CN105189795B - 电子设备框体用的具有耐酸铝皮膜的高强度铝合金板及其制造方法 - Google Patents

电子设备框体用的具有耐酸铝皮膜的高强度铝合金板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供用于电子设备用的框体等的、高强度且热传导性良好的同时能够实施白色调且具有适当黄色的耐酸铝皮膜的高强度铝合金板。对包括Mg:0.80～1.8质量％、Fe:0.05～0.30质量％、Si:0.20质量％以下、Cu:0.03～0.15质量％、Mn:0.05～0.20质量％、Cr:0.05～0.15质量％、Zn:控制为0.15质量％以下、剩余部分的铝以及不可避免的杂质的铝合金铸块实施在560～620℃的温度下保持1～5小时的均质化处理后，实施热轧、中间退火或不经过中间退火、最终冷轧率为15～95％的冷轧，得到0.2％屈服强度为180MPa以上、导电率为40(IACS％)以上的铝合金板。

Description

电子设备框体用的具有耐酸铝皮膜的高强度铝合金板及其制 造方法
技术领域
本发明涉及用于电子设备用的框体等的、能够实施白色调且具有适当黄色的均匀的耐酸铝皮膜的高强度且热传导性优良的铝合金板。
背景技术
Al-Fe类的8000系合金，因具有高强度、阳极氧化铝处理性相对良好，在制造建材用的装饰板和电子设备用的框体等时作为原料使用。成形为板材后，依所需的尺寸进行切断，根据需要成形加工后，在外表面实施阳极氧化铝处理后作为建材使用。另外，阳极氧化铝处理后通过实施抛光使其具有光泽，也作为电子设备用的框体等使用。
已经开发了将所述8000系合金与5000系合金一起作为基材确保强度的同时规定Si、Fe、Mn的量等、将耐酸铝色调调至浅灰色的铝合金板，以及将所述8000系合金作为基材确保强度的同时进一步添加Mn、Si、将耐酸铝色调调至均匀的铝合金板及其制造方法等。另外，最近也正在开发以1000系合金为基材的、耐酸铝皮膜的色调均一性得到了提高的铝合金板及其制造方法等。
例如专利文献1中有如下记载：由含有Fe:0.1～1.0重量％、Si:0.01～0.5重量％、Mn:0.05～1.0重量％、剩余部分为铝和不可避免的杂质的铝合金形成的、通过阳极氧化铝处理而呈现均匀色调的铝合金板；以及对具有上述组成的铝合金铸块于400～600℃实施均质化处理，并对该铝合金铸块进行热轧加工得到热轧板后，对该热轧板实施包含中间退火处理和/或最终退火处理的冷轧加工，通过阳极氧化铝处理得到了呈现均匀色调的铝合金板。
另一方面，已知以8000系合金为基材的铝合金板，虽然与均质化处理条件也有关，但是耐酸铝皮膜的色调容易变得不均匀，不易得到具有均一性的白色调的耐酸铝色调。另外，也正在开发以1000系合金为基材的粗面化面的均一性以及阳极氧化被膜的色调均一性得到了提高的铝合金板及其制造方法。
专利文献2记载了由含有Fe:0.2～0.6重量％、Si:0.03～0.20重量％以及Ti:0.005～0.05重量％、剩余部分由Al和不可避免的杂质构成的铝合金板及其制造方法。据此，通过适当调整作为材料的化学成分Fe、Si和Ti的含有量，特别是将Fe/Si比调至适当的范围，亚稳定相的形成被抑制，金属间化合物成为稳定相主体，粗面化处理时的凹陷的均一性以及阳极氧化被膜的色调均一性得到显著提高。
以1000系为基材的合金板，虽然利用苛性钠进行碱蚀处理时蚀刻凹陷的均一性以及阳极氧化被膜的色调均一性优良、进而成形性也优良，但是具有强度低的问题。所以，在获得白色调的耐酸铝色调的过程中，预计还要求高强度特性，因此在使用以1000系为基材的铝材时存在问题。
因此，开发了高强度特性优良的Al-Mg类的用于阳极氧化铝处理的5000系合金板。
专利文献3提出了含有Mg:2.0～3.0％、Cr:0.15～0.25％、Ti:0.005～0.20％、或Ti:0.005～0.20％以及B:0.0005～0.05％，包括余分Al以及不可避免的杂质，该杂质中的Si为0.15％以下、Fe为0.4％以下、Mn为0.06％以下，所述Cr的含有量记为TCR％、Cr的固溶量记为SCR％时PCR＝TCR-SCR≦0.065％的铝合金板。
