JPS5993850A - エツチング性良好なアルミニウム合金圧延板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、均一で良好なエツチング特性を有するアルミ
ニウム合金板に関するものである。

従来よりＪＩＳ　Ａ゛１０００系合金及びＡ　３０００
系合金の圧延板は、成形加工用及び装飾用途に用いられ
ることが多く、これらの場合、陽極酸化処理やその他の
表面処理に先立って、アルカリ系もしくは酸系エツチン
グ液で脱脂、エツチングされることがしばしばある。さ
らに、最近では、アルミニウムの用途拡大に伴ないエツ
チング特性そのものが、製品の性能を左右する例が増大
している。例えば、二次再結晶粒装飾板等がその代表的
な例である。

このようなエツチングを行なう用途の場合、必要に応じ
てエツチングに先立って、焼鈍が行なわれる場合がある
。この焼鈍は、圧延工程の途中に入れられる場合とか、
圧延終了後に行なわれる場合又は、エツチング前のいず
れかの段階で行なわれる場合とか、様々である。

これらの焼鈍の温度は、通常４００℃以下で行なわれる
のが一般的であるが、例えば、特別な機械的性質の改善
の為とか、潤滑性の改善の為とか、結晶粒サイズのコン
トロールの為とかの特別の性能を付与させることを目的
として、４５゜°Ｃ以上の高温で焼鈍することがある。

このように、圧延板を４５０°Ｃ以上６４０″Ｃまでの
高温で焼鈍すると、一般に、圧延板表面に厚い酸化皮膜
が生じる。この表面酸化皮膜は、もちろん、４５０℃未
満の焼鈍でも生成するが、その厚さは、４５０°Ｃ以上
で急激に増大する。とくに、通常の熱間圧延工程を経た
圧延板を、４．５０°Ｃ以上の高温で焼鈍すると、しば
しば、圧延板表面に、圧延方向に沿う強いスジ状の酸化
膜が生成する。

このように、スジ状の酸化膜が強く生成した板を、酸系
又は、アルカリ系のエツチング液でエツチングする場合
、この酸化皮膜がエツチング液をはじく傾向があり、そ
の結果、反応が遅れ、かつ、場所によりエツチング性に
差が生じるためエツチングが不充分となり、光沢ムラや
′スジ目の残留を来たす。

本発明者は、この光沢ムラ、スジ目のもととなる高温焼
鈍時のスジ状の酸化皮膜は、熱間圧延時に、圧延板上に
圧延油、金属石ケン、コーティング等が、不均一に残存
し、これらが、その後の高温焼鈍時に複雑に影響し合う
ことにより、緻密でかつ、場所により不均一な酸化をう
けるために生成することを見出しだ。（ここで、コーテ
ィングとは、熱間圧延により、圧延板表面に不可避的に
生じる不定形の摩耗されたアルミニウム及びアルミニウ
ム酸化物等から成る不均一皮膜をいう。以下同じ） この、いわゆる熱間圧延時に生成する一種の汚れ層が介
在すると、高温で生成する酸化皮膜は、著しく強固でか
つ水とのぬれ性が悪くなる。

したがってエツチング液とのぬれ性が低下し、又、その
程度が場所により異なるため、エツチングムラを生じ、
前述のエツチング不良をもたらす。

この高温焼鈍の際に生じるスジ目状撥水性酸化皮膜の生
成に、熱間圧延時のコーティング等の汚れが影響してい
ることの証明として、１）熱間圧延しても、コーティン
グ等の汚れのない材料　２）冷間圧延しかしていない材
料　３）コーティング等の汚れが存っても、焼鈍前に、
予備エツチングで表面の原因物質を除去した材料におい
ては、４５０°Ｃ以上の高温で焼鈍しても、エンチング
性は良好で、光沢ムラ、スジ目の生成は認められない。

ことが挙げられる。

しかし、熱間圧延を用いない方法は、工業的でなく、か
つ、他の品質特性を満足し得ない。

熱間圧延時のコーティング生成を安定的に無くすことは
、現実的に多大な困難を伴う。

さらに、エツチング前の工程で、熱間圧延時に生成した
表面コーティング層を予備エツチングで除去することは
、工程的、経済的に不利である。

以上の点にかんがみ、種々の研究を行なった結果、本願
発明をなすに至った。

すなわち、通常の熱間圧延を経た圧延板で、熱間圧延以
降のいずれかの工程で４５０°Ｃ以上の高温の焼鈍を受
ける圧延板であって、Ｍｇ　Ｏ，００５〜０２匈チを含
み、必要によシＯｕ０．３死係以下、Ｍｎ　１．．５ｙ
ｔｈｌ　％以下、Ｏｒｏ、３）／＃４％以下、Ｆｅ１．
ＯｖＩチ以下、８１１０暦炙チ以下、ＴＩ十Ｂ０１５衿
係以下の１種又は２種以上を含み、残部実質的にＡ１と
不ｏＪ避不純物とより成ることを特徴とするエツチング
性良好なアルミニウム合金圧延板である。

本願発明に係るアルミニウム合金圧延板は、まず、所定
の組成をもつ溶湯を半連続鋳造により造塊し、予備加熱
後少なくとも熱間圧延を行なうことによって得られる。

冷間圧延、及び中間焼鈍及び最終焼鈍は、必要に応じて
行なわれる。

この発明の要するところは、通常の熱間圧延工程を経て
つくられるＪＩＳ　　１０００系及び３０００系のアル
ミニウム合金板にＭｇを０．Ｏ０５＃ｑ６〜０．２＃係
添加含有せしむることに存する。

このようにして得られた圧延板は、４５０°Ｃ〜６４０
°Ｃの高温で焼鈍され、表面に厚い酸化膜が生成しても
酸素及びアルカリ系のエツチング液でエツチングする際
に従来合金の如く、エツチングしずらく、スジ目、光沢
ムラの生じることはない。

その理由としては、Ｍｇは、０．００５％と極微量であ
っても、高温焼鈍時に優先酸化されることが知られてお
り、マグ坏シウム酸化皮膜が生成する。このＭｇＯ系の
酸化皮膜は活性であり、がっ、ポーラスであるため、エ
ツチング液とのぬれ性が良い。

したがって、たとえ熱間圧延時に、圧延板表面にコーテ
ィング等の表面の汚れ層が存在しても、エツチング液と
良好に反応するため、スジ口銭りや、光沢ムラはない。

Ｍｇが０．００５％未満の場合、圧延板の表面に充分な
ＭｇＯ系の酸化皮膜が生成しないため、エツチング性を
充分に改善できなく、又、Ｍｇが０．２　％を越えると
、エツチング性改善の効果は飽和し、経済的に無駄であ
る。

なお、エツチング用のＡ１合金圧延板であっても使用目
的に応じた機械的性質、加工性、耐食性は必要であるの
で、以下に限定理由を示す成分の１種又は２種以上を含
有せしめる。

以下、各成分の限定理由を示す。

Ｃｕは、強度を高め結晶粒を微細化する効果を有するが
、０３％を越えると耐食性が低下する。　　実Ｍｎは、
強度を高め、再結晶粒を微細化するが、１５チを越える
と伸びが低下し、かつ、ＭｒｌＦｅ系の巨大化合物が生
じ、鋳造性、成形性、延性を低下せしめる。

Ｏｒは、強度を高め、再結晶粒微細化に有効であるが、
０３係を越えると、ＣｒＦｅ系の巨大化合物が生じ鋳造
性、成形性が低下する。

Ｆｅは、強度を高め再結晶粒を微細化し、成形性、異方
性を改良する目的で添加されるが１．．０％を越えると
巨大な金属間化合物が生じ、伸びが著しく低下するＳｉ
は強度向上と、成形性向上のために添加されるが１．０
係を越えると、陽極酸化皮膜の耐食性が低下する。

’ｒｉ＋１３は、鋳造時の結晶粒微細化に用いられるが
’ｒｉ＋１３が総量で００１５チを越えると、巨大な金
属間化合物が生じたり、ＴｌＢ２なる硬い化合物が鋳塊
中に生成し、成形性を阻害し、圧延板の表面欠陥となる
。

以下に実例をもって、例示する。

施例 表１に示すような組成を有する合金を溶解し、ときの、
表面状態の変化を観察した。表３に結果を示す。

表３かられかる如く、本発明合金は酸系エツチング液に
対する反応も、アルカリ系エツチング液に対する反応も
、従来合金にくらべ著しく改善され、短時間に、スジ目
、光沢ムラのない均一々エツチングが可能となることが
明らかである。

表３　エツチングによる表面変化 ◎　スジ目なく、均一にエツチングされる。

○　均一エツチングだがややピット有り。

△　スジ目力°ユ残留している。

×　結晶がわずかに認められるのみ、殆んどエツチング
されない。

××　全くエツチングされない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　通常の熱間圧延工程を経た圧延板で、熱間圧延以降
   のいずれかの工程で、４５０°Ｃ以上の高温の焼鈍を受
   ける圧延板であって、Ｍｇ０．００５〜０２％（重量で
   、以下同じ）を含み必要によりＣｕ０．３％以下、Ｍｎ
   １．５％以下、Ｏｒｏ、３％以下、Ｆｅ１０％以下、８
   １１０％以下、Ｔｉ十Ｂ０．１５係以下の１種又は２種
   以上を含み、残部実質的にＡＩと不可避不純物とよりな
   ることを特徴とするエツチング性良好なアルミニウム合
   金圧延板。