶液は、経済性や環境問題等から硫酸溶液が望ましい
が、ＭｇＯを主体とする酸化膜を短時間で除去可能な無
機酸であれば硫酸溶液に限られるものではなく、例えば
硫酸以外に硝酸や燐酸、あるいはこれらの混酸等を用い
ることができる。またこのような無機酸の溶液は、無機
酸の濃度が合計で１〜２０wt％、ｐＨが２以下が適当で
ある。なお充分な環境対策を講じれば、これら無機酸溶
液に弗素化合物を添加することによって反応を促進で
き、その場合には酸洗浄装置をさらにコンパクトにする
ことができる。
る溶液は、経済性や環境問題等から硫酸溶液が望ましい
が、ＭｇＯを主体とする酸化膜を短時間で除去可能な無
機酸であれば硫酸溶液に限られるものではなく、例えば
硫酸以外に硝酸や燐酸、あるいはこれらの混酸等を用い
ることができる。またこのような無機酸の溶液は、無機
酸の濃度が合計で１〜２０wt％、ｐＨが２以下が適当で
ある。なお充分な環境対策を講じれば、これら無機酸溶
液に弗素化合物を添加することによって反応を促進で
き、その場合には酸洗浄装置をさらにコンパクトにする
ことができる。
【００２３】さらに、連続焼鈍後のアルミニウム合金板
に対しては直ちに酸洗浄を施しても良いが、合金板表面
に圧延油等の油脂分が残留していれば均一な酸洗浄が阻
害されるおそれがあるから、連続焼鈍後、酸洗浄前にリ
ン酸ソーダ、苛性ソーダ、オルソ珪酸ソーダ等を用いて
アルカリ脱脂を施すことが望ましい。そのためには、例
えば図１における連続焼鈍炉６と酸洗浄装置２との間
に、図示しないアルカリ脱脂槽を設けておけば良い。
に対しては直ちに酸洗浄を施しても良いが、合金板表面
に圧延油等の油脂分が残留していれば均一な酸洗浄が阻
害されるおそれがあるから、連続焼鈍後、酸洗浄前にリ
ン酸ソーダ、苛性ソーダ、オルソ珪酸ソーダ等を用いて
アルカリ脱脂を施すことが望ましい。そのためには、例
えば図１における連続焼鈍炉６と酸洗浄装置２との間
に、図示しないアルカリ脱脂槽を設けておけば良い。
【００２４】なおこの発明の方法においては、酸洗浄後
の処理については特に限定されるものではないが、通常
は酸洗浄後に表面に残留した酸溶液を水洗によって除去
してから乾燥させ、さらに表面の傷入り防止および防錆
のために潤滑油や防錆油を塗布するのが通常である。
の処理については特に限定されるものではないが、通常
は酸洗浄後に表面に残留した酸溶液を水洗によって除去
してから乾燥させ、さらに表面の傷入り防止および防錆
のために潤滑油や防錆油を塗布するのが通常である。
【００２５】また連続焼鈍前の板製造プロセス、および
連続焼鈍の具体的条件等は、材質や製品板の用途等に応
じて任意に設定できるが、一般にはＤＣ鋳造−均熱−熱
間圧延−冷間圧延によって所要の板厚とした圧延板、ま
たは連続鋳造−冷間圧延によって所定の板厚とした圧延
板に、アルカリ溶液や有機溶剤、温水等を用いて脱脂を
施してから連続焼鈍炉に導入するのが通常であり、また
連続焼鈍炉においては、４００〜５５０℃程度に到達さ
せ、保持なしあるいは２０秒程度以下の短時間保持とす
るのが通常である。そして連続焼鈍炉では、加熱雰囲気
として燃焼ガスもしくは加熱空気を用いるのが通常であ
る。
連続焼鈍の具体的条件等は、材質や製品板の用途等に応
じて任意に設定できるが、一般にはＤＣ鋳造−均熱−熱
間圧延−冷間圧延によって所要の板厚とした圧延板、ま
たは連続鋳造−冷間圧延によって所定の板厚とした圧延
板に、アルカリ溶液や有機溶剤、温水等を用いて脱脂を
施してから連続焼鈍炉に導入するのが通常であり、また
連続焼鈍炉においては、４００〜５５０℃程度に到達さ
せ、保持なしあるいは２０秒程度以下の短時間保持とす
るのが通常である。そして連続焼鈍炉では、加熱雰囲気
として燃焼ガスもしくは加熱空気を用いるのが通常であ
る。
【００２６】
［実施例１］Ｍｇ４．５wt％、Ｃｕ０．３wt％を含有
し、残部が実質的にＡｌよりなるアルミニウム合金を、
通常のＤＣ鋳造−均熱−熱間圧延−冷間圧延によって板
厚１．０mmの圧延板とした。この圧延板を有機溶剤（Ｍ
ＥＫ）によって脱脂した後、連続焼鈍炉によって５００
℃×１０秒加熱して２００℃まで空令し、酸洗浄液とし
ての５０〜９０℃の硫酸水溶液（硫酸濃度１０wt％、ｐ
