特許 6302721 アルミニウム合金板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6302721

(24)【登録日】2018年3月9日

(45)【発行日】2018年3月28日

(54)【発明の名称】アルミニウム合金板

(51)【国際特許分類】

   C22C 21/00 20060101AFI20180319BHJP

   C25D 11/04 20060101ALI20180319BHJP

【ＦＩ】

   C22C21/00 C

   C25D11/04 302

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-74671(P2014-74671)

(22)【出願日】2014年3月31日

(65)【公開番号】特開2015-196867(P2015-196867A)

(43)【公開日】2015年11月9日

【審査請求日】2016年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100064414

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 道造

(74)【代理人】

【識別番号】100111545

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 悦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100123249

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 哲雄

(72)【発明者】

【氏名】阿部 智子

(72)【発明者】

【氏名】太田 陽介

(72)【発明者】

【氏名】小林 一徳

(72)【発明者】

【氏名】金田 大輔

【審査官】 相澤 啓祐

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００５−５１７０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３１５３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１５３０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１１１８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４２８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０７２８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０２４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９９１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６６０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３７２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０９７６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２２５７３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ２１／００−２１／１８

Ｃ２２Ｆ １／０４− １／０５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

化学成分が、
Ｍｇ：２．０〜６．０質量％、
Ｃｒ：０．０２〜０．４０質量％、
Ｚｎ：０．０１０〜０．４０質量％、
Ｃｕ：０．０１〜０．２０質量％、
Ｍｎ：０．１０質量％以下に規制し、
Ｆｅ：０．０７質量％以下に規制し、
Ｓｉ：０．０５質量％以下に規制し、
残部Ａｌ及び不可避不純物からなり、
最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度が４０個／ｍｍ^２以下、
算術平均粗さが０．０５μｍ以下、
耐力が７０ＭＰａ以上、
エリクセン値が６．０ｍｍ以上、及び、
前記算術平均粗さが０．０５μｍ以下となるように加工した後、陽極酸化処理を行って陽極酸化皮膜を形成し、入射角６０度にて光沢度を測定した場合における光沢度の差分が、陽極酸化処理前後で３００以下
であることを特徴とするアルミニウム合金板。

【請求項2】

前記化学成分において、さらに、
Ｔｉ：３００質量ｐｐｍ以下に規制し、
Ｖ：２００質量ｐｐｍ以下に規制し、
Ｂ：５０質量ｐｐｍ以下に規制し、
Ｚｒ：５０質量ｐｐｍ以下に規制し、
Ｍｏ：５０質量ｐｐｍ以下に規制した
ことを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金板。

【請求項3】

表面に陽極酸化皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム合金板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表面に陽極酸化皮膜が形成されるアルミニウム合金板に関する。

【背景技術】

【0002】

アルミニウム成形品は、耐食性、機能性、意匠性の向上を目的とした表面処理が施されて使用されることが多い。特に、アルミニウム特有の表面処理方法として陽極酸化処理が挙げられる。陽極酸化処理されたアルミニウム成形品は、輸送機器、機械部品、建築材料、器物、装飾品、構造材料として広く使用されている。

【0003】

陽極酸化処理は、希硫酸やシュウ酸などを処理浴に用い、アルミニウム板を陽極として電気分解することにより、アルミニウム板の表面を電気化学的に酸化させ、酸化アルミニウムの皮膜を生成させる。陽極酸化処理を行った後のアルミニウム板表面には、蜂の巣状の多孔質皮膜が形成されるため、沸騰純水または酢酸ニッケルなどの高温水溶液、加圧水蒸気により水和することでβアルミナ化し、孔壁を水和膨張させて孔を封じて（封孔処理という）耐食性を確保するのが一般的である。また、意匠性を付与する場合には、アルミニウムの表面を機械的または化学的に研磨したり、梨地処理などの表面調整を行ったりした後に、前記した陽極酸化処理を行うのが一般的である。陽極酸化処理が行われるアルミニウム合金板に関する背景技術として、例えば、特許文献１〜３が挙げられる。

【0004】

特許文献１には、Ａｌ含有量が９９．５ｍａｓｓ％以上の高純度のアルミニウム材を電解研磨、陽極酸化処理するアルミニウム合金板が記載されている。より具体的には、特許文献１には、Ａｌ含有量が９９．５ｍａｓｓ％以上の高純度のアルミニウム材であって、その表面粗さの程度を表す中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍ以下でかつ、Ｒａと凹凸の平均間隔（Ｓｍ）が、下式（１）を満足することを特徴とするどんな入射角の光に対しても正反射性に優れたアルミニウム合金板が記載されている。
Ｓｍ≧９１Ｌｎ（Ｒａ）＋３７０・・・（１）

【0005】

特許文献２には、Ｍｇ₂Ｓｉの化学量論組成としてのＭｇ₂Ｓｉ成分０．１０〜０．５０質量％と過剰Ｓｉ量を０．５０〜０．９０質量％を含有するとともに、Ｃｕ成分０．１０〜０．６０質量％、Ｍｎ成分０．１０〜０．４０質量％、Ｔｉ成分０．００５〜０．１質量％を含有し、Ｆｅ成分０．０５質量％以下、Ｃｒ成分０．１０質量％以下、Ｚｒ成分０．１０質量％以下で残部がアルミニウムと不可避的不純物であることを特徴とする曲げ加工性及び陽極酸化処理後の光輝性に優れたアルミニウム合金が記載されている。