据此，含有Cr的Al-Mg类合金板通过将含有Cr的金属间化合物调整至规定范围以下，能够制造即使利用硫酸浴包覆阳极氧化皮膜、黄色也被极大抑制了的呈现淡绿白色的铝合金板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平08-253831号公报
专利文献2：日本专利特开2000-282159号公报
专利文献3：日本专利特开2011-179094号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，电子设备用的框体等中一直优选使用白色调且具有均一色调的耐酸铝皮膜。近年，电子设备的薄型小型化正在发展，期望不只具有高强度、散热性也优良的原材料。
强度高的5000系合金板中，为了增加散热性，通过减少容易固溶于基材的Mg的含有量而有效地提高了导电率。但是，将这种Mg含有量降低了的5000系合金板作为框体用的原材料使用时，存在与A5052合金板(例如调质：H32)组合使用的情况。在这种情况下，当然要求作为框体的色调具有统一性，对于在低Mg含量的5000系合金板上实施的耐酸铝皮膜要求具有以在A5052合金板上实施的耐酸铝皮膜的色调为基准的色调。
但是，A5052合金若根据AA标准，规定Mg含有量为2.2～2.8质量％、Cr含有量为0.15～0.35质量％，虽然因为Mg含有量相对较高而强度高、具有耐酸铝皮膜的亮度(L*值)稍微变高的倾向，但是具有热传导性差、因含有Cr而耐酸铝色调容易带有淡黄色的倾向。因此，在Mg含有量比A5052合金更低、热传导性良好的低Mg含有量的5000合金板中，即便直接使用专利文献3所示的技术也极难得到白色调且具有适当黄色的色调均一的耐酸铝皮膜。
本发明的目的在于提出这种课题的解决方案，提供用于电子设备用的框体等的、能够实施白色调且具有适当黄色的均一耐酸铝皮膜的高强度且热传导性优良的铝合金板。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的阳极氧化铝处理用高强度铝合金板为达成所述目的，特征为：包括Mg:0.80～1.8质量％、Fe:0.05～0.30质量％、Si:0.20质量％以下、Cu:0.03～0.15质量％、Mn:0.05～0.20质量％、Cr:0.05～0.15质量％、Zn:控制为0.15质量％以下、剩余部分的铝以及不可避免的杂质，0.2％屈服强度为180MPa以上、导电率为40(IACS％)以上。
作为本发明的阳极氧化铝处理用高强度铝合金板，进行X射线衍射分析时的积分衍射强度比(Iα-Al(Fe·Mn)Si/IAl3Fe)优选0.1～0.8的范围。
此外，这种高强度阳极氧化铝处理用铝合金板通过对具有所述成分组成的铝合金铸块实施于560～620℃的温度下保持1～5小时的均质化处理后，实施热轧、中间退火或不经过中间退火、最终冷轧率为15～95％的冷轧来制造。
然后，对本发明提供的阳极氧化铝处理用铝合金板实施作为预处理的碱蚀，进一步实施硫酸阳极氧化铝处理，可得到CIE标准的、呈现L*值:85～90、a*值:-1.0～-0.3、b*值:0.5～1.0的范围的色调的耐酸铝皮膜。
发明效果
本发明提供的高强度且热传导性良好的铝合金板，因实施阳极氧化铝处理时生成白色调且具有适当黄色的均一耐酸铝皮膜，所以能够低成本地提供适合作为电子设备用的框体等的阳极氧化铝处理材料。
具体实施方式
如上所述，电子设备用的框体等一直优选使用白色调且具有均一色调的耐酸铝皮膜。而且，在用于电子设备的框体等的情况下，通过模具将稍薄的铝合金板成形为规定的形状、对成形后的强度也有要求。因此，作为所用材料也大多要求具有高强度。
然而，为了得到Al-Mg-Fe类铝合金板中白色调且色调均一的耐酸铝皮膜，有必要通过均质化处理使铸块中生成的Al6Fe亚稳相向Al3Fe稳定相扩散转变。一般，在铸块的均质化处理温度高的情况下，具有使铸块中生成的Al6Fe亚稳相通过相对较高温的均质化处理向Al3Fe稳定相扩散转变而得到白色调的耐酸铝皮膜的倾向。
在铸块中生成的Al6Fe亚稳相残存于阳极氧化铝处理用原料中的情况下，Al6Fe亚稳相的粒子在耐酸铝皮膜中以未被氧化的形式被包含，因此在皮膜厚度变厚的同时，耐酸铝皮膜呈现灰色。另一方面，在铸块中生成的Al3Fe稳定相残存于阳极氧化铝处理用原料中的情况下，Al3Fe稳定相的粒子在耐酸铝皮膜中以被氧化的形式被包含，因此即便皮膜变厚亮度也几乎不降低，耐酸铝皮膜不易呈现灰色。
