JPH116023A - アルミ合金材およびアルミ合金材の製造方法 - Google Patents

アルミ合金材およびアルミ合金材の製造方法

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JPH116023A
JPH116023A JP15420097A JP15420097A JPH116023A JP H116023 A JPH116023 A JP H116023A JP 15420097 A JP15420097 A JP 15420097A JP 15420097 A JP15420097 A JP 15420097A JP H116023 A JPH116023 A JP H116023A
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JP
Japan
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aluminum alloy
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aluminum
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JP15420097A
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English (en)
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Hidenori Shiroshita
秀則 城下
Tokihiko Kobayashi
時彦 小林
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常用いられている硫酸浴による陽極酸
化処理を施すことによって青銀色に発色するアルミ合金
材およびアルミ合金材の製造方法を提供する。 【解決手段】 Si0.1〜0.4wt%とFe0.1
〜0.4wt%とをSi/Fe=0.8〜1.2となる
ように含有し、残部アルミと0.05wt%以下の不可
避不純物とからなる陽極酸化処理後の色調が青銀色とな
るアルミ合金材、および、Si0.1〜0.4wt%と
Fe0.1〜0.4wt%とをSi/Fe=0.8〜
1.2となるように含有し、残部アルミと0.05wt
%以下の不可避不純物とからなるアルミ合金鋳塊に、4
50〜550℃で均質化処理を施した後、380〜45
0℃で熱間圧延を開始し、380〜450℃で焼鈍を施
し、続いて冷間圧延するアルミ合金材の製造方法を提供
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、陽極酸化処理後の
色調が青銀色となるアルミ合金材、および陽極酸化処理
後の色調が青銀色であるアルミ合金材の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ビルのカーテンウォールなど建築用外装
材や内装材、器物、電気装飾品等に使用されるアルミ合
金材は、耐食性や装飾性を付与するために陽極酸化処理
が施されている。一般的に陽極酸化は、アルミ合金材の
表面に付着している汚れや、アルミ加工時に生じる表面
の変質層、自然酸化皮膜層などの表面層をアルカリエッ
チングにより除去した後、酸溶液にて中和を行い、清浄
な活性面を露出させて硫酸電解液中に浸漬して電流を流
すことにより行い、10〜20μmの陽極酸化皮膜を生
成させるのが通常である。また、陽極酸化処理を施すア
ルミ合金材の組成、材質または電解条件を調整すること
によって、所望の色調のアルミ合金材を得ることができ
る。この方法は自然発色法と呼ばれ、得られる着色皮膜
の耐候性、耐摩耗性などが優れていることから、建材用
のアルミ合金材の着色方法として広く用いられている。
【0003】ところで、近年、多様化してきている需要
に応えるため、多様な色調の合金材をより低コストで製
造することが望まれており、例えば光沢感のある青銀色
カーテンウォール材のニーズが増加しつつある。ところ
が、従来よりカーテンウォール材として使用されている
JIS A 1100合金に、常法の硫酸浴により陽極
酸化処理を施してもその皮膜の色調は灰色から黒色を呈
しており、青銀色の発色は得られなかった。これは、ア
ルミニウム素材中に存在するAl6 Feのような金属間
化合物やSi析出物が溶解もしくは酸化されずに粒子の
状態で陽極酸化皮膜中に取り込まれ、外部から陽極酸化
皮膜中に入射した入射光が皮膜内部のこれらの粒子によ
り反射、散乱され、その結果皮膜外部に射出される光量
が少なくなり、明度が低下するためとされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、通常用いら
れている硫酸浴による陽極酸化処理を施した後、青銀色
に発色するアルミ合金材およびアルミ合金材の組成及び
製造方法の制御を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明におい
ては、Si0.1〜0.4wt%とFe0.1〜0.4
wt%とをSi/Fe=0.8〜1.2となるように含
有し、残部アルミと0.05wt%以下の不可避不純物
からなる陽極酸化処理後の色調が青銀色となるアルミ合
金材を提供する。また、Si0.1〜0.4wt%とF
e0.1〜0.4wt%とをSi/Fe=0.8〜1.
2となるように含有し、残部アルミと不可避不純物から
なり、不可避不純物の合計が0.05wt%以下からな
る陽極酸化処理後の色調が青銀色となるアルミ合金材を
提供する。さらに、上記のアルミ合金材の組成からなる
アルミ合金鋳塊に、450〜550℃で均質化処理を施
した後、380〜470℃で熱間圧延を開始し、380
〜450℃で焼鈍を施し、続いて冷間圧延することを特
徴とするアルミ合金材の製造方法を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明において、Siは陽極酸化
処理の際に変化を受けず、そのまま皮膜中に残存し、そ
の粒子形状と分布密度に応じて皮膜に色調を付与する元
素である。その含有量は0.1〜0.4wt%、さらに
好ましくは0.2〜0.3wt%である。青銀色の色調
を出させるためには、Siの含有量が0.1wt%未満
では青銀色を発色させるのに寄与するAlFeSi系析
出物が殆ど析出せず、Al−Fe系析出物が多く析出す
るため、色調が灰色味を帯びて、所望の青銀色の色調が
得られない。Siの含有量が0.4wt%を超えると単
体Siが多く析出してしまい皮膜が黄色味を帯び、いず
れの場合も所望の青銀色が得られない。
【0007】また、Feの含有量は0.1〜0.4wt
%とする。Feの含有量が0.1wt%未満では、Al
FeSi系析出物が殆ど析出しないため、皮膜の黄色味
を抑える事が出来ず、所望の明るい青銀色が得られな
い。また、Feの含有量が0.4wt%を超えるとAl
−Fe系の析出物が多くなり、その結果、皮膜の色調が
灰色味を帯び、所望する青銀色が得られない。特にFe
の含有量が0.2〜0.3wt%であると、AlFeS
i系析出物が安定して生成するため好ましい。
【0008】本発明においては、SiとFeを上記の含
有量とし、かつSiとFeの構成比Si/Fe=0.8
〜1.2となるように設定する。SiとFeの構成比が
0.8未満であるとFeの構成比が高くなる結果Al−
Fe系の析出物が多くなり、皮膜の色調が灰色味を帯び
てしまい、SiとFeの構成比が1.2以上となると、
Siの構成比が高くなり、単体Siが多く析出し、その
結果、陽極酸化処理後の色調が黄色味を帯びたものにな
ってしまう。特にSiとFeの構成比をSi/Fe=
0.9〜1.1とすると、AlFeSi系析出物を安定
して生成させるため好ましい。
【0009】本発明のアルミ合金材においては、Si、
Fe、Al以外の例えば、Mgの添加量が多くなると得
られるアルミ合金材の陽極酸化処理後の色調が黄色味を
帯び所望の色調が得られなくなる。また、Mn、Cr、
Ni等の遷移元素もAlと金属間化合物を生成し色調に
影響を及ぼす。例えばMnは黄色味を帯びた色調、C
r、Niは灰味を帯びた色調となる。したがって、S
i、Fe、Al以外の、これら金属不純物の添加はでき
るだけ少なく押さえることが望ましく、本発明において
はそれぞれの不純物の含有量を0.05wt%以下とす
る。さらに、すべての不可避不純物の合計量を0.05
wt%以下とするよい。
【0010】次に、アルミ合金材の製造方法について説
明する。一般に建築材料などに用いるアルミ合金材は、
鋳造、均質化処理、熱間圧延、焼鈍処理および冷間圧延
を経て製造される。本発明の製造方法では、これらの工
程中の均質化処理において処理温度を450〜550℃
とする。均質化処理温度が450℃未満となると、その
後の熱間圧延性が低下するばかりか、均質化処理温度が
低すぎると組織内のAl6 FeがAlFeSiに変換さ
れずにAl6 Feが残存するが、は陽極酸化Al6 Fe
処理後も酸化されずに皮膜中に残存し白色光を通過させ
ないために、陽極酸化処理後のアルミ合金材の色調が灰
色味を帯び、所望の青銀色の色調が得られない。また、
均質化処理温度が550℃を越えると、陽極酸化皮膜は
黄色味または乳白色に変化し、青銀色のアルミ合金材は
得られない。これは、均質化処理温度が550℃を越え
ると青銀色に発色する機構に寄与するAlFeSi系析
出物がほとんど析出しないためである。その理由として
は、均質化処理温度が高すぎるとすでに均質化処理前に
存在していた準安定相のAl6 Feが、安定相であるA
3 Feに変態するためであると考えられる。特に均質
化処理温度を520〜540℃と設定するとAlFeS
i系析出物が安定して生成しやすいので好ましい。
【0011】均質化時間は、2〜24時間保持が好まし
く、保持時間が少なすぎるとその効果が十分でなく、ま
た24時間を越えても効果はほとんど向上せずかえって
経済性が低下してしまう。
【0012】熱間圧延開始温度は380〜470℃とす
る。熱間圧延開始温度が380℃未満では圧延が困難と
なる。また、470℃を越えると再結晶粒径の粗大化に
起因して得られる圧延板表面にストリーク模様が発生
し、安定した表面性状が得られなくなる。
【0013】また、焼鈍処理工程における焼鈍温度は3
80〜450℃とする。焼鈍処理温度が380℃未満で
あると、微細なSiが析出し、発色が黄色味を帯びるた
めであり、450℃を超えるとがAl3 Fe多く析出
し、陽極酸化皮膜が黄色味または乳白色に変化し、所望
の青銀色が得られなくなる。
【0014】焼鈍時間は、2〜24時間程度が好まし
い。保持時間が2時間未満では、その効果が十分でな
く、また24時間を越えても効果はほとんど向上せず、
かえって経済性が低下してしまう。
【0015】焼鈍処理後、冷間圧延を行い、建材として
使用するに必要な強度を調整する。
【0016】本発明のアルミ合金に陽極酸化処理を施す
と青銀色の色調の陽極酸化皮膜を有するアルミ合金材が
得られる。陽極酸化処理は、主に硫酸浴を用いてなされ
その濃度、温度、電流密度、等の条件は通常の条件が適
用される。
【0017】本発明のアルミ合金材の陽極酸化皮膜の色
調は、日本電色工業(株)製のSQ−2000にて、測
定条件8°d方式より測定し、ハンターの色差式による
L値が78〜85、a値が−1〜0、b値−2〜0.5
がである。L値は明度を表し、値が大きいほど明るくま
たは淡くなる。a値とb値は色合いを表し、a値は+側
が赤色、−側が緑色、b値は+側が黄色、−側が青色を
表し、それぞれ絶対値が大きいほど色合いが強い。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。 (試験No.1〜12)表1に示す組成のアルミ合金素
材を水冷鋳造にて鋳造して、厚さ450mm、幅120
0mm、長さ4000mmのインゴットを製造した。表
1に示す処理温度と処理時間で均質化処理を施した後、
表1に示す条件で熱間圧延を開始し熱間圧延後、表1に
示す処理温度と処理時間で焼鈍し、続いて冷間圧延によ
り板厚2mmの圧延板を得た。次いで、それぞれの圧延
板を前処理として50℃の5%NaOH水溶液で5分間
エッチングし、水洗後30%HNO3 で中和した後、水
洗した。この板を15%H2 SO4 水溶液浴中に浸漬
し、浴温20℃、電流密度120A/m2 で陽極酸化処
理を行い、14μm厚さの陽極酸化処理皮膜を形成し、
試験No.1〜12のアルミ合金材を製造した。得られ
たアルミ合金材表面の色調を日本電色工業(株)製SQ
−2000(測定条件:8°d法)を用いて計測し、ハ
ンターの色差式によるL値、a値、b値と反射率を求め
た。結果を目視による色調と併せて表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】表1より明らかなように、本発明例品(試
験No.1〜4)の陽極酸化皮膜は、いずれも青銀色の
色調であった。一方、比較例(試験No.5〜11)の
アルミ合金材は、合金組成、均質化温度、熱延開始温度
または焼鈍温度のいずれかが不適当であるために、本発
明例品と同様の陽極酸化処理を施しても青銀色の陽極酸
化皮膜は得られず、また表面性状が不良であったりし
た。また、従来合金(JIS A 1100)(試験N
o.12,13)を本発明の製造方法に則って処理した
が、得られた陽極酸化皮膜は灰色〜黒色味を帯びてい
た。
【0021】
【発明の効果】本発明のアルミ合金材、および本発明の
製造方法により得られるアルミ合金材は、一般的な硫酸
浴の陽極酸化処理により青銀色の色調の表面性状良好な
陽極酸化皮膜が形成することができ、工業上顕著な効果
を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C22F 1/00 681 C22F 1/00 681 683 683 684 684 691 691B 694 694B

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Si0.1〜0.4wt%とFe0.1
    〜0.4wt%とをSi/Fe=0.8〜1.2となる
    ように含有し、残部アルミと0.05wt%以下の不可
    避不純物からなる陽極酸化処理後の色調が青銀色となる
    アルミ合金材。
  2. 【請求項2】 Si0.1〜0.4wt%とFe0.1
    〜0.4wt%とをSi/Fe=0.8〜1.2となる
    ように含有し、残部アルミと不可避不純物からなり、不
    可避不純物の合計が0.05wt%以下からなる陽極酸
    化処理後の色調が青銀色となるアルミ合金材。
  3. 【請求項3】 Si0.1〜0.4wt%とFe0.1
    〜0.4wt%とをSi/Fe=0.8〜1.2となる
    ように含有し、残部アルミと0.05wt%以下の不可
    避不純物からなるアルミ合金鋳塊に、450〜550℃
    で均質化処理を施した後、380〜470℃で熱間圧延
    を開始し、380〜450℃で焼鈍を施し、続いて冷間
    圧延することを特徴とするアルミ合金材の製造方法。
  4. 【請求項4】 Si0.1〜0.4wt%とFe0.1
    〜0.4wt%とをSi/Fe=0.8〜1.2となる
    ように含有し、残部アルミと不可避不純物からなり、不
    可避不純物の合計が0.05wt%以下からなるアルミ
    合金鋳塊に、450〜550℃で均質化処理を施した
    後、350〜470℃で熱間圧延を開始し、380〜4
    50℃で焼鈍を施し、続いて冷間圧延することを特徴と
    するアルミ合金材の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4に記載のアルミ合金材を陽
    極酸化処理した青銀色の色調を有するアルミ合金材。
  6. 【請求項6】 ハンターの色差式によるL値が78〜8
    5、a値が−1〜0、b値が−2〜0.5である色調を
    有する請求項5に記載のアルミ合金材。
JP15420097A 1997-06-12 1997-06-12 アルミ合金材およびアルミ合金材の製造方法 Pending JPH116023A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283058A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Fuji Photo Film Co Ltd 微細構造体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283058A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Fuji Photo Film Co Ltd 微細構造体
JP4603402B2 (ja) * 2005-03-31 2010-12-22 富士フイルム株式会社 微細構造体およびその製造方法

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