【0006】

特許文献３には、Ｍｇ：３．０〜４．０質量％、Ｃｕ：０．３〜０．７質量％を含有し、加えて、不純物をＦｅ：０．１０質量％以下、Ｓｉ：０．１０質量％以下、Ｍｎ：０．０５質量％未満に規制し、残部Ａｌと不可避的不純物よりなるアルミニウム合金鋳塊を４００〜５００℃の温度に加熱し、その後熱間圧延を行い、必要に応じてさらに冷間圧延を行って所要の板厚として得られた圧延板を、ＭｇとＣｕの添加割合から求めたＡｌ−Ｍｇ−Ｃｕ系析出物の固溶限界温度以上５００℃以下の温度範囲内に加熱して直ちにもしくは保持してから５℃／ｓｅｃ以上の降温速度の急冷にて軟質化処理を施す、光輝性と耐応力腐食割れ性の優れた高強度アルミニウム合金圧延板の製造方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００７−２９１４７６号公報

【特許文献2】特許第４９４２５２４号公報

【特許文献3】特開平７−３１６７５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に記載のアルミニウム合金板は、高純度であるため、陽極酸化処理後の意匠性は優れるが、強度が低い。そのため、用途が装飾品などに限定される他、製品を落下させたり、衝突させたりした場合に変形するため製品寿命が短いという問題があった。

【0009】

特許文献２に記載のアルミニウム合金は、合金化により強度は確保されるが、合金中のＭｇ₂Ｓｉが陽極酸化皮膜中に取り込まれ、酸化皮膜が白っぽく濁る。そのため、アルミニウム特有の金属光沢が低下し、表面の意匠性が不十分になるという問題があった。また、特許文献２に記載のアルミニウム合金はＭｇ₂Ｓｉを多く含んでいるため、プレス加工や絞り加工、しごき加工などを行うと、Ｍｇ₂Ｓｉが破壊の起点となって割れなどが生じることがある。すなわち、特許文献２に記載のアルミニウム合金には加工性が悪いという問題もあった。

【0010】

特許文献３に記載の製造方法によって製造された光輝性に優れるアルミニウム合金圧延板は、強度は得られるが、Ｃｕ添加により陽極酸化皮膜が黄金色に着色され、アルミニウム本来のシルバーの色調が失われるだけでなく、金属光沢が低下する。また、このアルミニウム合金圧延板は、不純物量の制御が不十分であるため、不純物が陽極酸化皮膜に取り込まれ、金属光沢が低下し、陽極酸化皮膜が白っぽく濁り、意匠性が不十分になるという問題があった。

【0011】

本発明は前記状況に鑑みてなされたものであり、高強度であり、陽極酸化処理後の金属光沢に優れるとともに、加工性にも優れるアルミニウム合金板を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記課題を解決するため、本発明に係るアルミニウム合金板は、化学成分が、Ｍｇ：２．０〜６．０質量％、Ｃｒ：０．０２〜０．４０質量％、Ｚｎ：０．０１０〜０．４０質量％、Ｃｕ：０．０１〜０．２０質量％、Ｍｎ：０．１０質量％以下に規制し、Ｆｅ：０．０７質量％以下に規制し、Ｓｉ：０．０５質量％以下に規制し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなり、最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度が４０個／ｍｍ^２以下、算術平均粗さが０．０５μｍ以下、耐力が７０ＭＰａ以上、エリクセン値が６．０ｍｍ以上、及び、前記算術平均粗さが０．０５μｍ以下となるように加工した後、陽極酸化処理を行って陽極酸化皮膜を形成し、入射角６０度にて光沢度を測定した場合における光沢度の差分が、陽極酸化処理前後で３００以下であるという構成とした。

【0013】

このように、本発明に係るアルミニウム合金板は、化学成分を前記した如く特定の範囲に制御しているので、陽極酸化皮膜を形成した場合であっても、金属光沢を低下し難くすることができる。また、本発明に係るアルミニウム合金板は、化学成分を前記した如く特定の範囲に制御しているので、十分な強度と加工性とを備えることができる。さらに、このように、本発明に係るアルミニウム合金板は、最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度と、算術平均粗さと、を前記した如く制御しているので、陽極酸化皮膜を形成した場合であっても金属光沢をより確実に低下し難くすることができる。具体的には、発明の構成として規定しているように、陽極酸化処理を行って陽極酸化皮膜を形成し、入射角６０度にて光沢度を測定した場合における光沢度の差分が、陽極酸化処理前後で３００以下とすることができる。また、本発明に係るアルミニウム合金板は、耐力と、エリクセン値と、を前記した如く制御しているので、十分な強度と加工性とをより確実に備えることができる。

【0014】

本発明に係るアルミニウム合金板は、前記化学成分において、さらに、Ｔｉ：３００質量ｐｐｍ以下に規制し、Ｖ：２００質量ｐｐｍ以下に規制し、Ｂ：５０質量ｐｐｍ以下に規制し、Ｚｒ：５０質量ｐｐｍ以下に規制し、Ｍｏ：５０質量ｐｐｍ以下に規制するのが好ましい。

【0015】

このように、本発明に係るアルミニウム合金板は、化学成分を前記した如く特定の範囲に制御しているので、板を切断して得られる断面に筋模様が入るのを抑制することができる。つまり、本発明に係るアルミニウム合金板は、化学成分を前記した如く特定の範囲に制御することにより、断面の意匠性を高めることができる。

【0018】

さらに、本発明に係るアルミニウム合金板は、表面に陽極酸化皮膜が形成されているのが好ましい。このアルミニウム合金板は高強度であり、加工性に優れている。また、このアルミニウム合金板は金属光沢に優れた陽極処理皮膜を備えることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明に係るアルミニウム合金板は、化学成分を前記した如く特定の範囲に制御しているので、高強度であり、陽極酸化処理後の金属光沢に優れるとともに、加工性にも優れたものとすることができる。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（アルミニウム合金板）
以下、本発明に係るアルミニウム合金板の一実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係るアルミニウム合金板は、表面に陽極酸化皮膜が形成されて用いられるのに適したものである。
そして、本実施形態に係るアルミニウム合金板は、化学成分が、Ｍｇ：２．０〜６．０質量％、Ｃｒ：０．０２〜０．４０質量％、Ｚｎ：０．０１０〜０．４０質量％、Ｃｕ：０．０１〜０．２０質量％、Ｍｎ：０．１０質量％以下に規制し、Ｆｅ：０．０７質量％以下に規制し、Ｓｉ：０．０５質量％以下に規制し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる。以下、本実施形態に係るアルミニウム合金板の化学成分について説明する。

【0021】

（Ｍｇ）
Ｍｇは、アルミニウム合金板の強度を向上させる効果がある。本実施形態に係るアルミニウム合金板は、当該アルミニウム合金板の強度を向上させる効果を得るため、Ｍｇ量を２．０〜６．０質量％とする。Ｍｇ量が２．０質量％未満になるとアルミニウム合金板としての強度、具体的には耐力が不十分となるとともに、加工性も低下する。また、Ｍｇ量が６．０質量％を超えると、陽極酸化処理を行った場合にアルミニウム合金板の表面が白っぽく着色されるとともに、加工性が低下する。Ｍｇ量の下限は、例えば、２．３質量％とするのが好ましく、４．０質量％とするのがより好ましい。Ｍｇ量の上限は、例えば、５．９質量％とするのが好ましく、４．８質量％とするのがより好ましい。

【0022】

（Ｃｒ）
Ｃｒは、アルミニウム合金板の強度を向上させる効果がある。本実施形態に係るアルミニウム合金板は、当該アルミニウム合金板の強度を向上させる効果を得るため、Ｃｒ量を０．０２〜０．４０質量％とする。また、Ｃｒは、陽極酸化皮膜を着色することが一般的に知られている。Ｃｒ量が０．４０質量％を超えると、陽極酸化皮膜が黄色くなって光沢度が低下し、表面の意匠性が低下する。そのため、表面の意匠性を良好なものとする観点からも、Ｃｒ量の上限は０．４０質量％とするのが好ましい。他方、Ｃｒ量が０．０２質量％未満であると、アルミニウム合金板としての強度、具体的には耐力が不十分となる。Ｃｒ量の下限は、例えば、０．０５質量％とするのが好ましい。Ｃｒ量の上限は、例えば、０．３９質量％とするのが好ましく、０．３５質量％とするのがより好ましく、０．１７質量％とするのがさらに好ましい。

【0023】

（Ｚｎ）
Ｚｎは、加工性を向上させる効果がある。本実施形態に係るアルミニウム合金板は、当該加工性を向上させる効果を得るため、Ｚｎ量を０．０１０〜０．４０質量％とする。Ｚｎ量が０．０１０質量％未満であると、良好な加工性を得ることができない。また、Ｚｎ量が０．４０質量％を超えると、光沢度が低下し表面の意匠性が低下する。Ｚｎ量の下限は、例えば、０．０２質量％とするのが好ましい。Ｚｎ量の上限は、例えば、０．３８質量％とするのが好ましく、０．２０質量％とするのがより好ましく、０．１０質量％とするのがさらに好ましい。

【0024】

（Ｃｕ）
Ｃｕは、アルミニウム合金板の強度を向上させる効果がある。本実施形態に係るアルミニウム合金板は、当該アルミニウム合金板の強度を向上させる効果を得るため、Ｃｕ量を０．０１〜０．２０質量％とする。また、Ｃｕは、陽極酸化皮膜を着色することが一般的に知られている。Ｃｕ量が０．２０質量％を超えると、陽極酸化皮膜が黄色くなって光沢度が低下し、表面の意匠性が低下する。そのため、表面の意匠性を良好なものとする観点からも、Ｃｕ量の上限は０．２０質量％とするのが好ましい。他方、Ｃｕ量が０．０１質量％未満であると、陽極酸化処理前にアルミニウム合金板を化学研磨等した後の意匠性が確保できない。すなわち、陽極酸化処理前のアルミニウム合金板の算術平均粗さＲａを０．０５μｍ以下とすることができない。Ｃｕ量の下限は、例えば、０．０５質量％とするのが好ましい。Ｃｕ量の上限は、例えば、０．０９質量％とするのが好ましい。