Ｈ＜１）に２〜６０秒浸漬した。酸洗浄後、純水により
洗浄して乾燥させた。乾燥後の板の表面層についてＧＤ
Ｓ分析を行なって、深さ方向のＭｇ，Ａｌ，Ｏの濃度分
布を求めて、表面附近のＭｇ濃度のピークの有無から、
ＭｇＯを主体とする酸化膜の存在状況を調べた。
し、残部が実質的にＡｌよりなるアルミニウム合金を、
通常のＤＣ鋳造−均熱−熱間圧延−冷間圧延によって板
厚１．０mmの圧延板とした。この圧延板を有機溶剤（Ｍ
ＥＫ）によって脱脂した後、連続焼鈍炉によって５００
℃×１０秒加熱して２００℃まで空令し、酸洗浄液とし
ての５０〜９０℃の硫酸水溶液（硫酸濃度１０wt％、ｐ
Ｈ＜１）に２〜６０秒浸漬した。酸洗浄後、純水により
洗浄して乾燥させた。乾燥後の板の表面層についてＧＤ
Ｓ分析を行なって、深さ方向のＭｇ，Ａｌ，Ｏの濃度分
布を求めて、表面附近のＭｇ濃度のピークの有無から、
ＭｇＯを主体とする酸化膜の存在状況を調べた。
【００２７】図２に、ＭｇＯを主体とする酸化膜の除去
状況（Ｍｇ濃度ピークの存在状況）と、酸洗浄時間（酸
洗浄液接触時間）および酸洗浄液の温度の関係を示す。
状況（Ｍｇ濃度ピークの存在状況）と、酸洗浄時間（酸
洗浄液接触時間）および酸洗浄液の温度の関係を示す。
【００２８】図２に示されるように、酸洗浄液の温度Ｔ
と酸洗浄液接触時間ｔが直線Ｌの右上の領域、すなわち
前記（１）式を満たす場合に、ＭｇＯを主体とする酸化
膜をほぼ完全に除去することができた。なお図２におけ
る直線Ｌの右上の領域であれば、酸洗浄液接触時間が２
０秒を越える場合でももちろんＭｇＯ主体の酸化膜の完
全除去は行なわれたが、既に述べたように２０秒を越え
る酸洗時間は実際の連続焼鈍ラインでは不都合を生じ
る。
と酸洗浄液接触時間ｔが直線Ｌの右上の領域、すなわち
前記（１）式を満たす場合に、ＭｇＯを主体とする酸化
膜をほぼ完全に除去することができた。なお図２におけ
る直線Ｌの右上の領域であれば、酸洗浄液接触時間が２
０秒を越える場合でももちろんＭｇＯ主体の酸化膜の完
全除去は行なわれたが、既に述べたように２０秒を越え
る酸洗時間は実際の連続焼鈍ラインでは不都合を生じ
る。
【００２９】［実施例２］前記実施例と同様にして連続
焼鈍後に酸洗浄を行なうにあたり、酸洗浄液に対する圧
延板の接触長さを１０ｍで一定とし、連続焼鈍ライン速
度を０．３ｍ／ｓｅｃ〜１．０ｍ／ｓｅｃの範囲内で変
化させるとともに、酸洗浄液の温度を５０〜９０℃の範
囲内で変化させた。この場合、酸洗浄液の温度Ｔとライ
ン速度Ｒとの関係が（４）式を満たしている場合には、
ＭｇＯを主体とする酸化膜の除去を完全に行なうことが
できた。
焼鈍後に酸洗浄を行なうにあたり、酸洗浄液に対する圧
延板の接触長さを１０ｍで一定とし、連続焼鈍ライン速
度を０．３ｍ／ｓｅｃ〜１．０ｍ／ｓｅｃの範囲内で変
化させるとともに、酸洗浄液の温度を５０〜９０℃の範
囲内で変化させた。この場合、酸洗浄液の温度Ｔとライ
ン速度Ｒとの関係が（４）式を満たしている場合には、
ＭｇＯを主体とする酸化膜の除去を完全に行なうことが
できた。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
の方法によれば、Ｍｇを含有するアルミニウム合金板の
表面のＭｇＯを主体とする酸化膜の除去のための酸洗浄
を、連続焼鈍ラインと同一ライン中で効率良く連続的に
行なうことができ、特に酸洗浄を適用することによる生
産性の低下もなく、しかも連続焼鈍ラインの通常のライ
ン速度を適用しつつ確実に酸化膜を除去できるととも
に、既存の連続焼鈍設備の大幅な改変を伴なうことなく
実施することができ、さらに連続焼鈍における加熱エネ
ルギを有効利用して高温での酸洗浄を行なうため、単に
酸化膜除去効率に優れるばかりでなく、酸洗浄液の加熱
のためのエネルギも削減することができ、したがってト
ータルとして熱利用効率が高くなり、トータル的なラン
ニングコストの低減を図ることができる。
の方法によれば、Ｍｇを含有するアルミニウム合金板の
表面のＭｇＯを主体とする酸化膜の除去のための酸洗浄
を、連続焼鈍ラインと同一ライン中で効率良く連続的に
行なうことができ、特に酸洗浄を適用することによる生
産性の低下もなく、しかも連続焼鈍ラインの通常のライ
ン速度を適用しつつ確実に酸化膜を除去できるととも
に、既存の連続焼鈍設備の大幅な改変を伴なうことなく
実施することができ、さらに連続焼鈍における加熱エネ
ルギを有効利用して高温での酸洗浄を行なうため、単に
酸化膜除去効率に優れるばかりでなく、酸洗浄液の加熱
のためのエネルギも削減することができ、したがってト
ータルとして熱利用効率が高くなり、トータル的なラン
ニングコストの低減を図ることができる。
【図１】この発明の方法に従って連続焼鈍と酸洗浄とを
同一ラインで行なうための設備の一例を示す略解図であ
る。
同一ラインで行なうための設備の一例を示す略解図であ
る。
【図２】連続焼鈍後のＭｇ含有アルミニウム合金板につ
いて酸洗浄を行なった場合の酸洗浄液温度および酸洗浄
時間（酸洗浄液接触時間）と、酸化膜除去状況との関係
を示す相関図である。
いて酸洗浄を行なった場合の酸洗浄液温度および酸洗浄
時間（酸洗浄液接触時間）と、酸化膜除去状況との関係
を示す相関図である。
【図３】図２に示されるデータを得るためのＧＤＳ分析
によるＭｇ含有アルミニウム合金板表面層における深さ
方向のＭｇ，Ａｌ，Ｏの濃度分布の代表例を示すグラフ
で、（Ａ）は連続焼鈍後、酸洗浄前の板について示すグ
ラフ、（Ｂ）は連続焼鈍−酸洗浄後の板について示すグ
ラフである。
によるＭｇ含有アルミニウム合金板表面層における深さ
方向のＭｇ，Ａｌ，Ｏの濃度分布の代表例を示すグラフ
で、（Ａ）は連続焼鈍後、酸洗浄前の板について示すグ
ラフ、（Ｂ）は連続焼鈍−酸洗浄後の板について示すグ
ラフである。
１ 連続焼鈍ライン ２ 酸洗浄装置 ６ 連続焼鈍炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 公隆 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 武岡 吉彦 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｍｇを０．３wt％以上含有するアルミニ
ウム合金板について連続焼鈍を施すにあたり、 連続焼鈍後のアルミニウム合金板を巻取る前に、その連
続焼鈍後のアルミニウム合金板を、酸洗浄液中もしくは
酸洗浄液スプレー帯中を通過させ、かつその通過中の酸
洗浄液接触時間を２０秒以下に規制するとともに、接触
時間ｔ（秒）と酸洗浄液の温度Ｔ（℃）との関係が、次
の（１）式 ｌｏｇｔ≧３．６−３．５×１０-2×Ｔ …（１） を満たすように規制することを特徴とする、Ｍｇ含有ア
ルミニウム合金板の連続焼鈍・酸洗浄同一ライン処理方
法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記酸
洗浄液として、硫酸、硝酸もしくは燐酸の１種以上を合
計で１〜２０wt％の濃度で含み、かつｐＨが２．０以下
のものを用いる、Ｍｇ含有アルミニウム合金板の連続焼
鈍・酸洗浄同一ライン処理方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、連続焼
鈍後、アルミニウム合金板を酸洗浄液中もしくは酸洗浄
液スプレー帯に導入する前に、アルカリ脱脂を連続的に
行なう、Ｍｇ含有アルミニウム合金板の連続焼鈍・酸洗
浄同一ライン処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5062471A JP2983404B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | Ｍｇ含有アルミニウム合金板の連続焼鈍・酸洗浄同一ライン処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5062471A JP2983404B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | Ｍｇ含有アルミニウム合金板の連続焼鈍・酸洗浄同一ライン処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06256980A true JPH06256980A (ja) | 1994-09-13 |
