TW201814088A - 鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板 - Google Patents

Abstract

本發明係以提供一種可抑制陽極氧化處理後之光澤度的降低，而且加工性優良的鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板為課題。

解決手段為，本發明之鋁合金板，其特徵為：Mg：3.0質量%以上6.0質量%以下、Fe：0.07質量%以下、Si：0.05質量%以下，且其餘為Al及無可避免之雜質，而且在板的表面，最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度為40個/mm²以下，且Al-Mg系金屬間化合物的面積率為1.00%以下。

Description

鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板

本發明係有關於一種鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板。

鋁成形品，以提升耐蝕性、機能性、設計性為目的大多實施有表面處理，而表面處理當中，尤以實施陽極氧化處理較為常見。而且，經陽極氧化處理之鋁成形品係廣泛作為運輸設備、機械零件、建築材料、器物、裝飾品、結構材料使用。

陽極氧化處理係使用稀硫酸或草酸等作為處理浴，以鋁板為陽極進行電解，使鋁板的表面以電化學方式氧化，而生成氧化鋁之皮膜。

進行陽極氧化處理後的鋁板表面，由於形成有蜂巢狀的多孔質皮膜，一般係藉由沸騰純水或乙酸鎳等的高溫水溶液、加壓水蒸氣進行水合而形成β氧化鋁，使孔壁水合膨脹而將孔封住(稱為封孔處理)來確保耐蝕性。又，要賦予設計性時，一般係以機械或化學式研磨鋁的表面、或進行緞紋處理等的表面調整後，進行前述之陽極氧化處理。

作為施有此種陽極氧化處理的鋁合金板相關之先前技術，可舉出例如專利文獻1、2。

專利文獻1中記載一種彎曲加工性及陽極氧化處理後之光澤性優良的鋁合金，其特徵為含有以Mg₂Si之化學計量組成計算的Mg₂Si成分0.10~0.50質量%與0.50~0.90質量%之過量的Si量，而且含有Cu成分0.10~0.60質量%、Mn成分0.10~0.40質量%、Ti成分0.005~0.1質量%，Fe成分為0.05質量%以下、Cr成分為0.10質量%以下、Zr成分為0.10質量%以下且其餘為鋁與無可避免之雜質。

專利文獻2中記載一種光澤性與耐應力腐蝕破裂性優良的高強度鋁合金軋製板之製造方法，其係將含有Mg：3.0~4.0質量%、Cu：0.3~0.7質量%等，而且將雜質限制為Fe：0.10質量%以下、Si：0.10質量%以下、Mn：未達0.05質量%，且其餘由Al與無可避免之雜質所構成的鋁合金鑄塊加熱至400~500℃的溫度，其後進行熱軋，並視需求進一步進行冷軋而得到所要之板厚的軋製板，將其加熱至由Mg與Cu的添加比例所求得之Al-Mg-Cu系析出物的固溶極限溫度以上500℃以下的溫度範圍內並立即或者保持後以5℃/sec以上之降溫速度的驟冷實施軟質化處理。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第4942524號公報

[專利文獻2]日本特開平7-316757號公報

專利文獻1所記載之鋁合金，為確保強度，而選定以Mg₂Si之化學計量組成計算的Mg₂Si成分量與過量的Si量；但因合金中的Mg₂Si混入陽極氧化皮膜中，而使該皮膜變白濁。其結果，陽極氧化處理後的鋁合金，其鋁特有的金屬光澤度降低，而有表面的設計性不足的問題。

又，專利文獻1所記載之鋁合金，由於含有較多的Mg₂Si，每當進行沖壓加工、引伸加工、引縮加工等時，Mg₂Si便會成為破壞的起點而發生破裂等。亦即，專利文獻2所記載之鋁合金亦有加工性差的問題。

藉由專利文獻2所記載之製造方法所製造的鋁合金軋製板，由於添加有Cu，而使陽極氧化皮膜變成黃金色。又，此鋁合金軋製板，由於未能充分控制雜質量，因雜質混入陽極氧化皮膜中，而使該皮膜變白濁。其結果，陽極氧化處理後的鋁合金軋製板，不僅喪失鋁原本的銀色色調，且鋁特有的金屬光澤度亦降低，而有表面的設計性不足的問題。

本發明係有鑑於前述情況而完成者，茲以提供一種可抑制陽極氧化處理後之光澤度的降低，而且加工性優良的鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板為課題。

本案發明人等為解決前述課題而致力進行研究的結果發現，藉由詳細地選定構成鋁合金板之各成分的含量、或表面上之金屬間化合物的個數密度、面積率等，可解決前述課題，終至完成本發明。

亦即，本發明之鋁合金板係Mg：3.0質量%以上6.0質量%以下、Fe：0.07質量%以下、Si：0.05質量%以下，且其餘為Al及無可避免之雜質，而且在板的表面，最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度為40個/mm²以下，且Al-Mg系金屬間化合物的面積率為1.00%以下。

此鋁合金板，由於各成分的含量為既定範圍內或既定值以下，且最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度、與Al-Mg系金屬間化合物的面積率為既定值以下，因此可縮小陽極氧化處理前後的光澤度的差；換言之，可抑制陽極氧化處理後的光澤度的降低，而且加工性優良。

本發明之鋁合金板，其安全限應力較佳為150MPa以上350MPa以下。

此鋁合金板，由於安全限應力為既定範圍內，而能夠適合應用於要求安全限應力的製品。

本發明之陽極氧化處理鋁合金板係在前述之鋁合金板的表面形成有陽極氧化皮膜的陽極氧化處理鋁合金板，其中在前述陽極氧化皮膜的表面，Al-Mg系金屬間化合物的面積率為2.00%以下。

此陽極氧化處理鋁合金板，由於在陽極氧化 皮膜的表面，Al-Mg系金屬間化合物的面積率為既定值以下，因此可進一步縮小陽極氧化處理前後的光澤度的差。

本發明之鋁合金板，由於各成分的含量為既定範圍內或既定值以下，且最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度、與Al-Mg系金屬間化合物的面積率為既定值以下，因此可抑制陽極氧化處理後的光澤度的降低，而且加工性優良。

本發明之陽極氧化處理鋁合金板，由於係使用前述之鋁合金板，而且在前述陽極氧化皮膜的表面，Al-Mg系金屬間化合物的面積率為既定值以下，因此可進一步縮小陽極氧化處理前後的光澤度的差，而且加工性優良。

[實施發明之形態]

以下，就用以實施本發明之鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板的形態詳細加以說明。

[鋁合金板]

本實施形態之鋁合金板為適合藉由實施陽極氧化處理，而在表面形成陽極氧化皮膜所使用的板材。

而且，本實施形態之鋁合金板，其各成分為固定者， 且板表面上之最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度、Al-Mg系金屬間化合物的面積率為固定者。

以下，就選定本實施形態之鋁合金板之各成分的含量、金屬間化合物的個數密度、面積率的理由加以說明。

(Mg：3.0質量%以上6.0質量%以下)

Mg有提升鋁合金板的強度之效果。惟，Mg的含量若未達3.0質量%，則鋁合金板本身的強度，具體而言為安全限應力不足，而且加工性亦降低。另一方面，Mg的含量超過6.0質量%，則有可能在熱軋中發生破裂。

從而，Mg的含量為3.0質量%以上6.0質量%以下。

此外，基於進一步提升強度之觀點，Mg的含量較佳為3.5質量%以上，更佳為4.0質量%以上。又，基於更適當地實施熱軋之觀點，Mg的含量較佳為5.9質量%以下，更佳為5.0質量%以下。

(Fe：0.07質量%以下)

Fe通常係以基體金屬雜質(無可避免之雜質)形式混入於鋁合金中。又，Fe會使Al-Fe系金屬間化合物生成。而且，Fe的含量若超過0.07質量%，則前述之金屬間化合物會增加，使加工性降低。

從而，Fe的含量為0.07質量%以下。

此外，基於進一步抑制加工性的降低之觀點，Fe的含量較佳為0.05質量%以下，更佳為0.03質量%以下。而且， Fe的含量亦可為0質量%，但因不易使其為0質量%，故實質上不包含0質量%。

(Si：0.05質量%以下)

Si通常係以基體金屬雜質(無可避免之雜質)形式混入於鋁合金中。又，Si會使Al-Fe-Si系、Mg-Si系金屬間化合物生成。而且，Si的含量若超過0.05質量%，則前述之金屬間化合物會增加，使加工性降低。

從而，Si的含量為0.05質量%以下。

此外，基於進一步抑制加工性的降低之觀點，Si的含量較佳為0.03質量%以下，更佳為0.02質量%以下。而且，Si的含量亦可為0質量%，但因不易使其為0質量%，故實質上不包含0質量%。

(其餘：Al及無可避免之雜質)

本實施形態之鋁合金板的其餘部分為Al及無可避免之雜質，作為此無可避免之雜質，可舉出例如Cr、Zn、Cu、Mn、Ti、V、B、Zr、Mo、Ga、Ni等。

此等元素的含量各自較佳為Cr：0.40質量%以下(較佳為0.20質量%以下)、Zn：0.40質量%以下(較佳為0.35質量%以下)、Cu：0.20質量%以下(較佳為0.10質量%以下)、Mn：0.10質量%以下(較佳為0.06質量%以下)、Ti：300質量ppm以下(較佳為100質量ppm以下)、V：200質量ppm以下(較佳為150質量ppm以下)、B：質量 50ppm以下(較佳為30質量ppm以下)、Zr：50質量ppm以下(較佳為30質量ppm以下)、Mo：50質量ppm以下(較佳為30質量ppm以下)、Ga：50質量ppm以下(較佳為30質量ppm以下)、Ni：50質量ppm以下(較佳為30質量ppm以下)，以總量計更佳為0.5質量%以下。而且，若為此範圍內，不僅在以無可避免之雜質形式含有時，在積極地添加時，也不會妨害本發明之效果。

此外，前述之無可避免之雜質當中，尤其是Ti、V、B、Zr、Mo有可能在凝固時偏析於板寬及板厚的中央部，使陽極氧化皮膜形成筋痕而使設計性劣化，因此較佳使含量為前述之既定值以下。

前述之Fe、Si、Cr、Zn、Cu、Mn、Ti、V、B、Zr、Mo、Ga、Ni的含量的限制可例如透過使用藉由三層電解法精煉而成的基體金屬、或利用偏析法排除此等成分來進行。

(最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度)

所稱存在於鋁合金板的表面的最大長度為4μm以上之金屬間化合物，主要為Al-Fe系、Al-Fe-Si系、Mg-Si系金屬間化合物；該金屬間化合物一增加，則會使鋁合金板的加工性降低。而且，最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度若為40個/mm²以下，則鋁合金板可發揮優良的加工性。

從而，在鋁合金板的表面，最大長度為4μm以上之金 屬間化合物的個數密度為40個/mm²以下。

此外，基於進一步提升加工性之觀點，最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度較佳為38個/mm²以下，更佳為35個/mm²以下，再更佳為32個/mm²以下，亦可為0個/mm²。

而且，鋁合金板的表面上之最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度可根據Fe、Si的含量、均質化熱處理之條件等來控制。

(Al-Mg系金屬間化合物的面積率)

所稱存在於鋁合金板的表面的Al-Mg系金屬間化合物，主要為Al₃Mg₂等的金屬間化合物(如在板表面上最大長度為1μm以下之微細的金屬間化合物)，即所謂的β相化合物；該β相化合物一增加，進行陽極氧化處理時則β相化合物會混入陽極氧化皮膜中，最終使陽極氧化處理鋁合金板的光澤度降低。而且，Al-Mg系金屬間化合物的面積率若為1.00%以下，則可抑制陽極氧化處理後的光澤度的降低。

從而，在鋁合金板的表面，Al-Mg系金屬間化合物的面積率為1.00%以下。

此外，基於進一步抑制陽極氧化處理後的光澤度的降低之觀點，Al-Mg系金屬間化合物的面積率較佳為0.90%以下，更佳為0.80%以下，再更佳為0.70%以下，亦可為0%。

而且，鋁合金板的表面上之Al-Mg系金屬間化合物的面積率可根據Mg的含量、熱軋的結束溫度、退火條件、冷卻速度等來控制。

就金屬間化合物的個數密度、面積率，可在研磨鋁合金板的表面後，以SEM裝置(例如日本電子股份有限公司製JSM-7001F)、光學顯微鏡(例如OLYMPUS公司製PMG3)進行觀察，測量金屬間化合物的大小、個數、面積來算出。

(安全限應力)

就鋁合金板的安全限應力，只要依據應用之製品的規格適宜設定即可。惟，鋁合金板的安全限應力，為確保符合作為電子機器的殼體、建築材料、結構材料、機器材料等用途之鋁合金板的機械強度，較佳為150MPa以上。又，鋁合金板的安全限應力，為防止加工時的破裂等的發生，較佳為350MPa以下。

從而，鋁合金板的安全限應力較佳為150MPa以上350MPa以下，更佳為320N/mm²以下，再更佳為300MPa以下。

鋁合金板的安全限應力可藉由實施任意的調質來控制。

又，鋁合金板的安全限應力可藉由依據JIS Z 2241：2011的金屬材料拉伸試驗來測定。

(埃氏杯突深度值)

本實施形態之鋁合金板，在使陽極氧化皮膜形成前或形成後，由於要成形為任意形狀而使用，故以加工性優良為佳。此加工性可藉由埃氏杯突深度值來掌握。而且，鋁合金板的埃氏杯突深度值，為確保符合作為電子機器的殼體、建築材料、結構材料、機器材料等用途之鋁合金板的加工性，較佳為4.0mm以上。

從而，鋁合金板的埃氏杯突深度值較佳取4.0mm以上，更佳取6.0mm以上。

鋁合金板的埃氏杯突深度值能以存在於鋁合金板的表面的最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度來調節。此外，鋁合金板的埃氏杯突深度值亦可藉由實施任意的調質來調節。此時，鋁合金板可具備隨調質而改變的埃氏杯突深度值。

又，鋁合金板的埃氏杯突深度值可依據JIS Z 2247：2006，進行埃氏杯突深度試驗而求得。

(算術平均粗糙度)

陽極氧化皮膜由於會從鋁合金板的表面朝深度方向生長，因此，在陽極氧化處理後也會反映出鋁合金板表面的形態。從而，藉由使陽極氧化處理前的鋁合金板的算術平均粗糙度Ra為0.05μm以下，於陽極氧化處理後也可獲得優良的光澤而較佳。此外，算術平均粗糙度Ra若為0.05μm以下，由於鋁合金板的表面的光澤度大致保持一定，進行陽 極氧化處理後的鋁合金板的表面的光澤度亦可獲得大致一定的值。另一方面，算術平均粗糙度Ra若超過0.05μm，則有可能光澤不足，有時在陽極氧化處理後亦無法獲得高光澤。

從而，陽極氧化處理前的鋁合金板的算術平均粗糙度Ra較佳為0.05μm以下，更佳為0.03μm以下。

算術平均粗糙度Ra能以軋製、切削加工、機械研磨、化學研磨、電解研磨等來調節。

又，算術平均粗糙度Ra可使用市售之表面粗糙度測定裝置來測定。

[陽極氧化處理鋁合金板]

本實施形態之陽極氧化處理鋁合金板為在前述之鋁合金板的表面形成有陽極氧化皮膜的板材。

而且，本實施形態之鋁合金板，其陽極氧化皮膜的表面上之Al-Mg系金屬間化合物的面積率為固定者。

以下，就選定本實施形態之陽極氧化處理鋁合金板之金屬間化合物的面積率的理由加以說明。

(Al-Mg系金屬間化合物的面積率)

