JPH0673558A - 高耐食性ＭｇまたはＭｇ合金材 - Google Patents
高耐食性ＭｇまたはＭｇ合金材Info
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- JPH0673558A JPH0673558A JP22732792A JP22732792A JPH0673558A JP H0673558 A JPH0673558 A JP H0673558A JP 22732792 A JP22732792 A JP 22732792A JP 22732792 A JP22732792 A JP 22732792A JP H0673558 A JPH0673558 A JP H0673558A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ＭｇまたはＭｇ合金基材の表面に、ＭｇＦ2
を主成分とする無機物層が形成され、更にその上に有機
コーティング層が形成されたものである。 【効果】 優れた耐食性を有するＭｇまたはＭｇ合金材
を提供できるようになった。
を主成分とする無機物層が形成され、更にその上に有機
コーティング層が形成されたものである。 【効果】 優れた耐食性を有するＭｇまたはＭｇ合金材
を提供できるようになった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種航空宇宙機器、自
動車部品等に使用されるＭｇまたはＭｇ合金材及びその
製造方法に関し、特に耐食性に優れるＭｇまたはＭｇ合
金材に関するものである。
動車部品等に使用されるＭｇまたはＭｇ合金材及びその
製造方法に関し、特に耐食性に優れるＭｇまたはＭｇ合
金材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にＭｇまたはＭｇ合金（以下「Ｍｇ
合金」で代表することがある）は実用化されている各種
金属または合金材の中でも極めて軽い合金であり、更に
比強度がＡｌ及び鋼等よりも大きいという特性を有して
いるので、軽量化、省エネルギー等を達成するために、
航空宇宙機器の構造部材等に使用されている。更に近年
では電気部品、コンピュータ部品、自動車部品等に使用
されるようになり、その用途は益々拡大しつつある。
合金」で代表することがある）は実用化されている各種
金属または合金材の中でも極めて軽い合金であり、更に
比強度がＡｌ及び鋼等よりも大きいという特性を有して
いるので、軽量化、省エネルギー等を達成するために、
航空宇宙機器の構造部材等に使用されている。更に近年
では電気部品、コンピュータ部品、自動車部品等に使用
されるようになり、その用途は益々拡大しつつある。
【０００３】しかし、このような特性及び用途を有する
Ｍｇ合金は、極めて化学的に活性な合金であり、そのた
め著しく耐食性に劣っているので、クロメート処理、燐
酸塩処理等の化成処理、陽極酸化処理、塗装等を行うこ
とにより耐食性を補うことが従来行われている。
Ｍｇ合金は、極めて化学的に活性な合金であり、そのた
め著しく耐食性に劣っているので、クロメート処理、燐
酸塩処理等の化成処理、陽極酸化処理、塗装等を行うこ
とにより耐食性を補うことが従来行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述のような従
来の処理ではＭｇ合金に充分な耐食性を与えることは困
難であった。即ち、クロメート処理や燐酸塩処理等の化
成処理の場合、形成される化成皮膜の膜厚が薄く、しか
も皮膜自体が軟質で剥離しやすいので充分な耐食性が得
られなかった。特にクロメート処理の場合、６価クロム
廃液の処理が問題となっている。また陽極酸化処理の場
合、皮膜自体は高い耐食性を示すが、電気的な酸化によ
って皮膜に多数の孔が生じるためにその孔から腐食が発
生しやすく、従ってこの場合も充分な耐食性を得ること
が困難であった。更に、Ｍｇ合金に対して塗装を行った
場合、高湿度及び高温環境下においては充分な耐食性が
得られず、且つコストが高くなるという問題がある。
来の処理ではＭｇ合金に充分な耐食性を与えることは困
難であった。即ち、クロメート処理や燐酸塩処理等の化
成処理の場合、形成される化成皮膜の膜厚が薄く、しか
も皮膜自体が軟質で剥離しやすいので充分な耐食性が得
られなかった。特にクロメート処理の場合、６価クロム
廃液の処理が問題となっている。また陽極酸化処理の場
合、皮膜自体は高い耐食性を示すが、電気的な酸化によ
って皮膜に多数の孔が生じるためにその孔から腐食が発
生しやすく、従ってこの場合も充分な耐食性を得ること
