JP5164696B2 - Aluminum alloy drawn material - Google Patents

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JP5164696B2 JP2008172172A JP2008172172A JP5164696B2 JP 5164696 B2 JP5164696 B2 JP 5164696B2 JP 2008172172 A JP2008172172 A JP 2008172172A JP 2008172172 A JP2008172172 A JP 2008172172A JP 5164696 B2 JP5164696 B2 JP 5164696B2
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本発明は、引抜管、感光ドラム基体等のアルミニウム合金製引抜材、その製造方法、及び引抜材に用いられるアルミニウム合金に関する。   The present invention relates to an aluminum alloy drawn material such as a drawn tube and a photosensitive drum base, a manufacturing method thereof, and an aluminum alloy used for the drawn material.

3000系のアルミニウム合金であるAl−Mn系合金は、純アルミニウムにMnを添加することにより、純アルミニウムの加工性及び耐食性を保持したままで強度を増加させたものであり、建材、容器などに使用されている。また近年、Al−Mn系合金は、レーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の電子写真装置に搭載される感光ドラム基体の材料に使用されている。   The Al-Mn alloy, which is a 3000 series aluminum alloy, increases strength while maintaining the workability and corrosion resistance of pure aluminum by adding Mn to pure aluminum. It is used. In recent years, Al-Mn alloys have been used as materials for photosensitive drum bases mounted on electrophotographic apparatuses such as laser beam printers, copying machines, and facsimile machines.

このようなAl−Mn系合金は、鋳造の後に熱間圧延や熱間押出加工等の熱間加工が行われることにより、所望する形状に形成されている。熱間加工の前では、鋳造で得られたAl−Mn系合金のビレットを、450〜610℃の温度で10〜20時間程度の熱処理することにより、ビレットの成分や組織について均質化処理が施されている。   Such an Al—Mn alloy is formed into a desired shape by performing hot working such as hot rolling or hot extrusion after casting. Prior to hot working, the billet of the Al-Mn alloy obtained by casting is heat-treated at a temperature of 450 to 610 ° C. for about 10 to 20 hours, thereby homogenizing the billet components and structure. Has been.

このようなアルミニウム合金のうちSc及びMnを含有したものとしては、例えば、特開2006−336104号公報に開示されたアルミニウム合金や、特開2000−328209号公報に開示されたアルミニウム合金ばね材が知られている(特許文献1及び2参照)。この合金は、Al3Xの分散晶により合金の強度を保持するものである。 Examples of such aluminum alloys containing Sc and Mn include aluminum alloys disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-336104 and aluminum alloy spring materials disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-328209. Known (see Patent Documents 1 and 2). This alloy retains the strength of the alloy by Al 3 X dispersed crystals.

また、特開昭61−159544号公報には、精密加工用アルミニウム合金として、Mnを含有したアルミニウム合金が開示されている(特許文献3参照)。
特開2006−336104号公報 特開2000−328209号公報 特開昭61−159544号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-159544 discloses an aluminum alloy containing Mn as an aluminum alloy for precision machining (see Patent Document 3).
JP 2006-336104 A JP 2000-328209 A JP-A 61-159544

ところで、感光ドラム基体は、例えば、Al−Mn系合金の素材を順次、押出加工及び引抜加工することにより製造された引抜管で形成されている。この場合において、感光ドラム基体の外表面が鏡面に近い状態になるように引抜加工をすることは現行技術にて可能である。しかし、現行技術では、基体の外表面の表面性状として表面粗さRyを1.0μm以下(即ちRy≦1.0μm)にすることは非常に困難であった。その理由は、引抜加工の際に基体の外表面に生じるオイルピットによって表面粗さが大きくなるからである。オイルピットは、引抜加工時に素材の外表面に供給された引抜加工用潤滑油に起因して基体の外表面に生じる微細な凹凸であり、感光ドラム基体ではオイルピットは表面欠陥としてみなされる。したがって、感光ドラム基体の外表面の表面欠陥を小さくするためには、オイルピットの深さ及び面積を小さくすることによりオイルピットを微小化する必要がある。しかし、従来のAl−Mn系合金では、加工時に結晶粒の成長が起こり、それを起点とした粗大なオイルピットが生じるので、ある程度の表面粗さから更に小さな表面粗さにするのは非常に困難であった。   By the way, the photosensitive drum substrate is formed of a drawn tube manufactured by sequentially extruding and drawing an Al—Mn alloy material, for example. In this case, it is possible with the current technology to perform drawing processing so that the outer surface of the photosensitive drum substrate is close to a mirror surface. However, with the current technology, it has been very difficult to reduce the surface roughness Ry to 1.0 μm or less (that is, Ry ≦ 1.0 μm) as the surface properties of the outer surface of the substrate. The reason is that the surface roughness increases due to oil pits generated on the outer surface of the substrate during the drawing process. The oil pits are fine irregularities generated on the outer surface of the substrate due to the drawing lubricant supplied to the outer surface of the material during the drawing process, and the oil pits are regarded as surface defects in the photosensitive drum substrate. Therefore, in order to reduce surface defects on the outer surface of the photosensitive drum substrate, it is necessary to reduce the oil pit size by reducing the depth and area of the oil pit. However, in the conventional Al-Mn alloy, crystal grains grow during processing, and coarse oil pits are generated from the growth. Therefore, it is very difficult to reduce the surface roughness from a certain level to a smaller one. It was difficult.

また近年、レーザービームプリンタの高性能化に伴い、感光ドラム基体の外表面の表面性状について高い品質が要求されてきている。この用途の場合、表面性状とは、外表面の凹凸の程度を表す表面粗さであると考えて良い。   In recent years, with the improvement in performance of laser beam printers, high quality has been required for the surface properties of the outer surface of the photosensitive drum substrate. In the case of this application, the surface texture may be considered as surface roughness representing the degree of unevenness on the outer surface.

しかし、従来のAl−Mn系合金を用いて感光ドラム基体を製造しても、高い表面性状を有する感光ドラム基体を得ることができなかった。   However, even if a photosensitive drum substrate is manufactured using a conventional Al-Mn alloy, a photosensitive drum substrate having high surface properties cannot be obtained.

本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、高い表面性状を有するアルミニウム合金製引抜材、その製造方法、及び前記引抜材に用いられるアルミニウム合金を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described technical background, and an object thereof is to provide an aluminum alloy drawn material having high surface properties, a method for producing the same, and an aluminum alloy used for the drawn material. .

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究した結果、アルミニウム合金の素材を引抜加工する際に発生するオイルピットは、結晶粒の内部ではなく粒界に多く発生することが判明した。したがって、結晶粒の大きさを制御することにより、オイルピットの発生状態を制御することができる。このような知見に基づき本発明者は本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that many oil pits generated when drawing the aluminum alloy material are generated not in the crystal grains but in the grain boundaries. Therefore, by controlling the size of the crystal grains, the oil pit generation state can be controlled. Based on such knowledge, the present inventor has completed the present invention.

本発明は以下の手段を提供する。   The present invention provides the following means.

[1] アルミニウム合金の素材が順次、押出加工及び引抜加工されることにより製造されたアルミニウム合金製引抜材であって、
表面に生じたオイルピットの平均深さが5μm以下であることを特徴とするアルミニウム合金製引抜材。
[1] An aluminum alloy drawn material produced by sequentially extruding and drawing an aluminum alloy material,
An aluminum alloy drawn material characterized in that the average depth of oil pits generated on the surface is 5 μm or less.

[2] オイルピットの平均面積が50μm2以下である前項1記載のアルミニウム合金製引抜材。 [2] The aluminum alloy drawn material as recited in the aforementioned Item 1, wherein the average area of the oil pits is 50 μm 2 or less.

[3] アルミニウム合金の素材が順次、押出加工及び引抜加工されることにより製造されたアルミニウム合金製引抜材であって、
表面に生じたオイルピットの平均面積が50μm2以下であることを特徴とするアルミニウム合金製引抜材。
[3] An aluminum alloy drawn material produced by sequentially extruding and drawing an aluminum alloy material,
An aluminum alloy drawn material characterized in that the average area of oil pits formed on the surface is 50 μm 2 or less.

[4] 平均結晶粒径が50μm以下である前項1〜3のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材。   [4] The aluminum alloy drawn material according to any one of items 1 to 3, wherein the average crystal grain size is 50 μm or less.

[5] アルミニウム合金は、
Mn:1.0〜1.8質量%、Cu:0.3〜0.5質量%、Fe:0.05〜0.3質量%、Sc:0.05〜0.2質量%、Zr:0.05〜0.2質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる前項1〜4のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材。
[5] Aluminum alloy
Mn: 1.0 to 1.8% by mass, Cu: 0.3 to 0.5% by mass, Fe: 0.05 to 0.3% by mass, Sc: 0.05 to 0.2% by mass, Zr: 5. The aluminum alloy drawn material according to any one of the preceding items 1 to 4, comprising 0.05 to 0.2% by mass, the balance comprising Al and inevitable impurities.

[6] アルミニウム合金は、
Mn:1.0〜1.8質量%、Cu:0.3〜0.5質量%、Fe:0.05〜0.3質量%、Sc:0.05〜0.2質量%、Zr:0.05〜0.2質量%、Si:0.25〜0.35質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる前項1〜4のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材。
[6] Aluminum alloy
Mn: 1.0 to 1.8% by mass, Cu: 0.3 to 0.5% by mass, Fe: 0.05 to 0.3% by mass, Sc: 0.05 to 0.2% by mass, Zr: The aluminum alloy drawn material according to any one of the preceding items 1 to 4, comprising 0.05 to 0.2% by mass, Si: 0.25 to 0.35% by mass, and the balance comprising Al and inevitable impurities.

[7] 引抜材は引抜管である前項1〜6のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材。   [7] The aluminum alloy drawn material according to any one of items 1 to 6, wherein the drawn material is a drawn tube.

[8] 引抜材は感光ドラム基体である前項1〜6のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材。   [8] The aluminum alloy drawing material as described in any one of 1 to 6 above, wherein the drawing material is a photosensitive drum substrate.

[9] アルミニウム合金の素材を順次、押出加工及び引抜加工するアルミニウム合金製引抜材の製造方法であって、
アルミニウム合金は、
Mn:1.0〜1.8質量%、Cu:0.3〜0.5質量%、Fe:0.05〜0.3質量%、Sc:0.05〜0.2質量%、Zr:0.05〜0.2質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなることを特徴とするアルミニウム合金製引抜材の製造方法。
[9] A method for producing an aluminum alloy drawn material, in which an aluminum alloy material is sequentially extruded and drawn.
Aluminum alloy
Mn: 1.0 to 1.8% by mass, Cu: 0.3 to 0.5% by mass, Fe: 0.05 to 0.3% by mass, Sc: 0.05 to 0.2% by mass, Zr: A method for producing an aluminum alloy drawn material, comprising 0.05 to 0.2% by mass, the balance comprising Al and inevitable impurities.

[10] アルミニウム合金の素材を順次、押出加工及び引抜加工するアルミニウム合金製引抜材の製造方法であって、
アルミニウム合金は、
Mn:1.0〜1.8質量%、Cu:0.3〜0.5質量%、Fe:0.05〜0.3質量%、Sc:0.05〜0.2質量%、Zr:0.05〜0.2質量%、Si:0.25〜0.35質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなることを特徴とするアルミニウム合金製引抜材の製造方法。
[10] A method for producing an aluminum alloy drawn material by sequentially extruding and drawing an aluminum alloy material,
Aluminum alloy
Mn: 1.0 to 1.8% by mass, Cu: 0.3 to 0.5% by mass, Fe: 0.05 to 0.3% by mass, Sc: 0.05 to 0.2% by mass, Zr: The manufacturing method of the aluminum alloy drawing material characterized by including 0.05-0.2 mass%, Si: 0.25-0.35 mass%, and remainder consisting of Al and an unavoidable impurity.

[11] 素材の縮径率を20〜40%に設定して引抜加工を行う前項9又は10記載のアルミニウム合金製引抜材の製造方法。   [11] The method for producing an aluminum alloy drawn material according to 9 or 10 above, wherein the drawing process is performed with the diameter reduction rate of the material set to 20 to 40%.

[12] 引抜加工温度を100〜200℃に設定して引抜加工を行う前項9〜11のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材の製造方法。   [12] The method for producing an aluminum alloy drawn material according to any one of items 9 to 11, wherein the drawing temperature is set to 100 to 200 ° C and the drawing is performed.

[13] 引抜材は引抜管である前項9〜12のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材の製造方法。   [13] The method for producing an aluminum alloy drawn material according to any one of items 9 to 12, wherein the drawn material is a drawn tube.

[14] 引抜材は感光ドラム基体である前項9〜12のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材の製造方法。   [14] The method for producing an aluminum alloy drawn material according to any one of items 9 to 12, wherein the drawn material is a photosensitive drum base.

[15] Mn:1.0〜1.8質量%、Cu:0.3〜0.5質量%、Fe:0.05〜0.3質量%、Sc:0.05〜0.2質量%、Zr:0.05〜0.2質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなることを特徴とするアルミニウム合金。   [15] Mn: 1.0 to 1.8% by mass, Cu: 0.3 to 0.5% by mass, Fe: 0.05 to 0.3% by mass, Sc: 0.05 to 0.2% by mass , Zr: 0.05 to 0.2% by mass, and the balance is made of Al and inevitable impurities.

[16] Mn:1.0〜1.8質量%、Cu:0.3〜0.5質量%、Fe:0.05〜0.3質量%、Sc:0.05〜0.2質量%、Zr:0.05〜0.2質量%、Si:0.25〜0.35質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなることを特徴とするアルミニウム合金。   [16] Mn: 1.0 to 1.8% by mass, Cu: 0.3 to 0.5% by mass, Fe: 0.05 to 0.3% by mass, Sc: 0.05 to 0.2% by mass , Zr: 0.05 to 0.2% by mass, Si: 0.25 to 0.35% by mass, the balance being made of Al and inevitable impurities.

[17] 順次、押出加工及び引抜加工される材料に用いられる前項15又は16記載のアルミニウム合金。   [17] The aluminum alloy according to 15 or 16 above, which is used for materials that are sequentially extruded and drawn.

[18] 感光ドラム基体の材料に用いられる前項15〜17のいずれかに記載のアルミニウム合金。   [18] The aluminum alloy as described in any one of 15 to 17 above, which is used as a material for a photosensitive drum substrate.

本発明は以下の効果を奏する。   The present invention has the following effects.

[1]の発明では、高い表面性状を有するアルミニウム合金製引抜材を提供できる。   In the invention of [1], an aluminum alloy drawn material having high surface properties can be provided.

[2]の発明では、極めて高い表面性状を有する引抜材を提供できる。   In the invention of [2], a drawn material having extremely high surface properties can be provided.

[3]の発明では、高い表面性状を有するアルミニウム合金製引抜材を提供できる。   In the invention of [3], an aluminum alloy drawn material having high surface properties can be provided.

[4]の発明では、引抜材の表面性状を確実に高くすることができる。   In the invention of [4], the surface properties of the drawn material can be reliably increased.

[5]の発明では、引抜材の表面性状を確実に高くすることができる。   In the invention of [5], the surface properties of the drawn material can be reliably increased.

[6]の発明では、引抜材の表面性状を確実に高くすることができる。さらに、この引抜材を製造するためのアルミニウム合金の素材に優れた加工性が付与される。そのため、この引抜加工を製造するための押出加工及び引抜加工を容易に行うことができる。   In the invention of [6], the surface properties of the drawn material can be reliably increased. Furthermore, excellent workability is imparted to the aluminum alloy material for producing the drawn material. Therefore, the extrusion process and the drawing process for manufacturing this drawing process can be easily performed.

[7]の発明では、引抜材として、高い表面性状を有するアルミニウム合金製引抜管を提供できる。   In the invention of [7], an aluminum alloy drawn tube having high surface properties can be provided as the drawn material.

[8]の発明では、引抜材として、高い表面性状を有するアルミニウム合金製感光ドラム基体を提供できる。   In the invention of [8], an aluminum alloy photosensitive drum substrate having high surface properties can be provided as a drawing material.

[9]の発明では、アルミニウム合金は、Mn、Cu、Fe、Sc、Zrをそれぞれ所定量、含有していることにより、高い表面性状を有する引抜材を製造することができる。特に、アルミニウム合金はScを0.05〜0.2質量%含有していることにより、結晶粒の微細化を図ることができる。これにより、引抜加工時においてオイルピットの深さ及び面積を小さすることができ、もって引抜材の表面性状を高くすることができる。さらに、アルミニウム合金の素材に優れた加工性(例:押出加工性及び引抜加工性)を付与することができ、もって押出加工及び引抜加工を容易に行うことができる。   In the invention [9], the aluminum alloy contains a predetermined amount of Mn, Cu, Fe, Sc, and Zr, whereby a drawn material having high surface properties can be produced. In particular, the aluminum alloy contains 0.05 to 0.2% by mass of Sc, so that the crystal grains can be refined. Thereby, the depth and area of the oil pit can be reduced during the drawing process, and the surface properties of the drawn material can be increased. Furthermore, excellent workability (e.g., extrudability and drawing processability) can be imparted to the aluminum alloy material, so that extrusion and drawing processes can be easily performed.

[10]の発明では、[9]の発明におけるアルミニウム合金にSiを所定量、含有していることにより、アルミニウム合金の素材の強度を高めることができるし、引抜材の表面性状を確実に向上させることができる。   In the invention of [10], the aluminum alloy in the invention of [9] contains a predetermined amount of Si, whereby the strength of the aluminum alloy material can be increased and the surface properties of the drawn material can be improved reliably. Can be made.

[11]の発明では、素材の縮径率を20%以上に設定することにより、引抜材の表面性状を確実に向上させることができる。また、縮径率を40%以下に設定することにより、引抜加工時に素材が不慮に断材されるのを確実に防止することができる。さらに、縮径率を20〜40%に設定することにより、引抜材の寸法を確実に制御することができる。   In the invention [11], the surface properties of the drawn material can be reliably improved by setting the material diameter reduction ratio to 20% or more. In addition, by setting the diameter reduction rate to 40% or less, it is possible to reliably prevent the material from being accidentally cut during the drawing process. Furthermore, the size of the drawn material can be reliably controlled by setting the diameter reduction rate to 20 to 40%.

[12]の発明では、引抜加工温度を100〜200℃に設定することにより、引抜材の表面性状、潤滑状態及び結晶粒の微細化を確実に制御することができる。   In the invention of [12], by setting the drawing temperature to 100 to 200 ° C., it is possible to reliably control the surface properties, lubrication state, and crystal grain refinement of the drawn material.

[13]の発明では、引抜材として、高い表面性状を有するアルミニウム合金製引抜管を製造できる。   In the invention of [13], an aluminum alloy drawn tube having high surface properties can be produced as the drawn material.

[14]の発明では、引抜材として、高い表面性状を有するアルミニウム合金製感光ドラム基体を製造できる。   In the invention of [14], a photosensitive drum substrate made of an aluminum alloy having high surface properties can be manufactured as a drawing material.

[15]の発明では、アルミニウム合金は、Mn、Cu、Fe、Sc、Zrをそれぞれ所定量、含有していることにより、高い表面性状を要求される製品の材料に好適に用いることができる。特に、アルミニウム合金はScを0.05〜0.2質量%含有していることにより、結晶粒の微細化を図ることができる。これにより、このアルミニウム合金を例えば引抜材を製造するための素材に用いた場合には、引抜加工時においてオイルピットの深さ及び面積を小さくすることができ、もって引抜材の表面性状を高くすることができる。さらに、アルミニウム合金に優れた加工性(例:押出加工性及び引抜加工性)を付与することができる。   In the invention of [15], the aluminum alloy contains Mn, Cu, Fe, Sc, and Zr in predetermined amounts, so that the aluminum alloy can be suitably used as a material for products that require high surface properties. In particular, the aluminum alloy contains 0.05 to 0.2% by mass of Sc, so that the crystal grains can be refined. Thereby, when this aluminum alloy is used as a material for producing a drawn material, for example, the depth and area of the oil pit can be reduced during the drawing process, thereby increasing the surface properties of the drawn material. be able to. Furthermore, excellent workability (eg, extrudability and drawability) can be imparted to the aluminum alloy.

[16]の発明では、[15]の発明に係るアルミニウム合金にSiを所定量、含有していることにより、アルミニウム合金の強度を高めることができる。さらに、このアルミニウム合金を例えば引抜材を製造するための素材に用いた場合には、引抜材の表面性状を確実に向上させることができる。   In the invention of [16], the strength of the aluminum alloy can be increased by containing a predetermined amount of Si in the aluminum alloy according to the invention of [15]. Furthermore, when this aluminum alloy is used as a material for producing a drawn material, for example, the surface properties of the drawn material can be improved reliably.

[17]の発明では、順次、押出加工及び引抜加工されて製造される引抜管や感光ドラム基体等の引抜材について表面性状を高めることができる。   In the invention of [17], the surface properties of the drawn material such as the drawn tube and the photosensitive drum base which are produced by the extrusion process and the drawing process can be enhanced.

[18]の発明では、感光ドラム基体の外表面の表面性状を高めることができる。   In the invention [18], the surface properties of the outer surface of the photosensitive drum substrate can be enhanced.

次に、本発明の一実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

図1において、1は、本発明の一実施形態に係る引抜材(詳述すると引抜管)としての感光ドラム基体である。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum substrate as a drawing material (drawing tube in detail) according to an embodiment of the present invention.

この感光ドラム基体1は、本発明の一実施形態に係るアルミニウム合金の素材を順次、押出加工及び引抜加工することにより製造された断面円環状の引抜管からなるものである。詳述すると、この感光ドラム基体1は、押出加工及び引抜加工を順次経て製造されたED管(Eextrusion Drawing管)と呼ばれる無切削高精度アルミニウム合金引抜管からなるものである。   The photosensitive drum substrate 1 is composed of a drawn tube having an annular cross section manufactured by sequentially extruding and drawing a material of an aluminum alloy according to an embodiment of the present invention. More specifically, the photosensitive drum substrate 1 is composed of an uncut high-precision aluminum alloy drawn tube called an ED tube (Eextrusion Drawing tube) manufactured through an extrusion process and a drawing process in order.

この感光ドラム基体1は、例えば電子写真装置として、レーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等に搭載されるものであって、その外表面にOPC(有機光導電体)膜等の所定の膜が塗工されるものである。感光ドラム基体1の外径は例えば15〜50mm、その肉厚は例えば0.5〜3mm、その長さは例えば200〜500mmである。   The photosensitive drum substrate 1 is mounted on, for example, a laser beam printer, a copying machine, a facsimile machine or the like as an electrophotographic apparatus, and a predetermined film such as an OPC (organic photoconductor) film is formed on the outer surface thereof. It is to be coated. The outer diameter of the photosensitive drum substrate 1 is, for example, 15 to 50 mm, its thickness is, for example, 0.5 to 3 mm, and its length is, for example, 200 to 500 mm.

この感光ドラム基体1の材料に用いられる本実施形態のアルミニウム合金は、Al−Mn系合金の範疇に入るものであり、具体的には、Mn:1.00〜1.80質量%、Cu:0.30〜0.50質量%、Fe:0.05〜0.30質量%、Sc:0.05〜0.20質量%、Zr:0.05〜0.20質量%を含有し、更に必要に応じてSi:0.25〜0.35質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるものである。すなわち、このアルミニウム合金は、Mn、Cu、Fe、Sc、Zrを必須添加元素として含有し、更に、必要に応じてSiを任意添加元素として含有している。   The aluminum alloy of this embodiment used for the material of the photosensitive drum substrate 1 falls within the category of Al—Mn alloys, specifically, Mn: 1.00-1.80 mass%, Cu: 0.30 to 0.50% by mass, Fe: 0.05 to 0.30% by mass, Sc: 0.05 to 0.20% by mass, Zr: 0.05 to 0.20% by mass, If necessary, Si: 0.25 to 0.35 mass% is contained, and the balance is made of Al and inevitable impurities. That is, this aluminum alloy contains Mn, Cu, Fe, Sc, and Zr as essential additive elements, and further contains Si as an optional additive element as necessary.

感光ドラム基体1用の材料としてAl−Mn系合金を選定した理由は、Al−Mn系合金は成形性及び耐食性に優れており、更に、強度が1000系合金に比べて10%程度高いからである。   The reason why the Al—Mn alloy is selected as the material for the photosensitive drum substrate 1 is that the Al—Mn alloy is excellent in formability and corrosion resistance, and further, the strength is about 10% higher than that of the 1000 alloy. is there.

また、本実施形態のアルミニウム合金に添加されているScは、単独では再結晶の抑制効果を持つものである。Scをアルミニウム合金に添加することにより、引抜加工等の加工によって表面部分に形成される再結晶を抑制し、これにより微細な結晶組織を最終製品まで残すことができる。さらに、他元素(Mn、Cu、Fe、Zr、Si)の添加により、材料特性を維持したままで表面粗さを所定の値に維持することができる。   Further, Sc added to the aluminum alloy of the present embodiment alone has an effect of suppressing recrystallization. By adding Sc to the aluminum alloy, recrystallization formed on the surface portion by processing such as drawing processing can be suppressed, thereby leaving a fine crystal structure up to the final product. Furthermore, by adding other elements (Mn, Cu, Fe, Zr, Si), the surface roughness can be maintained at a predetermined value while maintaining the material characteristics.

以下に、アルミニウム合金に各元素を添加する意義と、各元素の添加濃度(即ち含有濃度)の限定理由について説明する。   Hereinafter, the significance of adding each element to the aluminum alloy and the reason for limiting the addition concentration (that is, the content concentration) of each element will be described.

<Cuについて>
Cuは、固溶強化作用により各温度領域における強度の向上に寄与する元素である。Cuの添加濃度は0.30〜0.50質量%に設定される。0.30質量%未満では上記効果に乏しく、0.50質量%を超えると耐食性が低下するため、好ましくない。
<About Cu>
Cu is an element that contributes to improving the strength in each temperature region by the solid solution strengthening action. The addition concentration of Cu is set to 0.30 to 0.50 mass%. If the amount is less than 0.30% by mass, the above effect is poor.

<Mnについて>
Mnは、アルミニウム中に含有されるFe等と微細な金属間化合物を形成することにより再結晶温度を高め、更に強度の向上に寄与する元素である。Mnの添加濃度は1.00〜1.80質量%に設定される。1.00質量%未満では上記効果に乏しく、1.80質量%を超えると耐食性が低下する恐れがあるため、好ましくない。
<About Mn>
Mn is an element that increases the recrystallization temperature by forming a fine intermetallic compound with Fe or the like contained in aluminum, and further contributes to the improvement of strength. The addition concentration of Mn is set to 1.00-1.80 mass%. If it is less than 1.00% by mass, the above effect is poor, and if it exceeds 1.80% by mass, the corrosion resistance may be lowered.

<Feについて>
Feは、結晶粒を微細化するとともに強度の向上に寄与する元素である。Feの添加濃度は0.05〜0.30質量%に設定される。0.05質量%未満では上記効果に乏しく、0.30質量%を超えると粗大な晶出物が形成されて表面性状に悪影響を与えるため、好ましくない。
<About Fe>
Fe is an element that contributes to refinement of crystal grains and improvement in strength. The additive concentration of Fe is set to 0.05 to 0.30 mass%. If the amount is less than 0.05% by mass, the above effect is poor, and if it exceeds 0.30% by mass, a coarse crystallized product is formed, which adversely affects the surface properties.

<Scについて>
Scは、これを添加することにより単独で再結晶の抑制効果を奏する元素であり、すなわち結晶粒の粗大化を防止する元素である。さらに、Scは、L12構造をもつAl3Scを形成することにより、結晶粒の生成時の微細化を促すとともに強度を向上させる効果を奏する。Scの添加濃度は0.05〜0.20質量%に設定される。0.05質量%未満では上記効果に乏しく、0.20質量%を超えると分散相が多く発生しこれにより強度が高くなりすぎてしまい押出加工性及び引抜加工性が悪化するため、好ましくない。さらに、0.20質量%を超えるとコストの面においても適切ではない。特に望ましいScの添加濃度の範囲は0.15〜0.20質量%である。
<About Sc>
Sc is an element that exhibits the effect of suppressing recrystallization by adding this alone, that is, an element that prevents the coarsening of crystal grains. Furthermore, Sc produces Al 3 Sc having an L1 2 structure, and thereby has the effect of accelerating miniaturization when generating crystal grains and improving the strength. The additive concentration of Sc is set to 0.05 to 0.20 mass%. If the amount is less than 0.05% by mass, the above effect is poor, and if it exceeds 0.20% by mass, a large amount of dispersed phase is generated, which increases the strength too much, which is not preferable. Furthermore, when it exceeds 0.20 mass%, it is not appropriate also in terms of cost. A particularly desirable range of Sc addition concentration is 0.15 to 0.20 mass%.

<Zrについて>
Zrは、Scの添加の際に形成されるAl3ScのScと置換できる元素である。Al3Zrは、Al3Scと同様に強化相となり強度を向上させる。Zrの添加濃度は0.05〜0.20質量%に設定される。0.05質量%未満では上記効果に乏しく、0.20質量%を超えるとScとの置換量が増加してしまい過剰な分散相が形成される結果、Scの持つ再結晶抑制効果が低下するため、好ましくない。
<About Zr>
Zr is an element that can be replaced with Sc of Al 3 Sc formed when Sc is added. Al 3 Zr becomes a strengthening phase like Al 3 Sc and improves the strength. The additive concentration of Zr is set to 0.05 to 0.20 mass%. If the amount is less than 0.05% by mass, the above effect is poor. If the amount exceeds 0.20% by mass, the amount of substitution with Sc increases, and an excessive dispersed phase is formed. As a result, the recrystallization suppressing effect of Sc decreases. Therefore, it is not preferable.

<Siについて>
Siは、鋳造性を良くし、更に強度の向上に寄与する元素である。Siは上述したように任意添加元素であるから、Siの添加濃度は0質量%以上に設定され、望ましくは0〜0.30質量%に設定され、特に望ましくは0.25〜0.30質量%に設定される。0.25質量%未満では上記効果に乏しく、0.30質量%を超えると粗大な晶出物が形成されて表面性状に悪影響を与える。
<About Si>
Si is an element that improves castability and further contributes to improvement in strength. Since Si is an optional additive element as described above, the addition concentration of Si is set to 0% by mass or more, preferably 0 to 0.30% by mass, and particularly preferably 0.25 to 0.30% by mass. % Is set. If the amount is less than 0.25% by mass, the above effect is poor, and if it exceeds 0.30% by mass, a coarse crystallized product is formed, which adversely affects the surface properties.

このように、本実施形態のアルミニウム合金は、微細結晶粒の生成と再結晶による結晶粒の粗大化の抑制とに対して優れているものであり、特に、このアルミニウム合金の素材を順次、押出加工及び引抜加工して製造される感光ドラム基体1において、その外表面に生じるオイルピットの分散に対して非常に良い影響を与える。   As described above, the aluminum alloy of the present embodiment is excellent for generation of fine crystal grains and suppression of coarsening of crystal grains by recrystallization. In particular, the aluminum alloy material is sequentially extruded. The photosensitive drum substrate 1 manufactured by processing and drawing processing has a very good influence on the dispersion of oil pits generated on the outer surface thereof.

このアルミニウム合金は、Scを含有し、更に材料組成を調整することにより、鋳造時に結晶粒の微細効果が促され、更に、その後の塑性加工(例:押出加工、引抜加工)にて生じる結晶粒の成長が抑制され、詳述すると、平均結晶粒径が50μm以下になるように結晶粒の成長が抑制される。これにより、感光ドラム基体1の外表面に生じるオイルピットの深さ及び面積を小さくすることができ、更に、オイルピットを均一に分散することができてオイルピットの発生密度を小さくすることができる。具体的には、オイルピットの平均深さを5μm以下、更には1μm以下にすることができるし、オイルピットの平均面積を50μm2以下、更には20μm2以下にすることができる。 This aluminum alloy contains Sc, and by adjusting the material composition, the fine effect of the crystal grains is promoted at the time of casting, and further, the crystal grains generated in the subsequent plastic processing (eg, extrusion processing, drawing processing). More specifically, the growth of crystal grains is suppressed so that the average crystal grain size is 50 μm or less. As a result, the depth and area of the oil pits generated on the outer surface of the photosensitive drum substrate 1 can be reduced, and the oil pits can be uniformly dispersed to reduce the generation density of the oil pits. . Specifically, the average depth of the oil pits can be 5 μm or less, further 1 μm or less, and the average area of the oil pits can be 50 μm 2 or less, further 20 μm 2 or less.

なお、この感光ドラム基体1では、オイルピットの平均深さの下限は0μmであり、オイルピットの平均面積の下限は0μm2である。また、平均結晶粒径の下限については小さい方が望ましく、具体的には10μmである。 In the photosensitive drum substrate 1, the lower limit of the average oil pit depth is 0 μm, and the lower limit of the average oil pit area is 0 μm 2 . Further, the lower limit of the average crystal grain size is desirably smaller, specifically 10 μm.

したがって、このアルミニウム合金は、感光ドラム基体1をはじめ、高い表面性状を要求されるその他の引抜材(例:引抜管)の材料に好適に用いることができる。   Therefore, the aluminum alloy can be suitably used as a material for other drawing materials (for example, drawing tubes) that require high surface properties, such as the photosensitive drum substrate 1.

ここで、オイルピットについて以下に説明する。   Here, the oil pit will be described below.

引抜加工の際に、潤滑油は素材と金型との接触部に楔状に導入される。この際に素材の表面の微細な凹部に潤滑油がトラップされる。そのままの潤滑状態で素材が引抜加工されると、得られる感光ドラム基体の外表面にオイルピットが凹状欠陥として形成される。なお、加工温度、縮径率が所定の条件になると、オイルピットに入り込んだ潤滑油が浸み出ることによりオイルピットサイズが小さくなることがある。   During the drawing process, the lubricating oil is introduced in a wedge shape at the contact portion between the material and the mold. At this time, the lubricating oil is trapped in a minute recess on the surface of the material. When the raw material is drawn in the lubrication state as it is, oil pits are formed as concave defects on the outer surface of the obtained photosensitive drum base. Note that when the processing temperature and the diameter reduction rate are in a predetermined condition, the oil pit size may be reduced by leaching out the lubricating oil that has entered the oil pit.

図2に示すように、オイルピット2は、その底部に縮径時に折り込まれた素材の表面部3が残留する点で、他の表面凹状欠陥とは異なるものである。さらに、オイルピット2は、他の表面凹状欠陥よりも広い面積で残留する可能性がある点で、他の表面凹状欠陥とは異なるものである。なお図2では、引抜方向Hは図2の紙面に対して垂直な方向である。   As shown in FIG. 2, the oil pit 2 is different from other surface concave defects in that the surface portion 3 of the material folded at the time of diameter reduction remains at the bottom. Furthermore, the oil pit 2 is different from other surface concave defects in that the oil pit 2 may remain in a larger area than other surface concave defects. In FIG. 2, the drawing direction H is a direction perpendicular to the paper surface of FIG.

感光ドラム基体1の外表面1aにオイルピット2が生じた場合、その外表面1aの表面粗さは、折り込まれた素材の表面部3がオイルピット2の底部に残留しているために大きくなり、更にオイルピット2自体も表面粗さに悪影響を及ぼす。そのため、その外表面1aの表面粗さは、外表面1aに他の表面凹状欠陥が生じた場合に比べて大きくなる。したがって、感光ドラム基体1の外表面1aに生じるオイルピット2の深さ及び面積を小さくすることは、外表面1aの表面粗さが小さい感光ドラム基体1、すなわち高い表面性状を有する感光ドラム基体1を得る上で、非常に重要である。そして、オイルピット2の平均深さ及び平均面積がそれぞれ所定の値よりも大きくなると、感光ドラム基体として不適切なものとなる。   When the oil pit 2 is generated on the outer surface 1 a of the photosensitive drum substrate 1, the surface roughness of the outer surface 1 a is increased because the surface portion 3 of the folded material remains at the bottom of the oil pit 2. Furthermore, the oil pit 2 itself adversely affects the surface roughness. Therefore, the surface roughness of the outer surface 1a is larger than that when other surface concave defects are generated on the outer surface 1a. Therefore, reducing the depth and area of the oil pit 2 generated on the outer surface 1a of the photosensitive drum substrate 1 means that the photosensitive drum substrate 1 having a small surface roughness of the outer surface 1a, that is, the photosensitive drum substrate 1 having high surface properties. Is very important in obtaining. When the average depth and the average area of the oil pit 2 are larger than predetermined values, the oil pit 2 becomes inappropriate as a photosensitive drum base.

次に、本実施形態のアルミニウム合金の素材で感光ドラム基体1を製造する方法について、以下に説明する。   Next, a method for manufacturing the photosensitive drum base 1 using the aluminum alloy material of this embodiment will be described below.

まず、このアルミニウム合金のビレットを鋳造で製造する。この工程を「鋳造工程」という。次いで、このビレットを熱間押出加工することにより、断面円環状の中空素材(詳述すると素管)を得る。この工程を「押出加工工程」という。次いで、この素材を冷間引抜加工することにより、引抜管として長尺な感光ドラム基体を得る。この工程を「引抜加工工程」という。そして、この長尺な感光ドラム基体を所定長さに切断することにより、図1に示した感光ドラム基体1を得ることができる。   First, the billet of this aluminum alloy is manufactured by casting. This process is called “casting process”. Next, the billet is hot-extruded to obtain a hollow material having a circular cross section (specifically, a raw tube). This process is called an “extrusion process”. Next, this material is cold drawn to obtain a long photosensitive drum substrate as a drawn tube. This process is called “drawing process”. Then, the photosensitive drum substrate 1 shown in FIG. 1 can be obtained by cutting the long photosensitive drum substrate into a predetermined length.

引抜加工では、素材の縮径率を20〜40%に設定して引抜加工を行うことが望ましい。その理由は次のとおりである。   In the drawing process, it is desirable to perform the drawing process by setting the material diameter reduction ratio to 20 to 40%. The reason is as follows.

素材の縮径率を20%以上に設定することにより、得られる感光ドラム基体1の外表面1aの表面性状を確実に向上させることができる。また、縮径率を40%以下に設定することにより、引抜加工時に素材が不慮に断材(即ち断管)されるのを確実に防止することができる。さらに、縮径率を20〜40%に設定することにより、得られる感光ドラム基体1の寸法を確実に制御することができる。   By setting the diameter reduction ratio of the material to 20% or more, the surface properties of the outer surface 1a of the obtained photosensitive drum substrate 1 can be reliably improved. Further, by setting the diameter reduction rate to 40% or less, it is possible to reliably prevent the material from being accidentally cut (ie, cut off) during the drawing process. Furthermore, the dimension of the photosensitive drum base | substrate 1 obtained can be reliably controlled by setting a diameter reduction rate to 20 to 40%.

なお、素材の縮径率Rは、引抜加工前の素材の外径をD0、引抜加工後の素材(即ち感光ドラム基体1)の外径をD1としたとき、次式(1)により算出される。 The diameter reduction ratio R of the material is expressed by the following equation (1), where D 0 is the outer diameter of the material before drawing and D 1 is the outer diameter of the material after drawing (that is, the photosensitive drum base 1). Calculated.

R={1−(D1/D0)}×100% …(1) R = {1- (D 1 / D 0 )} × 100% (1)

さらに、引抜加工では、素材の引抜加工温度を100〜200℃に設定して引抜加工を行うことが望ましい。引抜加工温度は、素材の金型との接触状態、素材の縮径率、潤滑油の種類などにより変化するものであるが、このアルミニウム合金の素材の場合には、引抜加工温度を100〜200℃に設定することにより、得られる感光ドラム基体の外表面の表面状態、潤滑状態及び結晶粒の微細化を確実に制御することができる。   Furthermore, in the drawing process, it is desirable to perform the drawing process by setting the material drawing temperature to 100 to 200 ° C. The drawing temperature varies depending on the contact state of the material with the mold, the diameter reduction ratio of the material, the type of lubricating oil, etc. In the case of this aluminum alloy material, the drawing temperature is set to 100 to 200. By setting the temperature to 0 ° C., it is possible to reliably control the surface state, lubrication state, and crystal grain refinement of the outer surface of the obtained photosensitive drum substrate.

このように本実施形態のアルミニウム合金の素材を用いて感光ドラム基体1を製造することにより、感光ドラム基体1の平均結晶粒径を小さくすることができ、詳述すると50μm以下にすることができる。これにより、感光ドラム基体1の外表面1aに生じるオイルピット2の平均深さを5μm以下にすることができるし、オイルピット2の平均面積を50μm2以下にすることができる。 As described above, by manufacturing the photosensitive drum base 1 using the aluminum alloy material of the present embodiment, the average crystal grain size of the photosensitive drum base 1 can be reduced, more specifically, 50 μm or less. . Thereby, the average depth of the oil pits 2 generated on the outer surface 1a of the photosensitive drum substrate 1 can be 5 μm or less, and the average area of the oil pits 2 can be 50 μm 2 or less.

以上で本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々に変更可能である。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified.

例えば、本実施形態では、アルミニウム合金は、感光ドラム基体の材料に用いられるものであるが、本発明では、その他の引抜材の材料に用いられるものであっても良い。   For example, in this embodiment, the aluminum alloy is used as a material for the photosensitive drum base, but in the present invention, it may be used as a material for other drawing materials.

次に、本発明の幾つかの実施例及び比較例を以下に示す。   Next, some examples and comparative examples of the present invention will be described below.

感光ドラム基体の素材として、表1に示した化学成分のアルミニウム合金のビレットを鋳造で製造した。その後、ビレットを熱処理することにより、ビレットを均質化処理した。次いで、ビレットを熱間押出加工することにより、断面円環状の中空素材(素管)を得た。この押出加工では、ビレット温度を500℃及び押出速度を30m/minに設定して押出加工を行った。次いで、素材を冷間引抜加工することにより、長尺な感光ドラム基体を得た。この感光ドラム基体の外径は16mm、その肉厚は0.8mmである。この引抜加工では、引抜加工温度を100〜150℃及び素材の縮径率を30〜40%に設定して引抜加工を行った。また、引抜加工の際に使用した引抜加工用潤滑油の動粘度及び供給量を一定に設定し、これにより、感光ドラム基体の外表面の表面粗さの変化に影響を与える因子を潤滑油ではなく材料のみにした。次いで、感光ドラム基体の外表面に生じたオイルピットの平均深さ、平均面積を測定し、また感光ドラム基体の外表面の表面粗さRy、結晶粒の微細化、押出加工性及び引張強さをそれぞれ評価した。その結果を表1に示す。   As a material for the photosensitive drum base, aluminum alloy billets having chemical components shown in Table 1 were produced by casting. Then, the billet was homogenized by heat-treating the billet. Subsequently, the billet was hot-extruded to obtain a hollow material (element tube) having an annular cross section. In this extrusion process, the extrusion process was performed with the billet temperature set to 500 ° C. and the extrusion speed set to 30 m / min. Subsequently, the raw material was cold drawn to obtain a long photosensitive drum substrate. The photosensitive drum substrate has an outer diameter of 16 mm and a wall thickness of 0.8 mm. In this drawing process, the drawing process was performed with the drawing process temperature set to 100 to 150 ° C. and the material diameter reduction ratio set to 30 to 40%. In addition, the kinematic viscosity and supply amount of the drawing lubricant used during the drawing process are set to be constant, so that the factors affecting the change in the surface roughness of the outer surface of the photosensitive drum substrate Only material was used. Next, the average depth and average area of oil pits generated on the outer surface of the photosensitive drum substrate are measured, the surface roughness Ry of the outer surface of the photosensitive drum substrate, the refinement of crystal grains, the extrudability and the tensile strength. Were evaluated respectively. The results are shown in Table 1.

Figure 0005164696
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表1において、実施例1〜7及び比較例1〜4のアルミニウム合金は、いずれも、化学成分欄に記載された元素を所定量含有し、その残部がアルミニウム及び不可避不純物からなるものである。   In Table 1, each of the aluminum alloys of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 contains a predetermined amount of the elements described in the chemical component column, and the remainder is made of aluminum and inevitable impurities.

感光ドラム基体の外表面に生じたオイルピットの平均深さについては、平均深さ5μm以下のものを「○」、5μmを超えるものを「×」で表記した。   Regarding the average depth of oil pits generated on the outer surface of the photosensitive drum substrate, those having an average depth of 5 μm or less are indicated by “◯” and those having an average depth exceeding 5 μm are indicated by “X”.

また、オイルピットの平均面積については、平均面積50μm2以下のものを「○」、50μm2を超えるものを「×」で表記した。 As for the average area of the oil pits, those having an average area of 50 μm 2 or less are indicated by “◯” and those having an average area exceeding 50 μm 2 are indicated by “x”.

感光ドラム基体の外表面の表面粗さRyについては、表面粗さRyが1.0μm以下のもの(即ちRy≦1.0μm)を「○」、1.0μmを超え1.5μm以下のもの(即ち1.0<Ry≦1.5μm)を「△」、1.5μmを超えるもの(即ちRy>1.5μm)を「×」で表記した。その結果、全ての実施例及び比較例とも「×」はなかった。なお、表面粗さRyは、JIS(日本工業規格) B 0601(1994)に準拠して測定した。   As for the surface roughness Ry of the outer surface of the photosensitive drum substrate, the surface roughness Ry is “◯” when the surface roughness Ry is 1.0 μm or less (that is, Ry ≦ 1.0 μm), and exceeds 1.0 μm and 1.5 μm or less ( That is, 1.0 <Ry ≦ 1.5 μm) is represented by “Δ”, and one exceeding 1.5 μm (that is, Ry> 1.5 μm) is represented by “x”. As a result, there was no “x” in all examples and comparative examples. The surface roughness Ry was measured according to JIS (Japanese Industrial Standard) B 0601 (1994).

結晶粒の微細化については、平均結晶粒径が50μm以下のものを「○」、50μmを超え100μm以下のものを「△」、100μmを超えるものを「×」で表記した。   Regarding the refinement of crystal grains, those having an average crystal grain size of 50 μm or less are represented by “◯”, those having an average crystal grain size exceeding 50 μm and 100 μm or less are represented by “Δ”, and those having an average crystal grain size exceeding 100 μm are represented by “X”.

押出加工性については、押比が50の時に押圧が13MPa(130kgf/cm2)以下のものを「○」、13MPaを超えるものを「△」で表記した。 Regarding the extrudability, when the pressing ratio was 50, the pressure of 13 MPa (130 kgf / cm 2 ) or less was indicated by “◯”, and the pressure exceeding 13 MPa was indicated by “Δ”.

引張強さとは、アルミニウム合金のビレットの引張強さである。引張強さは、アルミニウム合金にScを添加することにより増大している。これは、結晶粒の微細化による効果と、Al3Scの晶出物による転位の移動抑制効果とによるものである。 The tensile strength is the tensile strength of the billet of aluminum alloy. The tensile strength is increased by adding Sc to the aluminum alloy. This is due to the effect of refinement of crystal grains and the effect of suppressing the movement of dislocation due to the crystallized product of Al 3 Sc.

ここで、オイルピットの平均深さの測定方法は次のとおりである。   Here, the measuring method of the average depth of the oil pit is as follows.

感光ドラム基体の引抜方向(即ちその長さ方向)に垂直な断面を市販の試料断面作製装置(CP:Cross Section Polisher)を用いて研磨した。その後、断面をSEMにより倍率1500倍で観察し、その観察視野中に存在する任意の1個のオイルピットの深さを測定した。この測定を、断面におけるSEMの観察箇所を毎回変えて合計10回行った。そして、こうして得られた10個のオイルピットの深さの測定値の平均値を「オイルピットの平均深さ」とした。   A cross section perpendicular to the drawing direction (that is, the length direction) of the photosensitive drum substrate was polished by using a commercially available sample section preparation device (CP: Cross Section Polisher). Thereafter, the cross section was observed with a SEM at a magnification of 1500 times, and the depth of any one oil pit present in the observation field was measured. This measurement was performed 10 times in total, changing the observation location of the SEM in the cross section each time. And the average value of the measured value of the depth of ten oil pits obtained in this way was defined as “average oil pit depth”.

オイルピットの平均面積の測定方法は次のとおりである。   The method for measuring the average area of the oil pit is as follows.

感光ドラム基体の外表面をデジタルマイクロスコープにより400μm×300μmの視野で観察し、市販の画像処理解析装置を用いて二値化処理した。その後、その観察視野中に存在するオイルピットの数及び面積を測定した。そして、これらの測定値に基づいてオイルピット1個当たりの面積を算出し、これを「オイルピットの平均面積」とした。   The outer surface of the photosensitive drum substrate was observed with a digital microscope in a field of view of 400 μm × 300 μm, and binarized using a commercially available image processing analyzer. Thereafter, the number and area of oil pits present in the observation field were measured. Then, the area per oil pit was calculated based on these measured values, and this was defined as “average area of oil pits”.

平均結晶粒径の測定方法は次のとおりである。   The method for measuring the average crystal grain size is as follows.

感光ドラム基体の引抜方向に垂直な断面をエッチングした。その後、市販の画像処理解析装置(商品名:「LUZEX」)を用いて断面を観察することにより平均結晶粒径を算出した。なお、この算出の際には、結晶粒径は円相当径を適用した。   A cross section perpendicular to the drawing direction of the photosensitive drum substrate was etched. Thereafter, the average crystal grain size was calculated by observing the cross section using a commercially available image processing analyzer (trade name: “LUZEX”). In this calculation, the equivalent circle diameter was applied as the crystal grain size.

表1から分かるように、アルミニウム合金におけるScの添加濃度が小さすぎる場合には、結晶粒の微細化の効果が小さく、一方、Scの添加濃度が大きすぎる場合には、結晶粒の微細効果は増加するが、押出加工性が悪くなることを確認し得た。   As can be seen from Table 1, when the additive concentration of Sc in the aluminum alloy is too small, the effect of refining crystal grains is small, whereas when the additive concentration of Sc is too large, the fine effect of crystal grains is Although it increased, it was confirmed that the extrudability deteriorated.

さらに、表1に示すように、実施例1〜7では、いずれも、感光ドラム基体1の平均結晶粒径は50μm以下であり、更に、感光ドラム基体の外表面に生じたオイルピットの平均深さは5μm以下であり、オイルピットの平均面積は50μm2以下であった。 Further, as shown in Table 1, in each of Examples 1 to 7, the average crystal grain size of the photosensitive drum substrate 1 is 50 μm or less, and the average depth of oil pits generated on the outer surface of the photosensitive drum substrate is also shown. The average area of the oil pits was 50 μm 2 or less.

以上のように、本発明に係るアルミニウム合金は、Scを所定量添加することによる結晶粒の微細化の効果により、オイルピットの状態を制御することができ、もって高い表面性状を有する感光ドラム基体等の引抜材を製造することができる。   As described above, the aluminum alloy according to the present invention can control the state of oil pits by the effect of refining crystal grains by adding a predetermined amount of Sc, and thus has a high surface property. It is possible to produce a drawn material such as.

本発明は、引抜管、感光ドラム基体等のアルミニウム合金製引抜材、その製造方法、及び引抜材に用いられるアルミニウム合金に利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an aluminum alloy drawn material such as a drawn tube and a photosensitive drum base, a manufacturing method thereof, and an aluminum alloy used for the drawn material.

図1は、本発明の一実施形態に係るアルミニウム合金製引抜材としての感光ドラム基体の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a photosensitive drum substrate as an aluminum alloy drawn material according to an embodiment of the present invention. 図2は、同感光ドラム基体の外表面部分の拡大断面模式図である。FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view of an outer surface portion of the photosensitive drum base.

符号の説明Explanation of symbols

1:感光ドラム基体(引抜材、引抜管)
2:オイルピット
1: Photosensitive drum substrate (drawing material, drawing tube)
2: Oil pit

Claims (6)

アルミニウム合金の素材が順次、押出加工及び引抜加工されることにより製造されたアルミニウム合金製引抜材であって、
表面に生じたオイルピットの平均深さが5μm以下であり、
アルミニウム合金は、
Mn:1.0〜1.8質量%、Cu:0.3〜0.5質量%、Fe:0.05〜0.3質量%、Sc:0.05〜0.2質量%、Zr:0.05〜0.2質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなることを特徴とするアルミニウム合金製引抜材。
Aluminum alloy drawn material produced by sequentially extruding and drawing aluminum alloy material,
The average depth of the oil pits generated in the surface Ri der less 5 [mu] m,
Aluminum alloy
Mn: 1.0 to 1.8% by mass, Cu: 0.3 to 0.5% by mass, Fe: 0.05 to 0.3% by mass, Sc: 0.05 to 0.2% by mass, Zr: An aluminum alloy drawn material comprising 0.05 to 0.2 mass%, the balance being made of Al and inevitable impurities .
アルミニウム合金の素材が順次、押出加工及び引抜加工されることにより製造されたアルミニウム合金製引抜材であって、
表面に生じたオイルピットの平均深さが5μm以下であり、
アルミニウム合金は、
Mn:1.0〜1.8質量%、Cu:0.3〜0.5質量%、Fe:0.05〜0.3質量%、Sc:0.05〜0.2質量%、Zr:0.05〜0.2質量%、Si:0.25〜0.35質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなることを特徴とするアルミニウム合金製引抜材。
Aluminum alloy drawn material produced by sequentially extruding and drawing aluminum alloy material,
The average depth of oil pits generated on the surface is 5 μm or less,
Aluminum alloy
Mn: 1.0 to 1.8% by mass, Cu: 0.3 to 0.5% by mass, Fe: 0.05 to 0.3% by mass, Sc: 0.05 to 0.2% by mass, Zr: An aluminum alloy drawn material comprising 0.05 to 0.2% by mass, Si: 0.25 to 0.35% by mass, the balance comprising Al and inevitable impurities .
オイルピットの平均面積が50μm以下である請求項1又は2記載のアルミニウム合金製引抜材。 The aluminum alloy drawn material according to claim 1 or 2 , wherein an average area of the oil pits is 50 µm 2 or less. 平均結晶粒径が50μm以下である請求項1〜3のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材。   The aluminum alloy drawn material according to any one of claims 1 to 3, wherein the average crystal grain size is 50 µm or less. 引抜材は引抜管である請求項1〜のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材。 The aluminum alloy drawn material according to any one of claims 1 to 4 , wherein the drawn material is a drawn tube. 引抜材は感光ドラム基体である請求項1〜のいずれかに記載のアルミニウム合金製引抜材。 The aluminum alloy drawing material according to any one of claims 1 to 4 , wherein the drawing material is a photosensitive drum base.
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