JPH04314840A - 成形性および耐食性に優れたアルミニウム合金板材 - Google Patents
成形性および耐食性に優れたアルミニウム合金板材Info
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- JPH04314840A JPH04314840A JP3108918A JP10891891A JPH04314840A JP H04314840 A JPH04314840 A JP H04314840A JP 3108918 A JP3108918 A JP 3108918A JP 10891891 A JP10891891 A JP 10891891A JP H04314840 A JPH04314840 A JP H04314840A
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガスメーター、水道メー
ター等の屋外に設置されるメーター類のカバー、ケース
等の外板に使用されるのに好適な、耐食性および成形性
に優れたアルミニウム合金板材に関するものである。
ター等の屋外に設置されるメーター類のカバー、ケース
等の外板に使用されるのに好適な、耐食性および成形性
に優れたアルミニウム合金板材に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】屋外に設置されるメーターの
カバー、ケース等の外板への要求性能は、本製品が大気
雰囲気に暴露状態で使用されることから、10年以上の
使用においても腐食等による穴が開かないこと、負荷さ
れる内圧に耐えることが要求され、さらに最近では商品
価値としての意匠性から、錆等による変色が生じにくい
こと、コンパクトかつ複雑な製品デザイン形状等に加工
出来る事等が求められている。従来本目的には鋼板のプ
レス成形品またはアルミニウム鋳物品に塗装が施されて
使用されている。
カバー、ケース等の外板への要求性能は、本製品が大気
雰囲気に暴露状態で使用されることから、10年以上の
使用においても腐食等による穴が開かないこと、負荷さ
れる内圧に耐えることが要求され、さらに最近では商品
価値としての意匠性から、錆等による変色が生じにくい
こと、コンパクトかつ複雑な製品デザイン形状等に加工
出来る事等が求められている。従来本目的には鋼板のプ
レス成形品またはアルミニウム鋳物品に塗装が施されて
使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の鋼板プレス成形
品では、海岸付近あるいは砂丘等の砂が豊富な地質環境
に設置された場合においては、使用時においても砂等を
含む風に曝されることにより表面塗装が削り取られ、そ
の結果鋼板が大気雰囲気に直接曝されることとなる。こ
のように直接大気に暴露された鋼板部は急速に腐食が進
行してメーター寿命を低下させる。この現象は海浜部に
おいて特に著しい。そのためこの様な環境に設置される
メーター類には、素材の耐食性に優れたアルミニウム鋳
物が使用される場合が多い。しかし鋳物材においては不
可避的に、ある確率で鋳造欠陥が内在するために信頼性
を高める為には肉厚を増大し、かつ検査作業を厳密に行
う必要が有るために、経済的な観点から問題となってい
た。また鋳物製品は鋼板のプレス作業に比べて製品の製
造速度も低く、生産性の向上を妨げる要因ともなってい
た。本発明者らはこれら問題に鑑み、屋外に設置される
メーターのカバー、ケース等の外板へ使用されるのに適
するプレス成形用アルミニウム合金板材を開発したもの
である。
品では、海岸付近あるいは砂丘等の砂が豊富な地質環境
に設置された場合においては、使用時においても砂等を
含む風に曝されることにより表面塗装が削り取られ、そ
の結果鋼板が大気雰囲気に直接曝されることとなる。こ
のように直接大気に暴露された鋼板部は急速に腐食が進
行してメーター寿命を低下させる。この現象は海浜部に
おいて特に著しい。そのためこの様な環境に設置される
メーター類には、素材の耐食性に優れたアルミニウム鋳
物が使用される場合が多い。しかし鋳物材においては不
可避的に、ある確率で鋳造欠陥が内在するために信頼性
を高める為には肉厚を増大し、かつ検査作業を厳密に行
う必要が有るために、経済的な観点から問題となってい
た。また鋳物製品は鋼板のプレス作業に比べて製品の製
造速度も低く、生産性の向上を妨げる要因ともなってい
た。本発明者らはこれら問題に鑑み、屋外に設置される
メーターのカバー、ケース等の外板へ使用されるのに適
するプレス成形用アルミニウム合金板材を開発したもの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、必須元素とし
てMg0.5〜3.5wt%、Si0.5〜2.5wt
%を含有し、さらにCr0.03〜0.55wt%、M
n0.03〜2.5wt%、Zr0.03〜0.25w
t%、Ti0.005〜0.35wt%、Fe0.03
〜0.5wt%、Ni0.03〜1.5wt%の内1種
もしくは2種以上を選択的に含有し、残部が実質的にA
lから成る成形性および耐食性に優れたアルミニウム合
金板材を請求項1とし、必須元素としてMg0.5〜3
.5wt%、Si0.5〜2.5wt%、Cu0.03
〜2.5wt%を含有し、さらにCr0.03〜0.5
5wt%、Mn0.03〜2.5wt%、Zr0.03
〜0.25wt%、Ti0.005〜0.35wt%、
Fe0.03〜0.5wt%、Ni0.03〜1.5w
t%の内1種もしくは2種以上を選択的に含有し、残部
が実質的にAlから成る成形性および耐食性に優れたア
ルミニウム合金板材を請求項2とし、必須元素としてM
g0.5〜3.5wt%、Si0.5〜2.5wt%、
Zn0.03〜2.5wt%を含有し、さらにCr0.
03〜0.55wt%、Mn0.03〜2.5wt%、
Zr0.03〜0.25wt%、Ti0.005〜0.
35wt%、Fe0.03〜0.5wt%、Ni0.0
3〜1.5wt%の内1種もしくは2種以上を選択的に
含有し、残部が実質的にAlから成る成形性および耐食
性に優れたアルミニウム合金板材を請求項3とし、必須
元素としてMg0.5〜3.5wt%、Si0.5〜2
.5wt%、Cu0.03〜2.5wt%、Zn0.0
3〜2.5wt%を含有し、さらにCr0.03〜0.
55wt%、Mn0.03〜2.5wt%、Zr0.0
3〜0.25wt%、Ti0.005〜0.35wt%
、Fe0.03〜0.5wt%、Ni0.03〜1.5
wt%の内1種もしくは2種以上を選択的に含有し、残
部が実質的にAlから成る成形性および耐食性に優れた
アルミニウム合金板材を請求項4とするものである。す
なわち本発明は、AlにMgを添加して強度およびプレ
ス成形性を向上させ、Siを添加して強度を高め、Cu
、Znを添加して成形性と強度を増し、さらにCr、M
n、Zr、Ti、Fe、Niを適宜加えることにより強
度および耐食性を向上させたものである。
てMg0.5〜3.5wt%、Si0.5〜2.5wt
%を含有し、さらにCr0.03〜0.55wt%、M
n0.03〜2.5wt%、Zr0.03〜0.25w
t%、Ti0.005〜0.35wt%、Fe0.03
〜0.5wt%、Ni0.03〜1.5wt%の内1種
もしくは2種以上を選択的に含有し、残部が実質的にA
lから成る成形性および耐食性に優れたアルミニウム合
金板材を請求項1とし、必須元素としてMg0.5〜3
.5wt%、Si0.5〜2.5wt%、Cu0.03
〜2.5wt%を含有し、さらにCr0.03〜0.5
5wt%、Mn0.03〜2.5wt%、Zr0.03
〜0.25wt%、Ti0.005〜0.35wt%、
Fe0.03〜0.5wt%、Ni0.03〜1.5w
t%の内1種もしくは2種以上を選択的に含有し、残部
が実質的にAlから成る成形性および耐食性に優れたア
ルミニウム合金板材を請求項2とし、必須元素としてM
g0.5〜3.5wt%、Si0.5〜2.5wt%、
Zn0.03〜2.5wt%を含有し、さらにCr0.
03〜0.55wt%、Mn0.03〜2.5wt%、
Zr0.03〜0.25wt%、Ti0.005〜0.
35wt%、Fe0.03〜0.5wt%、Ni0.0
3〜1.5wt%の内1種もしくは2種以上を選択的に
含有し、残部が実質的にAlから成る成形性および耐食
性に優れたアルミニウム合金板材を請求項3とし、必須
元素としてMg0.5〜3.5wt%、Si0.5〜2
.5wt%、Cu0.03〜2.5wt%、Zn0.0
3〜2.5wt%を含有し、さらにCr0.03〜0.
