JPH05320951A - アルミニウム板の表面改質方法 - Google Patents
アルミニウム板の表面改質方法Info
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- JPH05320951A JPH05320951A JP12529092A JP12529092A JPH05320951A JP H05320951 A JPH05320951 A JP H05320951A JP 12529092 A JP12529092 A JP 12529092A JP 12529092 A JP12529092 A JP 12529092A JP H05320951 A JPH05320951 A JP H05320951A
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- Japan
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- aluminum
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- aluminum plate
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、プレス成形における潤滑性、スポ
ット溶接性および塗装後の耐糸錆性を兼ね備えたアルミ
ニウム板の表面改質方法を提供する。 【構成】 アルミニウム板表面にＺｎ系めっきを施
し、次いで熱拡散処理を行ない、アルミニウムをＺｎ層
に拡散せしめるとともにアルミニウム板表面にＺｎを拡
散することを特徴とするアルミニウム板の表面改質方
法。Ｚｎ系めっきを０．５〜１０ｇ／ｍ2 施し、次い
で熱拡散処理し、めっき層中のＺｎ０．０１ｇ／ｍ2 以
上、アルミニウム板表面のＺｎが０．１ｇ／ｍ2 以上で
あることを特徴とする上記のアルミニウム板の表面改
質方法。還元又は非酸化性雰囲気中で熱拡散処理を行
なうことを特徴とする上記のアルミニウム板の表面改
質方法。酸化性雰囲気中で熱拡散を行なった後、酸化
膜を洗浄除去することを特徴とする上記のアルミニウ
ム板の表面改質方法。
ット溶接性および塗装後の耐糸錆性を兼ね備えたアルミ
ニウム板の表面改質方法を提供する。 【構成】 アルミニウム板表面にＺｎ系めっきを施
し、次いで熱拡散処理を行ない、アルミニウムをＺｎ層
に拡散せしめるとともにアルミニウム板表面にＺｎを拡
散することを特徴とするアルミニウム板の表面改質方
法。Ｚｎ系めっきを０．５〜１０ｇ／ｍ2 施し、次い
で熱拡散処理し、めっき層中のＺｎ０．０１ｇ／ｍ2 以
上、アルミニウム板表面のＺｎが０．１ｇ／ｍ2 以上で
あることを特徴とする上記のアルミニウム板の表面改
質方法。還元又は非酸化性雰囲気中で熱拡散処理を行
なうことを特徴とする上記のアルミニウム板の表面改
質方法。酸化性雰囲気中で熱拡散を行なった後、酸化
膜を洗浄除去することを特徴とする上記のアルミニウ
ム板の表面改質方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車、建材などの分野
で、プレス成形、接合組み付けおよび塗装される用途に
利用されるアルミニウムおよびアルミニウム合金板（以
下アルミニウム板と総称する）の表面改質方法に関する
もので、特にプレス成形における潤滑性、スポット溶接
性および塗装後の耐糸錆性を兼ね備える目的で表面改質
する方法に関するものである。
で、プレス成形、接合組み付けおよび塗装される用途に
利用されるアルミニウムおよびアルミニウム合金板（以
下アルミニウム板と総称する）の表面改質方法に関する
もので、特にプレス成形における潤滑性、スポット溶接
性および塗装後の耐糸錆性を兼ね備える目的で表面改質
する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム板は軽いという特徴を生か
して自動車ボディパネルへの適用が近年検討されている
が、以下に述べる不利益があり、その改善が強く要望さ
れている。プレス成形においては、表面の摺動抵抗が高
く、かつ塑性変形しやすいため割れやすく、極めて成形
の困難な材料である。表面に固体潤滑剤などを塗布して
ある程度の改善は可能であるが、接着や塗装に悪影響を
及ぼす難点がある。スポット溶接においては、アルミニ
ウムは電気良導体で、かつ融点が低いため、これまた取
り扱い難い材料である。更に、アルミニウムは塗装後使
用環境で糸錆が発生しやすいという固有の欠点があり、
美観を重視する自動車ボディなどにあっては、強くその
改善が求められているところである。耐糸錆性を改善す
るため、例えば特開昭６１−１５７６９３号公報には、
アルミニウム板表面にＺｎまたはＺｎ系めっき層を１〜
５ｇ／ｍ2 被覆させることが開示されている。しかしな
がら該方法はプレス成形性やスポット溶接性を改善する
効果がほとんどない。
して自動車ボディパネルへの適用が近年検討されている
が、以下に述べる不利益があり、その改善が強く要望さ
れている。プレス成形においては、表面の摺動抵抗が高
く、かつ塑性変形しやすいため割れやすく、極めて成形
の困難な材料である。表面に固体潤滑剤などを塗布して
ある程度の改善は可能であるが、接着や塗装に悪影響を
及ぼす難点がある。スポット溶接においては、アルミニ
ウムは電気良導体で、かつ融点が低いため、これまた取
り扱い難い材料である。更に、アルミニウムは塗装後使
用環境で糸錆が発生しやすいという固有の欠点があり、
美観を重視する自動車ボディなどにあっては、強くその
改善が求められているところである。耐糸錆性を改善す
るため、例えば特開昭６１−１５７６９３号公報には、
アルミニウム板表面にＺｎまたはＺｎ系めっき層を１〜
５ｇ／ｍ2 被覆させることが開示されている。しかしな
がら該方法はプレス成形性やスポット溶接性を改善する
効果がほとんどない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自動車ボディパネルな
どへのアルミニウム板の適用を図るには、プレス成形
性、スポット溶接性および塗装後の耐糸錆性を兼ね備え
た特性を付与することが重要な課題である。本発明はア
ルミニウムの表面改質によりこれらの課題を解決するこ
とを狙いとしている。すなわち、プレス成形における潤
滑性、スポット溶接における表面電気抵抗および耐糸錆
性を高める表面層を付与する方法が本発明の課題であ
る。
どへのアルミニウム板の適用を図るには、プレス成形
性、スポット溶接性および塗装後の耐糸錆性を兼ね備え
た特性を付与することが重要な課題である。本発明はア
ルミニウムの表面改質によりこれらの課題を解決するこ
とを狙いとしている。すなわち、プレス成形における潤
滑性、スポット溶接における表面電気抵抗および耐糸錆
性を高める表面層を付与する方法が本発明の課題であ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、アルミニウム板表面にＺｎ系めっきを施し、次い
で熱拡散処理を行ないアルミニウムをＺｎ層に拡散せし
めるとともに、アルミニウム板表面にＺｎを拡散するこ
とを特徴とするアルミニウム板の表面改質方法を提案す
るものである。アルミニウム板にＺｎ系めっきを施し、
２００℃、１０時間から５５０℃、１秒間程度の条件で
熱処理すると、Ｚｎ系めっき層中にＡｌが拡散し、同時
にアルミニウム板表面にＺｎが拡散する。熱処理条件に
よっては、めっきしたＺｎの過半がアルミニウム板表面
に拡散し、Ｚｎの浸透深さは数１０μｍにも及ぶ。深さ
方向のＺｎおよびＡｌの分布状態の一例を図１に示す。
このように本発明の特徴はめっきしたＺｎを表面および
表面下まで深く分布させたことにある。アルミニウムが
拡散したＺｎ層とは、硫酸または硝酸で溶解する表面層
を指すもので、図１のＺｎの丘に相当するものと考えら
れる。アルミニウム板表面のＺｎはめっきした全Ｚｎ量
からアルミニウムが拡散したＺｎ層中のＺｎ量を差し引
くことで便宜上測定できる。
ろは、アルミニウム板表面にＺｎ系めっきを施し、次い
で熱拡散処理を行ないアルミニウムをＺｎ層に拡散せし
めるとともに、アルミニウム板表面にＺｎを拡散するこ
とを特徴とするアルミニウム板の表面改質方法を提案す
るものである。アルミニウム板にＺｎ系めっきを施し、
２００℃、１０時間から５５０℃、１秒間程度の条件で
熱処理すると、Ｚｎ系めっき層中にＡｌが拡散し、同時
にアルミニウム板表面にＺｎが拡散する。熱処理条件に
よっては、めっきしたＺｎの過半がアルミニウム板表面
に拡散し、Ｚｎの浸透深さは数１０μｍにも及ぶ。深さ
方向のＺｎおよびＡｌの分布状態の一例を図１に示す。
このように本発明の特徴はめっきしたＺｎを表面および
表面下まで深く分布させたことにある。アルミニウムが
拡散したＺｎ層とは、硫酸または硝酸で溶解する表面層
を指すもので、図１のＺｎの丘に相当するものと考えら
れる。アルミニウム板表面のＺｎはめっきした全Ｚｎ量
からアルミニウムが拡散したＺｎ層中のＺｎ量を差し引
くことで便宜上測定できる。
【０００５】次ぎにプレス成形性に及ぼす本発明の作用
について述べる。アルミニウム板は柔らかくて塑性変形
を受けやすいため金型内へ材料を流入させるには、面圧
のかかるダイス肩やビード部での摩擦抵抗を低減させる
ことが極めて重要となる。Ｚｎめっき層を付与しても、
Ｚｎ自体も柔らかい金属なので効果がない。比較的硬い
Ｚｎ−Ｆｅ合金めっき層を付与しても摩擦係数を低減さ
せる効果は微少である。アルミニウム板が柔らかいの
で、薄い表面だけを硬くしても効果が現れないのであ
る。本発明では、アルミニウムが拡散したＺｎ層が最も
硬い層であり、金型との凝着を抑制するが、この層を支
持するＺｎが拡散したアルミニウム層も硬化している。
図２はヴィッカース硬度測定の圧子荷重を変えて表面か
ら圧入したときの深さ方向の硬度変化を調べた結果であ
るが、単にＺｎめっきしたアルミニウム板に比較して、
本発明のアルミニウム板は硬化層が板深くまで達してい
ることが明白である。したがって、例えば平板引抜き試
験のようなアルミニウム板が塑性変形を受ける加工条件
においても摩擦係数が十分に低下するのである。かくし
て、プレス成形においてアルミニウム板が破断せずに金
型内に流入する面圧範囲が拡がり、パネル設計の自由度
が拡大し、またプレス作業の安定性が高まる効果が享受
できる。
について述べる。アルミニウム板は柔らかくて塑性変形
を受けやすいため金型内へ材料を流入させるには、面圧
のかかるダイス肩やビード部での摩擦抵抗を低減させる
ことが極めて重要となる。Ｚｎめっき層を付与しても、
Ｚｎ自体も柔らかい金属なので効果がない。比較的硬い
Ｚｎ−Ｆｅ合金めっき層を付与しても摩擦係数を低減さ
せる効果は微少である。アルミニウム板が柔らかいの
で、薄い表面だけを硬くしても効果が現れないのであ
る。本発明では、アルミニウムが拡散したＺｎ層が最も
硬い層であり、金型との凝着を抑制するが、この層を支
持するＺｎが拡散したアルミニウム層も硬化している。
図２はヴィッカース硬度測定の圧子荷重を変えて表面か
ら圧入したときの深さ方向の硬度変化を調べた結果であ
るが、単にＺｎめっきしたアルミニウム板に比較して、
本発明のアルミニウム板は硬化層が板深くまで達してい
ることが明白である。したがって、例えば平板引抜き試
験のようなアルミニウム板が塑性変形を受ける加工条件
においても摩擦係数が十分に低下するのである。かくし
て、プレス成形においてアルミニウム板が破断せずに金
型内に流入する面圧範囲が拡がり、パネル設計の自由度
が拡大し、またプレス作業の安定性が高まる効果が享受
できる。
【０００６】次ぎにスポット溶接性に及ぼす作用につい
て述べる。アルミニウムは電気および熱の良導体である
ので、ナゲット形成にはかなりのジュール熱が必要にな
り、それだけ電極の損耗を加速するところに問題があっ
た。抵抗皮膜を表面に付加すればジュール熱は稼げる
が、不通電や溶断が発生しやすく実用にならない。Ｚｎ
めっきを施しても電極寿命は改善できない。これはＺｎ
が柔らかく融点が低いので、通電過程で電極先端によく
なじみ、接触抵抗が低くなり過ぎるからであると考えて
いる。比較的硬質のＺｎ−Ｆｅ合金めっきを施しても電
極寿命は改善できない。電極をアルミニウム板に加圧接
触したとき、アルミニウム板が変形するからである。こ
れに対して本発明では電極寿命が大幅に延長できる。こ
れは硬質のアルミニウムが拡散したＺｎ層がその下の硬
化したＺｎが拡散したアルミニウム層の支持を受けて電
極先端との間および板−板間に接触抵抗を発現し、また
比較的厚いＺｎが拡散したアルミニウム層のジュール熱
効果も加わってナゲット形成が有利となり、その結果溶
断やブローホールを抑制して電極に与える負荷を軽減
し、同一電極での連続打点数を大幅に延長できたものと
認められる。
て述べる。アルミニウムは電気および熱の良導体である
ので、ナゲット形成にはかなりのジュール熱が必要にな
り、それだけ電極の損耗を加速するところに問題があっ
た。抵抗皮膜を表面に付加すればジュール熱は稼げる
が、不通電や溶断が発生しやすく実用にならない。Ｚｎ
めっきを施しても電極寿命は改善できない。これはＺｎ
が柔らかく融点が低いので、通電過程で電極先端によく
なじみ、接触抵抗が低くなり過ぎるからであると考えて
いる。比較的硬質のＺｎ−Ｆｅ合金めっきを施しても電
極寿命は改善できない。電極をアルミニウム板に加圧接
触したとき、アルミニウム板が変形するからである。こ
れに対して本発明では電極寿命が大幅に延長できる。こ
れは硬質のアルミニウムが拡散したＺｎ層がその下の硬
化したＺｎが拡散したアルミニウム層の支持を受けて電
極先端との間および板−板間に接触抵抗を発現し、また
比較的厚いＺｎが拡散したアルミニウム層のジュール熱
効果も加わってナゲット形成が有利となり、その結果溶
断やブローホールを抑制して電極に与える負荷を軽減
し、同一電極での連続打点数を大幅に延長できたものと
認められる。
【０００７】次ぎに塗装後の耐糸錆性に及ぼす作用につ
いて述べる。アルミニウムは糸錆を発生しやすい材料で
あり、その抑制のためＺｎめっき層を被覆することが提
案されている。Ｚｎは糸錆を発生させない金属であるか
ら若干の効果はあるが、糸錆はめっき層の下のアルミニ
ウムが腐食を受けて成長するので本質的な解決策になら
ない。またＺｎは塗膜下でブリスター腐食を起こしやす
いので、ブリスターが発生しやすくなる不利益を伴う。
本発明はめっきされたＺｎをアルミニウム素地深くまで
拡散させることによって糸錆の成長を本質的に抑制する
ものである。すなわち、アルミニウムの糸錆は数μｍ深
さのエッチングを糸錆先端のアノード部で行ないながら
成長するもので、アノード反応に関わるアルミニウム板
の成分組成が糸錆の成長速度に支配的な影響を及ぼす。
アルミニウム板中にＺｎが存在すると、高酸性のアノー
ドを中和することによってアノードの活性を低下させる
作用をするものと考えられる。また、アルミニウムが拡
散したＺｎ層は塗装前処理のりん酸塩皮膜形成を促進し
て、塗膜密着性を高め、糸錆の成長を遅らせることに寄
与するものと推定される。また、Ｚｎ層にアルミニウム
が拡散することによってＺｎの活量を低下させ、ブリス
ター生成も抑制するものと考えられる。
いて述べる。アルミニウムは糸錆を発生しやすい材料で
あり、その抑制のためＺｎめっき層を被覆することが提
案されている。Ｚｎは糸錆を発生させない金属であるか
ら若干の効果はあるが、糸錆はめっき層の下のアルミニ
ウムが腐食を受けて成長するので本質的な解決策になら
ない。またＺｎは塗膜下でブリスター腐食を起こしやす
いので、ブリスターが発生しやすくなる不利益を伴う。
本発明はめっきされたＺｎをアルミニウム素地深くまで
拡散させることによって糸錆の成長を本質的に抑制する
ものである。すなわち、アルミニウムの糸錆は数μｍ深
さのエッチングを糸錆先端のアノード部で行ないながら
成長するもので、アノード反応に関わるアルミニウム板
の成分組成が糸錆の成長速度に支配的な影響を及ぼす。
アルミニウム板中にＺｎが存在すると、高酸性のアノー
ドを中和することによってアノードの活性を低下させる
作用をするものと考えられる。また、アルミニウムが拡
散したＺｎ層は塗装前処理のりん酸塩皮膜形成を促進し
て、塗膜密着性を高め、糸錆の成長を遅らせることに寄
与するものと推定される。また、Ｚｎ層にアルミニウム
が拡散することによってＺｎの活量を低下させ、ブリス
ター生成も抑制するものと考えられる。
【０００８】以上述べたごとく、本発明はアルミニウム
が拡散したＺｎ層とＺｎが拡散したアルミニウム層との
２層構造として各々に機能を分担させると同時に、Ｚｎ
を深さ方向に広く分布させることによって厚い表面改質
層を形成させたことが特徴であり、かくすることによっ
てアルミニウム板のプレス成形性、スポット溶接性およ
び塗装後の耐糸錆性を同時に改善する効果が得られる。
本発明が適用できるアルミニウム板は純アルミニウムの
ほか、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｆｅなど
の合金添加材でもよい。これらの合金元素は熱拡散処理
に際して多かれ少なかれ拡散するが、その影響は付随的
であり、本発明の基本的作用効果は保全される。Ｚｎ系
めっき層は純Ｚｎのほか、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎ
ｉなどの金属は２０％以下、Ｐ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏなどの
メタロイドは１％以下、アルミナ、シリカなどの分散質
は５％以下含有しても、本発明の作用効果は保全され
る。この場合、前述した本発明の表面改質層の構成はＺ
ｎのみを計上するものとする。
が拡散したＺｎ層とＺｎが拡散したアルミニウム層との
２層構造として各々に機能を分担させると同時に、Ｚｎ
を深さ方向に広く分布させることによって厚い表面改質
層を形成させたことが特徴であり、かくすることによっ
てアルミニウム板のプレス成形性、スポット溶接性およ
び塗装後の耐糸錆性を同時に改善する効果が得られる。
本発明が適用できるアルミニウム板は純アルミニウムの
ほか、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｆｅなど
の合金添加材でもよい。これらの合金元素は熱拡散処理
に際して多かれ少なかれ拡散するが、その影響は付随的
であり、本発明の基本的作用効果は保全される。Ｚｎ系
めっき層は純Ｚｎのほか、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎ
ｉなどの金属は２０％以下、Ｐ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏなどの
メタロイドは１％以下、アルミナ、シリカなどの分散質
は５％以下含有しても、本発明の作用効果は保全され
る。この場合、前述した本発明の表面改質層の構成はＺ
ｎのみを計上するものとする。
【０００９】アルミニウム板をアルカリ洗浄およびまた
は酸洗浄し、Ｚｎ系めっきを置換めっき、電気めっき、
およびまたは蒸着めっき法で全Ｚｎ被覆量が０．５〜１
０ｇ／ｍ2 の範囲に付着させることが好ましい。０．５
ｇ／ｍ2 未満では熱拡散処理後の本発明の効果が事実上
不明瞭となる。１０ｇ／ｍ2 を越えても本発明の作用効
果は発揮されるが、経済的ではない。次いで熱拡散処理
を２００℃、１０時間から５５０℃、１秒間程度の均熱
保定条件で行ない、還元または非酸化雰囲気で処理する
ことが好ましいが、空気中で処理することも可能であ
る。後者の場合には熱処理後酸化膜をアルカリまたは酸
で除去することが好ましい。熱拡散処理後のアルミニウ
ムが拡散したＺｎ層中のＺｎが０．０１ｇ／ｍ2 以上、
アルミニウム板表面のＺｎが０．１ｇ／ｍ2 以上になる
ように熱処理条件を選定することが好ましい。アルミニ
ウムが拡散したＺｎ層中のＺｎが０．０１ｇ／ｍ2 未満
であれば、図１に示すようなＺｎ濃化表層がなくなるの
で好ましくない。アルミニウム板表面のＺｎが０．１ｇ
／ｍ2 未満であれば、拡散処理が不十分であり、本発明
の作用効果が顕著に現れないので好ましくない。なお、
本発明の作用効果をアルミニウム板に適用した場合につ
いて述べてきたが、アルミニウム鋳造材、押し出し、引
抜き材においても本発明の原理が応用されるならば、本
発明は板材のみに限定されるべきではない。
は酸洗浄し、Ｚｎ系めっきを置換めっき、電気めっき、
およびまたは蒸着めっき法で全Ｚｎ被覆量が０．５〜１
０ｇ／ｍ2 の範囲に付着させることが好ましい。０．５
ｇ／ｍ2 未満では熱拡散処理後の本発明の効果が事実上
不明瞭となる。１０ｇ／ｍ2 を越えても本発明の作用効
果は発揮されるが、経済的ではない。次いで熱拡散処理
を２００℃、１０時間から５５０℃、１秒間程度の均熱
保定条件で行ない、還元または非酸化雰囲気で処理する
ことが好ましいが、空気中で処理することも可能であ
る。後者の場合には熱処理後酸化膜をアルカリまたは酸
で除去することが好ましい。熱拡散処理後のアルミニウ
ムが拡散したＺｎ層中のＺｎが０．０１ｇ／ｍ2 以上、
アルミニウム板表面のＺｎが０．１ｇ／ｍ2 以上になる
ように熱処理条件を選定することが好ましい。アルミニ
ウムが拡散したＺｎ層中のＺｎが０．０１ｇ／ｍ2 未満
であれば、図１に示すようなＺｎ濃化表層がなくなるの
で好ましくない。アルミニウム板表面のＺｎが０．１ｇ
／ｍ2 未満であれば、拡散処理が不十分であり、本発明
の作用効果が顕著に現れないので好ましくない。なお、
本発明の作用効果をアルミニウム板に適用した場合につ
いて述べてきたが、アルミニウム鋳造材、押し出し、引
抜き材においても本発明の原理が応用されるならば、本
発明は板材のみに限定されるべきではない。
【００１０】
【実施例】実施例と比較例を掲げて本発明の実施態様と
効果を明かにする。表１には製造条件と表面改質層の構
成を示し、表２にはその品質性能試験結果を掲げる。板
厚１ｍｍのアルミニウム板を通常の方法でアルカリ洗浄
と酸洗浄を行ない、Ｚｎ系めっきは次ぎの方法によっ
た。置換めっきはＮａＯＨ７５ｇ／ｌ、ＺｎＯ１５ｇ／
ｌ、ロッシェル塩５０ｇ／ｌを添加した溶液から析出さ
せた。電気めっきはＺｎＳＯ4 １５０ｇ／ｌ、必要なら
他金属イオンあるいはコロイドを含む硫酸酸性浴から電
流密度２０Ａ／ｄｍ2 で電着させた。蒸着めっきは１０
-3Ｔｏｒｒの真空容器内でＺｎを加熱蒸発させ、アルミ
ニウム板に蒸着させた。次いで実施例１から８において
は、Ｎ2 雰囲気中表１に掲げる条件で熱処理を施した。
実施例９は１５％Ｈ2 、残部Ｎ2 からなる還元雰囲気中
表１に掲げる条件で熱処理を施した。実施例１０は大気
中表１に掲げる条件で熱処理を施し、生成した酸化膜を
ｐＨ１０．５の弱アルカリ溶液で洗浄除去した。
効果を明かにする。表１には製造条件と表面改質層の構
成を示し、表２にはその品質性能試験結果を掲げる。板
厚１ｍｍのアルミニウム板を通常の方法でアルカリ洗浄
と酸洗浄を行ない、Ｚｎ系めっきは次ぎの方法によっ
た。置換めっきはＮａＯＨ７５ｇ／ｌ、ＺｎＯ１５ｇ／
ｌ、ロッシェル塩５０ｇ／ｌを添加した溶液から析出さ
せた。電気めっきはＺｎＳＯ4 １５０ｇ／ｌ、必要なら
他金属イオンあるいはコロイドを含む硫酸酸性浴から電
流密度２０Ａ／ｄｍ2 で電着させた。蒸着めっきは１０
-3Ｔｏｒｒの真空容器内でＺｎを加熱蒸発させ、アルミ
ニウム板に蒸着させた。次いで実施例１から８において
は、Ｎ2 雰囲気中表１に掲げる条件で熱処理を施した。
実施例９は１５％Ｈ2 、残部Ｎ2 からなる還元雰囲気中
表１に掲げる条件で熱処理を施した。実施例１０は大気
中表１に掲げる条件で熱処理を施し、生成した酸化膜を
ｐＨ１０．５の弱アルカリ溶液で洗浄除去した。
【００１１】全Ｚｎ被覆量およびアルミニウムが拡散し
たＺｎ層のＺｎ量は硫酸で溶解し、気泡発生が鎮静化し
た時点を終点とし、溶液のＩＣＰ分析で求めた。なお、
Ｚｎが拡散したアルミニウム層のＺｎ量は全Ｚｎ被覆量
からアルミニウムが拡散したＺｎ層のＺｎ量を差し引い
て求めた。 平板引抜き試験：試験片寸法１ｍｍ厚×３０ｍｍ巾のア
ルミニウム板に洗浄油（杉村化学製プレトンＲ３０３
Ｐ）を塗布し、接触面積３０ｍｍ×３０ｍｍの工具で両
面を４５０ｋｇｆの荷重（Ｎ）で押えつけながら、２０
０ｍｍ／分の速度で引き抜いた。引抜き荷重をＦとすれ
ば、摩擦係数μは、Ｆ＝２μＮから求められる。 連続スポット溶接試験：先端径６ｍｍ、４０ＲのＣｕ−
Ｃｒ電極を用いて、溶接電流２７ｋＡ、加圧力２９５０
Ｎ、溶接時間８サイクルの条件で連続スポット溶接を行
ない、ナゲット径が５ｍｍ以上を維持する打点数で評価
した。
たＺｎ層のＺｎ量は硫酸で溶解し、気泡発生が鎮静化し
た時点を終点とし、溶液のＩＣＰ分析で求めた。なお、
Ｚｎが拡散したアルミニウム層のＺｎ量は全Ｚｎ被覆量
からアルミニウムが拡散したＺｎ層のＺｎ量を差し引い
て求めた。 平板引抜き試験：試験片寸法１ｍｍ厚×３０ｍｍ巾のア
ルミニウム板に洗浄油（杉村化学製プレトンＲ３０３
Ｐ）を塗布し、接触面積３０ｍｍ×３０ｍｍの工具で両
面を４５０ｋｇｆの荷重（Ｎ）で押えつけながら、２０
０ｍｍ／分の速度で引き抜いた。引抜き荷重をＦとすれ
ば、摩擦係数μは、Ｆ＝２μＮから求められる。 連続スポット溶接試験：先端径６ｍｍ、４０ＲのＣｕ−
Ｃｒ電極を用いて、溶接電流２７ｋＡ、加圧力２９５０
Ｎ、溶接時間８サイクルの条件で連続スポット溶接を行
ない、ナゲット径が５ｍｍ以上を維持する打点数で評価
した。
【００１２】耐糸錆性試験：７０ｍｍ×１５０ｍｍの試
験片をフッ化物添加りん酸塩処理浴でりん酸塩皮膜を形
成させ、カチオン電着塗装２０μｍ、中塗り、上塗り塗
装を施して総合塗膜厚８０μｍとした。アルミニウム素
地に達するナイフカットを付けた後、塩水噴霧（５％Ｎ
ａＣｌ、３５℃）１日、湿潤（８５％相対湿度、４０
℃）５日、室内放置１日から構成されるサイクル環境試
験に８週間暴露した後のナイフカットからの糸錆最大長
さをもって評価した。
験片をフッ化物添加りん酸塩処理浴でりん酸塩皮膜を形
成させ、カチオン電着塗装２０μｍ、中塗り、上塗り塗
装を施して総合塗膜厚８０μｍとした。アルミニウム素
地に達するナイフカットを付けた後、塩水噴霧（５％Ｎ
ａＣｌ、３５℃）１日、湿潤（８５％相対湿度、４０
℃）５日、室内放置１日から構成されるサイクル環境試
験に８週間暴露した後のナイフカットからの糸錆最大長
さをもって評価した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、アルミニウム板の欠点
とされたプレス成形時の潤滑性、スポット溶接時の連続
打点性および塗装後の耐糸錆性を顕著に改善し、自動車
ボディパネルのごとき成形加工、接合組立、塗装して用
いられる用途に有利に適用できるアルミニウム板を製造
することができる。
とされたプレス成形時の潤滑性、スポット溶接時の連続
打点性および塗装後の耐糸錆性を顕著に改善し、自動車
ボディパネルのごとき成形加工、接合組立、塗装して用
いられる用途に有利に適用できるアルミニウム板を製造
することができる。
【図１】実施例１の条件で表面改質されたアルミニウム
板のグロー放電分光分析による表面からの深さ方向のＺ
ｎとＡｌの分布状態を示す。
板のグロー放電分光分析による表面からの深さ方向のＺ
ｎとＡｌの分布状態を示す。
【図２】実施例１の条件で表面改質されたアルミニウム
板、比較例１および２のヴィッカース硬度測定の圧子荷
重を変えて表面から圧入したときの硬度変化を示す。
板、比較例１および２のヴィッカース硬度測定の圧子荷
重を変えて表面から圧入したときの硬度変化を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミニウム板表面にＺｎ系めっきを施
し、次いで熱拡散処理を行ないアルミニウムをＺｎ層に
拡散せしめるとともに、アルミニウム板表面にＺｎを拡
散することを特徴とするアルミニウム板の表面改質方
法。 - 【請求項２】 Ｚｎ系めっきを０．５〜１０ｇ／ｍ2 施
し、ついで熱拡散処理し、めっき層中のＺｎを０．０１
ｇ／ｍ2 以上、アルミニウム板表面のＺｎが０．１ｇ／
ｍ2 以上であることを特徴とする請求項１記載のアルミ
ニウム板の表面改質方法。 - 【請求項３】 還元または非酸化性雰囲気中で熱拡散処
理を行なうことを特徴とする請求項１記載のアルミニウ
ム板の表面改質方法。 - 【請求項４】 酸化性雰囲気中で熱拡散処理を行なった
後、酸化膜を洗浄除去することを特徴とする請求項１記
載のアルミニウム板の表面改質方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12529092A JPH05320951A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | アルミニウム板の表面改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12529092A JPH05320951A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | アルミニウム板の表面改質方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320951A true JPH05320951A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=14906423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12529092A Withdrawn JPH05320951A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | アルミニウム板の表面改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05320951A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1624093A1 (de) * | 2004-08-04 | 2006-02-08 | Aluminal Oberflächentechnik GmbH & Co. KG | Beschichten von Substraten aus Leichtmetallen oder Leichtmetalllegierungen |
| DE19962641B4 (de) * | 1999-12-23 | 2012-04-19 | Erlus Aktiengesellschaft | Verfahren zur Erzeugung einer Mikrostruktur auf einer metallischen Oberfläche und mikrostrukturierte metallische Oberfläche |
| CN111876723A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-03 | 盐城科奥机械有限公司 | 一种渗锌方法以及防腐蚀金属件 |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP12529092A patent/JPH05320951A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19962641B4 (de) * | 1999-12-23 | 2012-04-19 | Erlus Aktiengesellschaft | Verfahren zur Erzeugung einer Mikrostruktur auf einer metallischen Oberfläche und mikrostrukturierte metallische Oberfläche |
| EP1624093A1 (de) * | 2004-08-04 | 2006-02-08 | Aluminal Oberflächentechnik GmbH & Co. KG | Beschichten von Substraten aus Leichtmetallen oder Leichtmetalllegierungen |
| WO2006013184A1 (en) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Aluminal Oberflächentechnik Gmbh & Co. Kg | Coating of substrates made of light metals or light metal alloys |
| CN111876723A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-03 | 盐城科奥机械有限公司 | 一种渗锌方法以及防腐蚀金属件 |
| CN111876723B (zh) * | 2020-08-11 | 2023-08-29 | 盐城科奥机械有限公司 | 一种渗锌方法以及防腐蚀金属件 |
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Legal Events
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