JPH1121695A - 鉄メッキしたアルミニウム材料の製法とアルミニウム 材料 - Google Patents
鉄メッキしたアルミニウム材料の製法とアルミニウム 材料Info
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- JPH1121695A JPH1121695A JP21539697A JP21539697A JPH1121695A JP H1121695 A JPH1121695 A JP H1121695A JP 21539697 A JP21539697 A JP 21539697A JP 21539697 A JP21539697 A JP 21539697A JP H1121695 A JPH1121695 A JP H1121695A
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム又はアルミニウム合金の外表面
に鉄または鉄系合金をメッキして汎用性で軽重量のアル
ミニウム材料が求められるが、そのアルミニウム素地と
鉄メッキ面とが密着して剥離しないことが保証されなけ
ればならない。また、使用目的によってはかかるアルミ
ニウム材料への塗料の付着性が良好であることが求めら
れる。 【解決手段】 鉄メッキしたアルミニウム合金材料をメ
ッキ後に高温で熱処理してメッキ境界面にＡｌとＦｅの
相互拡散層を生成せしめることにより、アルミニウム素
地と鉄メッキとの間の密着性を高めると共に、熱処理後
にこれを急冷してメッキ面に敢えて亀裂を生ぜしめ、こ
の亀裂を本材料への塗料の付着性の向上に資するもので
ある。メッキに鉄系合金、例えばクロムを含む鉄系合金
を使う場合には、冷却速度に関係なく、亀裂がありかつ
アルミニウム素地に密着した鉄系メッキ皮膜を有する汎
用性のアルミニウム材料が得られる。
に鉄または鉄系合金をメッキして汎用性で軽重量のアル
ミニウム材料が求められるが、そのアルミニウム素地と
鉄メッキ面とが密着して剥離しないことが保証されなけ
ればならない。また、使用目的によってはかかるアルミ
ニウム材料への塗料の付着性が良好であることが求めら
れる。 【解決手段】 鉄メッキしたアルミニウム合金材料をメ
ッキ後に高温で熱処理してメッキ境界面にＡｌとＦｅの
相互拡散層を生成せしめることにより、アルミニウム素
地と鉄メッキとの間の密着性を高めると共に、熱処理後
にこれを急冷してメッキ面に敢えて亀裂を生ぜしめ、こ
の亀裂を本材料への塗料の付着性の向上に資するもので
ある。メッキに鉄系合金、例えばクロムを含む鉄系合金
を使う場合には、冷却速度に関係なく、亀裂がありかつ
アルミニウム素地に密着した鉄系メッキ皮膜を有する汎
用性のアルミニウム材料が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば薄板状のアルミ
ニウム又はアルミニウム合金の表面の全部もしくは一部
に鉄または鉄系合金をメッキしたアルミニウム又はアル
ミニウム合金材料の新規な製造方法に関するもので、得
られる材料は例えば自動車産業や弱電機器産業に広く用
い得る工業用材料である。
ニウム又はアルミニウム合金の表面の全部もしくは一部
に鉄または鉄系合金をメッキしたアルミニウム又はアル
ミニウム合金材料の新規な製造方法に関するもので、得
られる材料は例えば自動車産業や弱電機器産業に広く用
い得る工業用材料である。
【０００２】
【従来の技術】例えば自動車産業では、自動車の軽量化
のためにアルミニウム又はアルミニウム合金が使われる
傾向が見られる。しかし、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金は、そのままでは自動車用の構造材料としては適
さない。
のためにアルミニウム又はアルミニウム合金が使われる
傾向が見られる。しかし、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金は、そのままでは自動車用の構造材料としては適
さない。
【０００３】このため、アルミニウム又はアルミニウム
合金の表面に鉄メッキを施したものが注目されている。
鉄メッキを施したアルミニウム又はアルミニウム合金材
料はスポット溶接ができる等の利点を有するので、自動
車等の構造材料として広く使用できるものである。