55wt%、Mn0.03〜2.5wt%、Zr0.0
3〜0.25wt%、Ti0.005〜0.35wt%
、Fe0.03〜0.5wt%、Ni0.03〜1.5
wt%の内1種もしくは2種以上を選択的に含有し、残
部が実質的にAlから成る成形性および耐食性に優れた
アルミニウム合金板材を請求項4とするものである。す
なわち本発明は、AlにMgを添加して強度およびプレ
ス成形性を向上させ、Siを添加して強度を高め、Cu
、Znを添加して成形性と強度を増し、さらにCr、M
n、Zr、Ti、Fe、Niを適宜加えることにより強
度および耐食性を向上させたものである。
【0005】
【作用】本発明において合金成分を限定した理由を以下
に述べる。Mgは材料中に固溶して、材料の強度および
延性を向上することによりプレス成形性を向上させる効
果を有するととにも、塗装加熱時にMg−Si系の析出
物を生じて製品としての静的な強度を増大して、外的な
力による変形を防止し、かつ内圧を長時間にわたって受
けた場合における経時変化(クリープ変形時)を防止す
る効果がある。添加量が0.5wt%未満ではこれら効
果が充分ではなく、3.5wt%を越えると添加による
強度向上効果が飽和するばかりではなく、素材の成形性
を劣化させる。SiはMgと共に塗装加熱時にMg−S
i系の析出物を生じて製品としての静的な強度を増大す
る。 添加量が0.5wt%未満ではこれら効果が充分ではな
く、2.5wt%を越えると添加による強度向上効果が
飽和するばかりではなく、素材の成形性を劣化させる。 Cuは素材の成形性を向上させる効果を奏すると共に、
塗装加熱時にAl−Mg−Cu系の析出物を生じて、製
品の強度を向上させる効果を奏する。しかしCuを添加
すると塗装後の塗膜密着性を低下させて、糸錆とよばれ
る形態の錆を生じやすくする場合があり、添加にあたっ
ては塗装前の前処理条件、塗装厚さ等あるいは製品の要
求強度等を勘案したうえで添加、無添加を決定すべきで
ある。Cuの添加量が0.03wt%未満では前述の効
果が期待できず、2.5wt%を越えて添加されると素
材の成形性を低下させる。
に述べる。Mgは材料中に固溶して、材料の強度および
延性を向上することによりプレス成形性を向上させる効
果を有するととにも、塗装加熱時にMg−Si系の析出
物を生じて製品としての静的な強度を増大して、外的な
力による変形を防止し、かつ内圧を長時間にわたって受
けた場合における経時変化(クリープ変形時)を防止す
る効果がある。添加量が0.5wt%未満ではこれら効
果が充分ではなく、3.5wt%を越えると添加による
強度向上効果が飽和するばかりではなく、素材の成形性
を劣化させる。SiはMgと共に塗装加熱時にMg−S
i系の析出物を生じて製品としての静的な強度を増大す
る。 添加量が0.5wt%未満ではこれら効果が充分ではな
く、2.5wt%を越えると添加による強度向上効果が
飽和するばかりではなく、素材の成形性を劣化させる。 Cuは素材の成形性を向上させる効果を奏すると共に、
塗装加熱時にAl−Mg−Cu系の析出物を生じて、製
品の強度を向上させる効果を奏する。しかしCuを添加
すると塗装後の塗膜密着性を低下させて、糸錆とよばれ
る形態の錆を生じやすくする場合があり、添加にあたっ
ては塗装前の前処理条件、塗装厚さ等あるいは製品の要
求強度等を勘案したうえで添加、無添加を決定すべきで
ある。Cuの添加量が0.03wt%未満では前述の効
果が期待できず、2.5wt%を越えて添加されると素
材の成形性を低下させる。
【0006】ZnはMgと共に微細な化合物を材料中に
生じることにより、材料の強度および延性を向上するこ
とによりプレス成形性を向上させる効果を有する。しか
しZnは製品の耐食性は若干低下させる傾向があり、製
品の形状および使用環境を考慮したうえで添加あるいは
無添加を決定することが好ましい。添加量が0.03w
t%未満では成形性の向上があまり期待出来ず、また2
.5wt%を越えて添加されると耐食性が著しく低下す
る。 Cr、Mn、Zr、Ti、Fe、NiはそれぞれAlと
共に微細な化合物を材料中に生じて、材料組織を微細化
して強度を向上させると共に素材の耐食性を向上させる
効果を有する。従ってこれら元素の内から1種もしくは
2種以上を選択的に添加すべきである。それぞれ下限未
満の添加量ではこれら効果が充分ではなく、上限を越え
て添加されると材料中に粗大な化合物を生じて、成形性
を劣化させる。その他の微量元素についてはそれぞれ0
.05wt%以下の含有量であれば本発明の特性に悪影
響は及ぼさない。したがって鋳造性改善等の目的で添加
される場合があるBe、B等あるいは成形性の向上のた
めに添加される場合があるミッシュメタル等の微量元素
は0.05%以下の範囲で添加することが可能である。 なお本発明になる材料は常法によって製造することが可
能である。
生じることにより、材料の強度および延性を向上するこ
とによりプレス成形性を向上させる効果を有する。しか
しZnは製品の耐食性は若干低下させる傾向があり、製
品の形状および使用環境を考慮したうえで添加あるいは
無添加を決定することが好ましい。添加量が0.03w
t%未満では成形性の向上があまり期待出来ず、また2
.5wt%を越えて添加されると耐食性が著しく低下す
る。 Cr、Mn、Zr、Ti、Fe、NiはそれぞれAlと
共に微細な化合物を材料中に生じて、材料組織を微細化
して強度を向上させると共に素材の耐食性を向上させる
効果を有する。従ってこれら元素の内から1種もしくは
2種以上を選択的に添加すべきである。それぞれ下限未
満の添加量ではこれら効果が充分ではなく、上限を越え
て添加されると材料中に粗大な化合物を生じて、成形性
を劣化させる。その他の微量元素についてはそれぞれ0
.05wt%以下の含有量であれば本発明の特性に悪影
響は及ぼさない。したがって鋳造性改善等の目的で添加
される場合があるBe、B等あるいは成形性の向上のた
めに添加される場合があるミッシュメタル等の微量元素
は0.05%以下の範囲で添加することが可能である。 なお本発明になる材料は常法によって製造することが可
能である。
【0007】
【実施例】以下に本発明の一実施例について説明する。
表1の化学組成を有する合金をDC鋳造により、厚さ4
00mm、巾2300mmの鋳塊とした。この鋳塊を両
面10mmずつ面削後440℃×6h+520℃×8h
の均質化処理を施し、その後常法により熱間圧延、冷間
圧延を行い厚さ1.5mmの板材とし後、この板材を5
20℃×10sec.の焼鈍処理を施して供試材とした
。得られた素材の成形性を引張試験およびエリクセン試
験により評価した。また塗装加熱シミュレート処理とし
て180℃×1hの加熱を行い、加熱後の強度を引張試
験により評価すると共に、50×150mmの表面を有
する試験片を採取してこれに塩水噴霧1000時間の腐
食試験を行い、腐食後の最大腐食深さにより耐食性を評
価した。比較材料としては従来材であるJISADC1
2鋳物(60×200×200mmの金型鋳物より板厚
1mmの板材を切削加工により採取した)およびJIS
SPCCの冷延鋼板(板厚1mm)を使用した。繰り返
し数は引張試験についてはn=3の平均値、腐食試験に
ついてはn=5における最大値とした。結果を表1に併
記する。本発明になるアルミニウム合金は鋼板と同等の
強度および延性を有し、かつ優れた耐食性を示すことが
分かる。また従来の鋳物材では耐食性は鋼板よりは優れ
るものの、本発明材より劣り、かつ強度、延性も低く、
信頼性に劣ることは明らかである。
00mm、巾2300mmの鋳塊とした。この鋳塊を両
面10mmずつ面削後440℃×6h+520℃×8h
の均質化処理を施し、その後常法により熱間圧延、冷間
圧延を行い厚さ1.5mmの板材とし後、この板材を5
20℃×10sec.の焼鈍処理を施して供試材とした
。得られた素材の成形性を引張試験およびエリクセン試
験により評価した。また塗装加熱シミュレート処理とし
て180℃×1hの加熱を行い、加熱後の強度を引張試
験により評価すると共に、50×150mmの表面を有
する試験片を採取してこれに塩水噴霧1000時間の腐
食試験を行い、腐食後の最大腐食深さにより耐食性を評
価した。比較材料としては従来材であるJISADC1
2鋳物(60×200×200mmの金型鋳物より板厚
1mmの板材を切削加工により採取した)およびJIS
SPCCの冷延鋼板(板厚1mm)を使用した。繰り返
し数は引張試験についてはn=3の平均値、腐食試験に
ついてはn=5における最大値とした。結果を表1に併
記する。本発明になるアルミニウム合金は鋼板と同等の
強度および延性を有し、かつ優れた耐食性を示すことが
分かる。また従来の鋳物材では耐食性は鋼板よりは優れ
るものの、本発明材より劣り、かつ強度、延性も低く、
信頼性に劣ることは明らかである。
【0008】
【表1】
【0009】
【発明の効果】本発明によれば鋼板と同様のプレス成形
手法により鋼板と同等の強度を有しかつ鋼板より優れた
耐食性を有する板材が得られ、特に屋外設置メーター用
アルミニウム合金部材の供給が可能であるなど工業上顕
著な効果を奏するものである。
手法により鋼板と同等の強度を有しかつ鋼板より優れた
耐食性を有する板材が得られ、特に屋外設置メーター用
アルミニウム合金部材の供給が可能であるなど工業上顕
著な効果を奏するものである。
Claims (4)
- 【請求項1】 必須元素としてMg0.5〜3.5w
t%、Si0.5〜2.5wt%を含有し、さらにCr
0.03〜0.55wt%、Mn0.03〜2.5wt
%、Zr0.03〜0.25wt%、Ti0.005〜
0.35wt%、Fe0.03〜0.5wt%、Ni0
.03〜1.5wt%の内1種もしくは2種以上を選択
的に含有し、残部が実質的にAlから成る成形性および
耐食性に優れたアルミニウム合金板材。 - 【請求項2】 必須元素としてMg0.5〜3.5w
t%、Si0.5〜2.5wt%、Cu0.03〜2.
5wt%を含有し、さらにCr0.03〜0.55wt
%、Mn0.03〜2.5wt%、Zr0.03〜0.
25wt%、Ti0.005〜0.35wt%、Fe0
.03〜0.5wt%、Ni0.03〜1.5wt%の
内1種もしくは2種以上を選択的に含有し、残部が実質
的にAlから成る成形性および耐食性に優れたアルミニ
ウム合金板材。 - 【請求項3】 必須元素としてMg0.5〜3.5w
t%、Si0.5〜2.5wt%、Zn0.03〜2.
5wt%を含有し、さらにCr0.03〜0.55wt
%、Mn0.03〜2.5wt%、Zr0.03〜0.
25wt%、Ti0.005〜0.35wt%、Fe0
.03〜0.5wt%、Ni0.03〜1.5wt%の
内1種もしくは2種以上を選択的に含有し、残部が実質
的にAlから成る成形性および耐食性に優れたアルミニ
ウム合金板材。 - 【請求項4】 必須元素としてMg0.5〜3.5w
t%、Si0.5〜2.5wt%、Cu0.03〜2.
5wt%、Zn0.03〜2.5wt%を含有し、さら
にCr0.03〜0.55wt%、Mn0.03〜2.
5wt%、Zr0.03〜0.25wt%、Ti0.0
05〜0.35wt%、Fe0.03〜0.5wt%、
Ni0.03〜1.5wt%の内1種もしくは2種以上
を選択的に含有し、残部が実質的にAlから成る成形性
および耐食性に優れたアルミニウム合金板材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3108918A JPH04314840A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 成形性および耐食性に優れたアルミニウム合金板材 |
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JP3108918A JPH04314840A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 成形性および耐食性に優れたアルミニウム合金板材 |
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JPH04314840A true JPH04314840A (ja) | 1992-11-06 |
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ID=14496954
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JP3108918A Pending JPH04314840A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 成形性および耐食性に優れたアルミニウム合金板材 |
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JP (1) | JPH04314840A (ja) |
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1991
- 1991-04-12 JP JP3108918A patent/JPH04314840A/ja active Pending
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