JP2002206175A - プレス成型性に優れたＡｌ合金板およびその製造方法 - Google Patents
プレス成型性に優れたＡｌ合金板およびその製造方法Info
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- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プレス成型性に優れたＡｌ合金板およびその
製造方法を提供する。 【解決手段】 基材のＡｌ合金板が、質量％で、Ｍｇ：
２〜６％、もしくは、Ｍｇ：０．１〜２．５％、Ｓｉ：
０．１〜２．５％、さらに好ましくはＣｕを含有し、残
部Ａｌおよび不可避不純物からなり、Ｍｎ、Ｐの１種ま
たは２種を含有する酸化物、水酸化物の一方もしくは両
方と、不可避的に含有されるフッ化物とからなる無機化
合物潤滑皮膜を、その片面あたりの皮膜量がＭｎ、Ｐと
もに１〜２００ｍｇ／ｍ2 となるとなるように、片面ま
たは両面に有することを特徴とするプレス成型性に優れ
たＡｌ合金板。また、基材のＡｌ合金板を、リン酸、リ
ン酸塩の１種または２種および過マンガン酸塩と、さら
にフッ化物を含有する水溶液で処理した後、水洗、乾燥
することを特徴とするその製造方法。
製造方法を提供する。 【解決手段】 基材のＡｌ合金板が、質量％で、Ｍｇ：
２〜６％、もしくは、Ｍｇ：０．１〜２．５％、Ｓｉ：
０．１〜２．５％、さらに好ましくはＣｕを含有し、残
部Ａｌおよび不可避不純物からなり、Ｍｎ、Ｐの１種ま
たは２種を含有する酸化物、水酸化物の一方もしくは両
方と、不可避的に含有されるフッ化物とからなる無機化
合物潤滑皮膜を、その片面あたりの皮膜量がＭｎ、Ｐと
もに１〜２００ｍｇ／ｍ2 となるとなるように、片面ま
たは両面に有することを特徴とするプレス成型性に優れ
たＡｌ合金板。また、基材のＡｌ合金板を、リン酸、リ
ン酸塩の１種または２種および過マンガン酸塩と、さら
にフッ化物を含有する水溶液で処理した後、水洗、乾燥
することを特徴とするその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車材料として
使用されるＡｌ合金板とその製造方法に関する。さらに
詳しくは、自動車ボディーパネルに使用されるプレス成
型性に優れたＪＩＳ５０００系及びＪＩＳ６０００系に
属するプレス成型性に優れたＡｌ合金板およびその製造
方法に関する。
使用されるＡｌ合金板とその製造方法に関する。さらに
詳しくは、自動車ボディーパネルに使用されるプレス成
型性に優れたＪＩＳ５０００系及びＪＩＳ６０００系に
属するプレス成型性に優れたＡｌ合金板およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌ合金板は優れた耐食性と美観（意匠
性）を有しており、且つ軽量であることから、家庭電化
製品の外板用あるいは建材用等として幅広く利用されて
きた。また、最近では地球環境問題から車走行時のＣＯ
2 排出量削減の為、自動車の軽量化の必要性が高まって
いる。この為、直近自動車製造会社は、鋼材に比較して
単位体積当たり半分以下の質量であるＡｌ合金板の性質
に着目し、自動車用ボディーパネルへの適用を着実に増
加させてきている。
性）を有しており、且つ軽量であることから、家庭電化
製品の外板用あるいは建材用等として幅広く利用されて
きた。また、最近では地球環境問題から車走行時のＣＯ
2 排出量削減の為、自動車の軽量化の必要性が高まって
いる。この為、直近自動車製造会社は、鋼材に比較して
単位体積当たり半分以下の質量であるＡｌ合金板の性質
に着目し、自動車用ボディーパネルへの適用を着実に増
加させてきている。
【０００３】ところが、Ａｌ合金板を自動車用ボディー
パネルに適用する際、現在主に用いられている鋼板もし
くは亜鉛系表面処理鋼板に比較してプレス成型性が劣る
問題がある。即ち、Ａｌ合金板は軟質でかつ伸びが小さ
い為、プレス金型との型カジリ、プレス割れ、肌荒れ等
のプレス成型性不良を生じやすい。
パネルに適用する際、現在主に用いられている鋼板もし
くは亜鉛系表面処理鋼板に比較してプレス成型性が劣る
問題がある。即ち、Ａｌ合金板は軟質でかつ伸びが小さ
い為、プレス金型との型カジリ、プレス割れ、肌荒れ等
のプレス成型性不良を生じやすい。
【０００４】かかる問題解決の為、例えば特許2854262
号公報に開示されるＡｌ合金板表面に有機皮膜を施すこ
とにより、プレス成型性改善を行うことが試みられてい
るが、有機皮膜形成による溶接性低下の問題、及び有機
皮膜形成の為にロールコート塗装工程及び焼付工程を追
加適用する必要が生じる等、製造コストが高くなる問題
を生じていた。