所稱存在於陽極氧化處理鋁合金板之陽極氧化皮膜的表面的Al-Mg系金屬間化合物，主要指的是Al₃Mg₂等的金屬間化合物(如在皮膜表面上最大長度為1μm以下之微細的金屬間化合物)，即所謂的β相化合物；該β相化合物一 增加，則最終會使陽極氧化處理鋁合金板的光澤度降低。Al-Mg系金屬間化合物若為2.00%以下，則可進一步抑制陽極氧化處理鋁合金板的光澤度的降低。

從而，在陽極氧化處理鋁合金板之陽極氧化皮膜的表面，Al-Mg系金屬間化合物的面積率為2.00%以下。

此外，基於進一步抑制陽極氧化處理鋁合金板的光澤度的降低之觀點，Al-Mg系金屬間化合物的面積率較佳為1.80%以下，更佳為1.70%以下，再更佳為1.50%以下，亦可為0%。

而且，陽極氧化處理鋁合金板之陽極氧化皮膜的表面上之Al-Mg系金屬間化合物的面積率係與鋁合金板的表面上之Al-Mg系金屬間化合物的面積率有關，可根據Mg的含量、熱軋的結束溫度、退火條件、冷卻速度等來控制。

就金屬間化合物的面積率，能以光學顯微鏡(例如OPLUMPUS公司製BX51M)觀察陽極氧化處理鋁合金板的表面，測量金屬間化合物的大小、個數、面積來算出。

(陽極氧化皮膜的皮膜厚度)

陽極氧化皮膜的皮膜厚度，只要依據所要之光澤度或色調適宜設定即可。惟，陽極氧化皮膜的皮膜厚度，雖愈薄愈廉價，但未達3μm時，則無法獲得充分的耐蝕性、耐摩耗性、設計性，而且不易穩定形成陽極氧化皮膜。另一 方面，陽極氧化皮膜的皮膜厚度若為30μm以上，則成本增加，而且變形時皮膜容易產生裂痕。

從而，陽極氧化皮膜的皮膜厚度較佳取3μm以上且未達30μm。

陽極氧化皮膜的皮膜厚度的控制可藉由適宜調整用於陽極氧化處理之電解液的種類、電解液的濃度、電流密度、處理時間、處理溫度等來進行。

又，陽極氧化皮膜的皮膜厚度可使用一般可取得的膜厚計來測定。

(陽極氧化處理前後的光澤度的差量)

如前述，光澤度或色調係隨陽極氧化皮膜的皮膜厚度變化；但無論調成何種皮膜厚度，陽極氧化處理前後的光澤度的差量愈大，則陽極氧化處理前後的光澤度的落差感愈大，而會給予使用者表面的設計性較差的印象。於此，光澤度的差量可藉由算出進行陽極氧化處理前的光澤度、與進行陽極氧化處理而形成皮膜厚度為3μm以上且未達30μm之陽極氧化皮膜後的光澤度的差量△G來求得(參照下述式(1))：△G=G_{陽極氧化處理前的光澤度}-G_{陽極氧化處理後的光澤度}．．．(1)。

而且，鋁合金板之陽極氧化處理前後的光澤度的差量△G若為300以下，可確實地抑制陽極氧化處理後之鋁特有的金屬光澤度的降低，而能夠確保優良的設計性。另一方面，鋁合金板之陽極氧化處理前後的光澤度的差量△G若 超過300，則因陽極氧化處理而使表面變白濁，以目視也能看出明顯的金屬光澤降低，設計性有可能較差。

從而，鋁合金板之陽極氧化處理前後的光澤度的差量△G較佳為300以下，更佳為260以下。

鋁合金板之陽極氧化處理前後的光澤度的差量△G能以鋁合金板的表面上之Al-Mg系金屬間化合物的面積率、陽極氧化處理鋁合金板之陽極氧化皮膜的表面上之Al-Mg系金屬間化合物的面積率等來調節。

又，光澤度可使用一般可取得的光澤度計，以入射角60度來測定。

[鋁合金板、陽極氧化處理鋁合金板的用途]

本實施形態之鋁合金板、陽極氧化處理鋁合金板，由於可發揮優良的設計性(詳言之，可抑制陽極氧化處理後之鋁特有之光澤度的降低)，而且可發揮優良的加工性，而能夠廣泛適用於要求設計性與加工性的製品。例如，可適用於個人電腦、智慧型手機、行動電話等電子機器的殼體、建築材料、結構材料、機器材料等各式各樣裝飾用之製品。

本實施形態之鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板係如以上所說明者，而就其他未明示之特性等，只要為向來周知者即可；理所當然者，只要可發揮藉由前述特性所得的效果，則不予限定。

[鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板之製造方法]

其次，茲說明本實施形態之鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板之製造方法。

此外，本實施形態之鋁合金板之製造方法係包含：鑄造步驟、均質化熱處理步驟、熱軋步驟、與冷軋步驟；較適宜在熱軋步驟與冷軋步驟之間包含回火步驟、在冷軋步驟後包含最終退火步驟。

又，本實施形態之陽極氧化處理鋁合金板之製造方法，在前述之鋁合金板之製造方法的最後步驟之後包含陽極氧化處理步驟；較適宜在陽極氧化處理步驟後包含封孔處理步驟。

以下，以前述各步驟為中心加以說明。

(鑄造步驟)

於鑄造步驟中，係將前述之成分組成的鋁合金熔解，藉由DC鑄造法等周知之鑄造法進行鑄造，並冷卻至未達鋁合金的固相線溫度，而製成既定厚度(例如400~600mm左右)的鑄塊。

(均質化熱處理步驟)

於均質化熱處理步驟中，係在對鑄造步驟中所鑄造的鑄塊進行軋製前，以既定溫度實施均質化熱處理。藉由對鑄塊實施均質化熱處理，去除內部應力，使鑄造時偏析的溶質元素均勻分布，並使鑄造冷卻時或其後所析出的金屬 間化合物生長。

此均質化熱處理步驟中的熱處理溫度較佳取480~550℃，更佳取500℃以上。熱處理溫度若未達前述之下限值，Mg₂Si化合物的析出量會增加，鋁合金板的表面上之最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度超過既定值的可能性增高。另一方面，熱處理溫度超過前述之上限值，則鑄塊會熔化，而無法獲得鋁合金板。

此外，就熱處理時間，例如可設為1~24小時。

均質化熱處理步驟可為均質化熱處理後，未經冷卻而進行熱軋的「1次均熱」，亦可為均質化熱處理後，暫時冷卻至熱軋開始溫度以下(例如常溫)，進行平面切削後進行再加熱而進行熱軋的「2次均熱」，也可為均質化熱處理後，冷卻至熱軋開始溫度，再進行熱軋的「2段均熱」。

於此，進行「1次均熱」「2段均熱」時，只要在均質化熱處理步驟前進行平面切削即可。

(熱軋步驟)

於熱軋步驟中，係對經均質化之鑄塊實施熱軋。

此熱軋步驟中的軋製開始溫度，例如只要取400~550℃即可，軋製結束溫度較佳取260~350℃。藉由將軋製開始溫度設為前述之下限值以上，可適切地獲得鋁合金板。另一方面，軋製開始溫度若超過前述之上限值，則鑄塊會熔化，而無法獲得鋁合金板、或即使可獲得鋁合金板，但 仍有可能產生烙痕。又，軋製結束溫度若未達前述之下限值，β相化合物的析出量會增加，鋁合金板的表面上之Al-Mg系金屬間化合物的面積率、或陽極氧化皮膜的表面上之該金屬間化合物的面積率超過既定值的可能性增高。另一方面，軋製結束溫度若超過前述之上限值，則有可能產生烙痕。

而且，於熱軋步驟中，若經過490~400℃的溫度區域時，較佳在30分以內完成該溫度區域的處理。藉由在前述時間以內完成該溫度區域的處理，可抑制Mg₂Si化合物的體積變大或析出量增大。

此外，藉由實施由多項道次構成的熱軋，可製成所要板厚的熱軋板(熱捲板)。

(回火步驟)

於回火步驟中，係對熱軋板實施退火(回火)。此外，回火步驟非為必需之步驟。

此回火步驟中的退火溫度，例如，只要取260~400℃即可。藉由將退火溫度設為前述之下限值以上，可使在迄此之步驟中析出的β相化合物再固溶。另一方面，藉由將退火溫度設為前述之上限值以下，則可避免晶粒體積變大所引起的加工性降低。

此外，就退火時間，例如可設為1~12小時。

(冷軋步驟)

於冷軋步驟中，係對熱軋板以再結晶溫度以下(例如常溫)實施冷軋。

此冷軋步驟中的軋縮率，例如，只要取50~90%即可。

而且，於此冷軋步驟中，亦可實施中間退火(例如260~400℃、1~24小時)。此外，藉由將中間退火的退火溫度設為前述之下限值以上，可使在迄此之步驟中析出的β相化合物再固溶。

(最終退火步驟)

於最終退火步驟中，係對冷軋板實施退火。此外，最終退火步驟非為必需之步驟。

此最終退火步驟中的退火溫度，例如，只要取100~400℃即可，較佳取260℃以上。藉由將退火溫度設為260℃以上，可使在迄此之步驟中析出的β相化合物再固溶。另一方面，藉由將退火溫度設為前述之上限值以下，則可抑制晶粒體積變大所引起的加工性降低。

此外，就退火時間，例如可設為1~24小時。

(在既定溫度區域的冷卻速度)

β相化合物易析出的溫度區域為180~230℃，在該溫度區域的經過時間(保持時間)較佳取未達5小時。在該溫度區域的經過時間若為前述之上限值以上，β相化合物的析出量會增加，鋁合金板的表面上之Al-Mg系金屬間化合 物的面積率、或陽極氧化皮膜的表面上之該金屬間化合物的面積率超過既定值的可能性增高。

從而，在迄此之步驟中，通過所謂180~230℃之溫度區域(通過一部分或全部)的冷卻處理的冷卻速度較佳超過10℃/h，更佳為15℃/h以上。

此外，所稱前述之冷卻處理，可舉出例如熱軋步驟與冷軋步驟之間的冷卻處理、回火步驟後之冷卻處理、最終退火步驟後之冷卻處理、中間退火後之冷卻處理。

(與β相化合物等有關之製造方法的處理條件：統整)

本實施形態之鋁合金板之製造方法，若為未實施回火步驟之退火、冷軋步驟之中間退火、最終退火步驟之退火之任一者的形態時，較佳為如前述藉由控制在均質化熱處理步驟中的熱處理溫度、在熱軋步驟中的軋製結束溫度，來抑制Mg₂Si化合物與β相化合物的析出量。其結果，可製造表面上之最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度、Al-Mg系金屬間化合物的面積率為既定值以下的鋁合金板、陽極氧化皮膜的表面上之Al-Mg系金屬間化合物的面積率為既定值以下的陽極氧化處理鋁合金板。

另一方面，本實施形態之鋁合金板之製造方法，若為實施回火步驟之退火、冷軋步驟之中間退火、最終退火步驟之退火之任一者的形態時，即使在熱軋步驟中β相化合物的析出量增加，藉由實施既定溫度範圍的退火，仍可使β相化合物再固溶。其結果，可製造表面上之Al-Mg系金屬 間化合物的面積率為既定值以下的鋁合金板、陽極氧化皮膜的表面上之Al-Mg系金屬間化合物的面積率為既定值以下的陽極氧化處理鋁合金板。

惟，如前述，通過所謂180-230℃之溫度區域(通過一部分或全部)的冷卻處理的冷卻速度較慢的話，則β相化合物會析出，因此，在前述任一種製造方法中，該冷卻處理的冷卻速度均較佳超過10℃/h，均更佳超過15℃/h以上。

(陽極氧化處理步驟)

於陽極氧化處理步驟中，係對所得鋁合金板實施陽極氧化處理(耐酸鋁處理)。

陽極氧化處理步驟中的陽極氧化處理，只要以周知之處理條件進行即可。

例如，陽極氧化處理能以鋁合金板為電極在電解液中進行電解來進行。此外，作為電解液，可舉出硫酸、草酸、鉻酸、其他的有機酸等。又，電解液可使用此等當中的1種，亦可選擇併用2種以上。而且，選擇硫酸作為電解液時，將鋁合金板浸漬於30℃的20%硫酸溶液中，並施加電流密度200A/m²達30分鐘，則可形成皮膜厚度約30μm的陽極氧化皮膜。又，以0℃左右的低溫電解液對鋁合金板實施處理，則可形成硬質的陽極氧化皮膜。

(封孔處理步驟)

於封孔處理步驟中，藉由對屬多孔性之陽極氧化皮膜實施封孔處理，可提升耐蝕性。此外，封孔處理步驟非為必需之步驟。

封孔處理步驟中的封孔處理，只要以周知之處理條件進行即可。

例如，封孔處理可藉由浸漬於70~100℃的處理液中2~30分鐘來進行。此外，作為處理液，可舉出例如沸騰純水、乙酸鎳溶液、重鉻酸溶液、矽酸鈉溶液等。而且，就封孔處理，若為沸騰純水則浸漬30分左右、若為乙酸鎳溶液則於90℃浸漬15分左右即可。

(其他的步驟)

在陽極氧化處理步驟的前後，亦可進行成為所要之形狀的「加工處理」，在陽極氧化處理步驟前，也可進行所謂的「前處理」以供調整表面。

前處理可舉出噴砂、研磨等的機械式前處理、脫脂、鋅酸鹽處理、雙重鋅酸鹽處理、蝕刻等的化學前處理等。例如，作為前處理，以金剛砂紙#1200加以研磨，並使用氧化鋁或金剛石懸浮液進行拋光研磨，進而，其後在4%磷酸水溶液中以60℃、20A/dm²進行10分電解研磨，可使鋁合金板的表面的算術平均粗糙度Ra成為0.05μm以下，甚而成為0.03μm以下。

本實施形態之鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板之製造方法係如以上所說明者，而就未明示之條 件，只要採用向來周知之條件即可；理所當然者，只要可發揮本發明之效果，則可適宜變更其條件。

[實施例]

其次，就本發明之鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板，比較滿足本發明之要件的實施例與未滿足本發明之要件的比較例具體加以說明。

[試驗材料的準備] (鋁合金板的製造：概要)

將表1之No.1~18所示化學成分之鋁合金熔解，進行鑄造而製成鑄塊。然後，對此鑄塊實施平面切削後，以隨後詳述之溫度實施8小時均質化熱處理。然後，對此經均質化之鑄塊實施熱軋(開始溫度與結束溫度：隨後詳述，490~400℃的溫度區域：30分以內)，以冷卻速度20℃/h冷卻後，實施冷軋而製成1mm的鋁合金板。

此外，對一部分的試驗材料，於熱軋後實施回火；又，對一部分的試驗材料，於冷軋後實施最終退火而製成鋁合金板。

(鋁合金板的製造：細部)

No.1~3、6~9、16、17之均質化熱處理的溫度為500℃、熱軋的開始溫度為490℃、熱軋的結束溫度為300℃，且未實施回火、最終退火。

No.4之均質化熱處理的溫度為500℃、熱軋的開始溫度為490℃、熱軋的結束溫度為250℃，於熱軋後實施回火(360℃×3h→冷卻處理：冷卻速度30℃/h)，且未實施最終退火。

No.5之均質化熱處理的溫度為500℃、熱軋的開始溫度為490℃、熱軋的結束溫度為300℃，實施最終退火(150℃×4h)，且未實施回火。

No.10之均質化熱處理的溫度為500℃、熱軋的開始溫度為490℃、熱軋的結束溫度為250℃，實施最終退火(360℃×3h→冷卻處理：冷卻速度30℃/h)，且未實施回火。

No.11之均質化熱處理的溫度為500℃、熱軋的開始溫度為490℃、熱軋的結束溫度為300℃，實施最終退火(360℃×3h→冷卻處理：冷卻速度30℃/h)，且未實施回火。

No.12之均質化熱處理的溫度為500℃、熱軋的開始溫度為490℃、熱軋的結束溫度為300℃，於冷軋後實施於200℃保持5h之處理，且未實施回火、最終退火。

No.13之均質化熱處理的溫度為450℃、熱軋的開始溫度為420℃、熱軋的結束溫度為300℃，且未實施回火、最終退火。

No.14之均質化熱處理的溫度為500℃、熱軋的開始溫度為490℃、熱軋的結束溫度為250℃，且未實施回火、最終退火。

No.15之均質化熱處理的溫度為500℃、熱軋的開始溫度為490℃、熱軋的結束溫度為300℃，由於在熱軋時發生破裂，而未實施熱軋以後之處理。

No.18之均質化熱處理的溫度為500℃、熱軋的開始溫度為490℃、熱軋的結束溫度為250℃，於熱軋後實施回火(360℃×3h→冷卻處理：冷卻速度10℃/h)，且未實施最終退火。

(陽極氧化處理鋁合金板的製造)

對製成之鋁合金板的表面，進行使用金剛砂紙#1200的研磨與拋光研磨作為陽極氧化處理之前處理，而將表面的算術平均粗糙度調整為0.05μm以下。其後，浸漬於約25℃的15%硫酸水溶液中，施加2A/dm²的電流約10分來進行陽極氧化處理，而形成皮膜厚度12μm的陽極氧化皮膜。其後，將形成有陽極氧化皮膜的鋁合金板浸漬於90℃的乙酸鎳溶液30分來進行封孔處理，而製成陽極氧化處理鋁合金板。

[測定項目、評定項目] (金屬間化合物的個數密度的測定：鋁合金板的表面)

對製成之鋁合金板的表面進行使用金剛砂紙#1200的研磨與拋光研磨。其後，使用SEM裝置(日本電子股份有限公司製JSM-7001F)，以倍率500倍觀察鋁合金板的表面，而取得影像資料(20視野(合計0.864mm²))。由該 影像資料，測量金屬間化合物的大小、個數，而算出最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度(=每1mm²之該金屬間化合物的個數)。

在由藉由SEM裝置所得的影像資料測量金屬間化合物的大小、個數，而算出金屬間化合物的個數密度之際，係使用該SEM裝置(日本電子股份有限公司製JSM-7001F)的分析系統“Analysis Station 3,8,0,31”、與其中所附軟體“EX-35110粒子解析軟體2 3,7,0,1”。

此外，在影像資料中，最大長度為4μm以上之金屬間化合物係變為白色。又，在影像資料中，對於最大長度0.3μm以下之金屬間化合物，由於為檢測極限而予以排除。於此，所稱最大長度，嚴格說來係指粒子外輪廓之任意2點間距離中的最大值。

(金屬間化合物的面積率的測定：鋁合金板的表面)

對製成之鋁合金板的表面進行使用金剛砂紙#1200的研磨與拋光研磨後，實施使其浸漬於凱勒氏液10秒的凱勒蝕刻。使用光學顯微鏡(OLYMPUS公司製PMG3)，以倍率200倍觀察此凱勒蝕刻前後的鋁合金板的表面，而取得凱勒蝕刻前後的2份影像資料(就各影像資料為5視野(合計0.645mm²))。然後，由2份影像資料，測量金屬間化合物的大小、個數、面積，算出金屬間化合物的面積率(金屬間化合物的面積率_{凱勒蝕刻前}、金屬間化合物的面積率_{凱勒蝕刻後})。此外，金屬間化合物的面積率係根據「(觀 察到的面積中映現黑色之金屬間化合物的面積)/(觀察到的面積)×100」來算出。

於此，在凱勒蝕刻前的影像資料中，係Al-Mg系金屬間化合物以外的金屬間化合物映現黑色；而在凱勒蝕刻後的影像資料中，則是包含Al-Mg系金屬間化合物的所有金屬間化合物映現黑色，因此，根據「(金屬間化合物的面積率_{凱勒蝕刻後})-(金屬間化合物的面積率_{凱勒蝕刻前})」，來算出Al-Mg系金屬間化合物的面積率。

(金屬間化合物的面積率的測定：陽極氧化處理鋁合金板的表面)

使用光學顯微鏡(OLYMPUS製BX51M)，以倍率200倍觀察製成之陽極氧化處理鋁合金板之陽極氧化皮膜的表面，而取得影像資料(5視野(合計0.645mm²))。由該影像資料，測量金屬間化合物的大小、個數、面積，算出Al-Mg系金屬間化合物的面積率。

於此，Al-Mg系金屬間化合物的面積率係根據「(觀察到的面積中映現黑色之金屬間化合物當中，最大長度為1μm以下之金屬間化合物的面積)/(觀察到的面積)×100」來算出。

此外，藉由光學顯微鏡觀察陽極氧化處理鋁合金板之陽極氧化皮膜的表面，而根據以此觀察方法所得的影像資料，可穿透皮膜而獲得與皮膜內部之金屬間化合物的狀態有關的資訊。在此影像資料中，皮膜的凹坑(空洞)亦映 現黑色，但為誤差範圍內。

對於「金屬間化合物的面積率的測定：鋁合金板的表面」、「金屬間化合物的面積率的測定：陽極氧化處理鋁合金板的表面」任一種情形，皆是在由藉由光學顯微鏡所得的影像資料測量金屬間化合物的大小、個數、面積，而算出金屬間化合物的面積率之，使用影像解析軟體“Image Pro Plus 6.1J”。

又，在影像資料中，對於最大長度0.15μm以下之金屬間化合物，由於為檢測極限而予以排除。於此，所稱最大長度，嚴格說來係指粒子外輪廓之任意2點間距離中的最大值。

(陽極氧化皮膜的皮膜厚度)

進行陽極氧化處理所形成之鋁合金板之陽極氧化皮膜的皮膜厚度係使用ISOSCOPEMP10(德國Helmut.Fischer GmbH+Co.製)來測定。

(光澤度的差量△G)

以光澤度計(手持型光澤計PG-IIM(日本電色工業公司製))測定前述之陽極氧化處理前的試驗材料的光澤度(亦即陽極氧化處理前的光澤度：鋁合金板的光澤度)、與進行前述之陽極氧化處理與封孔處理後的試驗材料的光澤度(亦即陽極氧化處理後的光澤度：陽極氧化處理鋁合金板的光澤度)，由下述式(1)算出光澤度的差量△G。 此外，此等光澤度係以入射角60度測定。

△G=G_{陽極氧化處理前的光澤度}-G_{陽極氧化處理後的光澤度}．．．(1)

然後，針對陽極氧化處理後的光澤度的降低抑制效果，將陽極氧化前後的光澤度的差量△G為300以下者判定為合格(○)、超過300者判定為不合格(×)。

(加工性)

使用製成之鋁合金板，依據JIS Z 2247：2006進行埃氏杯突深度試驗，將達4.0mm以上者判定為合格(○)、未達4.0mm者判定為不合格(×)。

表1示出各試驗材料的化學成分、測定項目的結果、評定項目的結果。此外，表1中附加有底線的數值，係表示未滿足本發明之要件。

[結果的探討]

如表1所示，滿足本發明之要件的試驗材料No.1~11，可抑制陽極氧化處理後的光澤度的降低，且加工性亦優良。

另一方面，試驗材料No.12~18，由於未滿足本發明之要件中的任何一項，就抑制光澤度的降低、及、加工性中，評定結果均不佳。具體加以說明，則如下所述。

試驗材料No.12，由於在冷軋後於200℃保持5小時，β相化合物析出，且Al-Mg系金屬間化合物的面積率(陽極氧化處理前)的值變大，而且Al-Mg系金屬間化合物的面積率(陽極氧化處理後)的值變大。其結果，試驗材料No.12，無法充分抑制陽極氧化處理後的光澤度的降低。

試驗材料No.13，由於均質化處理的熱處理溫度偏低，Mg₂Si化合物的析出量增加，最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度(陽極氧化處理前)的值變大。其結果，試驗材料No.13其加工性不佳。

試驗材料No.14，由於熱軋的結束溫度偏低，β相化合物析出，且Al-Mg系金屬間化合物的面積率(陽極氧化處理前)的值變大，而且Al-Mg系金屬間化合物的面積率(陽極氧化處理後)的值變大。其結果，試驗材料No.14，無法充分抑制陽極氧化處理後的光澤度的降低。

試驗材料No.15，由於Mg的含量偏多，於熱軋時發生破裂。

試驗材料No.16，由於Si的含量偏多，最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度(陽極氧化處理前)的值變大。其結果，試驗材料No.16其加工性不佳。

試驗材料No.17，由於Fe的含量偏多，最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度(陽極氧化處理前)的值變大。其結果，試驗材料No.17其加工性不佳。

試驗材料No.18，由於熱軋的結束溫度偏低，而且，儘管實施了回火，但冷卻速度較慢，β相化合物析出，且Al-Mg系金屬間化合物的面積率(陽極氧化處理前)的值變大，而且Al-Mg系金屬間化合物的面積率(陽極氧化處理後)的值變大。其結果，試驗材料No.18，無法充分抑制陽極氧化處理後的光澤度的降低。

由以上可確認，根據本發明之鋁合金板、及、陽極氧化處理鋁合金板，可抑制陽極氧化處理後的光澤度的降低，而且加工性亦優良。

Claims (3)

1. 一種鋁合金板，其特徵為：Mg：3.0質量%以上6.0質量%以下、Fe：0.07質量%以下、Si：0.05質量%以下，且其餘為Al及無可避免之雜質，而且在板的表面，最大長度為4μm以上之金屬間化合物的個數密度為40個/mm ²以下，且Al-Mg系金屬間化合物的面積率為1.00%以下。
2. 如請求項1之鋁合金板，其安全限應力為150MPa以上350MPa以下。
3. 一種陽極氧化處理鋁合金板，其係在如請求項1或請求項2之鋁合金板的表面形成有陽極氧化皮膜的陽極氧化處理鋁合金板，其特徵為：在前述陽極氧化皮膜的表面，Al-Mg系金屬間化合物的面積率為2.00%以下。