合 金 の陽極 酸化処 理 後 の色調 につ い て
5
0
0
全文
(2) 近 畿 ア ル ミニ ウム 表 而処 理 研 究 会 会誌N〔}185'97. 一解. 説一. 気 化 学 的 性 質 が 異 な る。 そ の た め 硫 酸 浴 で の 陽 極 酸 化 時. こ の 相 は 、 更 に 高 濃 度 の 液 相 か らは710℃ でAl4Mnと. 液. にそ の ま ま 金 属 と して取 り込 まれ る場 合 、酸 化 され る場. 相 との 包 晶 反 応 で 生 成 す る 。A1に 対 す るMnの. 合 、 溶 解 して し ま う場 合 等 が あ り、 そ れ らに 応 じて 皮 膜. 共 晶 温 度(658.5℃)で1.82%、500℃. の 色 調 が 異 な る 。 表23」 に代 表 的 な 金 属 問 化 合 物 の 陽 極. で は殆 ど0に 近 づ く とさ れ て い るが 、 溶 融状 態 か ら急 冷. 酸 化 時 の 挙 動 を示 す 。. す る と更 に 多 量 のMnを. 固溶 限 は 、. で0.36%、. 室温. 強制 的 に固 溶す るこ とが出来. る二1。 商 業 ベ ー ス の 鋳 造 に お け る 凝 固 過 程 で も大 部 分 の. 表2硫. 酸浴 での陽極酸化処理中の金属間化合物の挙動. ゲ ゐ一プ. Mnは. 過 飽 和 にAl中. に 固 溶 され る が 、 高 温 の 加 熱 処 理. 精性 〔挙劾). A. に よ りこ の 過 飽 和 固 溶 体 は分 解 してAl・Mnの. 微 細 な粒. 酸化 されず に安定.不 変の. 子Qμm以. ま ま酸化茂膜 中へ 一8. 7四,弧 と同 等以下の 遮度で. 下)を 析 出 させ る 。. 均 質 化 処理 の 初 期 の 段 階 の 析 出 物 の サ イズ は微 細 で あ. 醒̀ヒ。溶解(部 分的 酸化}. るが 、 加 熱 温 度 が480℃ を越 え る と一 定 サ イズ 以 下 の 粒 7四,弧 よ り優先的 に酸化 ・溶. C. 子 は再 固溶 され て 減 少 す る 。加 熱 時 間 が 長 くな る と残 存. 解 を受け る. す る析 出粒 針は 粗 大 化 し、 マ トリ ッ ク スの 固溶Mnの 注}皐. 郭分 的な酸 化を受 けるた め粒 子の 賢ズが大 きい と憂 色に霧 与. は減 少 を続 け る 。Mnの. 量. 拡 散係数 は低 いので低温 での粒. 子 成 長 は起 こ り に くい 。 こ の た め 高 温 で の均 質 化 処 理 及 3.AI‑Mn二. 元 系 合 金 及 び そ の発 色 機 構. び徐 冷 の 条 件 が析 出 粒 子 の 粗 大 化 に大 き く寄 与 す る1'・ 。 Al‑Mn二. 元 系 の 状 態 図 は 図111の. よ う に定 め られ て い. る 。 共 晶 温 度 及 び 共 品 組 成 は ◎58.5℃ 、1。95%Mnで. あ り、. れ 組 織 の 均 質 化 は 進 む.そ. 共 晶 反 応:L→(Al)+Al6Mn に て1,95〜4.1%Mnの 方 晶)の. 液 相 か らABMn(Mn25.3%、. 相 がAI側. 予 備 加 熱 後 の熱 間 圧 延 に よ り鋳 塊 の デ ン ドラ イ トセ ル 組 織 及 び晶 出 物 は 、 破 壊 さ れ析 出物 粒 子 と共 に 分散 化 さ. 固 溶 体(ADと. 斜. 平 衡 して 生 成 す る 。. して最 終 の 冷 間圧 延 に よる 薄. 板 材 にお い て は 品 出 物 粒 子 、析 出物 粒 子 は均 … に 分散 さ れ 紐 織 は よ り均 質 化 され る○ 写 真17'は 、 板 材 のAl,…Mnの 析 出 粒 子の 透 過 電 顕 写 真 で あ る。 こ れ らの 粒 子 は硫 酸 浴 に対 し安 定 で 、 酸 化 さ れ な い で 金 属状 態 で 陽 極 酸 化 皮 膜 に取 り込 まれ る ため 、 入 射 光 を散 乱 して黒 色 に発 色 す る と云 わ れ る帥 。 写 真2に. ユ. る. の. つ. Mn,wt% 系 状 態 図(ア ル ミニ ウム 測). (a》A!‑Mn2元. 」. 陽 極 酸 化 皮 膜 の 破 面 のSEM写. 較 の た め に 純Al合. 真 を示 す.比. 金 の皮 膜 につ い て も示 す 。Al‑Mn系. 5邑oH.... (b)Al‑Mn2元. 系状 態図(全 系). 図1Al‑Mn2元. 系状態図. 写真1Al‑Mn系. 合 金 の析 出物 の 透過 電 顕 観 察 冷 間圧 延 後400℃ ×5hr焼. 鈍.
(3) 近 畿 ア ル ミニ コ ノム 表 面 処理 研 究 会 委ミ誌N。185'97. 一解. Al‑Mn合. 金. 1080合. 金. 説 一. 4.Al‑Mn系. 合 金板の陽極酸化処 理後の色調. 4‑1.鋳 塊 の 加 熱 温 度 の 影 響 図3にAI‑1.6%Mn合. 金 のDC鋳. の 導 電 率 の 測 定 結 果 を、 写 真3に. 塊の高温 加熱処理 後 こ れ ら に対 応 させ て 析. 出物 の分 布 を 光 学 顕 微 鏡 で 調 べ た 結 果 を示 す 。500℃ り 上 で 析 出 が 明 瞭 に確 認 て き、 導 電 率 の 変 化 で も検 出 で き る 。530℃ 以 上 で は 析 出 粒 子 の 針 状 に粗 大 化 す る 傾 向 が 認 め られ る 。 次 に実 機 規 模 で 、 ・C鋳塊 を460℃ 、500℃ 、560℃ に て 均 質 化 処 理 後 熱 延 ・冷 延 ・仕 上 げ焼 鈍 の 工 程 に て 厚 さ 「. 写真2陽. ド. 1,0mmの0材. 騨... 極酸化 皮膜 の断面構造のSEM観 察. 板 を試 作 した.写. 画 の析 出 物 の 分布 を示 すALMnは るた め 、NaOH水. で は純Alに. 比 し多 量 の 微 細 なAl、Mn析. 真4にSEMに. よ る板 材 表. ア ル カ リ液 に 溶 解 す. 溶 液 に よ る エ ノチ ン グで 析 出粒 子 は ピ. 出粒子 が皮膜 中. ッ トと して 顕 出 され て い る。 均 質 化処 理 温 度 が 高 い ほ ど. に残 存 す る た め 皮 膜 の成 長 が 枝 分 か れ状 に な る もの と推. 析 出物 の サ でズ は粗 大 化 して分 布 が疎 に な る鋳 塊 の 組 織. 定 さ れ る 、 図2は. を そ の ま ま履 歴 と して 残 して い る.. 、 こ れ らの メ カ ニ ズ ム を説 明 し た もの. で あ り、 陽 極 酸 化 皮 膜 の ボ ア が 成 長 中 に 析 出 物 粒 子 に遭. 」 「■. 遇 す る とボ ア の 成 長 が 阻害 され る結 果 、 ボ ア は 析 出物 を 避 け る よ うに 複 雑 に分 枝 して 成 長 す る,そ の 結 果 ホ ア が 整 然 と並 ん だ 通 常 の 純Alの. 陽 極 酸 化 皮 膜 と は 異 な り枝. 分 か れ 構 造 を 持 つ 不 規 則 な 陽 極 酸 化 皮 膜 とな っ て い る, 以 上 か らA1‑Ml1系. 合 金板の 陽極酸 化処 理後 の色調 に. 及 ぼ す 影 響 因 子 と して は 、 晶 出 物 、析 出物 の 分 布 に 影響 す る 鋳 塊 凝 固 時 の 凝 固 速 度(Mn固. ASGASτ400450500550 鋳塊力ロ熱茎 易度('C)×16Hr. 溶 量)、 鋳 塊 の 均 質. 化 処 理 温 度 、 及 び 熱 間圧 延 条 件 、 冷 岡 加 一[度、 焼 鈍 条件. 図3AI‑Mn合. 金 鋳 塊 の 導 電率 に 及 ぼ す 加 熱 温 度 の 影 響. が 挙 げ られ る 。 ト →40μm. 図2陽. 極酸化皮膜のボアの成長過程. 写 真3Al‑Mn合. 金 鋳 塊 の 均 熱 処 理 後 の析 出物 分 布.
