Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JPH07145488A - リン酸塩処理性に優れたAl材及びその製造方法 - Google Patents

リン酸塩処理性に優れたAl材及びその製造方法

Info

Publication number
JPH07145488A
JPH07145488A JP29160293A JP29160293A JPH07145488A JP H07145488 A JPH07145488 A JP H07145488A JP 29160293 A JP29160293 A JP 29160293A JP 29160293 A JP29160293 A JP 29160293A JP H07145488 A JPH07145488 A JP H07145488A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
treatment
alloy
seconds
ppm
acid
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.)
Granted
Application number
JP29160293A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3342939B2 (ja
Inventor
Keitaro Yamaguchi
恵太郎 山口
Kazuo Chiba
和郎 千葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Aluminum Co Ltd filed Critical Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Priority to JP29160293A priority Critical patent/JP3342939B2/ja
Publication of JPH07145488A publication Critical patent/JPH07145488A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3342939B2 publication Critical patent/JP3342939B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リン酸亜鉛処理をした際に問題が起きず、自
動車用のボディ材料として好適で、耐蝕性に富む表面処
理Al材を提供することである。 【構成】 リン酸塩処理性に優れたAl材であって、前
記Al材はAl−Mg−Si系合金からなり、フッ素イ
オンを含有する酸で処理されてなるリン酸塩処理性に優
れたAl材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に自動車ボディとし
て使用される表面処理Al材に関するものである。
【0002】
【発明の背景】近年、自動車の燃費向上から軽量化を目
的してアルミニウムまたはアルミニウム合金(以下、A
lと略す)板のボディパネル等への適用が進んでいる。
ところで、ボディパネルは主に鋼板が使用されており、
この為リン酸塩(リン酸亜鉛)処理の工程が必要とされ
ている。すなわち、耐蝕性の観点から、自動車製造ライ
ンでは、各パーツからボディを組み立てた後にリン酸塩
処理の工程が入っている。
【0003】尚、Al板はリン酸亜鉛処理よりもクロメ
ート処理をした方が耐蝕性から好ましいものの、この為
にはAl板専用の処理ラインを設けなければならず、コ
ストが高く付いてしまう。従って、現行の鋼板処理ライ
ンをそのまま使用する関係上、Al板と鋼板が混在する
系でリン酸亜鉛処理が行われる必要がある。そして、こ
のリン酸塩処理に際して、Al板と鋼板とが併存してい
ると、リン酸塩皮膜の形成、塗装後の鮮映性に問題が生
じると指摘されている。
【0004】例えば、リン酸塩溶液でAl板を処理する
と、リン酸塩溶液中でAl表面が溶解し、リン酸塩溶液
中にAl3+が溶出し、リン酸塩皮膜の形成が阻害される
ようになるのである。又、現行の鋼板処理条件のままで
は、Al板をリン酸塩溶液で処理しても極めて少しのリ
ン酸塩皮膜しか形成されず、少しのリン酸塩皮膜しか形
成されていないAl板と充分なリン酸塩皮膜が形成され
た冷延鋼板との間では表面性状が大きく異なってしま
い、塗装後の塗膜の光沢度や鮮映性に差が出来、外観が
劣ったものとなってしまう。そして、Al板のリン酸亜
鉛皮膜が少量の場合には、塗装外観の違いに加えて塗装
後の耐蝕性も劣ったものとなってしまう。
【0005】このような問題点を解決する手段として、
リン酸塩溶液中にK+ やF- を添加することが知られて
いる。すなわち、Al3++2K+ +Na+ +F- →K2
NaAlF6 (沈殿物)となる反応を利用して溶存Al
3+を除去すると共に、F- の添加によりAl板上へのリ
ン酸塩皮膜の形成を可能とするものである。しかしなが
ら、Al板と鋼板とを同時処理しようとすると、両者の
被処理面積の比によって液組成や補給量を変更しなけれ
ばならず、同一のリン酸塩処理ラインで何種類もの車種
の製造を行う場合には、上記の手段を採用することは不
可能である。
【0006】一方、現在、ボディパネルとして実用化さ
れつつあるAl材には、Al−Mg系合金(5000系
合金)とAl−Mg−Si系合金(6000系合金)と
の二種類がある。中でも、後者のAl−Mg−Si系合
金は、成形性に優れると共に、塗装焼き付け処理時の加
熱により硬化(ベークハード)する特徴を有している
為、最終製品としてのボディパネルにおいて耐デント性
に優れており、今後の使用増加が期待されている。この
ように、Al−Mg−Si系合金は、加工上の利点を有
しているものの、塗装性、特にリン酸亜鉛処理性がAl
−Mg系合金に比較して劣っている為に、塗装後の耐食
性に問題点がある。
【0007】すなわち、現行の鋼板処理が行われている
リン酸亜鉛処理条件では、Al−Mg−Si系合金はA
l−Mg系合金に比較して1/3以下程度の付着量しか
得られず、かつ、処理浴中のAl3+による皮膜形成の抑
制作用も著しく、Al−Mg−Si系合金のメリットを
より高くする為にはリン酸亜鉛処理性の向上が必要不可
欠である。
【0008】
【発明の開示】ところで、先に述べたように、6000
系合金は5000系合金に比較してリン酸亜鉛処理性が
劣っている。現行の鋼板処理浴相当の低F- 濃度処理で
は1/3程度以下の付着量しか得られない。そして、浴
中のAl3+濃度が増して40ppm程度以上になると皮
膜は生成しない。
【0009】そこで、先ず、何故に、6000系合金が
5000系合金に比較してリン酸亜鉛処理性が劣ってい
るかの検討を鋭意押し進めて行った。先ず、第1に、下
記のような6000系合金材と5000系合金材とを用
意した。 Mg Cu Zn Si 0.7 0.4 − 0.9 Al−Mg−Si系合金A 2.1 0.6 − 0.3 Al−Mg−Si系合金B 4.5 0.2 0.5 − Al−Mg系合金C 上記のAl−Mg−Si系合金A、Al−Mg−Si系
合金B、Al−Mg系合金Cについて、日本パーカーラ
イジング社製の処理液(PB−L3020)を用いてリ
ン酸亜鉛処理を行い、リン酸亜鉛結晶の生成と成長過程
を調べた。
【0010】そして、処理時間と付着量の関係を考察す
ると、すなわちAl−Mg−Si系合金A及びAl−M
g−Si系合金BとAl−Mg系合金Cの付着量を標準
処理時間の2分で比較すると、Mg−Si系はMg系の
1/3程度以下の低い付着量であった。又、Mg系で
は、処理開始時の反応速度が速い為、標準処理時間でも
適度な付着量が得られている。一方、Mg−Si系で
は、初期の反応速度が著しく小さく、付着量が得られな
い反応プロフィールになっている。
【0011】又、皮膜付着量と粒子密度の関係から、M
g−Si系では、核形成が少ない為、主に結晶の成長に
より付着量が増加する。その他各種の検討から、Mg−
Si系ではリン酸亜鉛処理反応における核形成がMg系
に比べ進行し難い為、低付着量で粗大結晶になっている
ものと考えられた。
【0012】このMg−Si系における核形成反応を阻
害する因子としては、酸化膜のバリヤー性などが考えら
れた。そこで、分極特性を調べてみた。これによれば、
Al−Mg−Si系合金は酸化膜のバリヤー性が高いこ
とを示していた。このようなことから、Mg−Si系合
金のリン酸亜鉛処理性の向上には、酸化膜のバリヤー性
などを低下させることが肝要であると思われた。
【0013】そこで、この酸化膜のバリヤー性を低下さ
せる手段としてF- 含有(100ppm)の酸洗浄によ
るMg−Si系合金の表面改質について試験した。そし
て、混酸洗浄時間とリン酸亜鉛付着量の関係を調べた
処、1分程度の洗浄でMg−Si系でもMg系と同程度
の付着量および結晶形態が得られ、表面改質の効果が認
められた。又、1分間の混酸洗浄後の酸化膜厚さは30
Å程度と薄膜になっていた。さらに、分極測定結果によ
れば、混酸洗浄したAl−Mg−Si系合金Aの表面は
自然電位が貴な側にシフトしており、又、アノード分極
曲線はAl−Mg系合金Cに近似し、小さくなってお
り、酸化膜のバリヤー性が低下していることが確認でき
た。
【0014】このような知見を基にして本発明が達成さ
れたものであり、本発明の目的は、リン酸亜鉛処理をし
た際に問題が起きず、自動車用のボディ材料として好適
で、耐蝕性に富む表面処理Al材を提供することであ
る。この本発明の目的は、リン酸塩処理性に優れたAl
材であって、前記Al材はAl−Mg−Si系合金から
なり、フッ素イオンを含有する酸で処理されてなること
を特徴とするリン酸塩処理性に優れたAl材によって達
成される。
【0015】又、リン酸塩処理性に優れたAl材の製造
方法であって、前記Al材はAl−Mg−Si系合金か
らなり、リン酸塩処理に先立ってフッ素イオンを含有す
る酸で処理することを特徴とするリン酸塩処理性に優れ
たAl材の製造方法によって達成される。尚、上記の発
明におけるAl−Mg−Si系合金は、Siを0.1〜
1.5wt%、Mgを0.2〜3.0wt%含有するも
のであることが好ましく、又、フッ素イオンを含有する
酸は、フッ素イオンの含有量が1〜1000ppm、望
ましくは20〜1000ppmであることが好ましく、
又、pHが3以下であることが好ましい。
【0016】尚、フッ素イオンが1〜1000ppm、
さらには20〜1000ppmであることが好ましいの
は、1ppmより低い場合にはリン酸亜鉛処理改善の効
果が小さく、逆に、1000ppmより高すぎる場合に
は処理浴及び周辺設備の腐食が問題となり始めたからで
ある。かつ、水洗排水に高濃度のフッ素イオンが含まれ
るようになり、排水処理に費用を要するようになるから
である。
【0017】フッ素イオン源としては、フッ酸、酸性フ
ッ化アンモニウム、フッ化ナトリウム等のフッ化物を用
いれば良い。固体の酸性フッ化アンモニウムは取扱いが
容易なので好ましい。pH3以下の酸としたのは、pH
がアルカリ側の場合には、F- の解離が妨げられ、効果
が低減してしまうことがあるからである。
【0018】用いられる酸としては、例えば硝酸、硫
酸、硝酸と硫酸との混酸などが挙げられる。処理条件と
しては、20〜40℃の温度で、60秒程度である。す
なわち、20℃より低すぎる場合は、処理に時間を要し
過ぎ、逆に、40℃より高すぎる場合は、Al材表面が
エッチングを強く受ける。又、水素ガスが発生する。さ
らには、処理液の劣化が早くなり、実用性が低下する。
【0019】そして、このような本発明によれば、現行
の鋼板処理が行われているリン酸亜鉛処理条件で充分で
あり、自動車用のボディ材料として好適で、耐蝕性に富
む表面処理Al材が得られる。以下、具体的な実施例を
挙げて説明する。
【0020】
【実施例】下記の表−1に示されるAl−Mg−Si合
金材をNH4 F・HFを溶かした酸で処理し、その後日
本パーカライジング社のPB−L3020で処理(現行
の鋼板処理の標準条件で処理)した。 これによって得られたリン酸亜鉛付着量を調べたので、
その結果を表−2に示す。
【0021】 表−2 合金組成 酸 pH F- 濃度 温度 処理時間 リン酸亜鉛付着量 No1 硝酸 0.6 100ppm 20℃ 60秒 1.2g/m2 No1 硝酸 0.5 900ppm 20℃ 60秒 1.2g/m2 No1 硝酸 0.5 500ppm 30℃ 60秒 1.1g/m2 No1 硫酸 0.6 500ppm 30℃ 60秒 1.1g/m2 No1 硫酸 0.6 500ppm 40℃ 15秒 0.9g/m2 No2 硫酸 0.7 100ppm 20℃ 60秒 1.1g/m2 No2 硫酸 0.5 1000ppm 20℃ 60秒 1.1g/m2 No2 硝酸 0.5 900ppm 30℃ 60秒 1.2g/m2 No2 硫酸 0.6 500ppm 30℃ 60秒 1.1g/m2 No2 硝酸 0.5 500ppm 40℃ 15秒 1.2g/m2 No3 硝酸 0.5 900ppm 30℃ 60秒 1.1g/m2 No3 硫酸 0.6 500ppm 40℃ 15秒 1.0g/m2 No4 硫酸 0.5 900ppm 30℃ 60秒 1.0g/m2 No4 硝酸 0.5 500ppm 40℃ 15秒 0.9g/m2 No5 硝酸 0.5 900ppm 30℃ 60秒 1.1g/m2 No5 硫酸 0.6 500ppm 40℃ 15秒 1.0g/m2 No6 硫酸 0.5 900ppm 30℃ 60秒 1.1g/m2 No6 硝酸 0.5 500ppm 40℃ 15秒 1.1g/m2 No7 硝酸 0.5 900ppm 30℃ 60秒 1.0g/m2 No7 硫酸 0.6 500ppm 40℃ 15秒 0.9g/m2 No1 硝酸 0.6 0ppm 40℃ 15秒 0.3g/m2 No3 硫酸 0.7 0ppm 40℃ 15秒 0.3g/m2 No5 硫酸 0.7 0ppm 40℃ 15秒 0.3g/m2 No7 硫酸 0.7 0ppm 40℃ 15秒 0.1g/m2 No1 苛性ソーダ12.5 0ppm 40℃ 15秒 0.2g/m2 No3 処理なし 0.4g/m2 No5 苛性ソーダ12.5 0ppm 40℃ 15秒 0.2g/m2 No7 処理なし 0.2g/m2 本発明のフッ素イオンを含有する酸で処理されてなるA
l−Mg−Si系合金は、リン酸塩処理性に優れてお
り、自動車のボディパネルとして極めて優れたものであ
ることが判る。
【0022】
【効果】リン酸塩処理性に優れており、自動車のボディ
パネルとして極めて優れたものである。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リン酸塩処理性に優れたAl材であっ
    て、前記Al材はAl−Mg−Si系合金からなり、フ
    ッ素イオンを含有する酸で処理されてなることを特徴と
    するリン酸塩処理性に優れたAl材。
  2. 【請求項2】 Al−Mg−Si系合金は、Siを0.
    1〜1.5wt%、Mgを0.2〜3.0wt%含有す
    るものであることを特徴とする請求項1のリン酸塩処理
    性に優れたAl材。
  3. 【請求項3】 自動車のボディ用として用いられるもの
    であることを特徴とする請求項1〜請求項2のリン酸塩
    処理性に優れたAl材。
  4. 【請求項4】 リン酸塩処理性に優れたAl材の製造方
    法であって、前記Al材はAl−Mg−Si系合金から
    なり、リン酸塩処理に先立ってフッ素イオンを含有する
    酸で処理することを特徴とするリン酸塩処理性に優れた
    Al材の製造方法。
  5. 【請求項5】 Al−Mg−Si系合金は、Siを0.
    1〜1.5wt%、Mgを0.2〜3.0wt%含有す
    るものであることを特徴とする請求項4のリン酸塩処理
    性に優れたAl材の製造方法。
  6. 【請求項6】 フッ素イオンを含有する酸は、フッ素イ
    オンの含有量が1〜1000ppmであることを特徴と
    する請求項4のリン酸塩処理性に優れたAl材の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 フッ素イオンを含有する酸は、pHが3
    以下であることを特徴とする請求項4または請求項6の
    リン酸塩処理性に優れたAl材の製造方法。
JP29160293A 1993-11-22 1993-11-22 リン酸塩処理性に優れたAl材及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3342939B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29160293A JP3342939B2 (ja) 1993-11-22 1993-11-22 リン酸塩処理性に優れたAl材及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29160293A JP3342939B2 (ja) 1993-11-22 1993-11-22 リン酸塩処理性に優れたAl材及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07145488A true JPH07145488A (ja) 1995-06-06
JP3342939B2 JP3342939B2 (ja) 2002-11-11

Family

ID=17771076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29160293A Expired - Fee Related JP3342939B2 (ja) 1993-11-22 1993-11-22 リン酸塩処理性に優れたAl材及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3342939B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015110A1 (ja) 2011-07-25 2013-01-31 日本軽金属株式会社 アルミニウム合金板及びアルミニウム合金板の製造方法
WO2014170945A1 (ja) * 2013-04-15 2014-10-23 日本軽金属株式会社 樹脂接合用アルミ鋳造合金部材の製造方法及びこの方法で得られた樹脂接合用アルミ鋳造合金部材

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015110A1 (ja) 2011-07-25 2013-01-31 日本軽金属株式会社 アルミニウム合金板及びアルミニウム合金板の製造方法
US10041154B2 (en) 2011-07-25 2018-08-07 Nippon Light Metal Company, Ltd. Aluminum alloy sheet and method for manufacturing same
WO2014170945A1 (ja) * 2013-04-15 2014-10-23 日本軽金属株式会社 樹脂接合用アルミ鋳造合金部材の製造方法及びこの方法で得られた樹脂接合用アルミ鋳造合金部材

Also Published As

Publication number Publication date
JP3342939B2 (ja) 2002-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4865653A (en) Zinc phosphate coating process
US6773516B2 (en) Process and solution for providing a conversion coating on a metallic surface I
US8349092B2 (en) Process for coating metallic surfaces
US6524403B1 (en) Non-chrome passivation process for zinc and zinc alloys
US6755917B2 (en) Process and solution for providing a conversion coating on a metallic surface II
US6197126B1 (en) Nickel-free phosphating process
CN100570001C (zh) 包含碱土金属氟化物配合物的转化型涂料
JPS63166976A (ja) リン酸塩彼履組成物およびリン酸亜鉛―ニッケル塩被履物の使用法
WO2010050131A1 (ja) 金属材料用化成処理液および処理方法
KR20090086405A (ko) 금속 복합재 표면의 부동태화를 위한 zr-/ti-함유 인산염처리 용액
US20070119520A1 (en) Method for treating or pre-treating components comprising aluminum surfaces
JPS58133380A (ja) 減少した被覆重量と結晶寸法とを有する金属用の燐酸化成被覆
JPH06506263A (ja) 金属表面のリン酸塩処理方法
US6261384B1 (en) Process and aqueous solution for phosphatizing metallic surfaces
JP3137535B2 (ja) 塗装性に優れた亜鉛含有金属めっき鋼板複合体、およびその製造方法
JP3088623B2 (ja) 金属表面のリン酸亜鉛皮膜形成方法
KR20190139995A (ko) 층을 형성하기 위해 무슬러지 방식으로 금속 구성요소를 연속적으로 아연 인산염 처리하는 방법
JP3342939B2 (ja) リン酸塩処理性に優れたAl材及びその製造方法
CN115261837A (zh) 一种钢铝混合基材的漆前处理工艺
JP2826242B2 (ja) 金属表面のりん酸塩処理方法
JP2740661B2 (ja) 燐酸塩処理性の優れたZn―Ni系合金電気めっき鋼板
JPH05230669A (ja) 鉄鋼−アルミニウム含有金属複合材料の連続リン酸塩化成処理方法
JPS62278297A (ja) 金属表面処理鋼板のクロメ−ト処理方法
JPH0611919B2 (ja) 塗装後の耐食性に優れた冷延鋼板
JPH0149789B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees