JP3200523B2 - グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法 - Google Patents
グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法Info
- Publication number
- JP3200523B2 JP3200523B2 JP27015494A JP27015494A JP3200523B2 JP 3200523 B2 JP3200523 B2 JP 3200523B2 JP 27015494 A JP27015494 A JP 27015494A JP 27015494 A JP27015494 A JP 27015494A JP 3200523 B2 JP3200523 B2 JP 3200523B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- color
- age
- aluminum alloy
- hours
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
- C25D11/14—Producing integrally coloured layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、陽極酸化を施して使用
される用途のアルミニウム合金押出形材、特に装飾性が
要求されるサッシ、カーテンウォール、門扉等の建築内
外装用形材、あるいはオーディオ機器等の電気製品フレ
ームなどに使用されるグレー発色用時効硬化型アルミニ
ウム合金押出形材及びその製造方法に関するものであ
る。
される用途のアルミニウム合金押出形材、特に装飾性が
要求されるサッシ、カーテンウォール、門扉等の建築内
外装用形材、あるいはオーディオ機器等の電気製品フレ
ームなどに使用されるグレー発色用時効硬化型アルミニ
ウム合金押出形材及びその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、建
築用アルミニウム合金押出形材としては、耐食性が良い
こと、強度が高いこと、及び押出性がよいことから、J
ISA6000系、特に6063合金が多く用いられて
きた。これらの合金は、通常、陽極酸化処理を施して用
いられるが、その色はアルミニウム特有の銀白色(シル
バー)であり、さらに装飾性を高めるためNi、Co、
Sn等を含む電解液中で二次電解着色を行うが、これら
の色もブロンズ系の同系色に限られていた。一方、上記
以外の各種色調を有する建築用部材の需要も強く、特に
近年は落ちついた色調、質感を有する無彩色系のグレー
色が要求されている。
築用アルミニウム合金押出形材としては、耐食性が良い
こと、強度が高いこと、及び押出性がよいことから、J
ISA6000系、特に6063合金が多く用いられて
きた。これらの合金は、通常、陽極酸化処理を施して用
いられるが、その色はアルミニウム特有の銀白色(シル
バー)であり、さらに装飾性を高めるためNi、Co、
Sn等を含む電解液中で二次電解着色を行うが、これら
の色もブロンズ系の同系色に限られていた。一方、上記
以外の各種色調を有する建築用部材の需要も強く、特に
近年は落ちついた色調、質感を有する無彩色系のグレー
色が要求されている。
【0003】陽極酸化処理によりグレー発色をする合金
としては、従来からAl−Fe系、Al−Si系合金、
あるいはMgを添加して時効硬化型合金としたAl−M
g−Si合金が知られている。これらのうち、発色元素
としてFeを含む合金の場合、濃色化するためにFe量
を増加させると強度が低下し、また粗大なAl−Fe化
合物を形成ししかも不均一に分布するため、陽極酸化時
に色むらを発生する等の問題があった。
としては、従来からAl−Fe系、Al−Si系合金、
あるいはMgを添加して時効硬化型合金としたAl−M
g−Si合金が知られている。これらのうち、発色元素
としてFeを含む合金の場合、濃色化するためにFe量
を増加させると強度が低下し、また粗大なAl−Fe化
合物を形成ししかも不均一に分布するため、陽極酸化時
に色むらを発生する等の問題があった。
【0004】また、発色元素としてSiを含む合金の場
合、通常の熱処理条件、押出条件では発色に寄与する微
細な析出Siの量が少なく、濃色化が困難であった。さ
らに陽極酸化皮膜を厚くすることにより濃色化は可能で
あるが、陽極酸化処理に多量の電力を必要とし経済的で
はないこと、及び膜厚の増加とともに黄色味と赤味が増
し、本来目的としている無彩色系とは異なる色調になる
ことが問題であった。特にMgを添加した時効硬化型合
金の場合、時効処理時のMg2 Siの析出反応によって
発色元素であるSiが消費されること、微細な析出Si
の均一な分散化が困難なことなど、冶金学的な要素が複
雑に絡み合うため、強度を含め、希望する色調、濃さを
安定して再現性良く得ることは極めて困難であった。
合、通常の熱処理条件、押出条件では発色に寄与する微
細な析出Siの量が少なく、濃色化が困難であった。さ
らに陽極酸化皮膜を厚くすることにより濃色化は可能で
あるが、陽極酸化処理に多量の電力を必要とし経済的で
はないこと、及び膜厚の増加とともに黄色味と赤味が増
し、本来目的としている無彩色系とは異なる色調になる
ことが問題であった。特にMgを添加した時効硬化型合
金の場合、時効処理時のMg2 Siの析出反応によって
発色元素であるSiが消費されること、微細な析出Si
の均一な分散化が困難なことなど、冶金学的な要素が複
雑に絡み合うため、強度を含め、希望する色調、濃さを
安定して再現性良く得ることは極めて困難であった。
【0005】したがって、本発明の目的は、上記のよう
な課題を解決し、JISA6063T5処理合金と同等
の強度を有し、しかも陽極酸化処理によって無彩色系の
濃いグレー色を発現する時効硬化型アルミニウム合金形
材を提供することにある。さらに本発明の目的は、陽極
酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に安定して再現
性良く発色する高強度の時効硬化型アルミニウム合金形
材を生産性良く製造できる方法を提供することにある。
な課題を解決し、JISA6063T5処理合金と同等
の強度を有し、しかも陽極酸化処理によって無彩色系の
濃いグレー色を発現する時効硬化型アルミニウム合金形
材を提供することにある。さらに本発明の目的は、陽極
酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に安定して再現
性良く発色する高強度の時効硬化型アルミニウム合金形
材を生産性良く製造できる方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明によれば、Si 0.9〜3.0wt%、M
g 0.3〜0.6wt%、Fe 0.3wt%未満を
含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる合金ビ
レット、または上記成分の他にTi 0.005〜0.
1wt%単独もしくはB 0.001〜0.02wt%
と組み合わせて含有してなる合金ビレットを、350〜
480℃で2〜12時間均熱化処理を施し、ビレット温
度380〜450℃の範囲で押出加工した後、170〜
200℃の範囲で2〜8時間時効処理することによっ
て、金属Si析出物のうちその大きさが0.1〜2μm
の析出物が全個数の85%以上で均一に分布し、陽極酸
化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する押出形
材を得ることを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金
押出形材の製造方法が提供される。
め、本発明によれば、Si 0.9〜3.0wt%、M
g 0.3〜0.6wt%、Fe 0.3wt%未満を
含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる合金ビ
レット、または上記成分の他にTi 0.005〜0.