(4) 近 畿 ア ル ミニ ウム 表 而 処 理 研 究 会 会 誌Nnl85'97. 一解. 写 真4Al‑Mn合. 金0材 板 の 析 出 分 布 のSEM観. 説一. '吊掌記 と馳. 察 写 真5Al‑Mn合. 》3;野 死 ㍗ ・ ず を甲w". 金O材 板 表 面 の 結 晶 粒 組 織. これ ら の試 作 板 につ き硫 酸 浴 で の 陽 極 酸 化 処理 後 の 色 調 を調 べ た結 果 を表3に 示 す 。 電 解 条 件 と して低 電 流 密. が 高 い),,高 温 ほ どM11の. 平衡. 固 溶 量 が 多 い こ とに よ る析 出量 の 減 少 と 、析 出粒 子 の 粗. 均航処 理温 風. ̀60℃. 大 化 が 進 み 分 布 が疎 の 状 態 に な る た め と考 え られ る.,. τ.s.. 冒.S.. 隠'■8. 髄ノ卿 ♂. 122. 500℃. 置20. 560℃. 金1.Ot‑O材. L方 向引 張携 性. ll5. R伍 L方 向. マ ン セル 色 埆. L‑a‑b殖. 4‑2.他. 竃解 ヨ…件 H. V. 1 高量流密厘. 方肉筐 寧 しDR. 耳串. 饒. 方向. 65. 42. 0.43.. 密鼠o民. lo.4. 7.5覧. 45'4山. 2.04. 6Z. 43. 0.42. 密順0民. 10.7. 6.7覧. 4s'4山. 2,03. 59. 40. o.46. 密 魁o民. 10,98. 2.6覧. 45●4山. 2.03. ン グ試験 】. 金 試 作材 の 陽 極 酸化 処理 後 の 色 調. *. 均黙処理 温反. 竃,,セン 腫. 15覧歪 み. 奪62◆ プ ラン,によ る四 リ成形 ⊂カ7ピ. 表3Al‑Mn合. 板 の 機械 的特 性 ぴ げ 田 曲. い ほ ど 色 調 が 薄 い(L値. 表4AI‑Mn合 累材 の. 乱%. 度 と高 電 流 密 度 の2条 件 を 行 っ た 、均 質 化 処 理 温 度 が 高. 9・了P門3・6. C. し伍. a伍. 0,1. 37.21. 0.36. 工Mgの ,76. 図4・rはA】‑Mn‑Mg系. 一〇 .45. 6.38PB. 3,91. 0,汚. 33.780.07. 高電流密贋. 7JFB. 4,1. 0.1. 41.98. 妊竃流密度. 3.15PB. 4.430,08. 高竃流密度. 3.935.7. O.0. 5了.52‑。.2‑.0.23. 低電流密度. 5.マ4BG5.8. 0,05. 52.70‑O,25. 0.田. 影響. 一〇. 460℃. 低電流密度. 元素の影響. b頓. のA】. (a)は 液 相 面 、(b)は447℃. ・0.51. コ ー ナ ー の 状 態 図 で あ り、. で の 各 相 の 平 衡 関 係 で あ る。. 500℃ 38,76‑0.07. Nlgが. ・0.23. 含 有 さ れ る とAl・Mn相. の共晶 点は低温度 側、低濃. 度 側 に ず れ る と 共 に 、Mnの. 固 溶 限 は 狭 ま りAl‑Mn系. 560'C. ;主}*亀. 解 舞…{牛 前処 理:蓼0りm/5覧NaO麗,50●C陽. 0,00. 化 合 物 の 析 出 は 促 進 さ れ る 。 図51('1にAl‑1.2%Mn合 0)陽 極 酸 化 皮 膜 の 色 調 に 及 ぼ すMgの. 極醒{ヒ庄 農 厚:20μm. 影 響 を 示 す 。Mg. 