合金材料的研磨方法和合金材料的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使用含有磨粒和氧化剂的研磨用组合物对包含主成分和与主成分的 硬度不同的副成分的元素的合金材料进行研磨的方法、用于该研磨方法的研磨用组合物、 使用该研磨方法的合金材料的制造方法、和利用该制造方法得到的合金材料。
【背景技术】
[0002] 通常，合金是指1种金属元素与1种以上的其他金属元素或者碳、氮、硅等非金属 元素的共熔体。通常，合金是以与纯金属相比提高机械强度、耐化学药品性、耐腐蚀性、耐热 性等性质为目的而制造的。在这些各种合金中，铝合金轻质且具有优异的强度，因此被用于 建材、容器等结构材料、汽车、船舶、飞机等运输设备、此外还被用于各种电器用品、电子部 件等各种用途。另外，对于钛合金，由于在轻质的基础上，耐腐蚀性优异，因此被广泛用于精 密仪器、装饰品、工具、体育用品、医疗部件等。另外，对于作为铁系合金的不锈钢、镍合金， 由于具有优异的耐腐蚀性，因此用于结构材料、运输设备、此外还被用于工具、机械器具、烹 调器具等各种用途。另外，对于铜合金，除了导电性、导热性、耐腐蚀性优异以外，加工性也 优异，加上成品美观，因此被广泛用于装饰品、食器、乐器、电气材料的部件等。
[0003] 在使用这些合金时，根据用途，需要对合金的表面进行光泽镜面精加工。作为镜面 精加工的方法，例如有合金表面的涂装、涂布。然而，如果能够通过合金表面的研磨而实现 镜面精加工，则可以得到超过涂装、涂布的优点。例如，研磨可以提供比涂装面更优异的光 泽镜面，且无需涂装、涂布工序和这些工序中使用的材料。另外，研磨得到的镜面与涂装得 到的光泽镜面相比，还具有因耐久性高而光泽镜面可以长期持续的优点。
[0004] 因此，以往对合金材料进行了通过使用了研磨用组合物的研磨的镜面化、平滑化。 例如，在专利文献1中公开了一种用于铝合金的研磨用途的研磨用组合物，其包含选自由 二氧化硅、氧化铈和氧化锆组成的组的研磨材料、过氧化氢等使铝氧化的试剂、以及液体载 液。
[0005] 现有专利文献
[0006] 专利文献：
[0007] 专利文献1 :日本特表2008-544868号公报
【发明内容】
[0008] 发明要解决的问题
[0009] 然而，专利文献1记载的研磨用组合物有时存在组合物的稳定性低这样的问题。 组合物的稳定性的降低会对研磨特性、例如对合金材料的高研磨速度的维持和研磨后的合 金材料表面的平滑性造成影响，存在研磨效率降低的担心。
[0010] 本发明的目的在于提供可以将合金材料的表面有效地精加工成优异镜面的合金 材料的研磨方法、用于该研磨方法的研磨用组合物、和使用了该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与主成分的硬度不同的副成分的元素。另外，本 发明的目的还在于提供具有表面的平滑性优异的光泽镜面的合金材料。
[0011] 用于解决问题的方案
[0012] 本发明人等深入研宄结果发现，通过使用含有磨粒和含氧酸系氧化剂的研磨用组 合物对合金材料进行研磨，组合物的稳定性提高，所述合金材料包含主成分和与主成分的 硬度不同的副成分的元素。另外发现，含氧酸系氧化剂氧化合金表面，使合金表面形成硬 度高、脆的氧化皮膜，通过用磨粒对其进行研磨，可以有效地得到没有表面缺陷的优异的镜 面。
[0013] 为了实现上述目的，在本发明的一个方式中，提供一种合金材料的研磨方法，其特 征在于，该合金材料的研磨方法使用含有磨粒和含氧酸系氧化剂的研磨用组合物，对前述 合金材料的表面进行研磨，所述合金材料包含主成分和〇. 5质量％以上的与前述主成分的 维氏硬度（HV)相差5以上的副成分的元素。
[0014] 前述合金材料的主成分优选为选自铝、钛、铁、镍、和铜的至少1种。前述合金材料 的主成分优选为铝，副成分的元素优选为选自硅、镁、铁、铜、和锌的至少1种。前述含氧酸 系氧化剂优选为选自硝酸、亚硝酸、次氯酸、草酸、和它们的盐的至少1种。前述含氧酸系氧 化剂优选为选自硝酸和其盐的至少一种。前述磨粒优选为胶体二氧化硅。前述研磨方法优 选包括在使用前述研磨用组合物对前述合金材料进行研磨前，使用预磨用组合物对前述合 金材料进行预磨的工序。
[0015] 另外，在本发明的另一个方式中，提供一种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对合金材料进行研磨的工序。
[0016] 另外，在本发明的另一个方式中，提供一种使用前述制造方法制造的合金材料。
[0017] 另外，在本发明的另一个方式中，提供一种研磨用组合物，其特征在于，该研磨用 组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剂。
[0018] 发明的效果
[0019] 根据本发明，可以将包含主成分和与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优异的镜面。
【具体实施方式】
[0020] 以下，对将本发明的合金材料的研磨方法具体化的实施方式进行说明。
[0021] 本实施方式的研磨方法是使用含有磨粒和含氧酸系氧化剂的研磨用组合物对合 金材料进行研磨的方法，其中，所述合金材料包含主成分和与主成分的硬度不同的副成分 的元素。
[0022] 合金材料基于作为主成分的金属种命名。作为合金材料的主成分的例子，例如可 列举出：错、钛、铁、镍、铜等。作为合金材料的例子，例如可列举出：错合金、钛合金、不锈钢 (以铁为主成分）、镍合金、铜合金等。优选为包含具有与作为主成分的金属种差异大的维 氏硬度的副成分的元素的合金。尤其，包含硬度低的铝和硬度高的硅的合金的表面硬度容 易通过研磨用组合物中的氧化剂得到均匀化。因此，本实施方式的研磨方法特别优选用于 铝合金的研磨。在使用铝合金的情况下，可以达成特别优异的研磨速度，并且有效地得到带 有光泽的优异的镜面。
[0023] 通常的合金中所含的副成分的元素有时是与作为主成分的金属种的硬度相似的 元素，也有时包含硬度不同的元素。本发明使用的合金可以包含0.5质量％以上的与作为 主成分的金属种的维氏硬度相差5HV以上的元素。
[0024] 铝合金以铝作为主成分，作为具有与铝差异大的维氏硬度的副成分的元素，含有 例如：硅、铁、铜、锰、镁、锌、铬等。前述副成分的元素优选为硅、镁、铁、铜、和锌。铝合金中 前述副成分的元素的含量优选为〇. 5~20质量％。作为这种铝合金的例子，例如已知日 本工业标准（JIS)H4000 :2006 的合金编号中的 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 的合金编号中的 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 金编号中的 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] 钛合金以钛作为主成分，作为具有与钛差异大的维氏硬度的副成分的元素，含有 例如铝、铁、钒等。钛合金中前述副成分的元素的含量优选为3. 5~30质量％。作为这种 钛合金的例子，例如已知JIS H4600 :2012的种类中的11~23种、50种、60种、61种、80种 等。
[0026] 不锈钢以铁作为主成分，作为具有与铁差异大的维氏硬度的副成分的元素，含有 例如：络、镍、钼、猛等。不锈钢中前述副成分的元素的含量优选为10~50质量％。作为这 种不锈钢的例子，例如已知JIS G4303 :2005的种类的记号中的SUS201、SUS303、SUS303Se、 SUS304、SUS304L、SUS304NI、SUS305、SUS305JI、SUS309S、SUS310S、SUS316、SUS316L、 SUS321、SU