号公報に開示されるＡｌ合金板表面に有機皮膜を施すこ
とにより、プレス成型性改善を行うことが試みられてい
るが、有機皮膜形成による溶接性低下の問題、及び有機
皮膜形成の為にロールコート塗装工程及び焼付工程を追
加適用する必要が生じる等、製造コストが高くなる問題
を生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術における問題点を解決し、プレス成型性に優れたＡｌ
合金板およびその製造方法を提供することを課題とす
る。
術における問題点を解決し、プレス成型性に優れたＡｌ
合金板およびその製造方法を提供することを課題とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明者らは各種Ａｌ合金
板及び上層にめっき皮膜を形成したＡｌ合金板表面にＭ
ｎ，Ｐを含有する無機化合物潤滑皮膜層を形成させるこ
とでプレス成型性に優れたＡｌ合金板が得られること見
いだした。本発明はかかる知見に基づいて完成されたも
ので、その要旨とするところは以下の通りである。
板及び上層にめっき皮膜を形成したＡｌ合金板表面にＭ
ｎ，Ｐを含有する無機化合物潤滑皮膜層を形成させるこ
とでプレス成型性に優れたＡｌ合金板が得られること見
いだした。本発明はかかる知見に基づいて完成されたも
ので、その要旨とするところは以下の通りである。
【０００７】（１）基材のＡｌ合金板が、質量％で、Ｍ
ｇ：２〜６％を含有し、残部Ａｌおよび不可避不純物か
らなり、Ｍｎ、Ｐの１種または２種を含有する酸化物、
水酸化物の一方もしくは両方と、不可避的に含有される
フッ化物とからなる無機化合物潤滑皮膜を、その片面あ
たりの皮膜量がＭｎ、Ｐともに１〜２００ｍｇ／ｍ2 と
なるとなるように、片面または両面に有することを特徴
とするプレス成型性に優れたＡｌ合金板。
ｇ：２〜６％を含有し、残部Ａｌおよび不可避不純物か
らなり、Ｍｎ、Ｐの１種または２種を含有する酸化物、
水酸化物の一方もしくは両方と、不可避的に含有される
フッ化物とからなる無機化合物潤滑皮膜を、その片面あ
たりの皮膜量がＭｎ、Ｐともに１〜２００ｍｇ／ｍ2 と
なるとなるように、片面または両面に有することを特徴
とするプレス成型性に優れたＡｌ合金板。
【０００８】（２）基材のＡｌ合金板が、質量％で、Ｍ
ｇ：０．１〜２．５％、Ｓｉ：０．１〜２．５％を含有
し、残部Ａｌおよび不可避不純物からなり、Ｍｎ、Ｐの
１種または２種を含有する酸化物、水酸化物の一方もし
くは両方と、不可避的に含有されるフッ化物とからなる
無機化合物潤滑皮膜を、その片面あたりの皮膜量がＭ
ｎ、Ｐともに１〜２００ｍｇ／ｍ2 となるとなるよう
に、片面または両面に有することを特徴とするプレス成
型性に優れたＡｌ合金板。
ｇ：０．１〜２．５％、Ｓｉ：０．１〜２．５％を含有
し、残部Ａｌおよび不可避不純物からなり、Ｍｎ、Ｐの
１種または２種を含有する酸化物、水酸化物の一方もし
くは両方と、不可避的に含有されるフッ化物とからなる
無機化合物潤滑皮膜を、その片面あたりの皮膜量がＭ
ｎ、Ｐともに１〜２００ｍｇ／ｍ2 となるとなるよう
に、片面または両面に有することを特徴とするプレス成
型性に優れたＡｌ合金板。
【０００９】（３）基材のＡｌ合金板が、質量％で、さ
らに、Ｃｕ：０．０１〜１．２％を含有することを特徴
とする前記（１）または（２）に記載のプレス成型性に
優れたＡｌ合金板。
らに、Ｃｕ：０．０１〜１．２％を含有することを特徴
とする前記（１）または（２）に記載のプレス成型性に
優れたＡｌ合金板。
【００１０】（４）基材のＡｌ合金板が、片面または両
面の表面に前記無機化合物潤滑皮膜の下層として、結晶
サイズが１μｍ以下でかつ個々の結晶間隔が２μｍ以下
のＺｎもしくはＺｎ系合金めっき層を、付着量０．１〜
１０ｇ／ｍ2 で有することを特徴とする前記（１）乃至
（３）のいずれかに記載のプレス成型性に優れたＡｌ合
金板。
面の表面に前記無機化合物潤滑皮膜の下層として、結晶
サイズが１μｍ以下でかつ個々の結晶間隔が２μｍ以下
のＺｎもしくはＺｎ系合金めっき層を、付着量０．１〜
１０ｇ／ｍ2 で有することを特徴とする前記（１）乃至
（３）のいずれかに記載のプレス成型性に優れたＡｌ合
金板。
【００１１】（５）前記無機化合物潤滑被膜が、リン
酸、リン酸塩の１種または２種および過マンガン酸塩
と、不可避的に含有されるフッ化物とからなることを特
徴とする前記（１）乃至（４）のいずれかに記載のプレ
ス成型性に優れたＡｌ合金板。 （６）前記（１）乃至（５）のいずれかに記載のプレス
成型性に優れたＡｌ合金板の製造方法において、基材の
Ａｌ合金板を、リン酸、リン酸塩の１種または２種およ