高電 流 密度3ミ{牛=3.0A/dm2.12瓢H置SO..22℃ 低竃 流 密度 条 件;1.5A/dm3。15瓢H置SÒ.20℃. 又 、 色調 は電 解 条 件 の 影響 も受 け 、低 電 流 密 度 の 条 件 に て黒 色 度 が 強 い(L値. が低 い)。. 析 出 粒 子 が微 細 で 分 布 が密 の ほ ど陽 極 酸 化 処 理 後 の 色 調 の 黒 色 度 が 強 い が 、析 出 の 起 き て い な いAsCastの. 状. 態 で は黒 色 の 発 色 は な く、 ピ ン ク に近 い 色 調 の 発 色 が 別 の 実 験 で確 認 され て い る 。 当然 の こ とな が ら板 材 に お い て は 、 陽 極 酸 化 処 理 後 の 色 調 以 外 に 他 の 特 性 、例 え ば 成 形 性 等 が 要 求 さ れ る。 参 考 まで に 試 作材 の 板 表 面 の 結 晶 粒 組 織 と機 械 的 特 性 を写 真5と. 表4に 示 す 。 析 出粒 子 が 粗 大 化 した 状 態 が 結 品粒. 組 織 が 細 か く、 カ ッ ピ ン グテ ス トで の耳 率 が 低 く成 形 用. Mg,wt% (b)447℃. 材 と して は 適 して い る。 図4A藍. 相平衡図. 一Mg‑Mn三. 金. 元 系状 態 図.
(5) 近 畿 ア ル ミニ ウム 表rrli処理 研 究 会 会 誌Nn185'97. 一解. 説一. 低 減 させ る。 ま た 、Al‑Mn‑Si系 物 、 α 一AIMnSi(立. で は二種 類 の三元化 合. 方 晶)、 β 一AIMnSi(六. 在 し、 不 純 物 元 素 と してFeが. 方 品)が. 存. 加 わ る と結 晶 構 造 を変 え. ず に これ を 固 溶 した 形 に な る 。Siが 高 い と均 質 化 処 理 に て α化 合 物 の粒 子 と して 析 出 し6↓ 、陽極酸 化処 理後の 色調 に お い て も黄 色味 を増 す と い わ れ る 。 5.お Al‑M11系. わ りに. 合 金 の 陽 極 酸 化 処 理 後 の 色 調 に つ き材 料 の. 側 か ら最 も支 配 的 と考 え られ る鋳 塊 の 均 質 化 処 理 条件 、 図5Al‑1.2%Mn合. 金 のL*値. に 及 ぼ すMgと. 均熱 温度 の影響. 化 学 成 分 の 影 響 につ き紹 介 した 。 こ の 他 に製 造 工 程 で の 加 工 歪&or焼. 鈍 等 の 熱 履 歴 の 影 響 も無 視 で き な い。. 無 添 加 な い し添 加 量 が 少 な い 場 合 に は均 質 化 温 度 に よ ら. ま た、 電 解 条 件 の 影 響 に つ い て は 専 門 的 知 識 が 至 らな い. ずL*値. た め 省 略 させ て 頂 い た 。. は55〜60と 比 較 的 明 る く 、黄 味 ・赤 み が 強 い 色. 調 で あ るが 、Mg添. 加 量 が 多 くな る と均 質 化 処 理 条 件 の. 影 響 が 顕 著 に な る。 均 質 化 処 理 温 度 が 低 い ほ どL*値 低 く、a*値. 、b*値. す な は ちMg添. は小 さ くな り無 彩 色 系 濃 色 に な る。. 加 量 が 多 い ほ ど均 質 化 処 理 の影 響 を受 け. や す くな り、 そ れ に よ り色 調 の 多 様 性 が 増 加 す る 。 