| JP2983404B2 JP2983404B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=13201147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5062471A Expired - Fee Related JP2983404B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | Ｍｇ含有アルミニウム合金板の連続焼鈍・酸洗浄同一ライン処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2983404B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008291336A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Nippon Steel Corp | アルミニウム合金板の連続処理方法 |
| JP2011058077A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム合金板の連続処理装置および連続処理方法 |
| WO2011105181A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 住友電気工業株式会社 | マグネシウム合金板の表面加工方法およびマグネシウム合金板 |
| CN102312233A (zh) * | 2010-06-29 | 2012-01-11 | 株式会社神户制钢所 | 经表面处理的铝合金板及其制造方法 |
| US9669604B2 (en) | 2012-09-20 | 2017-06-06 | Kobe Steel, Ltd. | Aluminum-alloy plate and joined body as well as automobile member using the same |
-
1993
- 1993-03-01 JP JP5062471A patent/JP2983404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008291336A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Nippon Steel Corp | アルミニウム合金板の連続処理方法 |
| JP2011058077A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム合金板の連続処理装置および連続処理方法 |
| WO2011105181A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 住友電気工業株式会社 | マグネシウム合金板の表面加工方法およびマグネシウム合金板 |
| JPWO2011105181A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2013-06-20 | 住友電気工業株式会社 | マグネシウム合金板の表面加工方法およびマグネシウム合金板 |
| CN102312233A (zh) * | 2010-06-29 | 2012-01-11 | 株式会社神户制钢所 | 经表面处理的铝合金板及其制造方法 |
| US9669604B2 (en) | 2012-09-20 | 2017-06-06 | Kobe Steel, Ltd. | Aluminum-alloy plate and joined body as well as automobile member using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2983404B2 (ja) | 1999-11-29 |
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