此外，如本发明所述，为赋予耐酸铝色调以适当黄色而含有规定量的Mn的情况下，铸块中生成有α-Al(Fe·Mn)Si相。后文会对此详细说明，但是发现铸块中生成的α-Al(Fe·Mn)Si相的粒子通过均质化处理虽然有一部分固溶于基材中，然而会残存于最终板材而包含于耐酸铝皮膜中，在皮膜变厚的同时耐酸铝皮膜容易呈现灰色。
当然，冷轧工序中即使通过包含中间退火条件的最终板材的调质处理，析出物的析出状态会变化，位错密度也会变化。因此，碱蚀处理中蚀刻凹陷的状态会变化，结果导致耐酸铝皮膜处理后的色调以及色调的均一性也会受到影响。所以认为中间退火后的最终冷轧时的压延率存在问题。
本发明者，就均质化处理温度、冷轧(调质)等制造条件等对耐酸铝皮膜的色调的影响进行了细致的调查。进一步，通过拉伸试验、导电率的测定、阳极氧化铝处理用原料中存在的金属间化合物的X射线衍射强度分析等，对能够实施白色调且具有适当黄色的均一耐酸铝皮膜的高强度且热传导性优良的铝合金板进行了认真研究，完成了本发明。
下面说明其内容。
首先，对本发明的铝合金板中所含的各元素的作用、适当的含量等进行说明。
Mg：0.80～1.8质量％
Mg是用于确保铝合金板强度所必需的元素。若Mg含有量少于0.80质量％，则由于铝合金板的强度会降低而不优选。若Mg的含有量超过1.8质量％，则不仅最终板材的导电率(热导率)会降低，虽然与均质化处理温度也有关，还由于铸块中存在的Mg偏析层(β-Mg相)而具有发生过烧(局部融解)的担忧。
因此，Mg含有量规定为0.80～1.8质量％。更优选的Mg含有量为0.85～1.7质量％的范围。进一步优选的Mg含有量为0.90～1.6质量％的范围。
Fe：0.05～0.30质量％
Fe是为了确保铝合金板强度所必需的元素。若Fe含有量少于0.05质量％，则由于铝合金板的强度会降低而不优选。若Fe的含有量超过0.30质量％，则不仅成形性会降低，虽然与均质化处理温度也有关，最终板材中残存的α-Al(Fe·Mn)Si相的量会增加，α-Al(Fe·Mn)Si相的粒子被包含于耐酸铝皮膜中，容易呈现灰色而亮度(L*值)降低，所以不优选。
因此，Fe含有量规定为0.05～0.30质量％。更优选的Fe含有量为0.07～0.28质量％的范围。进一步优选的Fe含有量为0.10～0.25质量％的范围。
Si:0.20质量％以下
Si来源于原料粗金属锭和回收材料中。Si虽然与Mg形成金属间化合物， 但是若超过0.20％的范围则固相线温度会降低，无法实施保持温度为560℃以上的均质化处理。本发明中，保持温度为560℃以上的均质化处理是必要的，因此Si含有量规定为0.20质量％以下的范围。更优选的Si含量为0.18质量％以下的范围。进一步优选的Si含量为0.15质量％以下的范围。
Cu：0.03～0.15质量％
Cu来源于原料粗金属锭和回收材料。Cu是赋予耐酸铝色调以适当黄色(CIE标准的b*值)所必需的元素。Cu含有量不满0.03质量％时，耐酸铝色调的黄色(b＊值)变得过弱，无法得到对于框体等而言必要的光泽。另外，若Cu含有量超过0.15质量％，虽然与最终板材中CuAl2和CuMgAl2等的析出量也有关，耐酸铝色调的黄色(b＊值)会变得过强。
因此，Cu含有量规定为0.03～0.15质量％。更优选的Cu含有量为0.03～0.12质量％的范围。进一步优选的Cu含有量为0.03～0.10质量％的范围。
Mn：0.05～0.20质量％
Mn来源于原料粗金属锭和回收材料。Mn是赋予耐酸铝色调以适当黄色(b*值)所必需的元素。如果Mn含量低于0.05质量％，则无法得到适当的黄色(b ＊值)。若Mn的含有量超过0.20质量％，则不仅黄色(b＊值)会变得过强，虽然与均质化处理温度也有关，最终板材中残存的α-Al(Fe·Mn)Si相的量也会增加，α-Al(Fe·Mn)Si相的粒子被包含于耐酸铝皮膜中，容易呈现灰色而亮度(CIE标准的L*值)降低，所以不优选。
因此，Mn含有量规定为0.05～0.20质量％的范围。更优选的Mn含有量为0.05～0.18质量％的范围。进一步优选的Mn含有量为0.05～0.15质量％的范围。