が困難であった。更に、Ｍｇ合金に対して塗装を行った
場合、高湿度及び高温環境下においては充分な耐食性が
得られず、且つコストが高くなるという問題がある。
【０００５】本発明は上記したような従来技術における
種々の問題点に着目してなされたものであって、その目
的は、高耐食性Ｍｇ合金材を提供しようとするものであ
る。
種々の問題点に着目してなされたものであって、その目
的は、高耐食性Ｍｇ合金材を提供しようとするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明の高耐食性ＭｇまたはＭｇ合金材は、Ｍ
ｇまたはＭｇ合金基材の表面に、ＭｇＦ2 を主成分とす
る無機物層が形成され、その上に有機コーティング層が
形成されたものであることに要旨を有する。また前記無
機物層と前記有機コーティング層との間にＳｉ酸化物層
を介在させてもよい。
のできた本発明の高耐食性ＭｇまたはＭｇ合金材は、Ｍ
ｇまたはＭｇ合金基材の表面に、ＭｇＦ2 を主成分とす
る無機物層が形成され、その上に有機コーティング層が
形成されたものであることに要旨を有する。また前記無
機物層と前記有機コーティング層との間にＳｉ酸化物層
を介在させてもよい。
【０００７】
【作用】本発明者らは、Ｍｇ合金材の耐食性改善に関し
て種々検討した結果、Ｍｇ合金基材の表面にＭｇＦ2 を
主成分とする無機物層を形成し、更にその上に有機コー
ティング層を形成することによってＭｇ合金材の耐食性
が著しく改善され、更に意匠性が高まることを見出し
た。また無機物層と有機コーティング層との間に更にＳ
ｉ酸化物層を介在させることによりＭｇ合金材の耐食性
がより改善されることを見出したものである。
て種々検討した結果、Ｍｇ合金基材の表面にＭｇＦ2 を
主成分とする無機物層を形成し、更にその上に有機コー
ティング層を形成することによってＭｇ合金材の耐食性
が著しく改善され、更に意匠性が高まることを見出し
た。また無機物層と有機コーティング層との間に更にＳ
ｉ酸化物層を介在させることによりＭｇ合金材の耐食性
がより改善されることを見出したものである。
【０００８】本発明で用いるＭｇまたはＭｇ合金基材と
しては、その製造方法は特に限定されず、砂型、金型、
ダイカスト等いずれにも適用できるものである。またそ
の種類も限定されず、純Ｍｇの他、ＡＺ、ＥＺ、ＱＥ、
ＺＥ等の規格合金から、高温強度改善のための微量の元
素を含有させる規格外の合金等いずれであってもよい。
更にその形状も限定されず、板状、波板状、棒状、線
状、管状等いずれにも適用される。
しては、その製造方法は特に限定されず、砂型、金型、
ダイカスト等いずれにも適用できるものである。またそ
の種類も限定されず、純Ｍｇの他、ＡＺ、ＥＺ、ＱＥ、
ＺＥ等の規格合金から、高温強度改善のための微量の元
素を含有させる規格外の合金等いずれであってもよい。
更にその形状も限定されず、板状、波板状、棒状、線
状、管状等いずれにも適用される。
【０００９】本発明において、ＭｇＦ2 を主成分とする
無機物層（以下単に無機物層ということがある）はそれ
自体が耐酸化性、耐薬品性に優れ、且つ水溶液中におけ
る溶解度も著しく小さいため様々な環境において高耐食
性を有するものである。
無機物層（以下単に無機物層ということがある）はそれ
自体が耐酸化性、耐薬品性に優れ、且つ水溶液中におけ
る溶解度も著しく小さいため様々な環境において高耐食
性を有するものである。
【００１０】この無機物層においては、ＭｇＦ2 を主成
分とし、好ましくは６０原子％以上含有するものであれ
ば、他の無機物成分は特に限定されず、ＭｇＯ、Ａｌ2
Ｏ3、Ｍｇ3 Ａｌ2 、ＳｉＯ2 、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、Ｃｒ2
Ｏ3 、ＮａＭｇＦ3 等を含有するものでもかまわない。
分とし、好ましくは６０原子％以上含有するものであれ
ば、他の無機物成分は特に限定されず、ＭｇＯ、Ａｌ2
Ｏ3、Ｍｇ3 Ａｌ2 、ＳｉＯ2 、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、Ｃｒ2
Ｏ3 、ＮａＭｇＦ3 等を含有するものでもかまわない。
【００１１】無機物層の層厚としては１〜１０μｍの範
囲が好ましい。厚さが１μｍ未満の場合は充分な耐食性
を得ることができず、一方１０μｍを超えた場合は耐食
性の向上は飽和傾向にあるのでそれ以上の膜厚を形成す
ることは非経済的である。
囲が好ましい。厚さが１μｍ未満の場合は充分な耐食性
を得ることができず、一方１０μｍを超えた場合は耐食
性の向上は飽和傾向にあるのでそれ以上の膜厚を形成す
ることは非経済的である。
【００１２】また無機物層を形成する方法も特に限定さ
れず、フッ化物及び／またはフッ化物塩の水溶液中にお
ける陽極電解処理、フッ化物ガスとの反応によるもの、
スパッタリングや蒸着等の気相めっき等が例示される。
中でも経済性等を考慮するとフッ化物及び／またはフッ
化物塩水溶液中における陽極電解処理が特に好ましい。
即ち、陽極電解処理によれば、比較的安価に処理を行う
ことができ、膜厚調整も容易であり、経済的にも優れて
いる。用いるフッ化物及び／またはフッ化物塩としては
ＮａＦ、ＮＨ4 ＨＦ2 、ＣａＦ、ＫＨＦ2 等が挙げら
れ、これらの１種以上を含有する水溶液を用いればよ
い。フッ化物及びフッ化物塩水溶液の濃度はフッ素イオ
ン濃度として0.05〜1.5 モル／リットルの範囲が好まし
い。また処理時の水溶液の温度、処理時間等の処理条件
は基材の種類等に応じて適宜決定すれば良いが、好まし
くは、水溶液の温度は室温以上８０℃以下、処理時間は
１０〜１８０秒の範囲で行う。
れず、フッ化物及び／またはフッ化物塩の水溶液中にお
ける陽極電解処理、フッ化物ガスとの反応によるもの、
スパッタリングや蒸着等の気相めっき等が例示される。
中でも経済性等を考慮するとフッ化物及び／またはフッ
化物塩水溶液中における陽極電解処理が特に好ましい。
即ち、陽極電解処理によれば、比較的安価に処理を行う
ことができ、膜厚調整も容易であり、経済的にも優れて
いる。用いるフッ化物及び／またはフッ化物塩としては
ＮａＦ、ＮＨ4 ＨＦ2 、ＣａＦ、ＫＨＦ2 等が挙げら
れ、これらの１種以上を含有する水溶液を用いればよ
い。フッ化物及びフッ化物塩水溶液の濃度はフッ素イオ
ン濃度として0.05〜1.5 モル／リットルの範囲が好まし
い。また処理時の水溶液の温度、処理時間等の処理条件
は基材の種類等に応じて適宜決定すれば良いが、好まし
くは、水溶液の温度は室温以上８０℃以下、処理時間は
１０〜１８０秒の範囲で行う。
【００１３】本発明においては、無機物層の上にＳｉ酸
化物層を形成することが好ましいが、必ずしも完全なＳ
ｉＯ2 層である必要はなく、Ｎａ2 ＳｉＯ3 やＡｌ2 Ｏ
3 等の成分を含有するものでもよい。
化物層を形成することが好ましいが、必ずしも完全なＳ
ｉＯ2 層である必要はなく、Ｎａ2 ＳｉＯ3 やＡｌ2 Ｏ
3 等の成分を含有するものでもよい。
【００１４】このＳｉ酸化物層を上記に説明したＭｇＦ
2 を主成分とする無機物層の上に形成する方法は、特に
限定はされず、例えば珪酸塩溶液中からの析出法、ゾル
−ゲル法による塗布、スパッタリング等の気相めっきに
よる方法等が挙げられる。上記の方法のうち、経済性や
処理工程の簡便さの点から珪酸塩溶液への浸漬法が推奨
される。即ち、ゾル−ゲル法は薬品を塗布した後に焼付
け工程を行う必要があるので加熱炉等の熱処理設備を必
要とし、またスパッタリング等の気層めっき法は専用の
設備を必要とし、真空引き等処理工程に長時間を要する
という問題があるからである。
2 を主成分とする無機物層の上に形成する方法は、特に
限定はされず、例えば珪酸塩溶液中からの析出法、ゾル
−ゲル法による塗布、スパッタリング等の気相めっきに
よる方法等が挙げられる。上記の方法のうち、経済性や
処理工程の簡便さの点から珪酸塩溶液への浸漬法が推奨
される。即ち、ゾル−ゲル法は薬品を塗布した後に焼付
け工程を行う必要があるので加熱炉等の熱処理設備を必
要とし、またスパッタリング等の気層めっき法は専用の
設備を必要とし、真空引き等処理工程に長時間を要する
という問題があるからである。
【００１５】珪酸塩溶液としては、種類は特に限定され
ず、Ｎａ2 ＳｉＯ3 、Ｎａ2 Ｓｉ4Ｏ9 等の常用される
溶液の中から適宜選択すればよい。珪酸塩溶液の濃度
は、０．１ｍｏｌ／リットル以上とするのが望ましく、
また処理温度も６０℃以上とするのが好ましい。濃度
０．１ｍｏｌ／リットル未満、温度６０℃未満では充分
な耐食性を発揮することができないからである。また、
処理時間は好ましくは５０秒以上とする。
ず、Ｎａ2 ＳｉＯ3 、Ｎａ2 Ｓｉ4Ｏ9 等の常用される
溶液の中から適宜選択すればよい。珪酸塩溶液の濃度
は、０．１ｍｏｌ／リットル以上とするのが望ましく、
また処理温度も６０℃以上とするのが好ましい。濃度
０．１ｍｏｌ／リットル未満、温度６０℃未満では充分
な耐食性を発揮することができないからである。また、
処理時間は好ましくは５０秒以上とする。
【００１６】本発明に係る有機コーティング層としては
その種類は特に限定されず、油性、水溶性の如何も問わ