び過マンガン酸塩と、さらにフッ化物を含有する水溶液
で処理した後、水洗、乾燥することを特徴とするプレス
成型性に優れたＡｌ合金板の製造方法。
酸、リン酸塩の１種または２種および過マンガン酸塩
と、不可避的に含有されるフッ化物とからなることを特
徴とする前記（１）乃至（４）のいずれかに記載のプレ
ス成型性に優れたＡｌ合金板。 （６）前記（１）乃至（５）のいずれかに記載のプレス
成型性に優れたＡｌ合金板の製造方法において、基材の
Ａｌ合金板を、リン酸、リン酸塩の１種または２種およ
び過マンガン酸塩と、さらにフッ化物を含有する水溶液
で処理した後、水洗、乾燥することを特徴とするプレス
成型性に優れたＡｌ合金板の製造方法。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず基材となるＡｌ合金板の成分について説明する。前
記（１）に記載のＡｌ合金板は、Ｍｇ：２〜６質量％を
含有し、残部Ａｌおよび不可避不純物からなる。Ｍｇは
Ａｌ中に固溶することで素材の強度を増しプレス成型性
を向上させる。添加量が２質量％未満では十分な効果が
得られず、逆に６質量％を超えるとＡｌ合金の組織粒界
部にＭｇが偏析するため耐応力腐食割れ性を低下させる
等の問題を生じる。従って、Ｍｇ：２〜６質量％とす
る。
まず基材となるＡｌ合金板の成分について説明する。前
記（１）に記載のＡｌ合金板は、Ｍｇ：２〜６質量％を
含有し、残部Ａｌおよび不可避不純物からなる。Ｍｇは
Ａｌ中に固溶することで素材の強度を増しプレス成型性
を向上させる。添加量が２質量％未満では十分な効果が
得られず、逆に６質量％を超えるとＡｌ合金の組織粒界
部にＭｇが偏析するため耐応力腐食割れ性を低下させる
等の問題を生じる。従って、Ｍｇ：２〜６質量％とす
る。
【００１３】前記（２）に記載のＡｌ合金板は、Ｍｇ：
０．１〜２．５質量％、Ｓｉ：０．１〜２．５質量％を
含有し、残部Ａｌおよび不可避不純物からなる。Ｍｇお
よびＳｉは、Ａｌ母材中にＭｇ−Ｓｉ系のクラスターあ
るいはＧＰゾーンを生成して、成形性あるいは塗装焼付
け後の強度を向上させる。Ｍｇ：０．１質量％未満、Ｓ
ｉ：０．１質量％未満では十分な効果は得られず。Ｍ
ｇ：２．５質量％、Ｓｉ：２．５質量％を超える場合は
Ｍｇ2 Ｓｉ相を形成し成形性を低下させる。従って、Ｍ
ｇ：０．１〜２．５質量％、Ｓｉ：０．１〜２．５質量
％とする。
０．１〜２．５質量％、Ｓｉ：０．１〜２．５質量％を
含有し、残部Ａｌおよび不可避不純物からなる。Ｍｇお
よびＳｉは、Ａｌ母材中にＭｇ−Ｓｉ系のクラスターあ
るいはＧＰゾーンを生成して、成形性あるいは塗装焼付
け後の強度を向上させる。Ｍｇ：０．１質量％未満、Ｓ
ｉ：０．１質量％未満では十分な効果は得られず。Ｍ
ｇ：２．５質量％、Ｓｉ：２．５質量％を超える場合は
Ｍｇ2 Ｓｉ相を形成し成形性を低下させる。従って、Ｍ
ｇ：０．１〜２．５質量％、Ｓｉ：０．１〜２．５質量
％とする。
【００１４】前記（１）もしくは（２）に記載のＡｌ合
金板は、前記（３）に記載のように、その基本成分に加
えて、Ｃｕ：０．０１〜１．２質量％を含有することが
できる。Ｃｕは、成形性とリン酸塩処理性を向上させ
る。Ｃｕ：０．０１質量％未満では十分な効果が得られ
ず。Ｃｕ：１．２％を超えるとＡｌ合金の組織粒界部に
Ｃｕが偏析するので、塗装材の耐糸錆腐食性が低下す
る。従って、Ｃｕ：０．０１〜１．２質量％とする。な
お、本発明のＡｌ合金組成において、以上に記載したＭ
ｇ，Ｓｉ，Ｃｕ以外に、必要に応じて、Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃ
ｒ，Ｆｅ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｂの１種または２種以上を
含有しても良い。
金板は、前記（３）に記載のように、その基本成分に加
えて、Ｃｕ：０．０１〜１．２質量％を含有することが
できる。Ｃｕは、成形性とリン酸塩処理性を向上させ
る。Ｃｕ：０．０１質量％未満では十分な効果が得られ
ず。Ｃｕ：１．２％を超えるとＡｌ合金の組織粒界部に
Ｃｕが偏析するので、塗装材の耐糸錆腐食性が低下す
る。従って、Ｃｕ：０．０１〜１．２質量％とする。な
お、本発明のＡｌ合金組成において、以上に記載したＭ
ｇ，Ｓｉ，Ｃｕ以外に、必要に応じて、Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃ
ｒ，Ｆｅ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｂの１種または２種以上を
含有しても良い。
【００１５】本発明のＡｌ合金板表面に、Ｍｎ及びＰを