この こ と はMgの. 添 加 に よ りA[6Mn相. の 析 出が 促 進 され る こ. Feが 含 有 さ れ る こ と に よ りMnのAlへ. の固溶 限が急. が 晶 出 し や す く な る。FeはMn. の 固 溶 量 を減 ら し陽 極 酸 化 処 理 後 の 色 調 の 黒 色化 に マ イ ナ ス の 影 響 を 及 ぼ す 以 外 に 、Al・iMl1相中 に 多 く固 溶 され て 、AI・(Fe,Mn)の. 2)高. 橋 正 弘:あ. 金 属 協 会(1994). る,55,NO.8(1970)69. 3)J.Tlnlm:KeyEngineeringMaterials,44&45(1990) 219‑232. ties, Physical Metallurgy and Phase Diagrams. ASM.. 影響. 激 に低 下 し、A16Mn相. ユ)ア ル ミ ニ ウ ム ハ ン ド ブ ッ ク 第5版,軽. 4) kent R. Van I-Iorn ed. : Aluminum Vol. 1, Proper-. と を示 して い る 。 ②Feの. 参考文献. は. 形 の 晶 出 物 の 生 成 を も た ら し、 材. 料 の 他 の 特 性 、例 え ば 機 械 的特 性 へ の マ イ ナ ス の 効 果 に. (1967) 5) L. F. Mondolfo : Aluminum Alloys, Prop-erties.. Butterworths,. 6) A. K. Vasudevan and R. D. Doherty : Aluminum Alloys-Contemporary. Research. and. Academic Press Inc. , (1989) 7)松 尾. ③Siの. 8)J.. Cote. et.. al.. : Plating,. 1969/4,. 386. 9)J.. Cote. et.. al.:. Plating,. 1969/5,. 484. SiはMnの. 析 出 を 促 進 し、均 質 化 処 理 後 の 析 出 物 の 分. 布 を密 にす る と と もに マ トリ ッ クス 中 のMnの. 固溶量 を. and. (1979). なるケースが 多い。 影響. Structure. ユ0)松尾. 未発表. 発表予定. Applications,.
(6)
関連したドキュメント
超純水中に濃度及び粒径既知の標準粒子を添加した試料水を用いて、陽極酸 化膜-遠心ろ過による 10 nm-SEM
睡眠を十分とらないと身体にこたえる 社会的な人とのつき合いは大切にしている
色で陰性化した菌体の中に核様体だけが塩基性色素に
実際, クラス C の多様体については, ここでは 詳細には述べないが, 代数 reduction をはじめ類似のいくつかの方法を 組み合わせてその構造を組織的に研究することができる
子どもたちは、全５回のプログラムで学習したこと を思い出しながら、 「昔の人は霧ヶ峰に何をしにきてい
このようなパヤタスゴミ処分場の歴史について説明を受けた後，パヤタスに 住む人の家庭を訪問した。そこでは 3 畳あるかないかほどの部屋に
彩度（P.100） 色の鮮やかさを 0 から 14 程度までの数値で表したもの。色味の
賠償請求が認められている︒ 強姦罪の改正をめぐる状況について顕著な変化はない︒