れない。例えばビニル樹脂、アルキド樹脂、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の中から最終
製品の用途等に応じて適宜選択すれば良い。また有機コ
ーティング層中に着色や一層の耐食性の向上を目的とし
た顔料等を含有させることも勿論有効である。有機コー
ティング層の層厚は、要求される耐食性の程度や経済性
等を考慮して適宜決定すれば良いが、通常５〜２０μｍ
程度の範囲である。有機コーティングのコーティング方
法も特に限定されず、例えばロールコート法、スプレー
コート法、電着塗装法等の中から層厚、耐食性等の要求
特性等に応じて適宜採用することができる。
その種類は特に限定されず、油性、水溶性の如何も問わ
れない。例えばビニル樹脂、アルキド樹脂、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の中から最終
製品の用途等に応じて適宜選択すれば良い。また有機コ
ーティング層中に着色や一層の耐食性の向上を目的とし
た顔料等を含有させることも勿論有効である。有機コー
ティング層の層厚は、要求される耐食性の程度や経済性
等を考慮して適宜決定すれば良いが、通常５〜２０μｍ
程度の範囲である。有機コーティングのコーティング方
法も特に限定されず、例えばロールコート法、スプレー
コート法、電着塗装法等の中から層厚、耐食性等の要求
特性等に応じて適宜採用することができる。
【００１７】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を制限するものではな
く、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施するこ
とは全て本発明の技術的範囲に含有される。
説明するが、下記実施例は本発明を制限するものではな
く、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施するこ
とは全て本発明の技術的範囲に含有される。
【００１８】
実施例１ Ｍｇ合金基材：ＡＺ９１Ｄダイカスト材、ＺＥ４１砂型
材（１５０×７０×５ｍｍ） 尚、ＡＺ９１ＤはＡｌ：９．０２％（重量％、以下同
じ）、Ｚｎ：０．７５％、Ｍｎ：０．２２％、Ｓｉ：
０．０１％、Ｃｕ：０．００３％、Ｎｉ：０．００１％
以下、Ｆｅ：０．００４％、残部Ｍｇからなる合金であ
る。またＺＥ４１は、Ｚｎ：３．７％、Ｍｎ：０．８
％、ＲＥ：１．３２％、Ｚｒ：０．００３％、Ｎｉ：
０．００２％、Ｆｅ：０．００６％、残部Ｍｇからなる
合金である。
材（１５０×７０×５ｍｍ） 尚、ＡＺ９１ＤはＡｌ：９．０２％（重量％、以下同
じ）、Ｚｎ：０．７５％、Ｍｎ：０．２２％、Ｓｉ：
０．０１％、Ｃｕ：０．００３％、Ｎｉ：０．００１％
以下、Ｆｅ：０．００４％、残部Ｍｇからなる合金であ
る。またＺＥ４１は、Ｚｎ：３．７％、Ｍｎ：０．８
％、ＲＥ：１．３２％、Ｚｒ：０．００３％、Ｎｉ：
０．００２％、Ｆｅ：０．００６％、残部Ｍｇからなる
合金である。
【００１９】前処理：基材表面をフライス盤にて機械加
工し鋳造面を除去。 無機物層の形成：表１に示す方法でＭｇＦ2 を主成分と
する無機物層を形成した。 電解処理：フッ化水素アンモニウム５０ｇ／リットルの
水溶液中、２．４Ａ／ｄｍ2 で陽極電解処理を行った。
電解時間を変化させることにより各層厚の無機物層を形
成させた。
工し鋳造面を除去。 無機物層の形成：表１に示す方法でＭｇＦ2 を主成分と
する無機物層を形成した。 電解処理：フッ化水素アンモニウム５０ｇ／リットルの
水溶液中、２．４Ａ／ｄｍ2 で陽極電解処理を行った。
電解時間を変化させることにより各層厚の無機物層を形
成させた。
【００２０】有機コーティング層：下記に示す方法で無
機物層の上に有機コーティング層を形成した。 コーティング法：ロールコート法 エポキシ樹脂：フェノール樹脂含有「クリアーコート」 メラミン樹脂：関西ペイント製「アシラック」 ポリエステル樹脂：関西ペイント製「上塗りアシラッ
ク」 耐食性は、１００×５０ｍｍに試験面積を被覆し、クロ
スカットを入れた後、塩水噴霧試験２２０時間を実施
し、クロスカットからの最大腐食幅を求めて評価した。
結果を表１に示す。
機物層の上に有機コーティング層を形成した。 コーティング法：ロールコート法 エポキシ樹脂：フェノール樹脂含有「クリアーコート」 メラミン樹脂：関西ペイント製「アシラック」 ポリエステル樹脂：関西ペイント製「上塗りアシラッ
ク」 耐食性は、１００×５０ｍｍに試験面積を被覆し、クロ
スカットを入れた後、塩水噴霧試験２２０時間を実施