含有する酸化物、水酸化物の一方もしくは両方と、不可
避的に含有されるフッ化物とからなる無機化合物潤滑皮
膜を、その片面あたりの皮膜量がＭｎ、Ｐともに１〜２
００ｍｇ／ｍ2 となるとなるように、片面または両面に
形成させる。Ｍｎ及びＰを含有する酸化物、水酸化物の
一方もしくは両方と、不可避的に含有されるフッ化物と
からなる無機化合物潤滑皮膜を形成させることにより、
プレス成型時のプレス金型とＡｌ板間の金属同士の直接
接触による疵付き現象や摺動性低下を抑制しプレス成型
性を改善する。
含有する酸化物、水酸化物の一方もしくは両方と、不可
避的に含有されるフッ化物とからなる無機化合物潤滑皮
膜を、その片面あたりの皮膜量がＭｎ、Ｐともに１〜２
００ｍｇ／ｍ2 となるとなるように、片面または両面に
形成させる。Ｍｎ及びＰを含有する酸化物、水酸化物の
一方もしくは両方と、不可避的に含有されるフッ化物と
からなる無機化合物潤滑皮膜を形成させることにより、
プレス成型時のプレス金型とＡｌ板間の金属同士の直接
接触による疵付き現象や摺動性低下を抑制しプレス成型
性を改善する。
【００１６】皮膜量は、Ｍｎ及びＰとしてそれぞれ１〜
２００ｍｇ／ｍ2 とする。１ｍｇ／ｍ2 未満ではその効
果が十分得られない。一方、２００ｍｇ／ｍ2 を超えて
も改善効果が飽和し、過度の皮膜はプレスにおける操業
性にかえって悪影響を与えるので、２００ｍｇ／ｍ2以
下の皮膜量とする。なお、皮膜形成過程でＭｎの一部が
金属として表面に析出する可能性あるが、その場合も本
発明範囲に含まれる。
２００ｍｇ／ｍ2 とする。１ｍｇ／ｍ2 未満ではその効
果が十分得られない。一方、２００ｍｇ／ｍ2 を超えて
も改善効果が飽和し、過度の皮膜はプレスにおける操業
性にかえって悪影響を与えるので、２００ｍｇ／ｍ2以
下の皮膜量とする。なお、皮膜形成過程でＭｎの一部が
金属として表面に析出する可能性あるが、その場合も本
発明範囲に含まれる。
【００１７】Ｍｎ及びＰを含有する酸化物、水酸化物の
一方もしくは両方と、不可避的に含有されるフッ化物と
からなる無機化合物潤滑皮膜を形成させる製造方法とし
て、過マンガン酸塩、リン酸もしくはリン酸塩、フッ化
物を含有する水溶液を、浸漬、スプレー塗布、ロール塗
布等の方法でＡｌ合金板表面に処理した後、水洗、乾燥
する。
一方もしくは両方と、不可避的に含有されるフッ化物と
からなる無機化合物潤滑皮膜を形成させる製造方法とし
て、過マンガン酸塩、リン酸もしくはリン酸塩、フッ化
物を含有する水溶液を、浸漬、スプレー塗布、ロール塗
布等の方法でＡｌ合金板表面に処理した後、水洗、乾燥
する。
【００１８】なお、本処理液中のフッ素イオンもしくは
フッ化物イオンがＡｌ合金板表面を溶解し生成したＡｌ
イオンが、処理浴中のＭｎＯ4+イオン及びリン酸イオン
と反応することにより、Ｍｎ及びＰを含有する酸化物、
水酸化物に取り込まれるため、Ｍｎ、Ｐ以外に金属イオ
ンとしてＡｌイオンが無機化合物潤滑皮膜中に存在する
ことがあるが、この場合も本発明の範囲に含まれる。
フッ化物イオンがＡｌ合金板表面を溶解し生成したＡｌ
イオンが、処理浴中のＭｎＯ4+イオン及びリン酸イオン
と反応することにより、Ｍｎ及びＰを含有する酸化物、
水酸化物に取り込まれるため、Ｍｎ、Ｐ以外に金属イオ
ンとしてＡｌイオンが無機化合物潤滑皮膜中に存在する
ことがあるが、この場合も本発明の範囲に含まれる。
【００１９】過マンガン酸塩としては、例えば過マンガ
ン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム等を用いること
ができる。リン酸もしくはリン酸塩として、リン酸、リ
ン酸水素二カリウム、リン酸ニカリウム、リン酸水素ニ
ナトリウム、リン酸ニナトリウム等を用いることができ
る。フッ化物として、フッ化水素酸（フッ酸）、フッ化
アンモニウム、酸性フッ化アンモニウム、フッ化水素ナ
トリウム、フッ化ナトリウム、ケイフッ化水素、ケイフ
ッ化アンモニウム、ケイフッ化ナトリウム等を用いるこ
とができる。更には、処理浴のＡｌ板表面へのエッチン
グ性を高める為、硫酸、硝酸を添加しても良い。
ン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム等を用いること
ができる。リン酸もしくはリン酸塩として、リン酸、リ
ン酸水素二カリウム、リン酸ニカリウム、リン酸水素ニ
ナトリウム、リン酸ニナトリウム等を用いることができ
る。フッ化物として、フッ化水素酸（フッ酸）、フッ化
アンモニウム、酸性フッ化アンモニウム、フッ化水素ナ
トリウム、フッ化ナトリウム、ケイフッ化水素、ケイフ
ッ化アンモニウム、ケイフッ化ナトリウム等を用いるこ
