合金材料的研磨方法和合金材料的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用含有磨粒和氧化劑的研磨用組合物對包含主成分和與主成分的 硬度不同的副成分的元素的合金材料進行研磨的方法、用于該研磨方法的研磨用組合物、 使用該研磨方法的合金材料的制造方法、和利用該制造方法得到的合金材料。
【背景技術】
[0002] 通常，合金是指1種金屬元素與1種以上的其他金屬元素或者碳、氮、硅等非金屬 元素的共熔體。通常，合金是以與純金屬相比提高機械強度、耐化學藥品性、耐腐蝕性、耐熱 性等性質為目的而制造的。在這些各種合金中，鋁合金輕質且具有優(yōu)異的強度，因此被用于 建材、容器等結構材料、汽車、船舶、飛機等運輸設備、此外還被用于各種電器用品、電子部 件等各種用途。另外，對于鈦合金，由于在輕質的基礎上，耐腐蝕性優(yōu)異，因此被廣泛用于精 密儀器、裝飾品、工具、體育用品、醫(yī)療部件等。另外，對于作為鐵系合金的不銹鋼、鎳合金， 由于具有優(yōu)異的耐腐蝕性，因此用于結構材料、運輸設備、此外還被用于工具、機械器具、烹 調器具等各種用途。另外，對于銅合金，除了導電性、導熱性、耐腐蝕性優(yōu)異以外，加工性也 優(yōu)異，加上成品美觀，因此被廣泛用于裝飾品、食器、樂器、電氣材料的部件等。
[0003] 在使用這些合金時，根據用途，需要對合金的表面進行光澤鏡面精加工。作為鏡面 精加工的方法，例如有合金表面的涂裝、涂布。然而，如果能夠通過合金表面的研磨而實現 鏡面精加工，則可以得到超過涂裝、涂布的優(yōu)點。例如，研磨可以提供比涂裝面更優(yōu)異的光 澤鏡面，且無需涂裝、涂布工序和這些工序中使用的材料。另外，研磨得到的鏡面與涂裝得 到的光澤鏡面相比，還具有因耐久性高而光澤鏡面可以長期持續(xù)的優(yōu)點。
[0004] 因此，以往對合金材料進行了通過使用了研磨用組合物的研磨的鏡面化、平滑化。 例如，在專利文獻1中公開了一種用于鋁合金的研磨用途的研磨用組合物，其包含選自由 二氧化硅、氧化鈰和氧化鋯組成的組的研磨材料、過氧化氫等使鋁氧化的試劑、以及液體載 液。
[0005] 現有專利文獻
[0006] 專利文獻：
[0007] 專利文獻1 :日本特表2008-544868號公報

【發(fā)明內容】

[0008] 發(fā)明要解決的問題
[0009] 然而，專利文獻1記載的研磨用組合物有時存在組合物的穩(wěn)定性低這樣的問題。 組合物的穩(wěn)定性的降低會對研磨特性、例如對合金材料的高研磨速度的維持和研磨后的合 金材料表面的平滑性造成影響，存在研磨效率降低的擔心。
[0010] 本發(fā)明的目的在于提供可以將合金材料的表面有效地精加工成優(yōu)異鏡面的合金 材料的研磨方法、用于該研磨方法的研磨用組合物、和使用了該研磨方法的合金材料的制 造方法，其中，所述合金材料包含主成分和與主成分的硬度不同的副成分的元素。另外，本 發(fā)明的目的還在于提供具有表面的平滑性優(yōu)異的光澤鏡面的合金材料。
[0011] 用于解決問題的方案
[0012] 本發(fā)明人等深入研宄結果發(fā)現，通過使用含有磨粒和含氧酸系氧化劑的研磨用組 合物對合金材料進行研磨，組合物的穩(wěn)定性提高，所述合金材料包含主成分和與主成分的 硬度不同的副成分的元素。另外發(fā)現，含氧酸系氧化劑氧化合金表面，使合金表面形成硬 度高、脆的氧化皮膜，通過用磨粒對其進行研磨，可以有效地得到沒有表面缺陷的優(yōu)異的鏡 面。
[0013] 為了實現上述目的，在本發(fā)明的一個方式中，提供一種合金材料的研磨方法，其特 征在于，該合金材料的研磨方法使用含有磨粒和含氧酸系氧化劑的研磨用組合物，對前述 合金材料的表面進行研磨，所述合金材料包含主成分和〇. 5質量％以上的與前述主成分的 維氏硬度（HV)相差5以上的副成分的元素。
[0014] 前述合金材料的主成分優(yōu)選為選自鋁、鈦、鐵、鎳、和銅的至少1種。前述合金材料 的主成分優(yōu)選為鋁，副成分的元素優(yōu)選為選自硅、鎂、鐵、銅、和鋅的至少1種。前述含氧酸 系氧化劑優(yōu)選為選自硝酸、亞硝酸、次氯酸、草酸、和它們的鹽的至少1種。前述含氧酸系氧 化劑優(yōu)選為選自硝酸和其鹽的至少一種。前述磨粒優(yōu)選為膠體二氧化硅。前述研磨方法優(yōu) 選包括在使用前述研磨用組合物對前述合金材料進行研磨前，使用預磨用組合物對前述合 金材料進行預磨的工序。
[0015] 另外，在本發(fā)明的另一個方式中，提供一種合金材料的制造方法，其包括使用前述 合金材料的研磨方法對合金材料進行研磨的工序。
[0016] 另外，在本發(fā)明的另一個方式中，提供一種使用前述制造方法制造的合金材料。
[0017] 另外，在本發(fā)明的另一個方式中，提供一種研磨用組合物，其特征在于，該研磨用 組合物用于前述合金材料的研磨方法，其含有磨粒和含氧酸系氧化劑。
[0018] 發(fā)明的效果
[0019] 根據本發(fā)明，可以將包含主成分和與主成分的硬度不同的副成分的元素的合金材 料的表面有效地精加工成優(yōu)異的鏡面。
【具體實施方式】
[0020] 以下，對將本發(fā)明的合金材料的研磨方法具體化的實施方式進行說明。
[0021] 本實施方式的研磨方法是使用含有磨粒和含氧酸系氧化劑的研磨用組合物對合 金材料進行研磨的方法，其中，所述合金材料包含主成分和與主成分的硬度不同的副成分 的元素。
[0022] 合金材料基于作為主成分的金屬種命名。作為合金材料的主成分的例子，例如可 列舉出：錯、鈦、鐵、鎳、銅等。作為合金材料的例子，例如可列舉出：錯合金、鈦合金、不銹鋼 (以鐵為主成分）、鎳合金、銅合金等。優(yōu)選為包含具有與作為主成分的金屬種差異大的維 氏硬度的副成分的元素的合金。尤其，包含硬度低的鋁和硬度高的硅的合金的表面硬度容 易通過研磨用組合物中的氧化劑得到均勻化。因此，本實施方式的研磨方法特別優(yōu)選用于 鋁合金的研磨。在使用鋁合金的情況下，可以達成特別優(yōu)異的研磨速度，并且有效地得到帶 有光澤的優(yōu)異的鏡面。
[0023] 通常的合金中所含的副成分的元素有時是與作為主成分的金屬種的硬度相似的 元素，也有時包含硬度不同的元素。本發(fā)明使用的合金可以包含0.5質量％以上的與作為 主成分的金屬種的維氏硬度相差5HV以上的元素。
[0024] 鋁合金以鋁作為主成分，作為具有與鋁差異大的維氏硬度的副成分的元素，含有 例如：硅、鐵、銅、錳、鎂、鋅、鉻等。前述副成分的元素優(yōu)選為硅、鎂、鐵、銅、和鋅。鋁合金中 前述副成分的元素的含量優(yōu)選為〇. 5~20質量％。作為這種鋁合金的例子，例如已知日 本工業(yè)標準（JIS)H4000 :2006 的合金編號中的 1050、1050A、1100、1200、1N00、1N30、2014、 2014A、2017、2017A、2219、2024、3003、3103、3203、3004、3104、3005、3105、5005、5021、5042、 5052、5652、5154、5254、5454、5754、5082、5182、5083、5086、5N01、6101、6061、6082、7010、 7075、7475、7178、7N01、8021、8079 等。另外，已知 JIS H4040 :2006 的合金編號中的 1050、 1050A、1100、1200、2011、2014、2014A、2017、2017A、2117、2024、2030、2219、3003、3103、 5N02、5050、5052、5454、5754、5154、5086、5056、5083、6101、6N01、6005A、6060、6061、6262、 6063、6082、6181、7020、7N01、7003、7050、7075、7049A 等。另外，已知 JIS H4100 :2006 的合 金編號中的 1050A1050S、1100A1100S、1200A1200S、2014A2014S、2014A2014AS、2017A2017S、 2017A2017AS、2024A2024S、3003A3003S、3203A3203S、5052A5052S、5454A5454S、 5083A5083S、5086A5086S、6101A6101S、6N01A6N01S、6005AA6005AS、6060A6060S、 6061A6061S、6063A6063S、6082A6082S、7N01A7N01S、7003A7003S、7005A7005S、7020A7020S、 7050A7050S、7075A7075S 等。
[0025] 鈦合金以鈦作為主成分，作為具有與鈦差異大的維氏硬度的副成分的元素，含有 例如鋁、鐵、釩等。鈦合金中前述副成分的元素的含量優(yōu)選為3. 5~30質量％。作為這種 鈦合金的例子，例如已知JIS H4600 :2012的種類中的11~23種、50種、60種、61種、80種 等。
[0026] 不銹鋼以鐵作為主成分，作為具有與鐵差異大的維氏硬度的副成分的元素，含有 例如：絡、鎳、鉬、猛等。不銹鋼中前述副成分的元素的含量優(yōu)選為10~50質量％。作為這 種不銹鋼的例子，例如已知JIS G4303 :2005的種類的記號中的SUS201、SUS303、SUS303Se、 SUS304、SUS304L、SUS304NI、SUS305、SUS305JI、SUS309S、SUS310S、SUS316、SUS316L、 SUS321、SU