1wt%単独もしくはB 0.001〜0.02wt%
と組み合わせて含有してなる合金ビレットを、350〜
480℃で2〜12時間均熱化処理を施し、ビレット温
度380〜450℃の範囲で押出加工した後、170〜
200℃の範囲で2〜8時間時効処理することによっ
て、金属Si析出物のうちその大きさが0.1〜2μm
の析出物が全個数の85%以上で均一に分布し、陽極酸
化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する押出形
材を得ることを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金
押出形材の製造方法が提供される。
【0007】さらに本発明によれば、前記方法により、
Si 0.9〜3.0wt%、Mg0.3〜0.6wt
%、Fe 0.3wt%未満を含有し、残部がAl及び
不可避的不純物からなり、あるいは、Si 0.9〜
3.0wt%、Mg 0.3〜0.6wt%、Fe
0.3wt%未満、及びTi 0.005〜0.1wt
%単独もしくはB 0.001〜0.02wt%と組み
合わせて含有し、残部がAl及び不可避的不純物からな
り、金属Si析出物のうちその大きさが0.1〜2μm
の析出物が全個数の85%以上で均一に分布しており、
陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する
ことを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金押出形材
が提供される。なお、本明細書中で言う無彩色系の濃い
グレー色とは、JIS Z 8729に規定される物体
色の表示方法で表現した明度指数L* (明度:エルスタ
ー)、及びクロマティクネス指数a* (緑味〜赤味:エ
ースター)、b* (青味〜黄味:ビースター)の値が、
それぞれ45<L* <80、−1<a* <1、0<b*
<2の色調と定義される。
Si 0.9〜3.0wt%、Mg0.3〜0.6wt
%、Fe 0.3wt%未満を含有し、残部がAl及び
不可避的不純物からなり、あるいは、Si 0.9〜
3.0wt%、Mg 0.3〜0.6wt%、Fe
0.3wt%未満、及びTi 0.005〜0.1wt
%単独もしくはB 0.001〜0.02wt%と組み
合わせて含有し、残部がAl及び不可避的不純物からな
り、金属Si析出物のうちその大きさが0.1〜2μm
の析出物が全個数の85%以上で均一に分布しており、
陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する
ことを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金押出形材
が提供される。なお、本明細書中で言う無彩色系の濃い
グレー色とは、JIS Z 8729に規定される物体
色の表示方法で表現した明度指数L* (明度:エルスタ
ー)、及びクロマティクネス指数a* (緑味〜赤味:エ
ースター)、b* (青味〜黄味:ビースター)の値が、
それぞれ45<L* <80、−1<a* <1、0<b*
<2の色調と定義される。
【0008】
【発明の作用及び態様】本発明者らは、前記した目的を
達成するために種々実験・検討を重ねた結果、時効硬化
型アルミニウム合金において、合金組成及び製造方法を
適切に制御することにより、JISA6063 T5処
理合金と同等の強度を有し、しかも陽極酸化処理によっ
て無彩色系の濃いグレー色を発現する時効硬化型アルミ
ニウム合金押出形材が得られることを見い出し、本発明
を完成するに至った。すなわち、本発明の特徴は、原材
料としてSi 0.9〜3.0wt%、Mg0.3〜
0.6wt%、Fe 0.3wt%未満を含有し、残部
がAl及び不可避的不純物からなる合金ビレット、また
は上記成分の他にTi 0.005〜0.1wt%単独
もしくはB 0.001〜0.02wt%と組み合わせ
て含有してなる合金ビレットを用いると共に、これを3
50〜480℃で2〜12時間均熱化処理を施し、ビレ
ット温度380〜450℃の範囲で押出加工した後、1
70〜200℃の範囲で2〜8時間時効処理することに
あり、この特定組成の原材料(合金ビレット)と特定範
囲の熱処理・押出加工など製造条件の組合せにより、金
属Si析出物のうちその大きさが0.1〜2μmの析出
物が全個数の85%以上で均一に分布し、陽極酸化後の
色調が無彩色系の濃いグレー色、すなわち45<L* <
80、−1<a* <1、0<b* <2の範囲の色調に発
色する押出形材を得るものである。
達成するために種々実験・検討を重ねた結果、時効硬化
型アルミニウム合金において、合金組成及び製造方法を
適切に制御することにより、JISA6063 T5処
理合金と同等の強度を有し、しかも陽極酸化処理によっ
て無彩色系の濃いグレー色を発現する時効硬化型アルミ
ニウム合金押出形材が得られることを見い出し、本発明
を完成するに至った。すなわち、本発明の特徴は、原材
料としてSi 0.9〜3.0wt%、Mg0.3〜
0.6wt%、Fe 0.3wt%未満を含有し、残部
がAl及び不可避的不純物からなる合金ビレット、また
は上記成分の他にTi 0.005〜0.1wt%単独
もしくはB 0.001〜0.02wt%と組み合わせ
て含有してなる合金ビレットを用いると共に、これを3
50〜480℃で2〜12時間均熱化処理を施し、ビレ
ット温度380〜450℃の範囲で押出加工した後、1
70〜200℃の範囲で2〜8時間時効処理することに
あり、この特定組成の原材料(合金ビレット)と特定範
囲の熱処理・押出加工など製造条件の組合せにより、金
属Si析出物のうちその大きさが0.1〜2μmの析出
物が全個数の85%以上で均一に分布し、陽極酸化後の
色調が無彩色系の濃いグレー色、すなわち45<L* <
80、−1<a* <1、0<b* <2の範囲の色調に発
色する押出形材を得るものである。
【0009】以下、本発明について詳しく説明すると、
まず合金ビレットとしては、前記したように、Si
0.9〜3.0wt%、Mg 0.3〜0.6wt%、
Fe0.3wt%未満を含有し、さらに必要に応じてT
i0.005〜0.1wt%単独もしくはB 0.00
1〜0.02wt%と組み合わせて含み、残部がAl及
び不可避的な不純物からなる組成のものを用いる。そこ
で、以下に上記金属成分の限定理由について説明する。
まず合金ビレットとしては、前記したように、Si
0.9〜3.0wt%、Mg 0.3〜0.6wt%、
Fe0.3wt%未満を含有し、さらに必要に応じてT
i0.005〜0.1wt%単独もしくはB 0.00
1〜0.02wt%と組み合わせて含み、残部がAl及
び不可避的な不純物からなる組成のものを用いる。そこ
で、以下に上記金属成分の限定理由について説明する。
【0010】Siは、時効処理により形材の強度を向上
させるとともに、陽極酸化時に金属Si粒子として陽極
酸化皮膜中に均一に分布しグレー発色に寄与する重要な
元素である。すなわち、押出加工後の時効処理において
Mgと結合してMg2 Siを形成し、形材の強度を保証
する。一方、残りのSiは陽極酸化処理によって酸化さ
れずに金属Siとして皮膜中に残存し、この金属Siが
光を吸収することによってグレー色を発現する。グレー
発色させるためには、合金中のSi量は化学量論的にM
g量に対して重量比で0.6以上必要であるが、濃いグ