とができる。更には、処理浴のＡｌ板表面へのエッチン
グ性を高める為、硫酸、硝酸を添加しても良い。
【００２０】処理方法は本処理液を、浸漬、スプレー塗
布、ロール塗布等の方法でＡｌ合金板表面に処理した後
水洗、乾燥させることで表面に皮膜を形成させる。処理
条件は特に規定するものではないが、処理浴温度が４０
〜８０℃、浸漬時間 １〜６０秒で行うのが良い。ま
た、前処理としてアルカリ脱脂浴に浸漬又はスプレー処
理することによりＡｌ板表面の汚れや酸化膜を除去して
も良い。更にはアルカリ脱脂後、硫酸もしくは硝酸を用
いて表面を酸洗しても良い。
布、ロール塗布等の方法でＡｌ合金板表面に処理した後
水洗、乾燥させることで表面に皮膜を形成させる。処理
条件は特に規定するものではないが、処理浴温度が４０
〜８０℃、浸漬時間 １〜６０秒で行うのが良い。ま
た、前処理としてアルカリ脱脂浴に浸漬又はスプレー処
理することによりＡｌ板表面の汚れや酸化膜を除去して
も良い。更にはアルカリ脱脂後、硫酸もしくは硝酸を用
いて表面を酸洗しても良い。
【００２１】本処理の適用箇所として、Ａｌ板連続焼鈍
処理ラインの焼鈍炉設備の後に本無機化合物潤滑皮膜処
理設備を設置し、Ａｌ合金板コイルを通板しながら連続
的に処理しても良い。また、Ａｌ合金板を一端、切り板
に切断した後、非連続的（バッチ処理方式）にて本無機
化合物潤滑皮膜処理をしても良い。
処理ラインの焼鈍炉設備の後に本無機化合物潤滑皮膜処
理設備を設置し、Ａｌ合金板コイルを通板しながら連続
的に処理しても良い。また、Ａｌ合金板を一端、切り板
に切断した後、非連続的（バッチ処理方式）にて本無機
化合物潤滑皮膜処理をしても良い。
【００２２】本発明のＡｌ合金板表面に結晶サイズが１
μｍ以下でかつ個々の結晶間隔が２μｍ以下のＺｎもし
くはＺｎ系合金めっき層を、付着量０．１〜１０ｇ／ｍ
2で形成させ、その上層に本発明の無機化合物潤滑皮膜
を形成させる。ＺｎもしくはＺｎ系合金の電気めっき層
形成させることで、リン酸亜鉛処理性及び塗装後の耐食
性を向上させ、又、本発明の無機化合物潤滑皮膜をＡｌ
板表面に容易に形成させやすくすることができる。
μｍ以下でかつ個々の結晶間隔が２μｍ以下のＺｎもし
くはＺｎ系合金めっき層を、付着量０．１〜１０ｇ／ｍ
2で形成させ、その上層に本発明の無機化合物潤滑皮膜
を形成させる。ＺｎもしくはＺｎ系合金の電気めっき層
形成させることで、リン酸亜鉛処理性及び塗装後の耐食
性を向上させ、又、本発明の無機化合物潤滑皮膜をＡｌ
板表面に容易に形成させやすくすることができる。
【００２３】自動車ボディーシートを自動車工場で塗装
前処理する際に適用されるリン酸塩処理工程において、
個々のめっき結晶がリン酸塩皮膜の結晶核となる為、め
っき結晶サイズが１μｍを超えるか又は個々の結晶間隔
が２μｍを超える場合はリン酸塩結晶がＡｌ板表面に疎
に形成されることとなり、リン酸塩処理性が低下する。
従って、結晶サイズが１μｍ以下でかつ個々の結晶間隔
が２μｍ以下とする。ここで結晶間隔とは隣りあうめっ
き結晶の外縁と外縁の間の距離を意味する。又、めっき
付着量が０．１ｇ／ｍ2 未満の場合は、めっき結晶中の
Ｚｎ溶解によるリン酸塩皮膜形成能が不十分であり均一
微細で緻密なリン酸塩結晶皮膜が得らない。又、塗装後
の耐食性改善効果も得られない。逆に、１０ｇ／ｍ2 を
超える場合は改善効果が飽和するばかりでなく製造コス
ト高となり経済的でない。従ってめっき付着量は付着量
０．１〜１０ｇ／ｍ2 で形成させる。
前処理する際に適用されるリン酸塩処理工程において、
個々のめっき結晶がリン酸塩皮膜の結晶核となる為、め
っき結晶サイズが１μｍを超えるか又は個々の結晶間隔
が２μｍを超える場合はリン酸塩結晶がＡｌ板表面に疎
に形成されることとなり、リン酸塩処理性が低下する。
従って、結晶サイズが１μｍ以下でかつ個々の結晶間隔
が２μｍ以下とする。ここで結晶間隔とは隣りあうめっ
き結晶の外縁と外縁の間の距離を意味する。又、めっき
付着量が０．１ｇ／ｍ2 未満の場合は、めっき結晶中の
Ｚｎ溶解によるリン酸塩皮膜形成能が不十分であり均一
微細で緻密なリン酸塩結晶皮膜が得らない。又、塗装後
の耐食性改善効果も得られない。逆に、１０ｇ／ｍ2 を
超える場合は改善効果が飽和するばかりでなく製造コス
ト高となり経済的でない。従ってめっき付着量は付着量
０．１〜１０ｇ／ｍ2 で形成させる。
【００２４】めっきの種類としてはＺｎまたはＺｎ系合
金とする。ここで、Ｚｎ系合金とは特に限定されるもの
ではないがＺｎとＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏの１種又は２種以上
の合金からなるものが良い。Ｚｎはリン酸塩処理の工程
