JPH09184095A - 赤み色陽極酸化皮膜を有するアルミニウム合金材とその製造方法 - Google Patents

赤み色陽極酸化皮膜を有するアルミニウム合金材とその製造方法

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JPH09184095A
JPH09184095A JP72896A JP72896A JPH09184095A JP H09184095 A JPH09184095 A JP H09184095A JP 72896 A JP72896 A JP 72896A JP 72896 A JP72896 A JP 72896A JP H09184095 A JPH09184095 A JP H09184095A
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JP
Japan
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aluminum alloy
alloy material
reddish
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aluminum
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JP72896A
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Nozomi Oka
望 岡
Yoshinori Kato
良則 加藤
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 陽極酸化処理によりアルミニウム合金材表面
に赤み色の陽極酸化皮膜を有する発色アルミニウム合金
材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 質量%で、Fe:0.1〜0.5 %、 Cu:0.05〜
0.3 %、Mn:0.5〜1.5 %、Mg:0.1〜0.8 %、Zn:0.1〜1.
7 %、Ti:0.005〜0.04%を含有し、残部Alと不可避的不
純物からなり、かつ前記MnとFeの合計が 1.8%以下、前
記MnとFeの比(Mn/Fe) が 2以上であるアルミニウム合金
材と他の組成のアルミニウム材またはアルミニウム合金
材との複合材を、濃度 5〜15%、温度20〜25℃の硫酸液
中で電流密度 0.5〜2.0A/dm2で15〜40μm の皮膜を得る
陽極酸化処理を行い、ハンター値のうちL* 値が65〜8
5、a* 値が+2〜+4、b* 値が+5〜+10 である色調の皮
膜を得ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、陽極酸化処理によ
りアルミニウム合金材表面に赤み色を帯びた陽極酸化皮
膜を形成する発色アルミニウム合金材およびその製造方
法の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、器物、容器、銘板および建材等
に使用されるアルミニウム合金材は、耐食性の観点か
ら、その表面に陽極酸化処理が施されている。また、こ
れらの用途には、陽極酸化処理により白色から濃灰色ま
たはシルバーに発色する発色アルミニウム合金が使用さ
れることが多い。
【0003】従来、乳白色の陽極酸化皮膜を形成する技
術として、FeおよびTiを所定量含有しSi量を規制したア
ルミニウム合金を 560℃以上の温度で均熱処理すること
により、陽極酸化処理で乳白色に発色させる方法(特開
昭60-103164 号公報)、また、Fe、SiおよびCu量を規定
したアルミニウム合金を 560℃以上の温度で均熱処理す
ることにより、陽極酸化処理で乳白色に発色させる方法
(特開平1-230755号公報)等が提案されている。また、
陽極酸化処理後染色する技術として、FeおよびMgを所定
量含有しSi量を規制したアルミニウム合金を 550℃以上
の温度で均熱処理し、成形加工後陽極酸化処理して淡灰
色陽極酸化皮膜を形成し、その後染色する方法(特開昭
60-103197 号公報)が提案されている。
【0004】これらは、いずれも彩度が低い乳白色の陽
極酸化皮膜を得るための技術であるが、近年、これまで
の乳白色に赤み色または黄色み等の暖かみを付与した色
調のアルミニウム合金材が要望されている。従来、赤み
色が強い色調(以下、赤み色という)を得る技術とし
て、陽極酸化皮膜を形成した後、皮膜を染色する方法
(特開昭60-103197 号公報)がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、皮膜を
染色する方法では、例えば鍋等の厨房用アルミニウム製
品に適用すると、火にかけたとき染料が変質し、変色し
てしまう等の問題点がある。また、陽極酸化処理後に染
色する工程が必要であるため、製品コストが上昇すると
いう問題がある。
【0006】本発明はかかる問題に鑑みて成されたもの