合金の表面に鉄メッキを施したものが注目されている。
鉄メッキを施したアルミニウム又はアルミニウム合金材
料はスポット溶接ができる等の利点を有するので、自動
車等の構造材料として広く使用できるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、薄板状等のア
ルミニウム又はアルミニウム合金の表面にただ単に鉄メ
ッキした材料は、そのメッキ面で剥離が生じてしまう危
険がある。
ルミニウム又はアルミニウム合金の表面にただ単に鉄メ
ッキした材料は、そのメッキ面で剥離が生じてしまう危
険がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明ではアル
ミニウム又はアルミニウム合金の表面に鉄メッキを施し
た後に、この材料を約４５０〜６５０℃の間で熱処理し
て、アルミニウム又はアルミニウム合金と鉄メッキとの
境界域にＡｌとＦｅの相互拡散層を生成せしめて、鉄メ
ッキ面とアルミニウム素地との間の密着性を高め、両者
間の剥離を防ぐものである。これが、本発明の効果の一
つである。
ミニウム又はアルミニウム合金の表面に鉄メッキを施し
た後に、この材料を約４５０〜６５０℃の間で熱処理し
て、アルミニウム又はアルミニウム合金と鉄メッキとの
境界域にＡｌとＦｅの相互拡散層を生成せしめて、鉄メ
ッキ面とアルミニウム素地との間の密着性を高め、両者
間の剥離を防ぐものである。これが、本発明の効果の一
つである。
【０００６】上記したように、熱処理した材料は熱処理
後に冷却しなければならないが、これを上記した熱処理
温度から例えば冷却速度６０℃／分で急冷すると、材料
のメッキ面全般に均等に細かな亀裂が生じる。このよう
に亀裂を生成せしめることが、本発明の他の効果でもあ
る。即ち、このような亀裂を有するアルミニウム又はア
ルミニウム合金材料は、塗料の付着性等において優れる
ものである。ちなみに、在来の亜鉛メッキした自動車用
鋼板では、その表面に燐酸亜鉛皮膜をわざわざ施し、塗
料の付着性を向上させているが、本発明ではかかる処理
は不要となる。
後に冷却しなければならないが、これを上記した熱処理
温度から例えば冷却速度６０℃／分で急冷すると、材料
のメッキ面全般に均等に細かな亀裂が生じる。このよう
に亀裂を生成せしめることが、本発明の他の効果でもあ
る。即ち、このような亀裂を有するアルミニウム又はア
ルミニウム合金材料は、塗料の付着性等において優れる
ものである。ちなみに、在来の亜鉛メッキした自動車用
鋼板では、その表面に燐酸亜鉛皮膜をわざわざ施し、塗
料の付着性を向上させているが、本発明ではかかる処理
は不要となる。
【０００７】急冷する代わりに、例えば冷却速度５〜１
０℃／分で上記した本発明になる材料を徐冷すると、亀
裂がメッキ面に生じることなく、きれいなメッキ面の材
料が得られる。これは例えば弱電機器用の軽重量な磁気
シールド材料等として適当であり、この場合も前述した
本発明の第一の効果、即ち鉄メッキ面とアルミニウム素
地との間の良好な密着性が本発明によって保証されてい
ることになるので、本発明の範囲内である。
０℃／分で上記した本発明になる材料を徐冷すると、亀
裂がメッキ面に生じることなく、きれいなメッキ面の材
料が得られる。これは例えば弱電機器用の軽重量な磁気
シールド材料等として適当であり、この場合も前述した
本発明の第一の効果、即ち鉄メッキ面とアルミニウム素
地との間の良好な密着性が本発明によって保証されてい
ることになるので、本発明の範囲内である。
【０００８】また、鉄の代わりに、鉄系合金をアルミニ
ウム素地にメッキすることも本発明の範囲内である。例
えばクロムを４〜２０％含む鉄系合金は硬度が高く、こ
れをメッキするとメッキ面に亀裂が生じ、これを前述し
た本発明の熱処理後に冷却する際、この亀裂を更に大き
く生成したいときには急冷すればよく、亀裂をそのまま
の状態に保ちたいときには徐冷すればよい。
ウム素地にメッキすることも本発明の範囲内である。例
えばクロムを４〜２０％含む鉄系合金は硬度が高く、こ
れをメッキするとメッキ面に亀裂が生じ、これを前述し
た本発明の熱処理後に冷却する際、この亀裂を更に大き
く生成したいときには急冷すればよく、亀裂をそのまま
の状態に保ちたいときには徐冷すればよい。
【０００９】
実施例１ 厚さ２ｍｍのアルミニウム合金（ＪＩＳ ５０５２）の
圧延板を前処理（脱脂、酸活性、アルカリエッチング、
酸活性、亜鉛置換、硫酸浸漬、亜鉛置換：ただし前処理
の工程中で必要な水洗は記載を省略した。）した後に、
その外表面に厚さ１０ミクロンの鉄メッキを下記の条件
で施した。
圧延板を前処理（脱脂、酸活性、アルカリエッチング、
酸活性、亜鉛置換、硫酸浸漬、亜鉛置換：ただし前処理
の工程中で必要な水洗は記載を省略した。）した後に、
その外表面に厚さ１０ミクロンの鉄メッキを下記の条件
で施した。
【００１０】 液 温：５０〜５５℃ 陰極電流密度：６Ａ／ｄｍ２ 陰極電流効果：９５〜１００％ 鉄メッキ皮膜の硬さは約３００ＨＶであった。
【００１１】このようにして得られた鉄メッキしたアル
ミニウム合金板を水洗し乾燥した後に、不活性雰囲気中
（圧力２ｂａｒのＮ２ガス中）で５７０℃で５時間加熱
し、続いて同様な雰囲気中で冷却速度６０℃／分で急冷
した。その結果、メッキ面には全面にわたってほぼ均一
に発生した亀甲状の亀裂が光学顕微鏡の観察で認められ
た。
ミニウム合金板を水洗し乾燥した後に、不活性雰囲気中
（圧力２ｂａｒのＮ２ガス中）で５７０℃で５時間加熱
し、続いて同様な雰囲気中で冷却速度６０℃／分で急冷
した。その結果、メッキ面には全面にわたってほぼ均一
に発生した亀甲状の亀裂が光学顕微鏡の観察で認められ
た。
【００１２】同一のアルミニウム合金圧延板を同様にメ
ッキし熱処理したが、冷却は冷却速度５℃／分で除冷し
た。その結果、メッキ面に亀裂は生じなかった。
ッキし熱処理したが、冷却は冷却速度５℃／分で除冷し
た。その結果、メッキ面に亀裂は生じなかった。
【００１３】このようにして得られた２種のアルミニウ
ム合金材料の断面組織をそれぞれ光学顕微鏡で観察した
ことろ、アルミニウム素地と鉄メッキ面の境界域にＡｌ
とＦｅの相互拡散層の生成が認められ、両者が密着して
いることが観察された。また、９０゜曲げ試験でも両者
が全く剥離しなかった。
ム合金材料の断面組織をそれぞれ光学顕微鏡で観察した
ことろ、アルミニウム素地と鉄メッキ面の境界域にＡｌ
とＦｅの相互拡散層の生成が認められ、両者が密着して
いることが観察された。また、９０゜曲げ試験でも両者
が全く剥離しなかった。
【００１４】実施例２ 厚さ２ｍｍのアルミニウム合金（ＪＩＳ ５０５２）の
圧延板を実施例１と同様に前処理し、その外表面に厚さ
１０ミクロンのクロムを約１５％含む鉄系合金メッキを
下記の条件で施した。
圧延板を実施例１と同様に前処理し、その外表面に厚さ
１０ミクロンのクロムを約１５％含む鉄系合金メッキを
下記の条件で施した。
【００１５】液組成：トライクロムプラス（アトテック
ジャパン社製）をベースとし、これに硫酸第一鉄４０ｇ
／ｌを添加した。 トライクロムプラスは 塩基性硫クロム（皮なめし剤） １２０ｇ／ｌ 蟻酸アンモニウム ５５ｇ／ｌ 臭酸アンモニウム １０ｇ／ｌ 塩化カリウム ５４ｇ／ｌ 塩化アンモニウム ５４ｇ／ｌ ホウ酸 ４０ｇ／ｌ からなり、３価のクロムメッキの組成に相当する。 液 温：３０℃ 陰 極：不溶性のカーボンを使用。 電流密度：１５Ａ／ｄｍ２で２分後、１０Ａ／ｄｍ２で
１８分処理。
ジャパン社製）をベースとし、これに硫酸第一鉄４０ｇ
／ｌを添加した。 トライクロムプラスは 塩基性硫クロム（皮なめし剤） １２０ｇ／ｌ 蟻酸アンモニウム ５５ｇ／ｌ 臭酸アンモニウム １０ｇ／ｌ 塩化カリウム ５４ｇ／ｌ 塩化アンモニウム ５４ｇ／ｌ ホウ酸 ４０ｇ／ｌ からなり、３価のクロムメッキの組成に相当する。 液 温：３０℃ 陰 極：不溶性のカーボンを使用。 電流密度：１５Ａ／ｄｍ２で２分後、１０Ａ／ｄｍ２で
１８分処理。
【００１６】鉄・クロム合金メッキ皮膜の硬さは約８０
０ＨＶであり、光学顕微鏡で観察したところ。メッキ皮
膜の全面にわたって亀甲状に成長した亀裂が認められ
た。
０ＨＶであり、光学顕微鏡で観察したところ。メッキ皮
膜の全面にわたって亀甲状に成長した亀裂が認められ
た。
【００１７】このようにして得られた鉄・クロム合金で
メッキされたアルミニウム合金板を水洗して乾燥した後
に、不活性雰囲気中（圧力２ｂａｒのＮ２ガス中）で５
７０℃で５時間加熱し、続いて同様の雰囲気中で冷却速
度６０℃／分で急冷した。その結果、メッキ面の亀裂が