で処理浴中のリン酸と反応しＡｌ板表面上にリン酸塩結
晶を析出させる作用を有する。Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏはそれ
ぞれＺｎと合金させることにより、めっき層の硬度を増
しプレス成形時の摺動性改善効果が得られる。 めっき
皮膜の形成方法としては、例えばＡｌ合金板をｐＨ９〜
１２のアルカリ脱脂浴中に浸漬処理、水洗した後、フッ
素イオン濃度が１〜２０ｇ／ｌ、ｐＨ３〜５の酸性亜鉛
系めっき浴に浸漬し、ＺｎもしくはＺｎ系合金めっき層
を置換もしくは電気めっきを行う方法が適用できる。
金とする。ここで、Ｚｎ系合金とは特に限定されるもの
ではないがＺｎとＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏの１種又は２種以上
の合金からなるものが良い。Ｚｎはリン酸塩処理の工程
で処理浴中のリン酸と反応しＡｌ板表面上にリン酸塩結
晶を析出させる作用を有する。Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏはそれ
ぞれＺｎと合金させることにより、めっき層の硬度を増
しプレス成形時の摺動性改善効果が得られる。 めっき
皮膜の形成方法としては、例えばＡｌ合金板をｐＨ９〜
１２のアルカリ脱脂浴中に浸漬処理、水洗した後、フッ
素イオン濃度が１〜２０ｇ／ｌ、ｐＨ３〜５の酸性亜鉛
系めっき浴に浸漬し、ＺｎもしくはＺｎ系合金めっき層
を置換もしくは電気めっきを行う方法が適用できる。
【００２５】（実施例）以下、本発明を実施例によりさ
らに具体的に説明する。表１に示す各種組成のＡｌ合金
を熱間圧延、冷間圧延にて１ｍｍとした後、溶体化熱処
理を行った。その後、Ａｌ合金板をアルカリ脱脂処理と
して日本パーカーライジング製ＦＣ３１５ ２０ｇ／ｌ
の処理浴に７０℃、１０秒間の浸漬処理を施し水洗し
た。その後、一部材料については硫酸亜鉛とフッ化アン
モニウムを含有するめっき浴でめっき結晶サイズが１μ
ｍ以下、結晶間隔が２μｍ以下のめっき皮膜を形成さ
せ、表１に示す各種組成の無機化合物潤滑皮膜処理を温
度６０℃、浸漬時間３０秒にて実施し水洗乾燥し自動車
ボディーパネル用Ａｌ合金板を作製した。無機潤滑皮膜
量は蛍光Ｘ線分析にてＭｎ、Ｐ付着量として測定した。
表１にＡｌ合金板の組成とめっき付着量、無機化合物皮
膜処理液組成、皮膜量測定結果の一覧を示す。
らに具体的に説明する。表１に示す各種組成のＡｌ合金
を熱間圧延、冷間圧延にて１ｍｍとした後、溶体化熱処
理を行った。その後、Ａｌ合金板をアルカリ脱脂処理と
して日本パーカーライジング製ＦＣ３１５ ２０ｇ／ｌ
の処理浴に７０℃、１０秒間の浸漬処理を施し水洗し
た。その後、一部材料については硫酸亜鉛とフッ化アン
モニウムを含有するめっき浴でめっき結晶サイズが１μ
ｍ以下、結晶間隔が２μｍ以下のめっき皮膜を形成さ
せ、表１に示す各種組成の無機化合物潤滑皮膜処理を温
度６０℃、浸漬時間３０秒にて実施し水洗乾燥し自動車
ボディーパネル用Ａｌ合金板を作製した。無機潤滑皮膜
量は蛍光Ｘ線分析にてＭｎ、Ｐ付着量として測定した。
表１にＡｌ合金板の組成とめっき付着量、無機化合物皮
膜処理液組成、皮膜量測定結果の一覧を示す。
【００２６】得られたＡｌ合金板は、プレス成型性評価
として出光興産製鋼板用防錆油Ｚ３を塗布後、円筒深絞
り試験（ＴＺＰ試験）を実施し限界深絞り比（ＬＤＲ）
を測定した。限界絞り比ＬＤＲが２．０以上を合格とし
た。
として出光興産製鋼板用防錆油Ｚ３を塗布後、円筒深絞
り試験（ＴＺＰ試験）を実施し限界深絞り比（ＬＤＲ）
を測定した。限界絞り比ＬＤＲが２．０以上を合格とし
た。
【００２７】
【表１】
【００２８】本発明例であるＮｏ．１〜６は、本発明に
示される組成範囲のＡｌ合金板表面に直接無機化合物潤
滑皮膜を形成させたもので何れも良好なプレス成型性を
示す。又、本発明例であるＮｏ．７，Ｎｏ．８は本発明
に示されるＡｌ合金表面にめっき皮膜を一端形成させた
後、無機化合物潤滑皮膜を形成させたもので何れも良好
なプレス成型性を示す。これに対し、比較例であるＮ
ｏ．９は、無機潤滑処理浴中にフッ化物が含まれていな
かった為、皮膜量が不足しプレス成型性が不良である。
比較例Ｎｏ．１０は無機化合物潤滑皮膜を形成しなかっ
た場合でプレス成型性が不良である。
示される組成範囲のＡｌ合金板表面に直接無機化合物潤
滑皮膜を形成させたもので何れも良好なプレス成型性を
示す。又、本発明例であるＮｏ．７，Ｎｏ．８は本発明
に示されるＡｌ合金表面にめっき皮膜を一端形成させた
後、無機化合物潤滑皮膜を形成させたもので何れも良好
なプレス成型性を示す。これに対し、比較例であるＮ
ｏ．９は、無機潤滑処理浴中にフッ化物が含まれていな
かった為、皮膜量が不足しプレス成型性が不良である。
比較例Ｎｏ．１０は無機化合物潤滑皮膜を形成しなかっ
た場合でプレス成型性が不良である。
【００２９】
【発明の効果】本発明により、自動車ボディーパネル用
のプレス成型性に優れるＡｌ合金板及びその製造方法を
提供することができ、本発明は自動車部材へのＡｌ合金
板適用を拡大し自動車軽量化に大きく貢献でき、その産
業上の価値は極めて高い。
のプレス成型性に優れるＡｌ合金板及びその製造方法を
提供することができ、本発明は自動車部材へのＡｌ合金
板適用を拡大し自動車軽量化に大きく貢献でき、その産
業上の価値は極めて高い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 健 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K026 AA07 AA09 AA11 AA12 AA22 BA03 BA04 BA08 BB04 BB09 CA16 CA18 CA23 CA26 CA28 DA02 DA03 DA06 DA11 DA13 DA16 4K044 AA06 AB02 BA10 BA12 BA17 BA19 BB03 BC05 CA15 CA16 CA18 CA53
Claims (6)
- 【請求項１】 基材のＡｌ合金板が、質量％で、 Ｍｇ：２〜６％を含有し、残部Ａｌおよび不可避不純物
からなり、Ｍｎ、Ｐの１種または２種を含有する酸化
物、水酸化物の一方もしくは両方と、不可避的に含有さ
れるフッ化物とからなる無機化合物潤滑皮膜を、その片
面あたりの皮膜量がＭｎ、Ｐともに１〜２００ｍｇ／ｍ
2 となるとなるように、片面または両面に有することを
特徴とするプレス成型性に優れたＡｌ合金板。 - 【請求項２】 基材のＡｌ合金板が、質量％で、 Ｍｇ：０．１〜２．５％、 Ｓｉ：０．１〜２．５％を含有し、残部Ａｌおよび不可
避不純物からなり、Ｍｎ、Ｐの１種または２種を含有す
る酸化物、水酸化物の一方もしくは両方と、不可避的に
含有されるフッ化物とからなる無機化合物潤滑皮膜を、
その片面あたりの皮膜量がＭｎ、Ｐともに１〜２００ｍ
ｇ／ｍ2 となるとなるように、片面または両面に有する
ことを特徴とするプレス成型性に優れたＡｌ合金板。 - 【請求項３】 基材のＡｌ合金板が、質量％で、さら
に、 Ｃｕ：０．０１〜１．２％を含有することを特徴とする
請求項１または２に記載のプレス成型性に優れたＡｌ合
金板。 - 【請求項４】 基材のＡｌ合金板が、片面または両面の
表面に前記無機化合物潤滑皮膜の下層として、結晶サイ
ズが１μｍ以下でかつ個々の結晶間隔が２μｍ以下のＺ
ｎもしくはＺｎ系合金めっき層を、付着量０．１〜１０
ｇ／ｍ2 で有することを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれか１項に記載のプレス成型性に優れたＡｌ合金板。 - 【請求項５】 前記無機化合物潤滑被膜が、リン酸、リ
ン酸塩の１種または２種および過マンガン酸塩と、不可
避的に含有されるフッ化物とからなることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプレス成型性に
優れたＡｌ合金板。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
プレス成型性に優れたＡｌ合金板の製造方法において、 基材のＡｌ合金板を、リン酸、リン酸塩の１種または２
種および過マンガン酸塩と、さらにフッ化物を含有する
水溶液で処理した後、水洗、乾燥することを特徴とする
プレス成型性に優れたＡｌ合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001142169A JP4638619B2 (ja) | 2000-10-30 | 2001-05-11 | プレス成型性に優れたＡｌ合金板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-330802 | 2000-10-30 | ||
| JP2000330802 | 2000-10-30 | ||
| JP2001142169A JP4638619B2 (ja) | 2000-10-30 | 2001-05-11 | プレス成型性に優れたＡｌ合金板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002206175A true JP2002206175A (ja) | 2002-07-26 |
| JP4638619B2 JP4638619B2 (ja) | 2011-02-23 |
Family
ID=26603048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001142169A Expired - Fee Related JP4638619B2 (ja) | 2000-10-30 | 2001-05-11 | プレス成型性に優れたＡｌ合金板およびその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4638619B2 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04304383A (ja) * | 1991-03-30 | 1992-10-27 | Nippon Steel Corp | プレス成形性、化成処理性、溶接性に優れたアルミニウム板 |
| JPH05106059A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-04-27 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | アルミニウム帯板の連続亜鉛被覆処理方法 |
| JPH08277434A (ja) * | 1995-04-05 | 1996-10-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | リン酸亜鉛処理性に優れた成形用アルミニウム合金 |
| JPH08281208A (ja) * | 1995-04-07 | 1996-10-29 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | アルミニウム合金研削部の塗装前処理方法 |
| JPH11117077A (ja) * | 1997-10-15 | 1999-04-27 | Nippon Steel Corp | 耐糸錆性に優れたＭｇ含有アルミニウム合金処理板 |
| JPH11350158A (ja) * | 1998-06-12 | 1999-12-21 | Nippon Steel Corp | 成形性及び塗装後密着性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板 |
-
2001
- 2001-05-11 JP JP2001142169A patent/JP4638619B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04304383A (ja) * | 1991-03-30 | 1992-10-27 | Nippon Steel Corp | プレス成形性、化成処理性、溶接性に優れたアルミニウム板 |
| JPH05106059A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-04-27 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | アルミニウム帯板の連続亜鉛被覆処理方法 |
| JPH08277434A (ja) * | 1995-04-05 | 1996-10-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | リン酸亜鉛処理性に優れた成形用アルミニウム合金 |
| JPH08281208A (ja) * | 1995-04-07 | 1996-10-29 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | アルミニウム合金研削部の塗装前処理方法 |
| JPH11117077A (ja) * | 1997-10-15 | 1999-04-27 | Nippon Steel Corp | 耐糸錆性に優れたＭｇ含有アルミニウム合金処理板 |
| JPH11350158A (ja) * | 1998-06-12 | 1999-12-21 | Nippon Steel Corp | 成形性及び塗装後密着性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板 |
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|---|---|
| JP4638619B2 (ja) | 2011-02-23 |
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