であって、陽極酸化処理によりアルミニウム合金材表面
に赤み色の陽極酸化皮膜を形成する発色アルミニウム合
金材およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0007】また、器物、容器等の用途では、内外周各
々に独自の色調が要求されることがあることから、コス
トをあまりかけずに一般材と同一工程で陽極酸化皮膜の
色調を造り分けることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、質量%で、F
e:0.1〜0.5 %、 Cu:0.05〜0.3 %、Mn:0.5〜1.5 %、M
g:0.1〜0.8 %、Zn:0.1〜1.7 %、Ti:0.005〜0.04%を
含有し、残部Alと不可避的不純物からなり、かつ前記Mn
とFeの合計が 1.8%以下、前記MnとFeの比(Mn/Fe) が 2
以上であるアルミニウム合金材と他の組成のアルミニウ
ム材またはアルミニウム合金材との複合材を、濃度 5〜
15%、温度20〜25℃の硫酸液中で電流密度0.5〜2.0A/dm
2で15〜40μm の皮膜を得る陽極酸化処理を行い、ハン
ター値のうちL* 値が65〜85、a* 値が+2〜+4、b*
が+5〜+10 である色調の皮膜を得ることを特徴とする。
【0009】次に、アルミニウム合金材の化学成分の限
定理由について説明する。Feは、アルミニウム合金の陽
極酸化皮膜を乳白色に発色させる作用を有している。ま
た、Feはアルミニウム合金中で他の元素と結合し、Al-F
e 系の共晶化合物を形成する。このAl-Fe 系の共晶化合
物は、陽極酸化皮膜中に存在することにより、陽極酸化
皮膜を灰黒色〜乳白色に発色させるとともに、再結晶粒
の微細化にも効果がある。乳白色に発色させるために
は、Fe含有量は 0.1%以上であることが必要である。ま
た、Fe含有量が 0.5%を超えると、AlFeMn系の巨大金属
間化合物が生成されて色調が急激に黒みを帯びてしまう
とともに、器物等に加工する際の加工性が低下する。こ
のため、Fe含有量は 0.1〜0.5 %とする。
【0010】Cuは、陽極酸化皮膜の色調に黄色みを付与
するという作用がある。アルミニウム合金中にCuを添加
することにより Al2Cuが形成され、これが陽極酸化され
ることにより陽極酸化皮膜の色調に黄色みを付与するこ
とが知られている。このCuの作用を利用することによ
り、ハンター値のうちのb* 値を+5〜+10 の範囲に調整
することができる。Cu含有量が0.05%未満では、陽極酸
化皮膜が黄色みを帯びず、前記b* 値が+5以上にならな
い。Cu含有量が 0.3%を超えると、耐食性が低下すると
ともに、器物等に加工する際の加工性も低下する。この
ため、Cu含有量は0.05〜0.3 %とする。
【0011】Mnは、陽極酸化皮膜の色調に赤み色を付与
するという作用がある。すなわち、AlMnの固溶体が陽極
酸化されることにより、皮膜の色調が赤み色を帯びる。
Mn含有量が 0.5%未満では、陽極酸化皮膜に赤み色を付
与することができない。また、Mn含有量が 1.5%を超え
ると、 Al6Mnが析出して色調が黒みを帯びてしまうとと
もに、AlFeMn系の巨大金属間化合物が生成されて加工性
が低下する。このため、Mn含有量は 0.5〜1.5 %とす
る。
【0012】Mgは、アルミニウム合金の強度を向上させ
るとともに、耐食性を確保するために添加する。Mg含有
量が 0.1%未満では、器物等として必要な耐食性および
強度を得ることができない。また、Mg含有量が 0.8%を
超えると、器物等に加工する際の加工性が低下する。こ
のため、Mg含有量は0.1 〜0.8 %とする。
【0013】Znは、陽極酸化皮膜の色調に赤み色を付与
するという作用があり、アルミニウム合金中に添加する
ことにより、ハンター値のうちのa* 値およびb* 値が
いずれも増加する。Zn含有量が 0.1%未満では、陽極酸
化皮膜の色調が赤み色を帯びず、Zn含有量が 1.7%を超
えると、器物等に加工する際の加工性が低下する。この
ため、Zn含有量は 0.1〜1.7 %とする。
【0014】Tiは、結晶粒微細化剤として作用する。ア
ルミニウム合金中にTiを添加することにより、アルミニ
ウム合金鋳塊組織が微細化、器物等に加工した際の肌あ
れを防止することができる。しかし、Ti含有量が 0.005
%未満では、結晶粒微細化の効果が十分でない。また、
Ti含有量が0.04%を超えると、粗大化合物が生成され表
面状態が悪くなる。このため、Ti含有量は 0.005〜0.04
%とする。
【0015】FeおよびMnは、Alと巨大金属間化合物を形
成することが知られている。MnおよびFeの含有量の合計
が 1.8%を超えると、巨大金属間化合物が生成されるの
で、MnおよびFeの含有量の合計の上限は 1.8%とする。
【0016】MnとFeの含有量の比は、色調を安定させる
ために規定する。Mn/Fe が 2以上の場合は、陽極酸化皮
膜の色調が赤み色を有する。しかし、Mn/Fe が 2未満の
場合は、AlFeMn系の金属間化合物が生成され、陽極酸化
皮膜の色調が黒くなる。このため、MnとFeの含有量の比
は 2以上とする。
【0017】不可避的不純物として、Siを 0.3%以下含
有する可能性がある。しかし、この程度の含有量では陽
極酸化処理特性には影響はない。
【0018】次に、陽極酸化処理について説明する。陽
極酸化処理時の硫酸濃度が 5%未満では、電解電圧が高
くなり工業化には不向きである。また、硫酸濃度が15%
を超えると、赤み色が出にくく陽極酸化皮膜に所定の色
調が得られない。このため、陽極酸化処理時の硫酸濃度
は 5〜15%とする。
【0019】陽極酸化処理時の電流密度が0.5A/dm2未満
では、電解時間が長くなり工業化には不向きである。ま
た、電流密度が2.0A/dm2を超えると、赤み色が出にくく
陽極酸化皮膜に所定の色調が得られない。このため、陽
極酸化処理時の電流密度は 0.5〜2.0A/dm2とする。
【0020】陽極酸化処理時の硫酸液温度が20℃未満で
は、赤み色が出にくく陽極酸化皮膜に所定の色調が得ら
れない。また、硫酸液温度が25℃を超えると、陽極酸化
処理中にバーニングを起こすことがある。このため、陽
極酸化処理時の硫酸液温度は20〜25℃とする。
【0021】陽極酸化皮膜厚は、皮膜厚が15μm 未満で
は、所定の色調が得られない上、耐食性が劣化し器物等
の使用目的に合わない。また、皮膜厚が40μm を超える
と、電解時間が長くなり工業化には不向きである。この
ため、陽極酸化皮膜厚は15〜40μm とする。
【0022】複合材の製造方法は、通常行われている張
り合せ法、表面付着法、溶接・ろう付け法等による。
【0023】なお、ハンター値はJIS Z 8729の規定によ
る。
【0024】
【発明の実施の形態】上記の化学成分組成を有するアル
ミニウム合金材を、上記の陽極酸化処理条件にしたがっ
て陽極酸化処理を行うことによって、表面にハンター値
のうちL* 値が65〜85、a* 値が+2〜+4、b* 値が+5〜
+10 である赤み色陽極酸化皮膜を有するアルミニウム合
金材を得ることができる。以下に、実施例を挙げて発明
の実施の形態について説明する。
【0025】
【実施例】
実施例1:合金成分による影響 表1に示す化学成分を有するアルミニウム合金溶湯を半
連続鋳造機で鋳造し、鋳片を 600℃で均熱したのち、常
法により熱間圧延、冷間圧延を行い、最終板厚2.0mmに
仕上げた。なお、最終板厚によっては、熱間圧延後の冷
間圧延は省略してもよい。また、必要な強度または加工
性を調整するために冷間圧延開始前、冷間圧延の途中、
または冷間圧延終了後に焼鈍工程を追加してもよい。複
合材については、発明例1の化学成分を有する鋳片と、
表1の合わせ材の鋳片とでコンポジットを作成し、これ
を 600℃で均熱したのち、常法により熱間圧延、冷間圧
延を行い、最終板厚 2.0mmに仕上げた。
【0026】これらの合金材を表2の発明例1の陽極酸
化処理条件(硫酸濃度:8%、液温度: 22℃、電流密度:
0.8A/dm2)で陽極酸化処理を行った。陽極酸化処理後 JI
S Z 8729 による試験方法により合金材表面のハンター
値を測定した。その結果を表1に併記した。
【0027】表1に示すように、本発明例1〜3は、L
* 値が74〜82、a* 値が+2.8〜+3.5、b* 値が+6.9〜+
8.8であり、良好な赤み色を示している。一方、比較例
1〜13では、L* 値が64〜82、a* 値が-0.2〜+3.9、b
* 値が+1.3〜+12.4 であり、赤み色が得られなかった。
なお、複合材の合わせ材のハンター値は、表1に示す通
りである。
【0028】
【表1】
【0029】実施例2:陽極酸化処理条件による影響 表1に示す発明例1の化学成分を有する合金材を、表2
に示す陽極酸化処理条件で陽極酸化処理を行った。陽極
酸化処理後 JIS Z 8729 による試験方法により合金材表
面のハンター値を測定した。その結果を表2に併記し
た。
【0030】表2に示すように、本発明例4〜6は目的
とするハンター値を示し、良好な赤み色が得られた。し
かし、比較例14〜21は赤み色を得ることができなかっ
た。なお、比較例17は液温度が30℃と高いため、バーニ
ングを起こし、アルマイト層が生成されなかった。ま
た、比較例22は、表1の比較例2の化学成分を有する合
金材を陽極酸化処理したものであるが、表2に示すよう
に、赤み色は出なかった。
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、合金組成の適正化と、合金組成に合わ
せた陽極酸化処理条件で陽極酸化処理を行うため、陽極
酸化処理で容易に、かつ安定的にアルミニウム合金材表
面に赤み色の陽極酸化皮膜を形成することができる。こ
のため、陽極酸化処理後の染色工程を省略することがで
きる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 質量%で、Fe:0.1〜0.5 %、 Cu:0.05〜
    0.3 %、Mn:0.5〜1.5 %、Mg:0.1〜0.8 %、Zn:0.1〜1.
    7 %、Ti:0.005〜0.04%を含有し、残部Alと不可避的不
    純物からなり、かつ前記MnとFeの合計が 1.8%以下、前
    記MnとFeの比(Mn/Fe) が 2以上で、表面のハンター値の
    うちL* 値が65〜85、a* 値が+2〜+4、b* 値が+5〜+1
    0 であることを特徴とする赤み色陽極酸化皮膜を有する
    アルミニウム合金材。
  2. 【請求項2】 質量%で、Fe:0.1〜0.5 %、 Cu:0.05〜
    0.3 %、Mn:0.5〜1.5 %、Mg:0.1〜0.8 %、Zn:0.1〜1.
    7 %、Ti:0.005〜0.04%を含有し、残部Alと不可避的不
    純物からなり、かつ前記MnとFeの合計が 1.8%以下、前
    記MnとFeの比(Mn/Fe) が 2以上であるアルミニウム合金
    材を、濃度 5〜15%、温度20〜25℃の硫酸液中で電流密
    度 0.5〜2.0A/dm2で15〜40μm の皮膜を得る陽極酸化処
    理を行うことを特徴とする請求項1記載の赤み色陽極酸
    化皮膜を有するアルミニウム合金材の製造方法。
  3. 【請求項3】 アルミニウム材またはアルミニウム合金
    材とアルミニウム合金材との複合材において、いずれか
    一方のアルミニウム合金材が請求項1記載の赤み色陽極
    酸化皮膜を有するアルミニウム合金材であることを特徴
    とするアルミニウム材またはアルミニウム合金材と赤み
    色陽極酸化皮膜を有するアルミニウム合金材との複合
    材。
  4. 【請求項4】 アルミニウム材またはアルミニウム合金
    材と質量%で、Fe:0.1〜0.5 %、 Cu:0.05〜0.3 %、M
    n:0.5〜1.5 %、Mg:0.1〜0.8 %、Zn:0.1〜1.7 %、Ti:
    0.005〜0.04%を含有し、残部Alと不可避的不純物から
    なり、かつ前記MnとFeの合計が 1.8%以下、前記MnとFe
    の比(Mn/Fe) が 2以上であるアルミニウム合金材との複
    合材を、濃度 5〜15%、温度20〜25℃の硫酸液中で電流
    密度 0.5〜2.0A/dm2で15〜40μm の皮膜を得る陽極酸化
    処理を行うことを特徴とする請求項3記載のアルミニウ
    ム材またはアルミニウム合金材と赤み色陽極酸化皮膜を
    有するアルミニウム合金材との複合材の製造方法。
JP72896A 1996-01-08 1996-01-08 赤み色陽極酸化皮膜を有するアルミニウム合金材とその製造方法 Withdrawn JPH09184095A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109312431A (zh) * 2017-03-03 2019-02-05 诺维尔里斯公司 用作散热片坯料的高强度耐腐蚀性铝合金以及其制造方法

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109312431A (zh) * 2017-03-03 2019-02-05 诺维尔里斯公司 用作散热片坯料的高强度耐腐蚀性铝合金以及其制造方法
JP2019512592A (ja) * 2017-03-03 2019-05-16 ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. フィンストックとして使用するための高強度な耐食アルミニウム合金及びそれを作製する方法
CN109312431B (zh) * 2017-03-03 2023-02-07 诺维尔里斯公司 用作散热片坯料的高强度耐腐蚀性铝合金以及其制造方法

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