更に成長したことが観察された。
メッキされたアルミニウム合金板を水洗して乾燥した後
に、不活性雰囲気中（圧力２ｂａｒのＮ２ガス中）で５
７０℃で５時間加熱し、続いて同様の雰囲気中で冷却速
度６０℃／分で急冷した。その結果、メッキ面の亀裂が
更に成長したことが観察された。
【００１８】また、冷却を冷却速度５℃／分の除冷で行
ったところ、メッキ面の亀裂に変化は認められなかっ
た。
ったところ、メッキ面の亀裂に変化は認められなかっ
た。
【００１９】このようにして得られた２種のアルミニウ
ム合金材料の断面組織をそれぞれ光学顕微鏡で観察した
ことろ、アルミニウム素地とメッキ面の境界域にＡｌと
Ｆｅの相互拡散層の生成が認められ、両者が密着してい
ることが観察された。また、９０゜曲げ試験でも両者の
剥離は全くなかった。
ム合金材料の断面組織をそれぞれ光学顕微鏡で観察した
ことろ、アルミニウム素地とメッキ面の境界域にＡｌと
Ｆｅの相互拡散層の生成が認められ、両者が密着してい
ることが観察された。また、９０゜曲げ試験でも両者の
剥離は全くなかった。
【００２０】
【発明の効果】上述したところから明らかな如く、本発
明の方法によればアルミニウム又はアルミニウム合金と
その外表面にメッキされた鉄または鉄系合金のメッキ面
との間が密着した金属組織となり、両者が剥離すること
がない優れた効果を有する。
明の方法によればアルミニウム又はアルミニウム合金と
その外表面にメッキされた鉄または鉄系合金のメッキ面
との間が密着した金属組織となり、両者が剥離すること
がない優れた効果を有する。
【００２１】また、所望によってメッキ面に敢えて成長
させた亀裂は、本発明の方法によって得られるアルミニ
ウム材料への塗料の付着性を向上させ得る等の優れた第
二の効果をも生むものでる。
させた亀裂は、本発明の方法によって得られるアルミニ
ウム材料への塗料の付着性を向上させ得る等の優れた第
二の効果をも生むものでる。
Claims (8)
- 【請求項１】 アルミニウム又はアルミニウム合金の表
面に鉄または鉄系合金をメッキした後に、該表面とメッ
キ面との境界域にこれらの金属の相互拡散層を生成させ
るためにこれを熱処理し、続いて冷却してなることを特
徴とする鉄または鉄系合金をメッキしたアルミニウム又
はアルミニウム合金材料の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に述べる製造方法で、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金の表面にメッキされる金属が
鉄であり、熱処理に続く冷却がメッキ面に亀裂を生ぜし
めるアルミニウム又はアルミニウム合金材料の製造方
法。 - 【請求項３】 請求項１に述べる製造方法で、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金の表面にメッキされる金属が
鉄であり、熱処理に続く冷却がメッキ面に亀裂を生じさ
せないアルミニウム又はアルミニウム合金材料の製造方
法。 - 【請求項４】 請求項１に述べる製造方法で、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金の表面にメッキされる金属が
クロムを含む鉄系合金であるメッキ面に亀裂を有するア
ルミニウム又はアルミニウム合金材料の製造方法。 - 【請求項５】 アルミニウム又はアルミニウム合金の表
面に鉄または鉄系合金のメッキ面を有し、この表面とメ
ッキ面との境界域にこれらの金属の相互拡散層を有する
アルミニウム又はアルミニウム合金材料。 - 【請求項６】 請求項５に述べるアルミニウム又はアル
ミニウム合金材料で、メッキ面が鉄であり、該メッキ面
が亀裂を有するアルミニウム又はアルミニウム合金材
料。 - 【請求項７】 請求項５に述べるアルミニウム又はアル
ミニウム合金材料で、メッキ面が鉄であり、該メッキ面
が亀裂を有しないアルミニウム又はアルミニウム合金材
料。 - 【請求項８】 請求項５に述べるアルミニウム又はアル
ミニウム合金材料で、メッキ面がクロムを含む鉄系合金
であり、該メッキ面が亀裂を有するアルミニウム又はア
ルミニウム合金材料。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21539697A JP3711510B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | クロムを含む鉄系合金をメッキしたアルミニウム材料の製法とアルミニウム材料 |
| US09/097,030 US6149790A (en) | 1997-07-04 | 1998-06-12 | Method of making iron-electroplated aluminum materials |
| DE69801404T DE69801404T2 (de) | 1997-07-04 | 1998-06-30 | Verfahren zur Herstellung von mit Eisen plattierten Aluminiumwerkstoffen |
| EP98305172A EP0892088B1 (en) | 1997-07-04 | 1998-06-30 | Method of making iron electroplated aluminium materials |
| CN98103321A CN1122118C (zh) | 1997-07-04 | 1998-07-03 | 生产电镀了铁合金的铝或铝合金材料的方法和该铝或铝合金材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21539697A JP3711510B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | クロムを含む鉄系合金をメッキしたアルミニウム材料の製法とアルミニウム材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1121695A true JPH1121695A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3711510B2 JP3711510B2 (ja) | 2005-11-02 |
Family
ID=16671635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21539697A Expired - Lifetime JP3711510B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | クロムを含む鉄系合金をメッキしたアルミニウム材料の製法とアルミニウム材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3711510B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1129892A (ja) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Nippon Pureetec Kk | 耐摩耗性の鉄メッキアルミニウム材料 |
| JP2008274333A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | レーザ溶接用アルミニウム又はアルミニウム合金部材 |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP21539697A patent/JP3711510B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1129892A (ja) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Nippon Pureetec Kk | 耐摩耗性の鉄メッキアルミニウム材料 |
| JP2008274333A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | レーザ溶接用アルミニウム又はアルミニウム合金部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3711510B2 (ja) | 2005-11-02 |
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