レー色を得るためには1.5以上が好ましい。したがっ
て、添加するSi量は、後述するMg量から0.9wt
%以上とする必要がある。一方、Si量が3wt%を越
えると、濃色化の度合いは増すが、陽極酸化後の皮膜の
耐食性が不十分となり、さらに黄色味が増すことから、
本発明の目的である無彩色系とは異なる色調となる。
させるとともに、陽極酸化時に金属Si粒子として陽極
酸化皮膜中に均一に分布しグレー発色に寄与する重要な
元素である。すなわち、押出加工後の時効処理において
Mgと結合してMg2 Siを形成し、形材の強度を保証
する。一方、残りのSiは陽極酸化処理によって酸化さ
れずに金属Siとして皮膜中に残存し、この金属Siが
光を吸収することによってグレー色を発現する。グレー
発色させるためには、合金中のSi量は化学量論的にM
g量に対して重量比で0.6以上必要であるが、濃いグ
レー色を得るためには1.5以上が好ましい。したがっ
て、添加するSi量は、後述するMg量から0.9wt
%以上とする必要がある。一方、Si量が3wt%を越
えると、濃色化の度合いは増すが、陽極酸化後の皮膜の
耐食性が不十分となり、さらに黄色味が増すことから、
本発明の目的である無彩色系とは異なる色調となる。
【0011】ところで、合金中の金属Siは、鋳造凝固
時の晶出Si粒子と均熱化処理時に析出する析出Si粒
子に分けられるが、晶出Siはその大きさが数μm〜3
0μmと大きく、発色に寄与しないことが知られてい
る。これに対し、析出Siは均熱化処理条件にもよる
が、一般的に粒子径が小さくかつその数が多いことか
ら、入射光の吸収点として有効に働く。本発明者らは、
添加Si量と析出Si粒子径及び濃色化との度合いを綿
密に検討した結果、少ないSi量で最も有効に働かせ濃
色のグレー色を得るためには、析出粒子のうちその粒径
が0.1〜2μmの範囲のものが全体の85%以上存在
することが必要であるという知見を得た。
時の晶出Si粒子と均熱化処理時に析出する析出Si粒
子に分けられるが、晶出Siはその大きさが数μm〜3
0μmと大きく、発色に寄与しないことが知られてい
る。これに対し、析出Siは均熱化処理条件にもよる
が、一般的に粒子径が小さくかつその数が多いことか
ら、入射光の吸収点として有効に働く。本発明者らは、
添加Si量と析出Si粒子径及び濃色化との度合いを綿
密に検討した結果、少ないSi量で最も有効に働かせ濃
色のグレー色を得るためには、析出粒子のうちその粒径
が0.1〜2μmの範囲のものが全体の85%以上存在
することが必要であるという知見を得た。
【0012】図1乃至図3は、種々のSi含有量のアル
ミニウム合金押出形材の析出Si粒子の粒度分布につい
て透過電子顕微鏡で調べた具体的な実例である。なお、
析出Siの粒子径と個数は、透過電子顕微鏡で任意の部
分を数か所写真撮影し、粒径別に個数を積算したもので
ある。また、各押出形材はAl−xSi(x=0.9,
1.8又は3.0wt%)−0.55Mg−0.15F
e−0.01Tiの組成の合金ビレットを400℃で7
時間均熱化処理し、ビレット温度430℃で押出加工し
た後、190℃で4時間T5時効処理したものである。
いずれの組成の場合でも、析出粒子径0.1〜2μmの
範囲のものが全体の85%以上存在していることがわか
る。一方、析出粒子径が2μm以上のものが多い場合に
は、図1乃至図3に示すものに比べ、濃色化の度合いは
小さく薄いグレー色となる。また、析出粒子径が0.1
μm未満のものが多い場合には黄色味を帯び、本発明の
無彩色系のグレー色とは異なる色調となった。このよう
に、析出Siの85%以上が粒子径0.1〜2μmの範
囲のSi析出粒子を合金中に均一に分散させることが本
発明の大きな要点である。
ミニウム合金押出形材の析出Si粒子の粒度分布につい
て透過電子顕微鏡で調べた具体的な実例である。なお、
析出Siの粒子径と個数は、透過電子顕微鏡で任意の部
分を数か所写真撮影し、粒径別に個数を積算したもので
ある。また、各押出形材はAl−xSi(x=0.9,
1.8又は3.0wt%)−0.55Mg−0.15F
e−0.01Tiの組成の合金ビレットを400℃で7
時間均熱化処理し、ビレット温度430℃で押出加工し
た後、190℃で4時間T5時効処理したものである。
いずれの組成の場合でも、析出粒子径0.1〜2μmの
範囲のものが全体の85%以上存在していることがわか
る。一方、析出粒子径が2μm以上のものが多い場合に
は、図1乃至図3に示すものに比べ、濃色化の度合いは
小さく薄いグレー色となる。また、析出粒子径が0.1
μm未満のものが多い場合には黄色味を帯び、本発明の
無彩色系のグレー色とは異なる色調となった。このよう
に、析出Siの85%以上が粒子径0.1〜2μmの範
囲のSi析出粒子を合金中に均一に分散させることが本
発明の大きな要点である。
【0013】Mgは時効硬化型アルミニウム合金では必
須元素であり、製造工程の最終時効熱処理時にMg2 S
iとして析出することにより強度を保証する。Mg量が
0.3%未満では、目的とする6063 T5処理材な
みの強度は得られない。したがって、Mg量の下限は
0.3wt%とする必要がある。一方、0.6wt%を
越えると、強度は高くなるが、極端に押出性が低下し、
また析出したMg2 Siが陽極酸化皮膜中に多量に存在
することにより発色状態が変化し、黄色味を帯びてくる
ため、好ましくない。
須元素であり、製造工程の最終時効熱処理時にMg2 S
iとして析出することにより強度を保証する。Mg量が
0.3%未満では、目的とする6063 T5処理材な
みの強度は得られない。したがって、Mg量の下限は
0.3wt%とする必要がある。一方、0.6wt%を
越えると、強度は高くなるが、極端に押出性が低下し、
また析出したMg2 Siが陽極酸化皮膜中に多量に存在
することにより発色状態が変化し、黄色味を帯びてくる
ため、好ましくない。
【0014】Feは合金鋳造時の鋳造割れを緩和し、鋳
造速度を向上させる為に添加される。しかし、0.3w
t%以上添加すると、粗大なAl−Fe系金属間化合物
の生成により、色むらの原因となり均一な発色が損なわ
れると共に、強度も低下することから、Fe量の上限は
0.3wt%とする必要がある。なお、Fe添加による
上記効果を十分に発揮させるためには、Fe量は0.0
1wt%以上とすることが好ましい。
造速度を向上させる為に添加される。しかし、0.3w
t%以上添加すると、粗大なAl−Fe系金属間化合物
の生成により、色むらの原因となり均一な発色が損なわ
れると共に、強度も低下することから、Fe量の上限は
0.3wt%とする必要がある。なお、Fe添加による
上記効果を十分に発揮させるためには、Fe量は0.0
1wt%以上とすることが好ましい。
【0015】本発明においては、前記成分の他に、結晶
粒を微細化して、押出加工性を向上させるために、Ti
単独あるいはTiとBを組み合わせて添加することがで
きる。しかしながら、Ti、B含有の母合金の価格は通
常のアルミニウム合金に比べて高いため、経済コストを
考慮しながら選択する必要がある。また添加する場合、
Tiが0.005wt%未満では上記の効果が発揮され
ず、一方、0.1wt%を越えると、粗大なTiAl3
の生成により、形材表面にストリークやケズレを発生し
外観を損なう可能性があるため、0.005〜0.1w
t%とする必要がある。Tiと組み合わせて添加するB
も同様の理由で0.001〜0.02wt%とする必要
がある。
粒を微細化して、押出加工性を向上させるために、Ti
単独あるいはTiとBを組み合わせて添加することがで
きる。しかしながら、Ti、B含有の母合金の価格は通
常のアルミニウム合金に比べて高いため、経済コストを
考慮しながら選択する必要がある。また添加する場合、
Tiが0.005wt%未満では上記の効果が発揮され
ず、一方、0.1wt%を越えると、粗大なTiAl3
の生成により、形材表面にストリークやケズレを発生し
外観を損なう可能性があるため、0.005〜0.1w
t%とする必要がある。Tiと組み合わせて添加するB
も同様の理由で0.001〜0.02wt%とする必要
がある。
【0016】上記組成の合金ビレットは、本発明に従っ
て熱処理及び押出加工に付される。具体的には前記組成
の合金組成の溶湯を常法に従って鋳造し、その後350
〜480℃の範囲で2〜12時間均熱化処理を施し、ビ
レット温度380〜450℃の範囲で押出加工した後、
170〜200℃の範囲で2〜8時間時効処理すること
によって、金属Si析出物のうちその大きさが0.1〜
2μmの析出物が全個数の85%以上で均一に分布し、
陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する
アルミニウム合金押出形材が得られる。以下、各工程に
ついて詳しく説明する。
て熱処理及び押出加工に付される。具体的には前記組成
の合金組成の溶湯を常法に従って鋳造し、その後350
〜480℃の範囲で2〜12時間均熱化処理を施し、ビ
レット温度380〜450℃の範囲で押出加工した後、
170〜200℃の範囲で2〜8時間時効処理すること
によって、金属Si析出物のうちその大きさが0.1〜
2μmの析出物が全個数の85%以上で均一に分布し、
陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する
アルミニウム合金押出形材が得られる。以下、各工程に
ついて詳しく説明する。
【0017】鋳造後の均熱化処理工程は、アルミニウム
中に固溶したSiを微細に析出させ、後の陽極酸化時に
濃いグレー色を発現させるための重要な工程である。適
正な処理条件を選択することにり、発色に寄与する析出
Siの粒径を制御し、同一Si量で最も効率よく濃色化
を達成することが重要である。処理温度が350℃未満
では、析出Siの粒子径が0.1μm以下のものが多く
なり、色調が黄色味を帯びるようになるため適切ではな
い。また、Mg2 Siが粗大に析出し、後の押出加工時
に再固溶しきれずに最終形材の強度が低下する恐れがあ
る。一方、処理温度が480℃を越えると、金属Siの
析出反応が促進され、粒径が2μm以上に成長し、発色
に寄与しなくなり、同一組成でも淡色化するようにな
る。したがって、均熱化の処理温度は350〜480℃
の範囲にする必要があり、処理時間も各温度に対応させ
て2〜12時間の範囲にする必要がある。さらに安定し
た色調を得るためには、処理温度380〜430℃、処
理時間5〜10時間が好ましい。
中に固溶したSiを微細に析出させ、後の陽極酸化時に
濃いグレー色を発現させるための重要な工程である。適
正な処理条件を選択することにり、発色に寄与する析出
Siの粒径を制御し、同一Si量で最も効率よく濃色化
を達成することが重要である。処理温度が350℃未満
では、析出Siの粒子径が0.1μm以下のものが多く
なり、色調が黄色味を帯びるようになるため適切ではな
い。また、Mg2 Siが粗大に析出し、後の押出加工時
に再固溶しきれずに最終形材の強度が低下する恐れがあ
る。一方、処理温度が480℃を越えると、金属Siの
析出反応が促進され、粒径が2μm以上に成長し、発色
に寄与しなくなり、同一組成でも淡色化するようにな
る。したがって、均熱化の処理温度は350〜480℃
の範囲にする必要があり、処理時間も各温度に対応させ
て2〜12時間の範囲にする必要がある。さらに安定し
た色調を得るためには、処理温度380〜430℃、処
理時間5〜10時間が好ましい。
【0018】上記均熱化処理の後には、所定の形状に成
形する押出加工を行う。押出加工時には、良好な成形性
を確保するため、ビレット(鋳塊)を加熱する必要があ
るが、ビレット温度が380℃未満では押出性が著しく
低下し、実用的ではない。一方、ビレット温度が450
℃を越えると、均熱化処理で微細に析出したSiの合金
中への再固溶が始まり、陽極酸化後の色調が黄色味を帯
びてくること、さらには全体の色調が薄くなってしまう
ため、ビレット加熱温度は380〜450℃にする必要
がある。
形する押出加工を行う。押出加工時には、良好な成形性
を確保するため、ビレット(鋳塊)を加熱する必要があ
るが、ビレット温度が380℃未満では押出性が著しく
低下し、実用的ではない。一方、ビレット温度が450
℃を越えると、均熱化処理で微細に析出したSiの合金
中への再固溶が始まり、陽極酸化後の色調が黄色味を帯
びてくること、さらには全体の色調が薄くなってしまう
ため、ビレット加熱温度は380〜450℃にする必要
がある。
【0019】時効硬化型合金の特徴は、合金成形の最終
工程で熱処理を施し、Mg2 Siの析出を促すことによ
り所定の強度を得ることである。本発明合金の場合、強
度と色調を同時に満足させるため処理条件の設定は重要
である。すなわち、170℃未満の温度あるいは2時間
以内の条件ではMg2 Siの析出が十分ではなく、60
63 T5処理合金並の強度は得られない。一方、時効
処理温度が200℃を越えるかあるいは8時間を越える
と、Mg2 Siの析出が促進され、強度は十分に得られ
るが、多量に析出したMg2 Siが陽極酸化後の皮膜に
存在することにより発色状態が変化し、黄色味を帯び、
さらに均一性が損なわれる。さらに処理温度を高くした
り、処理時間を長くすると、強度の低下を招く。したが
って、時効処理条件は170〜200℃、2〜8時間の
範囲に規定する必要がある。なお、上記の条件の範囲内
であれば二段時効等の処理を行っても差し支えない。
工程で熱処理を施し、Mg2 Siの析出を促すことによ
り所定の強度を得ることである。本発明合金の場合、強
度と色調を同時に満足させるため処理条件の設定は重要
である。すなわち、170℃未満の温度あるいは2時間
以内の条件ではMg2 Siの析出が十分ではなく、60
63 T5処理合金並の強度は得られない。一方、時効
処理温度が200℃を越えるかあるいは8時間を越える
と、Mg2 Siの析出が促進され、強度は十分に得られ
るが、多量に析出したMg2 Siが陽極酸化後の皮膜に
存在することにより発色状態が変化し、黄色味を帯び、
さらに均一性が損なわれる。さらに処理温度を高くした
り、処理時間を長くすると、強度の低下を招く。したが
って、時効処理条件は170〜200℃、2〜8時間の
範囲に規定する必要がある。なお、上記の条件の範囲内
であれば二段時効等の処理を行っても差し支えない。
【0020】以上のように合金の成分条件及び押出加工
条件を規制してSiの析出状態を制御することにより、
JISA6063 T5処理合金と同等の強度を有し、
しかも陽極酸化処理によって無彩色系の濃いグレー色を
発現する時効硬化型アルミニウム合金押出形材を得るこ
とができる。
条件を規制してSiの析出状態を制御することにより、
JISA6063 T5処理合金と同等の強度を有し、
しかも陽極酸化処理によって無彩色系の濃いグレー色を
発現する時効硬化型アルミニウム合金押出形材を得るこ
とができる。
【0021】
【実施例】以下、実施例を示して本発明について具体的
に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるもので
ないことはもとよりである。
に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるもので
ないことはもとよりである。
【0022】実施例1 下記表1に示す組成の合金をホットトップ型鋳造炉で鋳
造後、410℃で7時間均熱化処理を施した後、ビレッ
ト温度400℃に加熱し押出加工を行い、所定の形状に
成形した。この形材を処理温度190℃で4時間時効処
理を施し、その後すみやかに陽極酸化処理を行った。陽
極酸化処理は、硫酸浴を用いて行い、その濃度、温度、
電流密度等の条件及び前処理、封孔処理などは通常一般
に用いられる方法で行った。なお、陽極酸化皮膜の厚さ
は20μmになるように調整した。得られた試料の色調
は、JIS Z 8729に規定される表示方法に従い
表現し、前述の定義を基に判定した。また、材料特性と
して機械的性質を測定し、対象としている6063 T
5処理材と比較し、評価した。さらに皮膜の耐食性につ
いてJIS H 8601に基づいてCASS試験を行
い、6063 T5処理材と同等の場合を○、劣る場合
を×とした。これらの結果を表2に示す。
造後、410℃で7時間均熱化処理を施した後、ビレッ
ト温度400℃に加熱し押出加工を行い、所定の形状に
成形した。この形材を処理温度190℃で4時間時効処
理を施し、その後すみやかに陽極酸化処理を行った。陽
極酸化処理は、硫酸浴を用いて行い、その濃度、温度、
電流密度等の条件及び前処理、封孔処理などは通常一般
に用いられる方法で行った。なお、陽極酸化皮膜の厚さ
は20μmになるように調整した。得られた試料の色調
は、JIS Z 8729に規定される表示方法に従い
表現し、前述の定義を基に判定した。また、材料特性と
して機械的性質を測定し、対象としている6063 T
5処理材と比較し、評価した。さらに皮膜の耐食性につ
いてJIS H 8601に基づいてCASS試験を行
い、6063 T5処理材と同等の場合を○、劣る場合
を×とした。これらの結果を表2に示す。
【表1】
【0023】
【表2】 表2から明らかなように、本発明の合金形材No.1〜
12は、いずれも6063合金なみの強度を持ち、耐
力、伸びとも十分に満足するものである。また、色調を
表す指標であるL* 、a* 、b* 値も本発明で規定する
範囲内に入っており、耐食性も良好である。
12は、いずれも6063合金なみの強度を持ち、耐
力、伸びとも十分に満足するものである。また、色調を
表す指標であるL* 、a* 、b* 値も本発明で規定する
範囲内に入っており、耐食性も良好である。
【0024】これに対し、比較例のNo.13はMg含
有量が0.2wt%と低い試料であるが、引張強さが1
5.1kgf/mm2 とJIS規格に定められた606
3T5処理材の強度(16.0kgf/mm2 以上)を
満足していない。0.2%耐力についても同様である。
No.14はMg含有量が0.7wt%と高いため機械
的性質は満足するが、Mg2 Siの析出量が多いため色
調が黄色味を帯び(b* 値:2.15)、本発明の目的
とする無彩色系の色調とは異なっている。
有量が0.2wt%と低い試料であるが、引張強さが1
5.1kgf/mm2 とJIS規格に定められた606
3T5処理材の強度(16.0kgf/mm2 以上)を
満足していない。0.2%耐力についても同様である。
No.14はMg含有量が0.7wt%と高いため機械
的性質は満足するが、Mg2 Siの析出量が多いため色
調が黄色味を帯び(b* 値:2.15)、本発明の目的
とする無彩色系の色調とは異なっている。
【0025】No.15はSi含有量が0.6wt%と
低いため、色濃度を表すL*値が82.3と高く、本発
明で規定する45<L*値<80を外れており、色調が
淡くなっている。本合金でも陽極酸化皮膜の厚さを厚く
すれば濃いグレー色を得ることは可能であるが、前述の
ように膜厚は陽極酸化処理の通電量とも比例するので多
量の電力を必要とし、経済的ではない。No.16はS
i含有量が3.5wt%と高い合金であり、機械的性
質、色調とも満足するものであるが、析出した金属Si
が皮膜中に多量に存在し、陽極酸化皮膜の本来の目的で
ある耐食性が十分ではない。
低いため、色濃度を表すL*値が82.3と高く、本発
明で規定する45<L*値<80を外れており、色調が
淡くなっている。本合金でも陽極酸化皮膜の厚さを厚く
すれば濃いグレー色を得ることは可能であるが、前述の
ように膜厚は陽極酸化処理の通電量とも比例するので多
量の電力を必要とし、経済的ではない。No.16はS
i含有量が3.5wt%と高い合金であり、機械的性
質、色調とも満足するものであるが、析出した金属Si
が皮膜中に多量に存在し、陽極酸化皮膜の本来の目的で
ある耐食性が十分ではない。
【0026】実施例2 表1に示した本発明合金のうち、No.5、6及び8に
ついて下記表3に示す製造条件で合金形材を製造し、実
施例1と同様の評価を行い、さらにそれに加えて、析出
Si全体の個数に対する0.1〜2μmの粒径のSi量
の割合(個数比率)及び押出性の評価を行った。ここ
で、析出Siの粒子径と個数は、透過電子顕微鏡で任意
の部分を数か所写真撮影し、粒径別に個数を積算した。
また、押出性の評価は、所定の速度で押出を行い、各試
料(押出材)の表面にケズレ、ピックアップ等が無く、
品質上問題がない試料を合格とした。尚、陽極酸化処理
については実施例1と同様の処理をした。その結果を表
4に示す。
ついて下記表3に示す製造条件で合金形材を製造し、実
施例1と同様の評価を行い、さらにそれに加えて、析出
Si全体の個数に対する0.1〜2μmの粒径のSi量
の割合(個数比率)及び押出性の評価を行った。ここ
で、析出Siの粒子径と個数は、透過電子顕微鏡で任意
の部分を数か所写真撮影し、粒径別に個数を積算した。
また、押出性の評価は、所定の速度で押出を行い、各試
料(押出材)の表面にケズレ、ピックアップ等が無く、
品質上問題がない試料を合格とした。尚、陽極酸化処理
については実施例1と同様の処理をした。その結果を表
4に示す。
【表3】
【0027】
【表4】 表4中、試料No.1〜10に示した本発明による製造
方法で作製した試料は、表2に示した6063合金と同
等の機械的性質を持ち、しかも色調も本発明で規定する
範囲内に入っており、さらに生産性に大きく影響を及ぼ
す押出性も良好であった。
方法で作製した試料は、表2に示した6063合金と同
等の機械的性質を持ち、しかも色調も本発明で規定する
範囲内に入っており、さらに生産性に大きく影響を及ぼ
す押出性も良好であった。
【0028】これに対し、比較例のNo.11〜13は
均熱処理温度が低く、黄色味を表すb* 値が本発明の合
金形材に比べ著しく大きくなっており、本発明の目的と
する無彩色系のグレーとは大きく異なる。これは、前述
のように析出した金属Siの多くが粒径0.1μm以下
であることに起因している。さらに、引張強さも本発明
の合金形材に比べ4〜5kgf/mm2 低い値であり、
同一合金組成の本発明形材の特性を十分に発揮している
とは言えない。No.14〜16は均熱化処理温度を高
く設定して作製した試料であるが、処理温度が高いため
析出したSiが成長し、粒径が大きくなり発色に寄与す
る微細な析出Siが少なくなったため、色濃度を表すL
* 値は本発明の合金形材に比べ高く(淡く)なってい
る。特に、No.14とNo.16ではその傾向が顕著
であり、同一組成の試料(No.1とNo.7)に比
べ、10以上の差が認められる。
均熱処理温度が低く、黄色味を表すb* 値が本発明の合
金形材に比べ著しく大きくなっており、本発明の目的と
する無彩色系のグレーとは大きく異なる。これは、前述
のように析出した金属Siの多くが粒径0.1μm以下
であることに起因している。さらに、引張強さも本発明
の合金形材に比べ4〜5kgf/mm2 低い値であり、
同一合金組成の本発明形材の特性を十分に発揮している
とは言えない。No.14〜16は均熱化処理温度を高
く設定して作製した試料であるが、処理温度が高いため
析出したSiが成長し、粒径が大きくなり発色に寄与す
る微細な析出Siが少なくなったため、色濃度を表すL
* 値は本発明の合金形材に比べ高く(淡く)なってい
る。特に、No.14とNo.16ではその傾向が顕著
であり、同一組成の試料(No.1とNo.7)に比
べ、10以上の差が認められる。
【0029】No.17〜19は押出時のビレット温度
を低く設定した試料であるが、押出性が極めて悪く、時
には詰まり等を発生し、実生産を考慮した場合、生産性
の観点から適する製造条件ではない。また、機械的特性
も均熱化処理時に析出したMg2 Siがビレット加熱時
に十分再固溶しきれず、最終工程の時効処理を施しても
満足する強度が得られない。逆にビレット加熱温度を高
くした試料No.20〜22では、押出性は良好である
が、析出Siが合金中に再固溶し始め、L* 値の違いか
らも明らかなように、同一合金組成の本発明形材に比べ
薄くなる傾向を示す。
を低く設定した試料であるが、押出性が極めて悪く、時
には詰まり等を発生し、実生産を考慮した場合、生産性
の観点から適する製造条件ではない。また、機械的特性
も均熱化処理時に析出したMg2 Siがビレット加熱時
に十分再固溶しきれず、最終工程の時効処理を施しても
満足する強度が得られない。逆にビレット加熱温度を高
くした試料No.20〜22では、押出性は良好である
が、析出Siが合金中に再固溶し始め、L* 値の違いか
らも明らかなように、同一合金組成の本発明形材に比べ
薄くなる傾向を示す。
【0030】No.23〜28は時効処理温度を変えて
作製した試料である。時効処理温度を150℃と低くし
た試料は、色調は満足するが、引張強さは16kgf/
mm2 以下と本発明の製造方法で作製した試料に比べ6
kgf/mm2 以上も低く、合金組成の特性を効果的に
発揮しているとは言えない。また、時効処理時間を長く
すれば強度は上がるが、生産性の観点から効率的なもの
ではない。時効処理温度を高く設定した場合も同様であ
り、本発明の製造方法で作製した試料に比べ強度が低く
なっている。また、黄色味を表すb* 値も本発明の同一
合金組成の試料に比べ大きくなっており、本発明の目的
とする6063 T5処理合金なみの強度を有し、しか
も陽極酸化処理により無彩色系の濃いグレー色に発色す
る合金を最も効果的に達成する方法とは言いがたい。
作製した試料である。時効処理温度を150℃と低くし
た試料は、色調は満足するが、引張強さは16kgf/
mm2 以下と本発明の製造方法で作製した試料に比べ6
kgf/mm2 以上も低く、合金組成の特性を効果的に
発揮しているとは言えない。また、時効処理時間を長く
すれば強度は上がるが、生産性の観点から効率的なもの
ではない。時効処理温度を高く設定した場合も同様であ
り、本発明の製造方法で作製した試料に比べ強度が低く
なっている。また、黄色味を表すb* 値も本発明の同一
合金組成の試料に比べ大きくなっており、本発明の目的
とする6063 T5処理合金なみの強度を有し、しか
も陽極酸化処理により無彩色系の濃いグレー色に発色す
る合金を最も効果的に達成する方法とは言いがたい。
【0031】実施例3 下記表5に示す組成の合金をホットトップ型鋳造炉で鋳
造後、410℃で7時間均熱化処理を施した後、ビレッ
ト温度400℃に加熱し押出加工を行い、所定の形状に
成形した。この形材を処理温度190℃で4時間時効処
理を施し、その後すみやかに陽極酸化処理を行った。陽
極酸化処理は、硫酸浴を用いて行い、その濃度、温度、
電流密度等の条件及び前処理、封孔処理などは通常一般
に用いられる方法で行った。なお、陽極酸化皮膜の厚さ
は20μmになるように調整した。得られた試料の色調
は、JIS Z 8729に規定される表示方法に従い
表現し、前述の定義を基に判定した。また、材料特性と
して機械的性質を測定し、対象としている6063 T
5処理材と比較し、評価した。さらに皮膜の耐食性につ
いてJIS H 8601に基づいてCASS試験を行
い、6063 T5処理材と同等の場合を○とした。こ
れらの結果を表6に示す。
造後、410℃で7時間均熱化処理を施した後、ビレッ
ト温度400℃に加熱し押出加工を行い、所定の形状に
成形した。この形材を処理温度190℃で4時間時効処
理を施し、その後すみやかに陽極酸化処理を行った。陽
極酸化処理は、硫酸浴を用いて行い、その濃度、温度、
電流密度等の条件及び前処理、封孔処理などは通常一般
に用いられる方法で行った。なお、陽極酸化皮膜の厚さ
は20μmになるように調整した。得られた試料の色調
は、JIS Z 8729に規定される表示方法に従い
表現し、前述の定義を基に判定した。また、材料特性と
して機械的性質を測定し、対象としている6063 T
5処理材と比較し、評価した。さらに皮膜の耐食性につ
いてJIS H 8601に基づいてCASS試験を行
い、6063 T5処理材と同等の場合を○とした。こ
れらの結果を表6に示す。
【表5】
【0032】
【表6】 表6から明らかなように、本発明の合金形材No.1〜
12は、いずれも6063合金なみの強度を持ち、耐
力、伸びとも十分に満足するものである。また、色調を
表す指標であるL* 、a* 、b* 値も本発明で規定する
範囲内に入っており、耐食性も良好である。
12は、いずれも6063合金なみの強度を持ち、耐
力、伸びとも十分に満足するものである。また、色調を
表す指標であるL* 、a* 、b* 値も本発明で規定する
範囲内に入っており、耐食性も良好である。
【0033】実施例4 表5に示した本発明合金のうち、No.3、9及び10
について下記表7に示す製造条件で合金形材を製造し、
実施例2と同様の評価を行った。尚、陽極酸化処理につ
いては実施例3と同様の処理をした。その結果を表8に
示す。
について下記表7に示す製造条件で合金形材を製造し、
実施例2と同様の評価を行った。尚、陽極酸化処理につ
いては実施例3と同様の処理をした。その結果を表8に
示す。
【表7】
【0034】
【表8】 表8中、試料No.1〜10に示した本発明による製造
方法で作製した試料は、表2に示した6063合金と同
等の機械的性質を持ち、しかも色調も本発明で規定する
範囲内に入っており、さらに生産性に大きく影響を及ぼ
す押出性も良好であった。
方法で作製した試料は、表2に示した6063合金と同
等の機械的性質を持ち、しかも色調も本発明で規定する
範囲内に入っており、さらに生産性に大きく影響を及ぼ
す押出性も良好であった。
【0035】これに対し、比較例のNo.11〜13は
均熱処理温度が低く、黄色味を表すb* 値が本発明の合
金形材に比べ著しく大きくなっており、本発明の目的と
する無彩色系のグレーとは大きく異なる。これは、前述
のように析出した金属Siの多くが粒径0.1μm以下
であることに起因している。さらに、引張強さも本発明
の合金形材に比べ4〜5kgf/mm2 低い値であり、
同一合金組成の本発明形材の特性を十分に発揮している
とは言えない。No.14〜16は均熱化処理温度を高
く設定して作製した試料であるが、処理温度が高いため
析出したSiが成長し、粒径が大きくなり発色に寄与す
る微細な析出Siが少なくなったため、色濃度を表すL
* 値は本発明の合金形材に比べ高く(淡く)なってい
る。特に、No.14とNo.16ではその傾向が顕著
であり、同一組成の試料(No.1とNo.7)に比
べ、10以上の差が認められる。
均熱処理温度が低く、黄色味を表すb* 値が本発明の合
金形材に比べ著しく大きくなっており、本発明の目的と
する無彩色系のグレーとは大きく異なる。これは、前述
のように析出した金属Siの多くが粒径0.1μm以下
であることに起因している。さらに、引張強さも本発明
の合金形材に比べ4〜5kgf/mm2 低い値であり、
同一合金組成の本発明形材の特性を十分に発揮している
とは言えない。No.14〜16は均熱化処理温度を高
く設定して作製した試料であるが、処理温度が高いため
析出したSiが成長し、粒径が大きくなり発色に寄与す
る微細な析出Siが少なくなったため、色濃度を表すL
* 値は本発明の合金形材に比べ高く(淡く)なってい
る。特に、No.14とNo.16ではその傾向が顕著
であり、同一組成の試料(No.1とNo.7)に比
べ、10以上の差が認められる。
【0036】No.17〜19は押出時のビレット温度
を低く設定した試料であるが、押出性が極めて悪く、時
には詰まり等を発生し、実生産を考慮した場合、生産性
の観点から適する製造条件ではない。また、機械的特性
も均熱化処理時に析出したMg2 Siがビレット加熱時
に十分再固溶しきれず、最終工程の時効処理を施しても
満足する強度が得られない。
を低く設定した試料であるが、押出性が極めて悪く、時
には詰まり等を発生し、実生産を考慮した場合、生産性
の観点から適する製造条件ではない。また、機械的特性
も均熱化処理時に析出したMg2 Siがビレット加熱時
に十分再固溶しきれず、最終工程の時効処理を施しても
満足する強度が得られない。
【0037】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明によれば、陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレ
ー色、すなわちJIS Z 8729に規定される物体
色の表示方法で表現した明度指数L* (明度)及びクロ
マティクネス指数a* (緑味〜赤味)、b* (青味〜黄
味)の値が、それぞれ45<L* <80、−1<a* <
1、0<b* <2の範囲にある色調を安定して再現性良
く発色する高強度の時効硬化型アルミニウム合金形材を
生産性良く製造できる。得られる時効硬化型アルミニウ
ム合金形材は、今まで成し得なかったJISA6063
T5処理合金と同等の強度を有し、しかも上記無彩色
系の濃いグレー色を発現し、また耐食性等にも優れるた
め、建築材料等多様な用途に用いることが可能であり、
工業上極めて有用である。
発明によれば、陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレ
ー色、すなわちJIS Z 8729に規定される物体
色の表示方法で表現した明度指数L* (明度)及びクロ
マティクネス指数a* (緑味〜赤味)、b* (青味〜黄
味)の値が、それぞれ45<L* <80、−1<a* <
1、0<b* <2の範囲にある色調を安定して再現性良
く発色する高強度の時効硬化型アルミニウム合金形材を
生産性良く製造できる。得られる時効硬化型アルミニウ
ム合金形材は、今まで成し得なかったJISA6063
T5処理合金と同等の強度を有し、しかも上記無彩色
系の濃いグレー色を発現し、また耐食性等にも優れるた
め、建築材料等多様な用途に用いることが可能であり、
工業上極めて有用である。
【図1】本発明の方法に従ってAl−0.9wt%Si
−0.55wt%Mg−0.15wt%Fe−0.01
wt%Tiの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Si粒子の粒度分布を
示すグラフである。
−0.55wt%Mg−0.15wt%Fe−0.01
wt%Tiの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Si粒子の粒度分布を
示すグラフである。
【図2】本発明の方法に従ってAl−1.8wt%Si
−0.55wt%Mg−0.15wt%Fe−0.01
wt%Tiの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Si粒子の粒度分布を
示すグラフである。
−0.55wt%Mg−0.15wt%Fe−0.01
wt%Tiの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Si粒子の粒度分布を
示すグラフである。
【図3】本発明の方法に従ってAl−3.0wt%Si
−0.55wt%Mg−0.15wt%Fe−0.01
wt%Tiの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Si粒子の粒度分布を
示すグラフである。
−0.55wt%Mg−0.15wt%Fe−0.01
wt%Tiの組成の合金ビレットから製造されたアルミ
ニウム合金押出形材における析出Si粒子の粒度分布を
示すグラフである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−143241(JP,A) 特開 平1−212734(JP,A) 特開 平2−254129(JP,A) 特開 平3−130342(JP,A) 特開 平7−126890(JP,A) 特開 平7−316706(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 21/00 - 21/08 C22F 1/08 - 1/057
Claims (5)
- 【請求項1】 Si 0.9〜3.0wt%、Mg
0.3〜0.6wt%、Fe 0.3wt%未満を含有
し、残部がAl及び不可避的不純物からなり、350〜
480℃で2〜12時間の均熱化処理、ビレット温度3
80〜450℃の範囲での押出加工、及び170〜20
0℃で2〜8時間の時効処理の条件で押出成形されてな
り、金属Si析出物のうちその大きさが0.1〜2μm
の析出物が全個数の85%以上で均一に分布しており、
陽極酸化後の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する
ことを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金押出形
材。 - 【請求項2】 Si 0.9〜3.0wt%、Mg
0.3〜0.6wt%、Fe 0.3wt%未満、及び
Ti 0.005〜0.1wt%単独もしくはB 0.
