表面稳定性优异的铝合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种表面稳定性优异的铝合金材料及其制备方法，所述材料在直至化学转换处理的脱脂时，不仅可以维持含酯成分的压型油的效果，而且可以维持化学转换处理时的良好的水润湿性。本发明专利技术中，在表面含有磷浓度为２．０原子％以上的水合磷酸盐或水合磷酸氢盐的含Ｍｇ铝合金材料的表面上，涂布有含酯成分的压型油。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，所述表面稳定性优异的铝合金材料适用于汽车、尤其适用于汽车面板；在直至化学 转换处理的脱脂时，不仅可以维持含酯成分的压型油(press oil)的效果， 而且可以维持化学转换处理时的良好的水润湿性。本专利技术所述铝合金材 料，是指采用压轧板、压轧箔、挤压型材、锻造材料、铸造材料等各种制 备方法制备的铝合金。
技术介绍
众所周知， 一直以来各种铝合金材料(以下也将铝称为Al),根据每种 合金的各特性正广泛用作汽车、船舶、飞机或车辆等运输机、机器、电器、 建筑物、构成物、光学仪器、器物的构件或部件用。近年来，针对排放废气带来的地球环境问题，要求通过汽车车体的轻量化来提高每单位燃料行驶的里程数(日文燃費)。因此，代替以往使用的钢铁材料，比重约为铁的1/3且具有优异的能量吸收性的铝材料在汽车车体中的应用正在增加。将铝合金作为汽车面板使用时，对成型性、焊接性、接合性、化学 转换处理性、涂饰后的耐腐蚀性、美观等有要求。采用铝合金制备汽车面板的方法有，l)成型(切出一定尺寸，然后加压成型为一定形状)、2)接合(焊 接和/或接合)、3)化学转换处理(通过清洁剂进行脱脂一通过胶体肽酸盐处 理等进行表面调整一磷酸锌处理)、4)涂饰(通过电泳涂漆进行涂底一涂中 间层一涂面层)，与以往采用钢板的情况是基本相同的。另一方面，随着汽车部件的模块化的进行，从铝合金板本身制造至 由上述汽车面板进入车体制造步骤的时间，有比以往延长的趋势。所谓汽车部件的模块化，是指在汽车制造厂，将直接安装于车体的 各个部件在部件公司亚装配(sub assembly)后，在安装于车体的方法。作业简单化，提高生产效率。也具有 缩短生产步骤、减少半成品的效果。虽然增加了部件公司的负担，但具有 减少汽车公司和部件公司的整体成本的效果，在结果上有助于减少汽车的 成本。汽车用铝合金板的搬运途径以往是以从轻压制造厂向汽车制造厂的 直纳方式为主流的。但是，如果模块化的推进将不得不经由部件公司，则 从铝合金板本体制造至进入上述制造步骤的时间，将无论如何都比以往延 长。因此，从铝合金板的表面保护角度而言，需要用油进行覆盖处理。但是，在这种情况下，必然存在铝合金板的表面特性经时变化、尤 其是对化学转换处理性、涂饰性带来不良影响的问题。其中已经知道的是， 随着经时变化，化学转换处理时的脱脂性恶化，化学转换处理被膜难以附 着，在结果上对耐腐蚀性带来影响。因此，在通过除去含镁铝合金表面的镁(以下也将镁称为Mg)来提高 化学转换处理性等方面， 一直在努力(参照专利文献1 5)。但是，仅通过 除去Mg，并不能得到表面特性经时变化少、表面稳定性优异的铝合金材 料。另外，为了得到尤其在脱脂后的水润湿性和接合性方面优异的铝合 金板，已经提出了调整铝合金板的表面被膜的Mg量和OH量、在表面调 整后14日内涂布防锈油的汽车车体板用铝合金板(参照专利文献6)。但 是，仅通过在表面调整后14日内涂布防锈油来保护表面，并不能得到表 面特性经时变化少、表面稳定性优异的铝合金板。另外，为了得到表面特性经时变化少的铝合金板。已经提出了包括 含Mg为2~10重量％的铝合金板的金属铝基体、和在该基体上形成的铝 的磷酸盐被膜、和在该磷酸盐被膜上形成的氧化铝膜，和进一步在其上涂 布防锈油的汽车车体用铝合金板(参照专利文献7)。另外，以防止铝合金 搬运中的缺损、以及提高拉深加工性为目的，己经提出了用含酯成分的成 型油(压型油)覆盖铝合金表面的方案(参照非专利文献1)。专利文献1日本特开平06-256980号公报(全文)专利文献2日本特开平06-256881号公报(全文)专利文献3日本特开平06-220564号公报(全文)专利文献4日本特开平(M-214835号公报(全文)专利文献5日本特开平02-115385号公报(全文)专利文献6日本特开2006-200007号公报(全文)专利文献7日本专利第2744697号公报(全文)非专利文献1田中、小林、仓田著《7厶S二夕厶表面千f、》酸化物O脱脂性CO検討》，轻金属学会第111回秋期大会讲演概要集，167，2006年，p.p.331 332。
技术实现思路
在上述专利文献7的实施例中，将样品制备后放置一周的材料作为 基准进行了比较评价。但是，前述的铝合金表面特性的经时变化从样品制 备后至一周左右的变化量最大，之后的变化较小。因此，根据上述专利文 献7所示的评价结果，并不能保证目的表面特性的稳定性。另外，如同上 述非专利文献1中公开的那样，压型油中的酯成分虽然作为油性剂起作 用，增加了合金的拉深加工性，但也存在降低化学转换处理时的脱脂性 (即，降低表面稳定性)的问题。尤其在汽车用等的用途中，对铝合金材料的化学转换处理时的水润湿稳定性、涂饰性、接合持久性、焊接稳定性等有要求。尤其要求一种表 面稳定性优异的铝合金材料，所述铝合金材料在从制造厂的工厂出货、进 行挤压成型等、直至再进行化学转换处理的脱脂期间，不仅可以维持压型 油的效果，而且可以维持化学转换处理时的良好的水润湿性。本专利技术的目的在于解决上述课题，提供一种表面稳定性优异的含Mg 的铝合金材料及其制备方法，所述材料在直至化学转换处理的脱脂时，不 仅可以维持含酯成分的压型油的效果，而且可以维持化学转换处理时的良 好的水润湿性。为实现上述目的，根据本专利技术的第1方面所述的专利技术，其可得到一 种表面稳定性优异的铝合金材料，其中，在表面含有磷浓度为2.0原子％ 以上的水合磷酸盐或水合磷酸氢盐的含Mg铝合金材料的表面上，由于涂 布了含酯成分的压型油，因而直至化学转换处理的脱脂时不仅可以维持含 酯成分的压型油的效果，而且可以维持化学转换处理时的良好的水润湿性。根据第2方面所述的专利技术，包括将铝合金材料用pH被调至不足4的 磷酸二氢盐水溶液处理的步骤，和向用上述磷酸二氢盐水溶液处理过的铝 合金材料上涂布含酯成分的压型油的步骤。由此，可以制备表面稳定性优 异的铝合金材料，所述材料在直至化学转换处理的脱脂时，不仅可以维持 含酯成分的压型油的效果，而且可以维持化学转换处理时的良好的水润湿 性。根据第3方面所述的专利技术如第2方面所述的专利技术，其中，用通过添 加磷酸而将pH调至2.5以上且不足4的磷酸二氢盐水溶液处理。由此， 不仅可以制备表面稳定性优异的铝合金材料，所述材料在直至化学转换处 理的脱脂时，既可以维持含酯成分的压型油的效果，又可以维持化学转换 处理时的良好的水润湿性；而且可以在以磷酸氢盐处理铝合金材料时，在 上述磷酸二氢盐水溶液中不产生起因于非溶解成分的浑浊(=透明)，抑制 配管堵塞的发生，降低维护保养的频率。如上所述，根据本专利技术的第1方面所述的专利技术，其可得到一种表面 稳定性优异的铝合金材料，其中，在表面含有磷浓度为2.0原子％以上的 水合磷酸盐或水合磷酸氢盐的含Mg铝合金材料的表面上，由于涂布了含 酯成分的压型油，因而在直至化学转换处理的脱脂前不仅可以维持含酯成 分的压型油的效果，而且可以维持化学转换处理时的良好的水润湿性。另外，根据本专利技术第2方面所述的专利技术，包括将铝合金材料用pH被 调至不足4的磷酸二氢盐水溶液处理的步骤、和向用上述磷酸二氢盐水溶 液处理过的铝合金材料上涂布含酯成分的压型油的步骤，因此可以制备表 面稳定性优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面稳定性优异的铝合金材料，其特征在于，在表面含有磷浓度为２．０原子％以上的水合磷酸盐或水合磷酸氢盐的含Ｍｇ铝合金材料的表面上，涂布有含酯成分的压型油。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大胁武史，小林宣裕，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]