し、クロスカットからの最大腐食幅を求めて評価した。
結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】実施例２ 無機物層の上に表２に示すＳｉ酸化物層を形成し、更に
その上に有機コーティング層を形成した以外は実施例１
と同様に供試材を作成し、耐食性試験に供した。結果を
表２に示す。
その上に有機コーティング層を形成した以外は実施例１
と同様に供試材を作成し、耐食性試験に供した。結果を
表２に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】表１及び表２からも明らかなように、本発
明の規定要件を満たすＭｇ合金材は優れた耐食性を示し
ている。またＳｉ酸化物層を介在させることによって、
その効果は一層向上している。これに対してＭｇＦ2 を
主成分とする無機物層或いは有機コーティング層のいず
れか一方を欠く比較例ではその耐食性が劣っている。
明の規定要件を満たすＭｇ合金材は優れた耐食性を示し
ている。またＳｉ酸化物層を介在させることによって、
その効果は一層向上している。これに対してＭｇＦ2 を
主成分とする無機物層或いは有機コーティング層のいず
れか一方を欠く比較例ではその耐食性が劣っている。
【００２５】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
優れた耐食性と塗膜密着性を兼備したＭｇまたはＭｇ合
金材を提供できるようになった。
優れた耐食性と塗膜密着性を兼備したＭｇまたはＭｇ合
金材を提供できるようになった。
Claims (2)
- 【請求項１】 ＭｇまたはＭｇ合金基材の表面に、Ｍｇ
Ｆ2 を主成分とする無機物層が形成され、その上に有機
コーティング層が形成されたものであることを特徴とす
る高耐食性ＭｇまたはＭｇ合金材。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＭｇまたはＭｇ合金材
において、前記無機物層と前記有機コーティング層との
間にＳｉ酸化物層が形成されたものである高耐食性Ｍｇ
またはＭｇ合金材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22732792A JPH0673558A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 高耐食性ＭｇまたはＭｇ合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22732792A JPH0673558A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 高耐食性ＭｇまたはＭｇ合金材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0673558A true JPH0673558A (ja) | 1994-03-15 |
Family
ID=16859077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22732792A Withdrawn JPH0673558A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 高耐食性ＭｇまたはＭｇ合金材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673558A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101316915B1 (ko) * | 2011-12-28 | 2013-10-11 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 마그네슘 합금의 표면처리방법 |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP22732792A patent/JPH0673558A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101316915B1 (ko) * | 2011-12-28 | 2013-10-11 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 마그네슘 합금의 표면처리방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |