CN1982487A - 热辊用铝合金坯和热辊 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热辊用坯，该热辊用坯由铝合金制成，所述的铝合金含有Mn 0.97～1.50质量％、Mg 0.50～2.50质量％、Cu 0.20～1.40质量％、Fe 0.20～1.00质量％、Ti 0.01～0.50质量％、Be 0.0001～0.01质量％，其余量为Al和不可避免的杂质。该铝合金通过含有Be，可防止Mg的氧化，坯表面不会变成黑色，对后续的加工有利，同时可改善强度、高温蠕变特性和耐热性。

Description

热辊用铝合金坯和热辊
技术领域
本发明涉及一种用于制造热辊的铝合金坯，更详细地讲，涉及一种强度、高温蠕变特性优异，表面为非黑色并且洁净的铝合金坯。
背景技术
用在复印机等上的热辊，由于要求其重量轻、非磁性并且要具有热传导性及耐热性的情况出发，所以由铝合金来制造。在铝合金之中，5052合金和5056合金作为高温强度高的合金为人们所知。因此，一直以来这些合金被用于制造热辊。但是，如果这种合金制成热辊被反复使用，则高温蠕变特性不充分，因此往往由于使用中的加压而引发变形。另外，由于这种合金的挤出加工是使用心轴进行的，所以制造成本高。
曾提出了用含有0.5～0.9％的Mn、0.1～2.0％的Mg的铝合金来代替上述合金的方案(参照特开平9-170039号公报)。因为这种合金中Mn的含量比较少，所以虽然加工性良好但是强度不充分。尤其是近年来从节能的角度出发，存在热辊薄型化的倾向，所以需要强度特别高的合金。
在特开平2-149628号中，提出了一种Mn含量高的热辊用铝合金。该合金含有1.0～5.0％的Mn、0.1～2.0％的Mg，或者除了Mn和Mg之外还含有少量的作为其他成分的、Zr、Cu、Ni、Si、Cr、Zn、Fe、Ti。
在上述合金的组成范围内，含Mg多的合金强度高，但是作为共同的问题是，制造合金坯时Mg容易被氧化，其结果合金中氧化物的夹杂物增多。当氧化物的夹杂物增多时，不仅特性降低，而且由于氧化物使得坯表面呈黑色，平滑性差。热辊是首先挤出制坯，接着进行拉拔加工而制造的，但是当坯表面不洁净时，会对其后的加工面产生影响，因此，使表面洁净的切削等作业成为必需，从而加工工序增加，制造成本增高。
发明内容
本发明是鉴于上述那样的现有技术的问题而完成的，其目的在于提供一种强度、高温蠕变性、耐热性均优异，表面不是黑色的，特别适合于热辊的铝合金坯。
根据本发明，提供以下的(1)～(6)中所记载的热辊用坯。
(1)一种热辊用坯，是由铝合金制成，该铝合金含有Mn 0.97～1.50质量％、Mg 0.50～2.50质量％、Cu 0.20～1.40质量％、Fe 0.20～1.00质量％、Ti 0.01～0.50质量％、Be 0.0001～0.01质量％，其余量为Al和不可避免的杂质。
(2)如上述(1)中所述的坯，其中，Mg的含量是1.00～2.00质量％。
(3)如上述(1)中所述的坯，其中，进一步含有Si1.00质量％以下、Cr 0.50质量％以下、Zr 0.50质量％以下中的至少一种。
(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的坯，其中，直径为5英寸(12.7cm)以下。
(5)如上述(1)～(3)中任一项所述的坯，其中，直径为4英寸(10.16cm)以下。
(6)如上述(1)～(3)中任一项所述的坯，其中，由平均晶粒粒径为1mm以下的晶粒构成。
而且，根据本发明还提供以下的(7)～(12)中所记载的热辊。
(7)一种热辊，采用由铝合金制的坯制成，该铝合金含有Mn 0.97～1.50质量％、Mg 0.50～2.50质量％、Cu 0.20～1.40质量％、Fe 0.20～1.00质量％、Ti 0.01～0.50质量％、Be 0.0001～0.01质量％，其余量为Al和不可避免的杂质。
(8)如上述(7)中所述的热辊，其中，坯中Mg的含量是1.00～2.00质量％。
(9)如上述(7)中所述的热辊，其中，坯进一步含有Si1.00质量％以下、Cr 0.50质量％以下、Zr 0.50质量％以下中的至少一种。
(10)如上述(7)～(9)中任一项所述的热辊，其中，坯的直径在5英寸(12.7cm)以下。
(11)如上述(7)～(9)中任一项所述的热辊，其中，坯的直径在4英寸(10.16cm)以下。
(12)如上述(7)～(9)中任一项所述的热辊，其中，坯由平均晶粒粒径为1mm以下的晶粒构成。
发明效果
本发明的铝合金坯，表面为非黑色，很洁净，即便不特别地设置洁净化工序，也能够顺利地进行后续的挤出加工、拉拔加工，加工工序效率高。
另外，铝合金通过添加Be，可防止Mg的氧化，因此合金中氧化物夹杂物少，可防止合金特性劣化。
而且，因为Mn和Mg的含量比较高，所以强度、高温蠕变特性、耐热性皆优异。由Mn和Mg的含量高所引起的加工性问题，可以通过以小的直径铸造坯、抑制晶粒粒径来充分地解决。
附图说明
图1示出坯表面的照片。右侧是本发明实施例的坯表面照片，左侧是比较例的坯表面照片。
具体实施方式
本发明的热辊用铝合金，含有Mn、Mg、Cu、Fe、Ti和Be作为必需成分。
Mn在合金中含有0.97～1.50质量％(以下％在不特别说明的场合表示“质量％”)。Mn以分散第二相MnAl6的形式微细地分散在结晶组织内，强化基体提高高温蠕变特性。如果Mn的含量少于0.97％，则该特性的提高不够充分；如果Mn的含量超过1.50％，则加工性差，即使坯很细，加工也变得困难。
Mg在铝中固溶存在，有助于提高合金的强度。为了增大合金的强度，本发明的合金中含有0.50％以上的Mg。但是如果Mg含量太多，则加工性变差、挤出加工变难，所以以2.50％为极限。在上述范围内，优选的是1.00～2.00％，特别优选的是0.80～1.40％。
Cu是析出Al-Cu-Mg系化合物、提高高温蠕变特性的元素，需要含0.20％以上，但是超过1.40％时挤出特性降低。
Fe在基体中以Al3Fe的形式与Mn形成共存微细析出物，有助于结晶细化，有助于改善加工性和高温蠕变性。为了呈现其效果，Fe含量需要为0.20％以上。但是，如果Fe过多，则析出粗大晶体等，特性降低，所以其含量规定为1.00％以下。
Ti有助于再结晶的细化，强化基体，提高加工性和高温蠕变特性。因此，其含量需要为0.01％以上，但是如果超过0.50％则发生粗大的晶粒，导致特性降低。
Be是为了防止Mg氧化而添加的。在铝合金中，Mg容易被氧化，特别是其含量变高时更加显著。该氧化主要是在铸造成坯时的熔融金属处理时产生。Be与O2的亲合力比Mg、Al强，添加Be后，Be的氧化膜覆盖熔融金属表面，防止Mg的氧化。之后，在铸造时铸块(坯)表面也被Be的坚固的氧化膜覆盖，防止表面相氧化，有助于防止表面晶粒度粗化，从而形成光滑的铸造表面。如果Mg氧化，则其氧化物作为夹杂物存在于合金中，不仅成为特性劣化的原因，也会使坯表面变黑。因此需要将其除去等的工序。
另外，Be有助于Cu-Mg合金析出物的细微分散化，有助于强化基体、改善加工性、高温蠕变特性。在Be的添加量很少情况下也会产生这些Be的作用效果。
因此，Be的含量在0.0001％以上、优选在0.001％以上即可。由于即使含量多其作用效果也饱和，因此也考虑经济性等，其上限是0.01％。
本发明的铝合金坯，在上述成分之外，还可以选择性地添加选自Si、Cr、和Zr之中的至少一种成分。
Si与Mg生成化合物，该化合物在合金中析出，提高合金的强度。但是，如果Si的含量超过1.00％，则其化合物的析出物粗化，因此，其含量优选为1.00％以下。
Cr和Zr都具有细化再结晶晶粒的作用，强化基体，提高加工性、高温蠕变特性。但是，因为含量分别超过0.50％时晶体粗化，所以各自的含量优选为0.50％以下。
本发明的铝合金坯，可通过对达到上述组成的原料混合物进行熔化、铸造而制造。作为制造方法，优选下述的连铸法：将合金熔融液从上部注入冷却的圆筒状的铸模内，使其凝固化，从下部拉出。
特别是本发明的铝合金坯为了提高其效果，优选利用急冷保温帽铸造法铸造、急冷凝固成坯直径为5英寸(12.7cm)以下、优选为4英寸(10.16cm)以下的坯，并形成为微细组织铸块。然后坯在500～650℃、优选在550～600℃下进行均匀化处理。这样一来，处理过的坯的晶粒，通常其平均晶粒粒径为1mm以下，此外，特别是坯直径细达5英寸以下的情况下，其平均晶粒粒径也可以达到0.8mm以下。
经均匀化处理的坯，首先在450～500℃下进行挤出加工，接着进行冷拉加工制成为热辊的形状。
实施例
以下，通过实施例具体表示本发明，但是本发明并不限于实施例。
(实施例、比较例)
作为实施例，对表1所示的组成(其余量是Al和不可避免的杂质)的铝合金熔融液进行连铸，制造出直径为4英寸(10.16cm)的坯。
作为比较例，由除了不含Be之外具有与实施例的铝合金熔融液大致相同的组成的铝合金熔液，同样地制造出直径为4英寸(10.16cm)的坯。
图1是表示所制造的各个坯的表面状态的照片。图1中，右侧为实施例的坯的表面照片，左侧为比较例的坯的表面照片。实施例的坯，其表面呈现铝的颜色(银白色)，但比较例的坯表面呈现黑色。
表1Al合金组成(质量％)
Mn  Mg  Cu  Fe  Ti  Be  Si  Cr  Zr
实施例 1.000  1.00  0.60  0.50  0.02  0.001  0.20  0.10  0.01
比较例 1.100  1.00  0.55  0.55  0.02  -  0.20  0.11  0.01
接着，在570℃下对坯进行了6个小时的均匀化处理。对处理后的坯截面进行显微组织观察的结果，晶体尺寸大体为平均尺寸1mm以下。
产业上的可利用性
本发明的铝合金，通过含有Be，可防止Mg的氧化，坯表面不变黑，对后续的加工有利。另外，通过含有Be，有助于Cu-Mg合金析出物的微细分散化，基体被强化，加工性和高温蠕变特性得到改善。因此，其作为制造热辊用的优异合金在产业上的利用性很高。
本说明书和权利要求书中的数值后的“以上”或“以下”，含义包括本数。

Claims (12)

1.一种热辊用坯，是由铝合金制成，该铝合金含有Mn 0.97～1.50质量％、Mg 0.50～2.50质量％、Cu 0.20～1.40质量％、Fe 0.20～1.00质量％、Ti0.01～0.50质量％、Be 0.0001～0.01质量％，其余量为Al和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的坯，其中，Mg的含量是1.00～2.00质量％。
3.根据权利要求1所述的坯，其中，进一步含有Si 1.00质量％以下、Cr 0.50质量％以下、Zr 0.50质量％以下之中的至少一种。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的坯，其中，直径为5英寸以下，即12.7cm以下。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的坯，其中，直径为4英寸以下，即10.16cm以下。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的坯，其中，由平均晶粒粒径为1mm以下的晶粒构成。
7.一种热辊，采用由铝合金制的坯制成，该铝合金含有Mn 0.97～1.50质量％、Mg 0.50～2.50质量％、Cu 0.20～1.40质量％、Fe 0.20～1.00质量％、Ti 0.01～0.50质量％、Be 0.0001～0.01质量％，其余量为Al和不可避免的杂质。
8.根据权利要求7所述的热辊，其中，坯中Mg的含量是1.00～2.00质量％。
9.根据权利要求7所述的热辊，其中，坯进一步含有Si 1.00质量％以下、Cr 0.50质量％以下、Zr 0.50质量％以下之中的至少一种。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的热辊，其中，坯的直径为5英寸以下，即12.7cm以下。
11.根据权利要求7～9中任一项所述的热辊，其中，坯的直径为4英寸以下，即10.16cm以下。
12.根据权利要求7～9中任一项所述的热辊，其中，坯由平均晶粒粒径为1mm以下的晶粒构成。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103725939A (zh) * 2013-12-17 2014-04-16 芜湖万润机械有限责任公司 一种复印机热辊用铝合金型材的制备方法
CN111733467A (zh) * 2020-07-16 2020-10-02 无锡中力科技有限公司 一种高速旋转铝合金热辊及其加工方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8093806B2 (en) 2007-06-20 2012-01-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, method for manufacturing the same, and electronic apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62133038A (ja) * 1985-12-04 1987-06-16 Showa Alum Corp 鏡面切削性に優れたアルミニウム合金
JPH02149628A (ja) * 1988-11-30 1990-06-08 Showa Alum Corp ヒートローラー用アルミニウム合金
JPH0328342A (ja) * 1989-06-23 1991-02-06 Kobe Steel Ltd 押出性及び冷間加工性が優れたアルミニウム合金
JPH09125182A (ja) * 1995-11-01 1997-05-13 Samitsuto Alum Kk 伸びの大きな鋳造用アルミニウム合金

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103725939A (zh) * 2013-12-17 2014-04-16 芜湖万润机械有限责任公司 一种复印机热辊用铝合金型材的制备方法
CN111733467A (zh) * 2020-07-16 2020-10-02 无锡中力科技有限公司 一种高速旋转铝合金热辊及其加工方法
WO2022011730A1 (zh) * 2020-07-16 2022-01-20 无锡中力科技有限公司 一种高速旋转铝合金热辊及其加工方法

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