001〜0.02wt%と組み合わせて含有し、残部が
Al及び不可避的不純物からなり、350〜480℃で
2〜12時間の均熱化処理、ビレット温度380〜45
0℃の範囲での押出加工、及び170〜200℃で2〜
8時間の時効処理の条件で押出成形されてなり、金属S
i析出物のうちその大きさが0.1〜2μmの析出物が
全個数の85%以上で均一に分布しており、陽極酸化後
の色調が無彩色系の濃いグレー色に発色することを特徴
とする時効硬化型アルミニウム合金押出形材。 - 【請求項3】 前記陽極酸化後の無彩色系の濃いグレー
色は、JIS Z8729に規定される物体色の表示方
法で明度指数L* 及びクロマティクネス指数a* 、b*
の値が、それぞれ45<L* <80、−1<a* <1、
0<b* <2である請求項1又は2に記載の時効硬化型
アルミニウム合金押出形材。 - 【請求項4】 合金中のSi量はMg量に対して重量比
で1.5以上である請求項1乃至3のいずれか一項に記
載の時効硬化型アルミニウム合金押出形材。 - 【請求項5】 Si 0.9〜3.0wt%、Mg
0.3〜0.6wt%、Fe 0.3wt%未満を含有
し、残部がAl及び不可避的不純物からなる合金ビレッ
ト、または上記成分の他にTi 0.005〜0.1w
t%単独もしくはB 0.001〜0.02wt%と組
み合わせて含有してなる合金ビレットを、350〜48
0℃で2〜12時間均熱化処理を施し、ビレット温度3
80〜450℃の範囲で押出加工した後、170〜20
0℃の範囲で2〜8時間時効処理することによって、金
属Si析出物のうちその大きさが0.1〜2μmの析出
物が全個数の85%以上で均一に分布し、陽極酸化後の
色調が無彩色系の濃いグレー色に発色する押出形材を得
ることを特徴とする時効硬化型アルミニウム合金押出形
材の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27015494A JP3200523B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法 |
US08/540,484 US5843247A (en) | 1994-10-11 | 1995-10-10 | Extruded articles of age-hardening aluminum alloy and method for production thereof |
US08/975,963 US5911845A (en) | 1994-10-11 | 1997-11-21 | Extruded articles of age-hardening aluminum alloy and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27015494A JP3200523B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08109427A JPH08109427A (ja) | 1996-04-30 |
JP3200523B2 true JP3200523B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=17482301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27015494A Expired - Fee Related JP3200523B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5843247A (ja) |
JP (1) | JP3200523B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2980107B1 (ja) * | 1998-06-17 | 1999-11-22 | 富士電機株式会社 | 電子写真感光体用の導電性基体およびその製造方法 |
US6848163B2 (en) * | 2001-08-31 | 2005-02-01 | The Boeing Company | Nanophase composite duct assembly |
US7980191B2 (en) * | 2003-11-25 | 2011-07-19 | Murphy Michael J | Extruded strut, fuselage and front wing assembly for towable hydrofoil |
JP6254806B2 (ja) * | 2013-09-27 | 2017-12-27 | 株式会社Uacj | 電解処理用アルミニウム合金圧延板、並びに電解処理アルミニウム合金圧延板及びその製造方法 |
BR112019002606B1 (pt) * | 2016-08-17 | 2022-07-12 | Novelis Inc | Liga e folha de alumínio, e, método para preparar uma folha de alumínio. |
CN112676550B (zh) * | 2019-10-17 | 2022-09-27 | 北京小米移动软件有限公司 | 铝合金构件加工方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1945297A (en) * | 1929-12-04 | 1934-01-30 | American Lurgi Corp | Aluminum alloy |
CH624147A5 (ja) * | 1976-12-24 | 1981-07-15 | Alusuisse | |
GB8524077D0 (en) * | 1985-09-30 | 1985-11-06 | Alcan Int Ltd | Al-mg-si extrusion alloy |
EP0257904A3 (en) * | 1986-08-20 | 1989-06-21 | Alcan International Limited | Contact conductor for electric vehicles |
JPH02129336A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-17 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 暗灰黄色発色アルミニウム合金 |
-
1994
- 1994-10-11 JP JP27015494A patent/JP3200523B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-10 US US08/540,484 patent/US5843247A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-21 US US08/975,963 patent/US5911845A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5911845A (en) | 1999-06-15 |
JPH08109427A (ja) | 1996-04-30 |
US5843247A (en) | 1998-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5640399B2 (ja) | 陽極酸化皮膜を備えたアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
WO2015022734A1 (ja) | 高強度アルマイト素材用アルミニウム合金板及びその製造方法、並びに高強度アルマイト皮膜付きアルミニウム合金板 | |
JP3200523B2 (ja) | グレー発色用時効硬化型アルミニウム合金押出形材及びその製造方法 | |
JPH09143602A (ja) | 陽極酸化皮膜が無彩色な淡灰色に発色するアルミニウム合金板 | |
JP3690623B2 (ja) | 表面性状に優れた光輝性押出用アルミニウム合金 | |
JP2544235B2 (ja) | 陽極酸化処理後の色調が灰色の高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 | |
JP2711970B2 (ja) | 陽極酸化処理後の色調が無光沢の暗灰色〜黒色である高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 | |
JPH07100837B2 (ja) | 展伸用アルミニウム合金およびその製造方法 | |
JP2000273563A (ja) | 陽極酸化処理後の色調が灰色で安定なアルミニウム合金圧延板およびその製造方法 | |
JP5924585B2 (ja) | 高強度アルマイト処理用アルミニウム合金板及びその製造方法、並びに高強度陽極酸化皮膜付きアルミニウム合金板 | |
JP2544233B2 (ja) | 陽極酸化処理後の色調が青灰色のアルミニウム合金およびその製造方法 | |
JP2711969B2 (ja) | 陽極酸化処理後の色調が無光沢の暗灰色〜黒色である高強度アルミニウム合金展伸材およびその製造方法 | |
KR810002048B1 (ko) | 다이케스트용 내식성 Al 합금 | |
JPH0971831A (ja) | 陽極酸化処理後の色調が黄みと赤みの少ないグレー色のアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP3305517B2 (ja) | 発色アルミニウム合金、アルミニウム合金材及び帯赤乳白色の陽極酸化皮膜を有するアルミニウム合金材の製造方法 | |
JPH01152234A (ja) | グレー発色アルミニウム合金 | |
JP3355058B2 (ja) | 照明反射板用アルミニウム合金板及びその製造方法 | |
JPH0488142A (ja) | 陽極酸化処理後の色調が黒色のアルミニウム合金およびその製造方法 | |
EP0315789B1 (en) | Corrosion resistant aluminium alloy and product made therefrom with uniformly grey, lightfast surface and process for its manufacture | |
JPH027384B2 (ja) | ||
JPH0689430B2 (ja) | 押出用グレー発色アルミニウム合金 | |
JPH07243010A (ja) | グレー発色用アルミニウム合金の製造方法 | |
JPH02129336A (ja) | 暗灰黄色発色アルミニウム合金 | |
JPH06340939A (ja) | 黄色味の少ない淡灰色発色用アルミニウム合金 | |
US4935203A (en) | Corrosion resistant aluminum alloy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |