JPS59129750A - 耐孔食性にすぐれた高強度Al合金製貯水容器 - Google Patents
耐孔食性にすぐれた高強度Al合金製貯水容器Info
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- JPS59129750A JPS59129750A JP610283A JP610283A JPS59129750A JP S59129750 A JPS59129750 A JP S59129750A JP 610283 A JP610283 A JP 610283A JP 610283 A JP610283 A JP 610283A JP S59129750 A JPS59129750 A JP S59129750A
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- core material
- corrosion
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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
【発明の詳細な説明】
この発明は、すぐれた耐孔食性および高強度を有し5特
に車輛用および航空機用水タンクや、大型貯水タンクな
どの高強度貯水容器の製造に使用するのに適したAQ合
金複合材に関するものである。
に車輛用および航空機用水タンクや、大型貯水タンクな
どの高強度貯水容器の製造に使用するのに適したAQ合
金複合材に関するものである。
従来、一般に、上記の各種高強度貯水容器の製造には、
時効析出処理によりA2合金の中では最高級の強度が得
られ、かつ比較的良好な耐食性を有し、さらに溶接性お
よび熱間加工性にもすぐれているJIS70’75 な
どのAA’−Zn −Mg−’Cu系合金の単板材が用
いられている。なお、このAM −Zn −Mg−Cu
系合金が比較的良好な耐食性を示すのは、その表面に強
固な自然酸化皮膜が形成されることに起因するものであ
る。しかしながら、その酸化皮膜中に不可避的に不純物
が含有されていたり、熱的あるいは機械的に傷が付与さ
れたシすると、これらの個所は充分な耐食性を発揮する
ことができず、したがってこれらの個所は選択的に溶解
するようになり、この結果局部腐食、すなわち孔食に至
る場合がしばしば見られ、特にこの/V −Zn −M
g−Cu系合金の場合、合金成分として含有しているC
u成分によって粒界腐食などの局部腐食が一段と加速さ
れる結果、孔食の成長速度は著しく早められるものであ
った。
時効析出処理によりA2合金の中では最高級の強度が得
られ、かつ比較的良好な耐食性を有し、さらに溶接性お
よび熱間加工性にもすぐれているJIS70’75 な
どのAA’−Zn −Mg−’Cu系合金の単板材が用
いられている。なお、このAM −Zn −Mg−Cu
系合金が比較的良好な耐食性を示すのは、その表面に強
固な自然酸化皮膜が形成されることに起因するものであ
る。しかしながら、その酸化皮膜中に不可避的に不純物
が含有されていたり、熱的あるいは機械的に傷が付与さ
れたシすると、これらの個所は充分な耐食性を発揮する
ことができず、したがってこれらの個所は選択的に溶解
するようになり、この結果局部腐食、すなわち孔食に至
る場合がしばしば見られ、特にこの/V −Zn −M
g−Cu系合金の場合、合金成分として含有しているC
u成分によって粒界腐食などの局部腐食が一段と加速さ
れる結果、孔食の成長速度は著しく早められるものであ
った。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、孔食発
生のない貯水容器用高強度材料を開発すべく研究を行な
った結果、Zn : 3.0−8.4%、 Mg :0
、5〜3. ’7%、 Cu: 0. ’7〜3.0%
を含有し、さらに必要に応じてCr:0.05〜035
チおよびMn:005〜1.50%のうちの1種または
2種を含治し、残りがAAと不可避不純物からなる組成
を有す−る/V金合金芯材とし、かつMg : 0.3
〜5.6 % 、 Zn、O1〜1.0%を含有し、残
りがAlと不可避不純物からなる組成(以上重量係、以
下襲は重量%を示す〕を有するA1合金を皮材とし、前
記芯材の片面あるいは両面に前記皮材をクラッドした複
合材とすると、とのA1合金複合材は、前記芯材によっ
て高強度、並びに良好な成形加工性および溶接性をもつ
ようになり、一方前記皮材においては、MgとZnの共
存によって、その表面に強固な自然酸化皮膜が形成され
るようになると共に、皮材中に不可避不純物が含有した
り、熱的あるいは機械的に傷が付けられたシした場合に
も、Zn成分の作用によって構体が9の全面腐食型にす
るために孔食発生が防止され、さらに例えばCuイオン
を多量に含有する水を取扱う場合のような苛酷な環境下
では、前記皮材に孔食が発生する場合があるが、このよ
うな場合にも、前記芯材がCu成分を含有することに原
因して、電気化学的な孔食発生電位が前記芯材に比して
前記皮材の方が低いことから、芯材と皮材との界面にお
いて皮材がアノードとして溶出 λする犠牲陽極効果
によって芯材が防食され、孔食が芯材にまで及ぶことが
なく、したがって、このA1合金複合材を高強度が要求
される貯水容器の製造に用いた場合、著しく長期に亘る
使用が可能になるという知見を得たのである。
生のない貯水容器用高強度材料を開発すべく研究を行な
った結果、Zn : 3.0−8.4%、 Mg :0
、5〜3. ’7%、 Cu: 0. ’7〜3.0%
を含有し、さらに必要に応じてCr:0.05〜035
チおよびMn:005〜1.50%のうちの1種または
2種を含治し、残りがAAと不可避不純物からなる組成
を有す−る/V金合金芯材とし、かつMg : 0.3
〜5.6 % 、 Zn、O1〜1.0%を含有し、残
りがAlと不可避不純物からなる組成(以上重量係、以
下襲は重量%を示す〕を有するA1合金を皮材とし、前
記芯材の片面あるいは両面に前記皮材をクラッドした複
合材とすると、とのA1合金複合材は、前記芯材によっ
て高強度、並びに良好な成形加工性および溶接性をもつ
ようになり、一方前記皮材においては、MgとZnの共
存によって、その表面に強固な自然酸化皮膜が形成され
るようになると共に、皮材中に不可避不純物が含有した
り、熱的あるいは機械的に傷が付けられたシした場合に
も、Zn成分の作用によって構体が9の全面腐食型にす
るために孔食発生が防止され、さらに例えばCuイオン
を多量に含有する水を取扱う場合のような苛酷な環境下
では、前記皮材に孔食が発生する場合があるが、このよ
うな場合にも、前記芯材がCu成分を含有することに原
因して、電気化学的な孔食発生電位が前記芯材に比して
前記皮材の方が低いことから、芯材と皮材との界面にお
いて皮材がアノードとして溶出 λする犠牲陽極効果
によって芯材が防食され、孔食が芯材にまで及ぶことが
なく、したがって、このA1合金複合材を高強度が要求
される貯水容器の製造に用いた場合、著しく長期に亘る
使用が可能になるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたもの、であ
って、以下に芯材および皮材の成分組成を上記の通りに
限定した理由を説明する。
って、以下に芯材および皮材の成分組成を上記の通りに
限定した理由を説明する。
A、芯材
(a) ZnおよびMg
これらの成分には、Mg 2 Znを形成し、素地中に
微細均一に析出して芯材の強度を向上させる作用がある
が、その含有量がそれぞれZn:3.0%未満およびM
g:05%未満ではMg 2 Znの析出量が少なすぎ
て所望の高強度を確保することができず、一方Znにあ
っては84%を越えて含有させると応力腐食割れ感受性
が増大するようになり、またMgにおいては37%を越
えて含有させると熱間圧延々どの成形加工性が劣化する
ように々ることがら、その含有量を、それぞれZn:3
.0〜8.4%、’Mg:05〜37%と定めた。
微細均一に析出して芯材の強度を向上させる作用がある
が、その含有量がそれぞれZn:3.0%未満およびM
g:05%未満ではMg 2 Znの析出量が少なすぎ
て所望の高強度を確保することができず、一方Znにあ
っては84%を越えて含有させると応力腐食割れ感受性
が増大するようになり、またMgにおいては37%を越
えて含有させると熱間圧延々どの成形加工性が劣化する
ように々ることがら、その含有量を、それぞれZn:3
.0〜8.4%、’Mg:05〜37%と定めた。
(b) ’ C11
Cu成分には、Mg2Zn析出物を素地中に微細に分散
させる作用があるほか、自身もCu−Mg系析出物を形
成して芯材の強度を高め、かつ芯材の電気化学的な孔食
電位をCuを含有しない皮材に比して著しく責にし、も
ってこの結果生じた大きな孔食電位差によって皮材に犠
牲陽極効果を十分に発揮させる作用があるが、その含有
量が0.7%未満では、前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方3.0%を越えて含有させると熱間圧延などの
成形加工性が劣化するようになることから、その含有量
を07〜3.0%と定めた。
させる作用があるほか、自身もCu−Mg系析出物を形
成して芯材の強度を高め、かつ芯材の電気化学的な孔食
電位をCuを含有しない皮材に比して著しく責にし、も
ってこの結果生じた大きな孔食電位差によって皮材に犠
牲陽極効果を十分に発揮させる作用があるが、その含有
量が0.7%未満では、前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方3.0%を越えて含有させると熱間圧延などの
成形加工性が劣化するようになることから、その含有量
を07〜3.0%と定めた。
(c) CrおよびMn
これらの成分には、結晶粒を微細化して強度を向」ニさ
せると共に、応力腐食割れ感受性を著しく抑制する作用
があるので、これらの特性が要求される場合に必要に応
じて含有されるが、その含有量、が、それぞれCr:0
.05%未満およびMn:O,0,5係未満では前記作
用に所望の向上効果が得られず、一方Cr:0.35%
およびMn:1.50%をそれぞれ越えて含有させると
、焼入感受性が劣化するようになると共に、鋳造時に巨
大晶が形成され易くなり、不均一腐食の原因ともなるこ
とがら、その含有量を、それぞれCr: 0.05〜0
.35%、Mn:005〜1.50%と定めた。
せると共に、応力腐食割れ感受性を著しく抑制する作用
があるので、これらの特性が要求される場合に必要に応
じて含有されるが、その含有量、が、それぞれCr:0
.05%未満およびMn:O,0,5係未満では前記作
用に所望の向上効果が得られず、一方Cr:0.35%
およびMn:1.50%をそれぞれ越えて含有させると
、焼入感受性が劣化するようになると共に、鋳造時に巨
大晶が形成され易くなり、不均一腐食の原因ともなるこ
とがら、その含有量を、それぞれCr: 0.05〜0
.35%、Mn:005〜1.50%と定めた。
B、皮材
(a) Mg
Mg成分には、Znと共存することにより皮材表面に良
好な自然酸化皮膜を形成して、皮材にすぐれた耐食性を
付与すると共に、固溶強化にょシ皮材自体の強度を向上
させる作用があるが、その含有量が03%未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方40%を越えて含有
させると、熱間圧延などの成形加工性が劣化するように
なるばかシでなく、熱処理条件によっては結晶粒界にA
l−Mg系の析出物(β相)が形成されるようになって
粒界腐食をはじめとする不均一腐食や孔食が発生するよ
うになることから、その含有量を03〜40襲と定めた
。
好な自然酸化皮膜を形成して、皮材にすぐれた耐食性を
付与すると共に、固溶強化にょシ皮材自体の強度を向上
させる作用があるが、その含有量が03%未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方40%を越えて含有
させると、熱間圧延などの成形加工性が劣化するように
なるばかシでなく、熱処理条件によっては結晶粒界にA
l−Mg系の析出物(β相)が形成されるようになって
粒界腐食をはじめとする不均一腐食や孔食が発生するよ
うになることから、その含有量を03〜40襲と定めた
。
(b) Zn
Zn成分には、上記のとおシMgとの共存において皮材
表面に自然酸化皮膜を形成して耐食性を向上させ、かつ
その腐食形態を構体が9の全面腐食型にして孔食の発生
を抑制し、さらに苛酷な環境下において5例え皮材に孔
食が発生しても、このZn含有によって皮材を芯材に比
して電気化学的に卑に保持することから、皮材が優先的
に溶解し、この犠牲陽極効果によって孔食が芯材に及ぶ
のを阻止する作用があるが、その含有量がO,]%未満
では前記作用に所望の効果が得られず、一方10%を越
えて含有させると、逆に不均一腐食や孔食が発生ずるよ
うになると共に、腐食量も増大するようになって皮材の
芯材に対する犠牲陽極効果が比較的早期に消滅するよう
になることから、その含有量をQま〜10%と定めた。
表面に自然酸化皮膜を形成して耐食性を向上させ、かつ
その腐食形態を構体が9の全面腐食型にして孔食の発生
を抑制し、さらに苛酷な環境下において5例え皮材に孔
食が発生しても、このZn含有によって皮材を芯材に比
して電気化学的に卑に保持することから、皮材が優先的
に溶解し、この犠牲陽極効果によって孔食が芯材に及ぶ
のを阻止する作用があるが、その含有量がO,]%未満
では前記作用に所望の効果が得られず、一方10%を越
えて含有させると、逆に不均一腐食や孔食が発生ずるよ
うになると共に、腐食量も増大するようになって皮材の
芯材に対する犠牲陽極効果が比較的早期に消滅するよう
になることから、その含有量をQま〜10%と定めた。
つぎに、この発明のAP、合金複合材を実施例により具
体的に説明する。
体的に説明する。
実施例
通常の溶解鋳造法により第1表に示される成分組成をも
っ□た本発明皮材用Ag、合金1〜6.比較皮利用AC
合金1〜4.および本発明芯材用JV合金l第
1 表 〜4をそれぞれ溶製した。なお、比較皮材用AU金合金
〜4は、いずれも構成成分のうちのいずれがの成分含有
、1iii−(第1表忙※印を付す)がこの発明の範囲
から外れた組成をもつものである。また、いずれのAe
金合金不可避不純物としてFe:0.21〜022%、
Si: 0.08〜0.09%を含有するものであっ
た。
っ□た本発明皮材用Ag、合金1〜6.比較皮利用AC
合金1〜4.および本発明芯材用JV合金l第
1 表 〜4をそれぞれ溶製した。なお、比較皮材用AU金合金
〜4は、いずれも構成成分のうちのいずれがの成分含有
、1iii−(第1表忙※印を付す)がこの発明の範囲
から外れた組成をもつものである。また、いずれのAe
金合金不可避不純物としてFe:0.21〜022%、
Si: 0.08〜0.09%を含有するものであっ
た。
ついで、上記本発明皮材用AC合金1〜6.比較皮材用
AQ合金1〜4.および本発明芯材用A9合金1〜4に
それぞれ通常の条件で均質化処理を施した後、同じく通
常の条件で熱間圧延を施して、本発明皮相用Ai!合金
1〜6および比較皮材用A1合金1〜4は板厚 1Mの
熱延板に、一方本発明芯材用AC合金1−4は板厚 B
wnの熱延板とし、これらの熱延板を第2表に示される
組合せにて重ね合わせ、熱間および冷間圧延にて板厚:
IRとすることによって、両面クラッドの本発明Ag、
合金複合相l〜6.比較AC合金複合材1〜4をそれぞ
れ製造した。さらに比較の目的で、本発明芯材用AQ金
合金、3の熱延板に冷間圧延を施して板厚:1朋の比較
Ag、合金単板材1.2を製造した。
AQ合金1〜4.および本発明芯材用A9合金1〜4に
それぞれ通常の条件で均質化処理を施した後、同じく通
常の条件で熱間圧延を施して、本発明皮相用Ai!合金
1〜6および比較皮材用A1合金1〜4は板厚 1Mの
熱延板に、一方本発明芯材用AC合金1−4は板厚 B
wnの熱延板とし、これらの熱延板を第2表に示される
組合せにて重ね合わせ、熱間および冷間圧延にて板厚:
IRとすることによって、両面クラッドの本発明Ag、
合金複合相l〜6.比較AC合金複合材1〜4をそれぞ
れ製造した。さらに比較の目的で、本発明芯材用AQ金
合金、3の熱延板に冷間圧延を施して板厚:1朋の比較
Ag、合金単板材1.2を製造した。
つぎに、この結果得られた本発明AC合金複合材1〜6
.比較M合金複合拐1〜4.および比較AQ合金単板材
1.2について、温度:’460℃に2時間保持の溶体
化処理後水冷し、引続いて温度:11.0℃に6時間保
持後、再び温度:150℃に8時間保持の2段時効処理
を施した状態で、引張試験を行ない、引張り強さを測定
すると共に、lppmのCuイオン含有の温度:40℃
の水道水中に60日間浸漬の水道水浸漬試験、並びにC
t−イオン、 5o4− イオン、およびHCO;イ
オンをそれそる1100pp含有し、さらにCuイオン
をlppm含有する温度、40℃の水溶液に60日間浸
漬の水溶液浸漬試験を行ない、試験後腐食生成物を除去
して腐食減量、孔食数、および最大孔食深さをそれぞれ
測定した。これらの測定結果を第2表に示した。
.比較M合金複合拐1〜4.および比較AQ合金単板材
1.2について、温度:’460℃に2時間保持の溶体
化処理後水冷し、引続いて温度:11.0℃に6時間保
持後、再び温度:150℃に8時間保持の2段時効処理
を施した状態で、引張試験を行ない、引張り強さを測定
すると共に、lppmのCuイオン含有の温度:40℃
の水道水中に60日間浸漬の水道水浸漬試験、並びにC
t−イオン、 5o4− イオン、およびHCO;イ
オンをそれそる1100pp含有し、さらにCuイオン
をlppm含有する温度、40℃の水溶液に60日間浸
漬の水溶液浸漬試験を行ない、試験後腐食生成物を除去
して腐食減量、孔食数、および最大孔食深さをそれぞれ
測定した。これらの測定結果を第2表に示した。
第2表に示される結果から、本発F3JJA1合金複合
材1〜6は、高強度を有し、かついずれの浸漬試験にお
いても比較Au合金複合材1〜4および比較/V合金単
板材1.2に比して、すぐれた耐食性および耐孔食性を
示し、特に耐孔食性は著しくすぐれていることが明らか
である。
材1〜6は、高強度を有し、かついずれの浸漬試験にお
いても比較Au合金複合材1〜4および比較/V合金単
板材1.2に比して、すぐれた耐食性および耐孔食性を
示し、特に耐孔食性は著しくすぐれていることが明らか
である。
上述のように、この発明のAu合金複合材は、すぐれた
耐食性、特に耐孔食性を有し、かつ芯材によって高強度
、並びにすぐれた溶接性および成形加工性が確保される
ので、特に高強度が要求される貯水容器の製造に用いる
のに適し、しかも実用に際して、Cuイオンを多量に含
有する水溶液にさらされるような苛酷な使用条件下にお
かれても皮材に発生した孔食が芯材に及ぶことはなく、
この結果著しく長期に亘っての使用が可能となるなど工
業上有用な特性を有するものである。
耐食性、特に耐孔食性を有し、かつ芯材によって高強度
、並びにすぐれた溶接性および成形加工性が確保される
ので、特に高強度が要求される貯水容器の製造に用いる
のに適し、しかも実用に際して、Cuイオンを多量に含
有する水溶液にさらされるような苛酷な使用条件下にお
かれても皮材に発生した孔食が芯材に及ぶことはなく、
この結果著しく長期に亘っての使用が可能となるなど工
業上有用な特性を有するものである。
出願人 三菱アルミニウム株式会社
Claims (2)
- (1) 芯材が、Zn:3、o〜8.4%+ Mg
: 0.5〜3.7%、 Cu: 0.7〜3.0%を
含有し、残りがAQと不可避不純物からなる組成を有す
るAc合金で構成され、かつ皮材が、Mg: 0.3〜
4.0%、Zn:0.1〜1.0%を含有し、残9がA
nと不可避不純物からなる組成(以上重量%)を有する
A2合金で構成されたことを特徴とする耐孔食性にすぐ
れた貯水容器用高強度AQ、合金合金材。 - (2) 芯材が、Zn: 3.0〜8.4%、Mg:
0.5−3.7%、 Cu: 0.7〜3.0%を含有
し、さらにcr:o、 o 5〜0.35%およびMn
: 0.05〜1.50%のうちの1種または2種を含
有し、残りがAcと不可避不純物からなる組成を有する
A9合金で構成さ−れ5かつ皮材が、 Mg : 0.
3 ”−4,0%、 Zn: 0.1−1.0係を含有
し、残りがAg、と不可避不純物からなる組成(以上重
量%)を有するA2合金で構成されたことを特徴とする
耐孔食性にすぐれた貯水容器用高強度AA合合金金材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP610283A JPS59129750A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 耐孔食性にすぐれた高強度Al合金製貯水容器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP610283A JPS59129750A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 耐孔食性にすぐれた高強度Al合金製貯水容器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59129750A true JPS59129750A (ja) | 1984-07-26 |
JPH028019B2 JPH028019B2 (ja) | 1990-02-22 |
Family
ID=11629134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP610283A Granted JPS59129750A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 耐孔食性にすぐれた高強度Al合金製貯水容器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59129750A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6333539A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-13 | ソシエテ・メタル−ルジク・ドウ・ジエルザ | 加圧中空体用Al合金 |
JPH0247235A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-16 | Showa Alum Corp | Al−Zn−Mg−Cu系合金を用いたオートバイ等の無継目リム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS575840A (en) * | 1980-06-12 | 1982-01-12 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Aluminum alloy brazing sheet having excellent pitting- corrosion resistance and high strength |
JPS5713141A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-23 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Finely grained material for stringer of airplane with superior corrosion resistance and its manufacture |
-
1983
- 1983-01-18 JP JP610283A patent/JPS59129750A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS575840A (en) * | 1980-06-12 | 1982-01-12 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Aluminum alloy brazing sheet having excellent pitting- corrosion resistance and high strength |
JPS5713141A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-23 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Finely grained material for stringer of airplane with superior corrosion resistance and its manufacture |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6333539A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-13 | ソシエテ・メタル−ルジク・ドウ・ジエルザ | 加圧中空体用Al合金 |
JPH0575815B2 (ja) * | 1986-07-24 | 1993-10-21 | Metaruurujiku Do Jeruza Soc | |
JPH0247235A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-16 | Showa Alum Corp | Al−Zn−Mg−Cu系合金を用いたオートバイ等の無継目リム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH028019B2 (ja) | 1990-02-22 |
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