Cr：0.05～0.15质量％
Cr来源于原料粗金属锭和回收材料。Cr是赋予耐酸铝色调以适当黄色(b*值)所必需的元素。如果Cr含量低于0.05质量％，则无法得到适当的黄色(b ＊值)。若Cr的含有量超过0.15质量％，则由于耐酸铝色调的黄色(b*值)会变得过强而不优选。
因此，Cr含有量规定为0.05～0.15质量％。更优选的Cr含有量为0.05～0.12质量％的范围。进一步优选的Cr含有量为0.05～0.10质量％的范围。
Zn：少于0.15质量％
Zn从回收材料等中不可避免地混入。Zn是增强耐酸铝色调的黄色(b*值)的成分。本发明中，Zn含有量限制为少于0.15质量％。Zn含有量若为0.15质量％以上，则在作为铝阳极化预处理的利用苛性钠的碱蚀过程中，处理液中的Zn溶解量增加，形成含有氧化锌的碱浴。若在该碱浴中继续预处理，则铝合金板的表面上会析出Zn，阳极氧化铝处理后的外观上产生色差而存在损害设计性的担忧。
因此，Zn含有量限制为0.15质量％以下。更优选的Zn含有量为少于0.12质量％。进一步优选的Zn含有量为少于0.10质量％。
Ti：0.001～0.10质量％
Ti来源于原料粗金属锭和回收材料。Ti在铸块铸造时作为晶粒微细化剂起作用，能够防止铸造破裂。当然，Ti也可以单独添加，但由于通过与B共存能够期待更强的晶粒微细化效果，因此也可以以Al-5％Ti-1％B等棒硬化剂(日文：ロッドハードナー)的形态添加。若Ti含有量少于0.001质量％，则铸块铸造时的微细化效果不充分，所以有导致铸造破裂的担忧，因此不优选。若Ti含有量超过0.10质量％，则在铸块铸造时TiAl3等粗大的金属间化合物结晶析出，存在产生条纹状缺陷的可能性，所以不优选。
因此，优选的Ti含有量为0.001～0.10质量％的范围。更优选的Ti含有量为0.005～0.07质量％的范围。进一步优选的Ti含有量为0.01～0.05质量％的范围。
其他不可避免的杂质
不可避免的杂质来源于原料粗金属锭、回收材料等而不可避免地混入，它们的可允许的含量是，例如Ni为少于0.10质量％，Zr为少于0.10质量％，Ga、B和V为少于0.05质量％，Pb、Bi、Sn、Na、Ca、Sr分别少于0.02质量％，其他杂质各少于0.05质量％，在该范围内即使含有管理外的元素也不会妨害本发明的效果。
特别地，B与Ti同样，在铸块铸造时作为晶粒微细化剂起作用，能够防止铸造破裂。因此，可根据需要含有B。若B含有量超过0.05质量％，则TiB2成为稳定的金属间化合物，晶粒微细化效果衰减、具有耐酸铝色调的均一性降低的担忧，因此不优选。
另外，对本发明的铝合金板的必要特性进行说明。
0.2％屈服强度：180MPa以上
本发明的在铝合金原料上实施了白色色调的阳极氧化铝处理的合金板，因作为电子设备用的框体等使用，要求具有高强度。特别是最近，电子设备的薄型小型化正在发展，因此期待作为比以往更薄的材料使用时也不易变形且能产生高级感的阳极氧化铝处理材料。
因此，本发明涉及的合金板限定为拉伸试验中0.2％屈服强度为180MPa以上的合金板。
导电率：40(IACS％)以上
如上所述，近年，电子设备的薄型小型化正在发展，也期待散热性优良的原材料。因此，本发明涉及的合金板限定为导电率为40(IACS％)以上的合金板。若为导电率40(IACS％)以上的合金板，则作为热传导性高、散热性优良的原材料适用于电子设备的框体等用途。
耐酸铝色调：L * 值:85～90、a ＊ 值：-1.0～-0.3、b * 值:0.5～1.0
后文会进行详细说明，对最终板材实施碱蚀、硫酸阳极氧化铝处理，测定耐酸铝皮膜的厚度为7μm时的色调，若CIE标准的L*值为85～90的范围内、同样地a*值为-1.0～-0.3的范围内、同样地b*值为0.5～1.0的范围内，则可称为能够实施白色调且具有适当黄色的耐酸铝皮膜的阳极氧化铝处理用原材料。即，A5052合金板的耐酸铝色调即便因标准范围内的组成变动和调质、或者是耐酸铝皮膜厚度等主要因素而发生轻微变化，本发明的阳极氧化铝处理用原材料也能够实现以A5052合金板的耐酸铝色调为基准的色调。
积分衍射强度比(Iα-Al(Fe·Mn)Si/IAl 3 Fe):0.1～0.8
如上所述，已知耐酸铝色调的亮度(L*値)与阳极氧化铝处理用原材料中存在的Fe类金属间化合物的种类有关系。在铸块中生成的Al6Fe亚稳相残存于阳极氧化铝处理用原材料中的情况下，该Al6Fe亚稳相的粒子在耐酸铝皮膜中以未被氧化的形式被包含，因此在皮膜厚度变厚的同时，耐酸铝皮膜呈现灰色。另一方面，Al3Fe稳定相的情况下，其在耐酸铝皮膜中被氧化而包含，因此即便皮膜厚度变厚亮度也几乎不降低，耐酸铝皮膜不易呈现灰色。
此外，如本发明所述，为赋予耐酸铝色调以适当黄色而含有规定量的Mn 的情况下，铸块中生成有α-Al(Fe·Mn)Si相。发现铸块中生成的α-Al(Fe·Mn)Si相的粒子通过均质化处理虽然有一部分固溶于基材中，然而会残存于最终板材而包含于耐酸铝皮膜中，在皮膜厚度变厚的同时耐酸铝皮膜容易呈现灰色。
当然，最终板材中Al3Fe稳定相和α-Al(Fe·Mn)Si相的量会根据铝合金组成成分的Fe、Mn、Si含有量、均质化处理温度等制造条件而变化。另外，Fe、Mn含有量也如前所述对耐酸铝皮膜的色调产生影响。
因此，将对阳极氧化铝处理用原材料进行X射线衍射分析时的积分衍射强度比(Iα-Al(Fe·Mn)Si/IAl3Fe)定义为对耐酸铝皮膜的色调产生影响的因素。本发明的合金组成的范围内，对阳极氧化铝处理用原材料进行X射线衍射分析时，积分衍射强度比(Iα-Al(Fe·Mn)Si/IAl3Fe)如果落入0.1～0.8的范围内，则耐酸铝色调落入规定范围内。
接着，以下对本发明的高强度铝合金板的制造方法进行说明。
熔化和熔炼
向熔化炉内投入原料，达到规定的熔化温度后，适当添加熔剂进行搅拌，进一步根据需要使用喷枪等进行炉内脱气后，保持平静，从熔液的表面将渣滓分离。
该熔化、熔炼中，由于要实现规定的合金成分，所以母合金等原料的再次投入也很重要，但极为重要的是上述熔剂和渣滓从铝合金熔液中上浮至熔液面直到分离为止需要足够的平静时间。平静时间通常理想的是30分钟以上。
用熔化炉熔炼的铝合金熔液根据情况不同，有时将一部分熔液转移至保持炉后再进行铸造，有时直接将熔液从熔化炉排出、进行铸造。更为理想的平静时间为45分钟以上。也可根据需要进行在线脱气(日文：インライン脱ガス)、过滤。
在线脱气的主流类型是由旋转转子向铝熔液中吹入惰性气体等，使熔液中的氢气扩散至惰性气体的泡中而除去的类型。使用氮气作为惰性气体的情况下，将露点控制在例如-60℃以下很重要。铸块中的氢气量优选减少至0.20cc/100g以下。
均质化处理温度：560～620℃
在刚铸造好的铸块中存在α-Al(Fe·Mn)Si相。虽然与均质化处理温度也有关，该α-Al(Fe·Mn)Si相的一部分通过均质化处理能够固溶于基材中。另外，虽与Mn含有量也有关，在刚铸造好的铸块中也可能生成有Al6Fe、AlmFe亚稳相。即便是在这种情况下，通过设置较高的均质化处理温度，能够将这些Al6Fe、AlmFe亚稳相扩散转变为Al3Fe稳定相。
若均质化处理温度低于560℃，则α-Al(Fe·Mn)Si相的固溶和上述扩散转变所需的保持时间会变长而使生产性降低，因此不优选。若均质化处理温度超过620℃，则如前所述虽与Mg量也有关，存在铸块凝固时生成的微观的Mg偏析层(β-Mg相)中发生过烧(局部融解)的担忧。
因此，均质化处理温度采用560～620℃的范围。
均质化处理温度的保持时间：1～5小时
若均质化处理温度的保持时间少于1小时，虽与处理炉内的升温速度等也有关，则存在铸块整体的实体温度达不到规定的均质化温度的担忧。若均质化处理温度的保持时间超过5小时，虽与均质化处理温度也有关，预期没有进一步的效果，由于氧化导致氧化皮(日文：スケール)的产生变得激烈，生产性降低，所以不优选。因此，均质化处理温度的保持时间采用1～5小时。
热轧
对铸块实施均质化处理后，用起重机吊起，从均质化处理炉转至热轧机，虽与热轧机的种类也有关，通常利用多次的压延道次进行热轧，可以制成规定的厚度、例如厚3～8mm左右的热轧板并卷绕至辊上。
冷轧
使卷绕有热轧板的辊通过冷轧机，通常实施数个道次的冷轧。此时，由于冷轧产生的塑性应变而发生加工硬化，因此根据需要而进行中间退火处理。由于通常中间退火也是软化处理，所以因材料而异，将冷轧卷***间歇式炉内，以300～400℃的温度保持1小时以上。若保持温度低于300℃，则软化无法得到促进，若保持温度超过400℃，则生产性降低而处理成本增加。另外，在连续退火炉(CAL)中进行该中间退火的情况下，以420～480℃的温度保持15秒以内。若保持温度低于420℃，则软化无法得到促进，若保持温度超过480℃，则生产性降低而处理成本增加。
最终冷轧率：15～95％
如前所述，即使通过包含冷轧时的中间退火条件的最终板材的调质，析出物的析出状态会变化，位错密度也会变化。因此，由于碱蚀处理中蚀刻凹陷的状态的变化，导致耐酸铝皮膜处理后的色调以及色调的均一性也会受到影响。
最终冷轧率低于15％的情况下，由于最终板材的位错密度低，蚀刻凹陷密度也变低，使阳极氧化铝处理材料的亮度(L*值)降低，导致消除条纹状图案(日文：筋っぽさ)的效果降低。若最终冷轧率为15％以上，则由于最终板材的位错密变高而使蚀刻凹陷密度也变高，导致阳极氧化铝处理材料的亮度(L*值)增加，具有消除条纹状图案(日文：筋っぽさ)的效果。若最终冷轧率超过95％，则存在卷材产生边缘破裂而降低成品率的担忧，所以不优选。因此，最终冷轧率优选15～95％。更优选的最终冷轧率为20～95％的范围。进一步优选的最终冷轧率为30～95％的范围。
最终退火
本发明中，在最终冷轧之后进行的最终退火可以是例如用退火炉在150～200℃的温度下保持1小时以上的分批式处理，也可以是利用连续退火炉在例如200℃～250℃的温度下保持15秒以内的连续退火处理。总之，本发明中的最终退火不是必需的，但若考虑到阳极氧化铝处理前进行模具成形的情况，则理想的是预先将最终板材稍微软化。若考虑模具成形中的成形性，则理想的是以相对较低的温度进行退火处理。此外，该相对较低温度下的退火处理虽然指的是软化处理，也指稳定化处理。不实施退火处理而进行压延的材料，认为随着时间增加、屈服强度会降低，因此预先进行时效处理，具有使屈服强度长期稳定的目的。
实施例
最终板材的制作
将规定的各种铸锭以及废料进行计量、掺合，加入熔化炉兼保持炉内。在800℃熔化时，加入2个1kg的除渣滓用的熔剂，接着用搅拌棒对炉内的铝熔液进行充分搅拌。接着，加入Mg铸锭，进一步进行30分钟的平静后，用取样勺在成分分析用铸造模具中采集了碟状样品。接着，用搅拌棒将浮至熔液表面的渣滓除去，以之前采集的碟状样品的中间分析结果为基础，针对不足的成分 投入添加各种铸锭，进一步搅拌熔液。之后，进一步进行30分钟的平静后，再次用取样勺在成分分析用铸造模具中采集了碟状样品。
确认成分分析值之后，熔液由排出口流进流槽(日文：樋)，在液面到达流槽的规定位置时，开始从汲取管(日文：ディップチューブ)向铸造模具内注入熔液。在全部铸造模具中熔液面达到铸造模具的规定位置时开始降下下模。下模的下降速度在稳定状态下为50mm/分钟。由此铸造了宽1350mm×厚560mm×长3500mm的铸块。对各碟状样品用发光光谱分析进行了组成分析。最终的熔液成分分析的结果示于表1。
将铸块的前端和后端切断后，用铣削装置对铸块的两面进行了表面切削。将该铸块***均质化处理炉，以30℃/小时的升温速度加热至规定的温度(530℃、580℃)，以规定的温度保持1小时，实施了均质化处理。之后，用起重机将铸块吊起，从均质化处理炉转移至热轧机的工作台上，用热轧机实施热轧直至达到规定的厚度，作为热轧板卷取到辊上。
[表1]
表1：供试材料的成分组成
注)有下划线的值是指对应元素的规定范围以外的值。
之后，对该热轧板实施冷轧，以规定的厚度实施中间退火或者不实施中间退火，得到了最终厚度0.8mm的冷轧板。进一步实施最终退火的情况下，使冷轧板通过连续退火炉(CAL)，实施以规定的温度保持15秒以内的连续退火处理后，进行水冷，或者是实施以规定的温度进行保持1小时的间歇式退火(Batch)处理后对卷材进行空气冷却。表2中示出供试材料的制造条件。
[表2]
表2：供试材料的制造条件
注)“-”是指未进行退火处理。
接着，对所得最终板材(各供试材料)进行了拉伸特性的评价。
拉伸特性的评价
通过拉伸试验的0.2％屈服强度(MPa)进行了所得最终板材的强度评价。具体而言，以拉伸方向与压延方向平行的方式采集JIS5号试验片，按照JISZ2241来进行拉伸试验，算出拉伸强度、0.2％屈服强度、伸长率(断裂伸长率)。本说明书中，0.2％屈服强度180MPa以上的供试材料记为强度良好(○)， 0.2％屈服强度低于180MPa的供试材料记为强度不足(×)。评价结果示于表3。
对所得最终板材实施了以下所示的碱蚀处理。碱蚀处理中，首先将供试材料在30质量％硝酸溶液中于常温浸渍5分钟后进行充分水洗，接着，在5质量％氢氧化钠溶液中于50℃浸渍3分钟后水洗，进一步在30质量％硝酸溶液中于常温下浸渍3分钟后进行水洗。
接着在阳极氧化铝处理中，在硫酸浓度170g/L、溶存Al:10g/L的溶液中以液温18℃、电流密度1.0A/dm2的条件对供试材料实施阳极氧化铝处理，在使皮膜厚度达到7μm的阳极氧化铝处理后水洗，在95℃下进行15分钟封孔处理后水洗，进行常温干燥。
色调评价
测定如上所述实施的耐酸铝皮膜(厚度7μm)的色调并进行了评价。按照JIS Z8722标准，使用色彩色差计(CR-300柯尼卡美能达公司(MINOLTA社)制)和D65光源测定了耐酸铝皮膜的色调。测色值以CIE标准的L＊a＊b＊表色***进行表示。L＊值表示亮度，值越大则越亮，接近白色调。a*值和b*值表示色泽，a＊值+侧表示红色、-侧表示绿色，b*值+侧表示黄色，-侧表示蓝色，各自的绝对值越大则色泽越强。
本说明书中，L*值为85～90范围内的供试材料记为色调评价良好(○)，L*值为85～90范围外的供试材料记为色调评价不良(×)。a＊值为-1.0～-0.3范围内的供试材料记为色调评价良好(○)，a＊值为-1.0～-0.3范围外的供试材料记为色调评价不良(×)。b＊值为0.5～1.0范围内的供试材料记为色调评价良好(○)，b＊值为0.5～1.0范围外的供试材料记为色调评价不良(×)。评价结果一并示于表3。
导电率评价
使用导电率仪(AUTOSIGMA 2000日本霍金株式会社(日本ホッキング株式会社)制)测定了导电率(IACS％)。导电率为40(IACS％)以上的供试材料记为导电率良好(○)，导电率低于40(IACS％)的供试材料记为导电率不良(×)。评价结果一并示于表3。
综合评价
综合评价中，仅同时满足耐酸铝皮膜的厚度为7μm时的耐酸铝色调的测 定结果的L*值、a＊值、b＊值全部落入所述范围内、0.2％屈服强度为180MPa以上且导电率为40(IACS％)以上的供试材料记为综合评价良好(○)，所述项目中有一项不满足则记为综合评价不良(×)。
[表3]
表3：供试材料的评价结果
实施例1～3的供试材料的合金组成在规定的范围内，耐酸铝色调的L*值、a*值、b*值全部落入所述基准范围，屈服强度为180MPa以上，导电率为40(IACS％)以上，综合评价为良好(○)。
比较例1的供试材料(A5052合金组成)中，由于Mg含有量为2.7质量％的高值，均质化处理温度设定为530℃的低值。比较例1的供试材料，由于Mn含有量为0.02质量％的低值、Cr含有量为0.18质量％的高值，耐酸铝色调的L ＊值、a＊值、b＊值也在规定范围内。但是，由于Mg含有量为2.7质量％的高值，所以导电率为35(IACS％)的过低的值而在规定范围以外。
比较例2的供试材料，由于均质化处理温度为530℃的低值，耐酸铝色调 的L＊值过低而在规定范围以外。另外，由于Cu含有量为0.02质量％的低值，所以耐酸铝色调的b＊值过低而在规定范围以外。
比较例3的供试材料，由于均质化处理温度为580℃的高值，耐酸铝色调的L＊值在规定范围以外。但是，由于Cu含有量为0.02质量％的低值，所以耐酸铝色调的b＊值过低而在规定范围以外。
比较例4的供试材料，由于Cu含有量为0.17质量％的高值，耐酸铝色调的L＊值低、b＊值过高而在规定范围以外。
比较例5的供试材料，由于Fe含有量为0.34质量％的高值、Mn含有量、Cr含有量、Mg含有量都为低于0.01质量％的低值，耐酸铝色调的L*值、a*值、b*值都在规定范围内。但是，由于Mg含有量低于0.01质量％，所以屈服强度为110MPa的过低的值而在规定范围以外。
比较例6的供试材料，由于Fe含有量为0.49质量％的高值、Mn含有量为1.09质量％的极高的值，进一步均质化处理温度为530℃的低值，耐酸铝色调的L*值低、a*值、b*值过高而在规定范围外。
比较例7的供试材料，由于Mn含有量、Cr含有量都为0.01质量％的低值，耐酸铝色调的b＊值过低而在规定范围以外。
此处使用XRD装置进行了半定量强度分析。
使用理学株式会社((株)リガク)制X射线衍射装置RAD-Rr作为XRD装置进行了测定。测定条件为管球Cu-Kα、管电压50kV、管电流200mA、扫描速度1°/分钟、扫描范围(2θ)10°～70°。然后，在代表检出的各相的峰中，对强度高、与来源于其他成分的峰无重叠的一个峰，即，α-Al(Fe·Mn)Si在2θ＝41.7°附近、Al3Fe在2θ＝24.1°附近、AlmFe在2θ＝25.7°附近的峰求出了积分衍射强度。另外，所述积分衍射强度以每个试料各测3次的平均值(n＝3)进行计算。表4中示出了分析后的供试材料编号(No)、均质化处理温度、耐酸铝皮膜7μm时的L*值以及XRD衍射强度的测定结果。
[表4]
表４：供试材料的评价结果
注1)耐酸铝皮膜的L*值是皮膜厚度为７μm时的值。
注2)“-”表示未到达检出下限。
实施例1～3的供试材料，由于合金组成在规定的范围内，耐酸铝色调的L＊值为85以上、积分衍射强度比(Iα-Al(Fe·Mn)Si/IAl3Fe)在0.1～0.8的范围内。
从全部6种供试材料的评价结果确认了至少在最终板材中没有Al6Fe亚稳相的残留。另外，从比较例2、3的供试材料具有完全相同的合金组成(E合金)，仅均质化处理温度不同，确认到了通过将均质化处理温度设定为高温，铸块中生成的α-Al(Fe·Mn)Si相具有固溶于基材的倾向，以及认为是铸块中生成的AlmFe亚稳相通过均质化处理具有扩散转变为Al3Fe稳定相的倾向。
如前所述在Al3Fe稳定相的情况下，即便耐酸铝皮膜的皮膜厚度变厚亮度(L*值)的降低也很少，耐酸铝皮膜不易呈现灰色。通过X射线衍射分析的结果认为在α-Al(Fe·Mn)Si相的情况下，若包含于耐酸铝皮膜中，则皮膜厚度变厚的同时耐酸铝皮膜易呈现灰色。将均质化处理温度设定为相对较高的温度的情况下，铸造中结晶析出的α-Al(Fe·Mn)Si相由于均质化处理具有部分固溶于基材的倾向。但是，发现若Mn含有量变高，则由于最终板材中残存的α-Al(Fe·Mn)Si相的量也变多，耐酸铝皮膜易呈现灰色，L*值降低。顺带，比较例1的供试材料，尽管均质化处理温度为530℃的低值，但认为主要是因为Mn含有量为0.02质量％的低值，所以L*值为86.0。由此也可以理解通过限制Mn含有量、进一步设定高固溶化温度，能够降低最终板材中α-Al(Fe·Mn)Si相的结晶析出量、抑制L＊值的降低。
产业上利用的可能性
如上所述，利用本发明可提供用于电子设备用的框体等的、能够实施白色调且具有适当黄色的均一的耐酸铝皮膜的高强度且热传导性优良的铝合金板。

Claims (4)

1.电子设备框体用的具有耐酸铝皮膜的高强度铝合金板，其特征在于，对下述高强度阳极氧化铝处理用铝合金板实施作为预处理的碱蚀，进一步实施硫酸阳极氧化铝处理之后的耐酸铝皮膜的色调范围为L*值：85～90、a*值：-1.0～-0.3、b*值：0.5～1.0；
高强度阳极氧化铝处理用铝合金板包括Mg:0.80～1.8质量％、Fe:0.05～0.30质量％、Si:0.20质量％以下、Cu:0.03～0.15质量％、Mn:0.05～0.20质量％、Cr:0.05～0.15质量％、Zn:控制为少于0.15质量％、剩余部分的铝以及不可避免的杂质,0.2％屈服强度为180MPa以上、导电率为40(IACS％)以上，进行X射线衍射分析时的积分衍射强度比(Iα-Al(Fe·Mn)Si/IAl3Fe)在0.1～0.8的范围内。
2.如权利要求1所述的电子设备框体用的具有耐酸铝皮膜的高强度铝合金板，其特征在于，与具有耐酸铝皮膜的A5052合金板组合作为电子设备的框体使用。
3.权利要求1或2所述的电子设备框体用的具有耐酸铝皮膜的高强度铝合金板的制造方法，其特征在于，对具有权利要求1所述的成分组成的铝合金铸块实施于560～620℃的温度下保持1～5小时的均质化处理后，实施热轧、中间退火或不经过中间退火、最终冷轧率为15～95％的冷轧后，实施作为预处理的碱蚀，进一步实施硫酸阳极氧化铝处理。
4.如权利要求3所述的电子设备框体用的具有耐酸铝皮膜的高强度铝合金板的制造方法，其特征在于，在所述冷轧之后，进一步实施最终退火。
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