【0025】

（Ｍｎ）
Ｍｎは、通常、地金不純物（不可避不純物）としてアルミニウム合金中に混入する。
Ｍｎは、アルミニウム合金中に固溶すると陽極酸化皮膜を赤く着色し、光沢度の低下を招く。そのため、本実施形態に係るアルミニウム合金板においては、Ｍｎ量を、例えば、０．１０質量％以下に規制する。なお、Ｍｎ量は少ないほど好ましく、下限は特に限定しないが、例えば、０．０１質量％などとすることができる。また、Ｍｎ量の上限は、例えば、０．０８質量％とするのが好ましく、０．０５質量％とするのがより好ましい。Ｍｎ量の制御については後述する。

【0026】

（Ｆｅ）
Ｆｅは、通常、地金不純物（不可避不純物）としてアルミニウム合金中に混入する。
Ｆｅは、晶出物であるＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物を生成する。Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物は、陽極酸化処理中に酸化されて陽極酸化皮膜中に取り込まれ、アルミニウム合金板の光沢度を低下させる。そのため、Ｆｅ量は０．０７質量％以下に規制する。なお、Ｆｅ量は、０．０５質量％以下に規制するのが好ましく、０．０３質量％以下に規制するのがより好ましい。Ｆｅ量の制御については後述する。

【0027】

（Ｓｉ）
Ｓｉは、通常、地金不純物（不可避不純物）としてアルミニウム合金中に混入する。
Ｓｉは、晶出物であるＭｇ−Ｓｉ系金属間化合物を生成する。Ｍｇ−Ｓｉ系金属間化合物は、陽極酸化処理中にそのまま陽極酸化皮膜に取り込まれ、アルミニウム合金板の光沢度を低下させる。そのため、Ｓｉ量は０．０５質量％以下に規制する。なお、Ｓｉ量は、０．０３質量％以下に規制するのが好ましい。Ｓｉ量の制御については後述する。

【0028】

（残部）
本実施形態に係るアルミニウム合金板の化学成分におけるその他の部分、すなわち、残部は、Ａｌ及び前記Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉ以外の不可避不純物からなる。このような不可避不純物としては、例えば、Ｇａ、Ｎｉなどを挙げることができる。これらの不可避不純物は、個々に０．０５質量％以下、合計で０．１５質量％以下であれば本発明の効果を阻害しないので、前記条件を満たす限り不可避不純物を含有することは許容される。

【0029】

（Ｔｉ、Ｖ、Ｂ、Ｚｒ、Ｍｏ）
Ｔｉ、Ｖ、Ｂ、Ｚｒ、Ｍｏはいずれも、凝固時に板幅及び板厚の中央部に偏析し、陽極酸化皮膜に筋模様を形成することがある。そのため、本実施形態に係るアルミニウム合金板の化学成分においては、さらに、Ｔｉ：３００質量ｐｐｍ以下に規制し、Ｖ：２００質量ｐｐｍ以下に規制し、Ｂ：質量５０ｐｐｍ以下に規制し、Ｚｒ：５０質量ｐｐｍ以下に規制し、Ｍｏ：５０質量ｐｐｍ以下に規制するのが好ましい。なお、好ましくは、Ｔｉ：１００質量ｐｐｍ以下に規制し、Ｖ：１５０質量ｐｐｍ以下に規制し、Ｂ、Ｚｒ、Ｍｏはいずれも３０ｐｐｍ以下に規制するのが好ましい。これらの元素をそれぞれ前記した含有量以下に規制すると、板の断面の意匠性を優良なものとすることができる。

【0030】

前記したＭｎ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｂ、Ｚｒ、Ｍｏの含有量の規制は、例えば、三層電解法により精錬した地金を使用したり、偏析法を利用してこれらを排除したりすることによって行うことができる。

【0031】

（好ましい実施形態）
以上に説明した本実施形態に係るアルミニウム合金板は、最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度が４０個／ｍｍ^２以下、算術平均粗さが０．０５μｍ以下、耐力が７０ＭＰａ以上、エリクセン値が６．０ｍｍ以上、及び、前記算術平均粗さが０．０５μｍ以下となるように加工した後、陽極酸化処理を行って陽極酸化皮膜を形成し、入射角６０度にて光沢度を測定した場合における光沢度の差分が、陽極酸化処理前後で３００以下とするのが好ましい。以下、好ましい実施形態における各要素について説明する。

【0032】

（最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度）
アルミニウム合金板表面に存在する最大長さが４μｍ以上の晶出物は、陽極酸化処理により陽極酸化皮膜中に取り込まれ、当該晶出物上で光が乱反射するため、陽極酸化皮膜の光沢度が低下する。最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度が４０個／ｍｍ^２以下であれば、個数密度が低く、光沢には影響しないので好ましい。また、最大長さが４μｍ未満の晶出物は、酸化皮膜に取り込まれたとしても光沢には影響しない。つまり、最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度を４０個／ｍｍ^２以下にすることで、陽極酸化処理後の光沢度の低下を抑制することができる。なお、最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度は、３８個／ｍｍ^２以下であるのが好ましく、３４個／ｍｍ^２以下であるのがより好ましく、３２個／ｍｍ^２以下であるのがさらに好ましく、３０個／ｍｍ^２以下であるのがよりさらに好ましい。最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度はさらに低いほど好ましく、例えば、２０個／ｍｍ^２以下としたり、１６個／ｍｍ^２以下としたり、０個／ｍｍ^２としたりするのが好ましい。
最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度は、例えば、ＦｅやＳｉの含有量を制御することで調節することができる。なお、ＦｅやＳｉの含有量の制御については前述したとおりである。

【0033】

（算術平均粗さ）
陽極酸化処理は、アルミニウム合金板の表面から深さ方向に成長するため、アルミニウム合金板表面の形態が陽極酸化処理後にも強く反映される。従って、陽極酸化処理前のアルミニウム合金板の算術平均粗さＲａを０．０５μｍ以下にすることで、陽極酸化処理後にも優れた光沢を得ることができるので好ましい。なお、算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以下であればアルミニウム合金板の表面の光沢度はほぼ一定であるため、陽極酸化処理を行った後のアルミニウム合金板の表面の光沢度もほぼ一定の値が得られる。算術平均粗さＲａが０．０５μｍを超えると光沢が不十分であり、陽極酸化処理後にも高い光沢を得ることができない。陽極酸化処理前のアルミニウム合金板の算術平均粗さＲａは、０．０５μｍ以下が好ましく、０．０３μｍ以下がより好ましい。
算術平均粗さＲａを０．０５μｍ以下にする方法としては、例えば、圧延、切削加工、機械研磨、化学研磨、電解研磨などの方法がある。
算術平均粗さＲａは、市販の表面粗さ測定装置を用いることにより測定することができる。

【0034】

（耐力）
アルミニウム合金板の耐力が７０ＭＰａ以上であると、輸送機器、機械部品、建築材料、器物、装飾品、構造材料などのアルミニウム成形品として用いる際に必要な機械的強度を確保することができるので好ましい。一方、アルミニウム合金板の耐力が７０ＭＰａ未満であると、これらのアルミニウム成形品とした場合に必要な機械的強度を得ることができない。アルミニウム合金板の耐力の下限は、例えば、７０ＭＰａとするのが好ましく、１００ＭＰａとするのがより好ましい。アルミニウム合金板の耐力の上限は、例えば、３００ＭＰａとするのが好ましく、２００ＭＰａとするのがより好ましい。
アルミニウム合金板の耐力は、例えば、ＭｇやＣｒ、Ｃｕなどの含有量を制御することで調節することができる。また、アルミニウム合金板の耐力は、例えば、任意の調質を施すことによって調節することもできる。この場合、アルミニウム合金板は、調質に応じた耐力を備えることができる。
耐力は、例えば、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１に準拠して金属材料引張試験を行うことにより求めることができる。

【0035】

（エリクセン値）
本実施形態に係るアルミニウム合金板は、陽極酸化皮膜が形成された後、任意の形状に成形されて使用される。そのため、本実施形態に係るアルミニウム合金板は加工性に優れていることが好ましい。加工性は、エリクセン値により把握することができる。
アルミニウム合金板のエリクセン値は、例えば、Ｚｎの含有量を制御することで調節することができる。アルミニウム合金板のエリクセン値の下限は、例えば、６．０ｍｍ以上とするのが好ましく、８．０ｍｍ以上とするのがより好ましい。アルミニウム合金板のエリクセン値は、例えば、任意の調質を施すことによって調節することもできる。この場合、アルミニウム合金板は、調質に応じたエリクセン値を備えることができる。
エリクセン値は、例えば、ＪＩＳ Ｚ ２２４７：２００６に準拠してエリクセン試験を行うことにより求めることができる。

【0036】

（陽極酸化処理前後における光沢度の差分）
陽極酸化皮膜は、皮膜厚さによって光沢や色調が変化するが、どのような態様にしたとしても、陽極酸化処理前後における光沢度の差分が大きいと、陽極酸化処理前後の光沢度の落差感が大きくなり、表面の意匠性に劣るという印象を与えることになる。光沢度の差分は、陽極酸化処理を行う前の光沢度と、陽極酸化処理を行って皮膜厚さが３μｍ以上３０μｍ未満の陽極酸化皮膜を形成した後の光沢度との差ΔＧを算出することにより求めることができる（下記式（１）参照）。なお、陽極酸化皮膜の皮膜厚さの制御は、陽極酸化処理に用いる電解液の選択と、処理時間、処理温度などを適宜調整することによって行うことができる。電解液の選択と、処理時間、処理温度などについて詳しくは後述する。
ΔＧ＝Ｇ_{陽極酸化処理前の光沢度}−Ｇ_{陽極酸化処理後の光沢度}・・・（１）

【0037】

光沢度は、一般的に入手可能な光沢度計を用い、入射角６０度にて測定することができる。このようにして得られた陽極酸化処理前後における光沢度の差分が３００以下であると、陽極酸化処理を行った場合であっても金属光沢の低下が小さく抑えられていることになるため、良好な金属光沢を得ることができる。つまり、陽極酸化処理前後における光沢度の差分が３００以下であれば、表面の意匠性に優れたものと評価することができる。一方で、陽極酸化処理前後における光沢度の差分が３００を超えると、陽極酸化処理によって表面が白っぽく濁り、目視でも著しい金属光沢の低下が確認できる。そのため、アルミニウム合金板の表面の意匠性が劣ってしまう。

【0038】

本実施形態に係るアルミニウム合金板における陽極酸化処理前後の光沢度の差分を３００以下とするのは、例えば、最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度を制御したり、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉの含有量を制御したりすることで行うことができる。

【0039】

本実施形態に係るアルミニウム合金板は、ＪＩＳ Ｈ ４０００：２００６に規定されている２０００〜９０００系の各種アルミニウム合金にて形成されたものであればどのようなものも用いることができる。また、陽極酸化処理前のアルミニウム合金板は、一般的な製造条件にて板材として製造されたものであればどのようなものも用いることができる。なお、一般的な製造条件としては、例えば、所定の化学成分のアルミニウム合金、好ましくは後記する化学成分（例えば、実施例２のＡ５０５２合金）のアルミニウム合金を溶解し、鋳造して鋳塊とし、この鋳塊に面削を施した後に、例えば、４５０℃にて８時間の均質化熱処理を施し、さらに、この均質化した鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を施して、例えば、１ｍｍの圧延板とすることができる。また、必要に応じてこの圧延板に対して焼鈍を行うこともできる。焼鈍は、例えば、３６０℃で３時間加熱という条件で行うことができる。なお、このときのアルミニウム合金板の算術平均粗さＲａは約０．３μｍ程度である。

【0040】

このようにして製造した本実施形態に係るアルミニウム合金板は、陽極酸化処理を行う前に、前処理を行う。陽極酸化処理の前処理は、例えば、エメリー紙＃１２００で研磨し、酸化アルミナまたはダイヤモンド懸濁液を用いてバフ研磨を行い、さらにその後、例えば、４％リン酸水溶液中で６０℃、２０Ａ／ｄｍ²で１０分電解研磨を行うことで、アルミニウム合金板の表面の算術平均粗さＲａを０．０５μｍ以下、より好ましくは０．０３μｍ以下とすることができる。

【0041】

（陽極酸化処理および陽極酸化皮膜）
本実施形態に係るアルミニウム合金板は、表面に陽極酸化皮膜が形成されているのが好ましい。
陽極酸化処理は、後記するような一般的な条件にて行うことができるが、陽極酸化皮膜の皮膜厚さが３μｍ以上３０μｍ未満となるように行うのが好ましい。陽極酸化皮膜の皮膜厚さにより金属光沢や色調を変化させることができる。従って、本実施形態に係るアルミニウム合金板における陽極酸化皮膜の皮膜厚さは、所望する金属光沢および色調に応じて前記した範囲内で適宜設定するとよい。なお、陽極酸化皮膜の皮膜厚さは、薄いほど安価になるが、十分な耐食性、耐摩耗性、意匠性が得られない場合があり、また、３μｍ未満では陽極酸化皮膜を安定して形成するのが困難となる場合がある。一方、陽極酸化皮膜の皮膜厚さが３０μｍ以上になると、コスト高になるとともに、変形したとき皮膜にクラックが発生し易くなる場合がある。従って、前記したように、陽極酸化皮膜の皮膜厚さは３μｍ以上３０μｍ未満とするのが好ましい。

【0042】

陽極酸化処理に使用できる電解液としては、例えば、硫酸、しゅう酸、クロム酸、その他の有機酸などを挙げることができる。電解液はこれらの中の１種を使用してもよく、２種以上を選択して併用することもできる。例えば、電解液として硫酸を選択した場合、例えば、３０℃の２０％硫酸溶液にアルニミウム合金板を浸漬し、電流密度２００Ａ／ｍ²を３０分かけると、皮膜厚さが約３０μｍの陽極酸化皮膜を形成することができる。また、０℃程度の低温の電解液にてアルミニウム合金板を処理すると、硬質な陽極酸化皮膜を形成することができる。

【0043】

（封孔処理）
陽極酸化皮膜は多孔性であるので、耐食性を向上するために封孔処理を行うのが好ましい。封孔処理は、例えば、７０〜１００℃の処理液に２〜３０分間浸漬することで行うことができる。なお、処理液としては、例えば、沸騰純水、酢酸ニッケル溶液、重クロム酸溶液、ケイ酸ナトリウム溶液などが挙げられる。封孔処理は、例えば、沸騰純水であれば３０分程度、酢酸ニッケル溶液であれば９０℃で１５分程度浸漬すればよい。

【0044】

以上に説明した本発明に係るアルミニウム合金板によれば、化学成分を前記した如く特定の範囲に制御しており、好ましくは、最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度と、算術平均粗さと、耐力と、エリクセン値と、を所定の範囲となるように制御しているので、高強度であり、陽極酸化処理後の金属光沢に優れるとともに、加工性にも優れたものとすることができる。

【実施例】

【0045】

次に、本発明の効果を奏する実施例とそうでない比較例とを参照して、本発明の内容について具体的に説明する。

【0046】

（アルミニウム合金板の製造）
はじめに、表１のＮｏ．１〜２２に示す化学成分のアルミニウム合金を溶解し、鋳造して鋳塊とした。そして、この鋳塊に面削を施した後、４５０℃にて８時間の均質化熱処理を施した。そして、この均質化した鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を施し、１ｍｍの圧延板とした。次いで、この圧延板を３６０℃で３時間加熱して焼鈍を行い、アルミニウム合金板を製造した。

【0047】

（算術平均粗さＲａの調整）
製造したアルミニウム合金板の表面を陽極酸化処理の前処理として、エメリー紙＃１２００で研磨し、酸化アルミナまたはダイヤモンド懸濁液を用いてバフ研磨を行った。その後、４％リン酸水溶液中で６０℃、２０Ａ／ｄｍ²で１０分電解研磨を行い、表１に示す算術平均粗さＲａ（なお、表１において「陽極酸化前のＲａ」と記載する。）を得た。なお、算術平均粗さＲａはＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠した表面粗さ測定装置を用いて測定した。

【0048】

（陽極酸化処理）
次いで、表面粗さを調整したアルミニウム合金板を温度２０℃の１５％硫酸水溶液に浸漬し、２．０Ａ／ｄｍ²の電流を１０分かけて陽極酸化処理を行い、皮膜厚さ１２μｍの陽極酸化皮膜を形成した。その後、陽極酸化皮膜を形成したアルミニウム合金を９０℃の酢酸ニッケル溶液に２０分浸漬して封孔処理を行った。

【0049】

そして、封孔処理を行ったアルミニウム合金板における最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度と、陽極酸化皮膜の皮膜厚さと、光沢度の差分と、表面の意匠性と、強度と、加工性と、を次のようにして測定または判定した。

【0050】

（最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度の計測）
製造したアルミニウム合金板の表面を鏡面研磨した後、走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope；ＳＥＭ（日本電子株式会社製ＪＳＭ−７００１Ｍ））で観察して晶出物のサイズと個数を計測し、個数密度を算出した。

【0051】

（陽極酸化皮膜の皮膜厚さ）
陽極酸化処理を行って形成した、アルミニウム合金板の陽極酸化皮膜の皮膜厚さは、イソスコープＭＰ１０（ドイツ国Ｈｅｌｍｕｔ．Ｆｉｓｃｈｅｒ ＧｍｂＨ＋Ｃｏ．製）を用いて測定した。

【0052】

（光沢度の差分）
前記した電解研磨後の光沢度（すなわち、陽極酸化処理前の光沢度）と、前記した封孔処理後の光沢度（すなわち、陽極酸化処理後の光沢度）と、を光沢度計（ハンディ型光沢計ＰＧ−IIＭ（日本電色工業社製））で測定し、下記式（１）より光沢度の差分ΔＧを算出した。なお、これらの光沢度は入射角６０度にて測定した。
ΔＧ＝Ｇ_{陽極酸化処理前の光沢度}−Ｇ_{陽極酸化処理後の光沢度}・・・（１）

【0053】

（表面の意匠性）
製造したアルミニウム合金板の表面の意匠性は、陽極酸化前後の光沢度の差分ΔＧが３００以下であるものを合格（○）、３００を超えるものを不合格（×）と判定した。

【0054】

（強度）
製造したアルミニウム合金板を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１に準拠して金属材料引張試験を行い、耐力を測定した。耐力が７０ＭＰａ以上であるものを合格（○）、７０ＭＰａ未満のものを不合格（×）と判定した。

【0055】

（加工性）
製造したアルミニウム合金板を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２４７：２００６に準拠してエリクセン試験を行い、６．０ｍｍ以上のものを合格（○）、６．０ｍｍ未満のものを不合格（×）と判定した。

【0056】

表１に、Ｎｏ．１〜２２に係るアルミニウム合金板の化学成分と、封孔処理を行ったアルミニウム合金板における最大長さが４μｍ以上の晶出物の個数密度（個／ｍｍ^２）と、陽極酸化前のＲａ（μｍ）と、陽極酸化皮膜の皮膜厚さ（表１において単に「皮膜厚さ」と記載する。）（μｍ）と、光沢度の差分ΔＧと、表面の意匠性の判定結果と、強度の判定結果と、加工性の判定結果と、を示す。なお、表１中において下線を付した数値は、本発明の要件を満たしていないことを示す。

【0057】

【表1】

【0058】

表１に示すＮｏ．１〜１１に係るアルミニウム合金板は、本発明の要件を満たしていたので、高強度であり、表面の意匠性に優れる（陽極酸化処理後の金属光沢に優れる）とともに、加工性にも優れていた（いずれも実施例）。

【0059】

これに対し、Ｎｏ．１２〜２２に係るアルミニウム合金板は、本発明の要件のいずれかを満たしていなかったので、強度、表面の意匠性および加工性のうちのいずれかの評価が劣っていた（いずれも比較例）。具体的に説明すると以下のとおりである。

【0060】

Ｎｏ．１２に係るアルミニウム合金板は、Ｍｇ量が少ないため、強度および加工性が不合格となった。
Ｎｏ．１３に係るアルミニウム合金板は、Ｍｇ量が過剰であったので、陽極酸化処理により光沢度が著しく低下した（陽極酸化処理の前後で光沢度の差分が大きくなった）。そのため、Ｎｏ．１３に係るアルミニウム合金板は、表面の意匠性が不合格となった。また、Ｎｏ．１３に係るアルミニウム合金板は、Ｍｇ量が過剰であったので、加工性も不合格となった。
Ｎｏ．１４に係るアルミニウム合金板は、Ｃｒ量が少ないため、強度が不足した。
Ｎｏ．１５に係るアルミニウム合金板は、Ｃｒ量が過剰であったので、陽極酸化皮膜が黄色く着色された。そのため、Ｎｏ．１５に係るアルミニウム合金板は、光沢度が低下し（陽極酸化処理の前後で光沢度の差分が大きくなり）、表面の意匠性が不合格となった。
Ｎｏ．１６に係るアルミニウム合金板は、Ｚｎ量が少ないため、加工性が低下した。
Ｎｏ．１７に係るアルミニウム合金板は、Ｚｎ量が過剰であったので、光沢度が低下した（陽極酸化処理の前後で光沢度の差分が大きくなった）。そのため、Ｎｏ．１７に係るアルミニウム合金板は、表面の意匠性が不合格となった。
Ｎｏ．１８に係るアルミニウム合金板は、Ｃｕ量が過剰であったので、陽極酸化皮膜が黄色く着色され、光沢度が低下した（陽極酸化処理の前後で光沢度の差分が大きくなった）。そのため、Ｎｏ．１８に係るアルミニウム合金板は、表面の意匠性が不合格となった。
Ｎｏ．１９に係るアルミニウム合金板は、Ｍｎ量が過剰であったので、陽極酸化皮膜が赤く着色され、光沢度が低下した（陽極酸化処理の前後で光沢度の差分が大きくなった）。そのため、Ｎｏ．１９に係るアルミニウム合金板は、表面の意匠性が不合格となった。
Ｎｏ．２０に係るアルミニウム合金板は、Ｆｅ量が過剰であったので、晶出物の個数密度が過剰となった。そのため、Ｎｏ．２０に係るアルミニウム合金板は、光沢度が低下し（陽極酸化処理の前後で光沢度の差分が大きくなり）、表面の意匠性が不合格となった。
Ｎｏ．２１に係るアルミニウム合金板は、Ｓｉ量が過剰であったので、晶出物の個数密度が過剰となった。そのため、Ｎｏ．２１に係るアルミニウム合金板は、光沢度が低下し（陽極酸化処理の前後で光沢度の差分が大きくなり）、表面の意匠性が不合格となった。
Ｎｏ．２２に係るアルミニウム合金板は、Ｃｕ量が少ないため、陽極酸化処理前のアルミニウム合金板の算術平均粗さＲａを０．０５μｍ以下とすることができなかった。従って、Ｎｏ．２２に係るアルミニウム合金板は、光沢度の差分ΔＧは３００以下であったものの、陽極酸化処理前のアルミニウム合金板の算術平均粗さＲａが粗いため光沢度に劣っていた。そのため、Ｎｏ．２２に係るアルミニウム合金板については、表１に示すように、表面の意匠性が劣っていると判断した。

【0061】

次に、良好な評価が得られたＮｏ．２に示すアルミニウム合金、つまり、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉの含有量を表１のＮｏ．２に示す化学成分とし、さらに、Ｔｉ、Ｖ、Ｂ、ＺｒおよびＭｏを表２に示す量に規制したサンプル（Ｎｏ．２−１〜２−１０）と、これらのうちの少なくとも１つを規制しないサンプル（Ｎｏ．２−１１〜２−１５）と、を用意した。そして、Ｎｏ．２−１〜２−１５に係るアルミニウム合金に対して、前記と全く同じ条件でアルミニウム合金板を製造し、さらに、陽極酸化処理の前処理と、陽極酸化処理および封止処理と、を行った。

【0062】

封止処理したＮｏ．２−１〜２−１５に係るアルミニウム合金板における断面の意匠性を次のようにして判定した。

【0063】

（断面の意匠性）
陽極酸化処理後の板断面中央部、つまり、圧延方向と平行かつ平面に対して直角に切断した断面における、陽極酸化皮膜の中央部に、目視で筋模様が見えなかったものを優良（◎）、筋模様が見えたものを合格（○）と判定した。

【0064】

表２に、Ｎｏ．２−１〜２−１５に係るアルミニウム合金板の化学成分と、断面の意匠性の判定結果と、を示す。なお、表２中において下線を付した数値は、Ｔｉ、Ｖ、Ｂ、ＺｒまたはＭｏを規制していないことを示す。

【0065】

【表2】

【0066】

表２に示すように、Ｎｏ．２−１〜２−１０に係るアルミニウム合金板は、Ｔｉ、Ｖ、Ｂ、ＺｒおよびＭｏをそれぞれ本発明で規定する所定値以下に規制していたので、断面の意匠性が優良となった。

【0067】

これに対し、Ｎｏ．２−１１〜２−１５に係るアルミニウム合金板は、Ｔｉ、Ｖ、Ｂ、ＺｒおよびＭｏのうちの少なくとも１つを規制していなかったので、断面の意匠性は合格にとどまった。