JPH11264043A - アルミニウム合金ばね材、このばね材からなる磁気記録テープカセット用板ばね、この板ばねを具備するテープカセット、および前記ばね材の製造方法 - Google Patents
アルミニウム合金ばね材、このばね材からなる磁気記録テープカセット用板ばね、この板ばねを具備するテープカセット、および前記ばね材の製造方法Info
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- JPH11264043A JPH11264043A JP36706998A JP36706998A JPH11264043A JP H11264043 A JPH11264043 A JP H11264043A JP 36706998 A JP36706998 A JP 36706998A JP 36706998 A JP36706998 A JP 36706998A JP H11264043 A JPH11264043 A JP H11264043A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 初期へたりとばね力の経時劣化が改善された
アルミニウム合金ばね材、このばね材からなる磁気記録
テープカセット用板ばね、この板ばねを備えた磁気記録
テープカセット、および上記ばね材を製造する方法を提
供すること。 【解決手段】 ０．３重量％以上で２．０重量％未満の
Ｍｇ、０．１〜１．５重量％のＳｉ、および０．１〜
３．０重量％のＣｕを含有し、必要に応じて０．０１〜
１．５重量％のＭｎを含有し、更に必要に応じて０．０
１〜０．５重量％のＣｒ、０．０１〜０．２重量％のＺ
ｒ、０．０１〜０．２重量％のＶ、０．０１〜０．２重
量％のＳｃ、０．００１〜０．２重量％のＴｉ、および
０．０００１〜０．０５重量％のＢからなる群から選ば
れた少なくとも１種を更に含有し、残部Ａｌおよび不可
避的不純物からなるアルミニウム合金ばね材。
アルミニウム合金ばね材、このばね材からなる磁気記録
テープカセット用板ばね、この板ばねを備えた磁気記録
テープカセット、および上記ばね材を製造する方法を提
供すること。 【解決手段】 ０．３重量％以上で２．０重量％未満の
Ｍｇ、０．１〜１．５重量％のＳｉ、および０．１〜
３．０重量％のＣｕを含有し、必要に応じて０．０１〜
１．５重量％のＭｎを含有し、更に必要に応じて０．０
１〜０．５重量％のＣｒ、０．０１〜０．２重量％のＺ
ｒ、０．０１〜０．２重量％のＶ、０．０１〜０．２重
量％のＳｃ、０．００１〜０．２重量％のＴｉ、および
０．０００１〜０．０５重量％のＢからなる群から選ば
れた少なくとも１種を更に含有し、残部Ａｌおよび不可
避的不純物からなるアルミニウム合金ばね材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、初期へたりとばね
力の経時劣化が改善された、磁気記録テープカセットな
どの電子機器用に適したアルミニウム合金ばね材、この
ばね材を用いた磁気記録テープカセット用板ばね、およ
び前記ばね材の製造方法に関する。
力の経時劣化が改善された、磁気記録テープカセットな
どの電子機器用に適したアルミニウム合金ばね材、この
ばね材を用いた磁気記録テープカセット用板ばね、およ
び前記ばね材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に示すように、磁気記録テープカセ
ットの一対のリール１の空転防止用板ばね２を構成する
材料には、従来より、非磁性でさび難いＳＵＳ３０４な
どのステンレススチールが使用されている。しかし、ス
テンレススチールは重く、しかも高価格であるため、軽
くて低価格であるアルミニウム合金ばね材により板ばね
２を構成することが望まれている。
ットの一対のリール１の空転防止用板ばね２を構成する
材料には、従来より、非磁性でさび難いＳＵＳ３０４な
どのステンレススチールが使用されている。しかし、ス
テンレススチールは重く、しかも高価格であるため、軽
くて低価格であるアルミニウム合金ばね材により板ばね
２を構成することが望まれている。
【０００３】しかし、磁気記録テープカセットでは、使
用中、デッキ内の温度が４０〜７０℃に上昇するため、
３００３合金や５１８２合金などの通常のアルミニウム
合金ばね材では、ばね力が経時的に劣化するという問題
がある。
用中、デッキ内の温度が４０〜７０℃に上昇するため、
３００３合金や５１８２合金などの通常のアルミニウム
合金ばね材では、ばね力が経時的に劣化するという問題
がある。
【０００４】この使用温度の上昇は、磁気記録テープカ
セットに限らず、電子機器の小型・軽量化に伴う全般的
な傾向である。
セットに限らず、電子機器の小型・軽量化に伴う全般的
な傾向である。
【０００５】使用温度の上昇に伴う、このばね力の経時
劣化に対しては、アルミニウム合金の固溶元素を増加さ
せること、析出物を微細分散させることなどの対策が講
じられているが、未だ十分な効果が得られていない。
劣化に対しては、アルミニウム合金の固溶元素を増加さ
せること、析出物を微細分散させることなどの対策が講
じられているが、未だ十分な効果が得られていない。
【０００６】アルミニウム合金ばね材には、前記ばね力
の経時劣化以外に、ばね形成後にばねを数回押した段階
で、ばねが局部的に塑性変形する「初期へたり」と称す
る問題がある。
の経時劣化以外に、ばね形成後にばねを数回押した段階
で、ばねが局部的に塑性変形する「初期へたり」と称す
る問題がある。
【０００７】この初期へたりは、耐力を上げることで改
善されるが、従来材では、冷間加工により耐力を上げた
場合は、ばね成形後の残留応力が増加して、ばね力の経
時劣化がひどくなるという問題が生ずる。
善されるが、従来材では、冷間加工により耐力を上げた
場合は、ばね成形後の残留応力が増加して、ばね力の経
時劣化がひどくなるという問題が生ずる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、初期
へたりとばね力の経時劣化が改善されたアルミニウム合
金ばね材を提供することにある。
へたりとばね力の経時劣化が改善されたアルミニウム合
金ばね材を提供することにある。
【０００９】本発明の他の目的は、上記アルミニウム合
金ばね材からなる磁気記録テープカセット用板ばねを提
供することにある。
金ばね材からなる磁気記録テープカセット用板ばねを提
供することにある。
【００１０】本発明の更に他の目的は、上記磁気記録テ
ープカセット用板ばねを備えた磁気記録テープカセット
を提供することにある。
ープカセット用板ばねを備えた磁気記録テープカセット
を提供することにある。
【００１１】本発明の更にまた他の目的は、上記アルミ
ニウム合金ばね材を製造する方法を提供することにあ
る。
ニウム合金ばね材を製造する方法を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するため、本発明者等は、合金元素を過飽和に固溶させ
ておき、これを使用中の温度上昇で時効析出させてばね
力の経時劣化を抑える方法について検討し、その中でＡ
ｌ−Ｍｇ−Ｃｕ系またはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の析出物が
ばね力の経時劣化防止に有効なことを見出し、この知見
を基にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金のばね材について
研究を進めた。
するため、本発明者等は、合金元素を過飽和に固溶させ
ておき、これを使用中の温度上昇で時効析出させてばね
力の経時劣化を抑える方法について検討し、その中でＡ
ｌ−Ｍｇ−Ｃｕ系またはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の析出物が
ばね力の経時劣化防止に有効なことを見出し、この知見
を基にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金のばね材について
研究を進めた。
【００１３】その結果、合金元素のＣｕの量を増やす
か、所定条件で時効処理して耐力を高めた場合は、ばね
力の経時劣化を伴なうことなく、初期へたりを防止でき
ることを見出した。また、この合金系にＭｎを添加する
と、初期へたりとばね力の経時劣化がさらに改善される
ことを見出した。
か、所定条件で時効処理して耐力を高めた場合は、ばね
力の経時劣化を伴なうことなく、初期へたりを防止でき
ることを見出した。また、この合金系にＭｎを添加する
と、初期へたりとばね力の経時劣化がさらに改善される
ことを見出した。
【００１４】これらの知見を踏まえ、本発明者等は、鋭
意研究を重ねた結果、初期へたりとばね力の経時劣化の
両方を改善したアルミニウム合金ばね材、このばね材を
用いた磁気記録テープカセット用板ばね、この板ばねを
具備するテープカセット、および前記ばね材の製造方法
を発明することに成功した。
意研究を重ねた結果、初期へたりとばね力の経時劣化の
両方を改善したアルミニウム合金ばね材、このばね材を
用いた磁気記録テープカセット用板ばね、この板ばねを
具備するテープカセット、および前記ばね材の製造方法
を発明することに成功した。
【００１５】即ち、本発明は、０．３重量％以上で２．
０重量％未満のＭｇ、０．１〜１．５重量％のＳｉ、お
よび０．１〜３．０重量％のＣｕを含有し、必要に応じ
て０．０１〜１．５重量％のＭｎを含有し、更に必要に
応じて０．０１〜０．５重量％のＣｒ、０．０１〜０．
２重量％のＺｒ、０．０１〜０．２重量％のＶ、０．０
１〜０．２重量％のＳｃ、０．００１〜０．２重量％の
Ｔｉ、および０．０００１〜０．０５重量％のＢからな
る群から選ばれた少なくとも１種を更に含有する、残部
Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金ば
ね材を提供する。
０重量％未満のＭｇ、０．１〜１．５重量％のＳｉ、お
よび０．１〜３．０重量％のＣｕを含有し、必要に応じ
て０．０１〜１．５重量％のＭｎを含有し、更に必要に
応じて０．０１〜０．５重量％のＣｒ、０．０１〜０．
２重量％のＺｒ、０．０１〜０．２重量％のＶ、０．０
１〜０．２重量％のＳｃ、０．００１〜０．２重量％の
Ｔｉ、および０．０００１〜０．０５重量％のＢからな
る群から選ばれた少なくとも１種を更に含有する、残部
Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金ば
ね材を提供する。
【００１６】また、本発明のアルミニウム合金ばね材の
表面に、化成皮膜、樹脂皮膜、または化成皮膜と樹脂皮
膜の両者を形成してもよい。
表面に、化成皮膜、樹脂皮膜、または化成皮膜と樹脂皮
膜の両者を形成してもよい。
【００１７】また、本発明によると、上述のアルミニウ
ム合金ばね材からなる磁気記録テープカセット用板ばね
が提供される。
ム合金ばね材からなる磁気記録テープカセット用板ばね
が提供される。
【００１８】更に、本発明によると、磁気記録テープが
巻回される一対のリールと、これらリールに取り付けら
れた、上述の板ばねとを具備する磁気記録テープカセッ
トが提供される。
巻回される一対のリールと、これらリールに取り付けら
れた、上述の板ばねとを具備する磁気記録テープカセッ
トが提供される。
【００１９】また、本発明によると、０．３重量％以上
で２．０重量％未満のＭｇ、０．１〜１．５重量％のＳ
ｉ、および０．１〜３．０重量％のＣｕを含有し、必要
に応じて０．０１〜１．５重量％のＭｎを含有し、更に
必要に応じて０．０１〜０．５重量％のＣｒ、０．０１
〜０．２重量％のＺｒ、０．０１〜０．２重量％のＶ、
０．０１〜０．２重量％のＳｃ、０．００１〜０．２重
量％のＴｉ、および０．０００１〜０．０５重量％のＢ
からなる群から選ばれた少なくとも１種を更に含有す
る、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウ
ム合金板を４００〜５５０℃の温度で溶体化処理する工
程、前記溶体化処理されたアルミニウム合金板を、１０
０℃／分以上の冷却速度で１００℃以下の温度まで冷却
する工程、および前記冷却されたアルミニウム合金板を
冷間圧延する工程を具備するアルミニウム合金ばね材の
製造方法が提供される。
で２．０重量％未満のＭｇ、０．１〜１．５重量％のＳ
ｉ、および０．１〜３．０重量％のＣｕを含有し、必要
に応じて０．０１〜１．５重量％のＭｎを含有し、更に
必要に応じて０．０１〜０．５重量％のＣｒ、０．０１
〜０．２重量％のＺｒ、０．０１〜０．２重量％のＶ、
０．０１〜０．２重量％のＳｃ、０．００１〜０．２重
量％のＴｉ、および０．０００１〜０．０５重量％のＢ
からなる群から選ばれた少なくとも１種を更に含有す
る、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウ
ム合金板を４００〜５５０℃の温度で溶体化処理する工
程、前記溶体化処理されたアルミニウム合金板を、１０
０℃／分以上の冷却速度で１００℃以下の温度まで冷却
する工程、および前記冷却されたアルミニウム合金板を
冷間圧延する工程を具備するアルミニウム合金ばね材の
製造方法が提供される。
【００２０】上記アルミニウム合金ばね材の製造方法
は、冷間圧延されたアルミニウム合金板に８０〜１８０
℃の温度で１時間以上１０時間未満加熱する時効処理を
施す工程を更に具備してもよい。
は、冷間圧延されたアルミニウム合金板に８０〜１８０
℃の温度で１時間以上１０時間未満加熱する時効処理を
施す工程を更に具備してもよい。
【００２１】本発明のアルミニウム合金ばね材の製造方
法は、冷間圧延工程が、冷間圧延後の圧延材の表面温度
が７０℃以上となるような条件で行われ、冷間圧延後の
圧延材をコイル状に巻取る工程を更に具備してもよい。
法は、冷間圧延工程が、冷間圧延後の圧延材の表面温度
が７０℃以上となるような条件で行われ、冷間圧延後の
圧延材をコイル状に巻取る工程を更に具備してもよい。
【００２２】また、本発明のアルミニウム合金ばね材の
製造方法は、冷間圧延後の圧延材に、化成処理および２
６０℃以下の温度で焼付ける樹脂塗工処理のうちの少な
くとも一方の処理を施す工程を更に具備してもよい。
製造方法は、冷間圧延後の圧延材に、化成処理および２
６０℃以下の温度で焼付ける樹脂塗工処理のうちの少な
くとも一方の処理を施す工程を更に具備してもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明のアルミニウム合金ばね材
は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕを必須元素として含有する。これ
ら必須元素は、いずれも使用中の温度上昇で析出して、
ばね力の経時劣化を抑える効果がある。
は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕを必須元素として含有する。これ
ら必須元素は、いずれも使用中の温度上昇で析出して、
ばね力の経時劣化を抑える効果がある。
【００２４】Ｍｇの含有量は、０．３重量％未満ではそ
の効果が十分に得られず、２．０重量％以上では強度が
高くなりすぎて、冷間加工性が低下して量産性が悪化す
る。従ってＭｇの含有量は０．３重量％以上、２．０重
量％未満に規定される。Ｍｇの含有量は、好ましくは
０．６〜１．８重量％、更に好ましくは、０．８〜１．
８重量％である。
の効果が十分に得られず、２．０重量％以上では強度が
高くなりすぎて、冷間加工性が低下して量産性が悪化す
る。従ってＭｇの含有量は０．３重量％以上、２．０重
量％未満に規定される。Ｍｇの含有量は、好ましくは
０．６〜１．８重量％、更に好ましくは、０．８〜１．
８重量％である。
【００２５】Ｓｉの含有量は、０．１重量％未満ではそ
の効果が十分に得られず、１．５重量％を超えると強度
が高くなりすぎて冷間加工性が低下し、量産性が悪化す
る。従って、Ｓｉの含有量は０．１〜１．５重量％に規
定される。
の効果が十分に得られず、１．５重量％を超えると強度
が高くなりすぎて冷間加工性が低下し、量産性が悪化す
る。従って、Ｓｉの含有量は０．１〜１．５重量％に規
定される。
【００２６】Ｃｕは前述のように最も重要な合金元素で
あり、その含有量は、０．１重量％未満ではその効果が
十分に得られず、３．０重量％を超えると冷間加工性が
低下して量産性が悪化する。従って、Ｃｕの含有量は、
０．１〜３．０重量％に規定される。 Ｃｕの含有量
は、好ましくは０．４〜２．０重量％、更に好ましくは
０．４〜１．２重量％である。
あり、その含有量は、０．１重量％未満ではその効果が
十分に得られず、３．０重量％を超えると冷間加工性が
低下して量産性が悪化する。従って、Ｃｕの含有量は、
０．１〜３．０重量％に規定される。 Ｃｕの含有量
は、好ましくは０．４〜２．０重量％、更に好ましくは
０．４〜１．２重量％である。
【００２７】本発明のアルミニウム合金ばね材は、必要
に応じてＭｎを含有することが好ましい。
に応じてＭｎを含有することが好ましい。
【００２８】Ｍｎは耐力を上げて初期へたりを防止し、
その際、ばね力の経時劣化を伴わない。その含有量は、
０．０１重量％未満では耐力を十分向上させることがで
きず、初期へたりの改善に役立たない。一方、１．５重
量％を超えると巨大晶出物が生成して疲労特性が悪化す
る。従って、Ｍｎの含有量は、０．０１〜１．５重量％
に規定される。
その際、ばね力の経時劣化を伴わない。その含有量は、
０．０１重量％未満では耐力を十分向上させることがで
きず、初期へたりの改善に役立たない。一方、１．５重
量％を超えると巨大晶出物が生成して疲労特性が悪化す
る。従って、Ｍｎの含有量は、０．０１〜１．５重量％
に規定される。
【００２９】本発明のアルミニウム合金ばね材は、さら
に必要に応じて選択元素として、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖ、Ｓ
ｃ、Ｔｉ、Ｂのうちの１種または２種以上を含有するこ
とが好ましい。
に必要に応じて選択元素として、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖ、Ｓ
ｃ、Ｔｉ、Ｂのうちの１種または２種以上を含有するこ
とが好ましい。
【００３０】前記選択元素のＣｒ、Ｚｒ、Ｖ、Ｓｃ、Ｔ
ｉ、Ｂはいずれも再結晶粒を微細にする効果があり、ば
ね形状にプレス成形するときの肌荒れを防止する。
ｉ、Ｂはいずれも再結晶粒を微細にする効果があり、ば
ね形状にプレス成形するときの肌荒れを防止する。
【００３１】これら合金元素の含有量は、Ｃｒ０．０１
〜０．５重量％、Ｚｒ０．０１〜０．２重量％、Ｖ０．
０１〜０．２重量％、Ｓｃ０．０１〜０．２重量％、Ｔ
ｉ０．００１〜０．２重量％、Ｂ０．０００１〜０．０
５重量％に規定される。その理由は、各々が下限値を下
回ると十分な微細化効果が得られず、上限値を超えると
耐食性および加工性が悪化するためである。
〜０．５重量％、Ｚｒ０．０１〜０．２重量％、Ｖ０．
０１〜０．２重量％、Ｓｃ０．０１〜０．２重量％、Ｔ
ｉ０．００１〜０．２重量％、Ｂ０．０００１〜０．０
５重量％に規定される。その理由は、各々が下限値を下
回ると十分な微細化効果が得られず、上限値を超えると
耐食性および加工性が悪化するためである。
【００３２】本発明において、０．２％耐力は、３００
ＭＰａ以下では初期へたりが多少大きくなる傾向にあ
り、４５０ＭＰａ以上ではばね力の経時劣化が多少大き
くなる傾向にあるので、３００ＭＰａを超え、４５０Ｍ
Ｐａ未満とするのが望ましい。
ＭＰａ以下では初期へたりが多少大きくなる傾向にあ
り、４５０ＭＰａ以上ではばね力の経時劣化が多少大き
くなる傾向にあるので、３００ＭＰａを超え、４５０Ｍ
Ｐａ未満とするのが望ましい。
【００３３】以上説明した本発明のアルミニウム合金ば
ね材の表面に、化成皮膜、または樹脂皮膜、或いは化成
皮膜と樹脂皮膜の両者を形成することにより、耐食性、
およびプレス成形性を向上させたることが可能である。
ね材の表面に、化成皮膜、または樹脂皮膜、或いは化成
皮膜と樹脂皮膜の両者を形成することにより、耐食性、
およびプレス成形性を向上させたることが可能である。
【００３４】化成皮膜は、クロム酸クロメート処理、リ
ン酸クロメート処理などにより形成することが出来る。
ン酸クロメート処理などにより形成することが出来る。
【００３５】樹脂皮膜は、エポキシ系、アクリル系、塩
化ビニール系、ウレタン系などの樹脂皮膜あるいはそれ
にワックスなどの潤滑剤を混入させた樹脂皮膜である。
化ビニール系、ウレタン系などの樹脂皮膜あるいはそれ
にワックスなどの潤滑剤を混入させた樹脂皮膜である。
【００３６】前記皮膜の両者を形成する場合は、通常、
化成皮膜の上に樹脂皮膜が形成されるが、このように両
皮膜を重ねて形成することにより、耐食性およびプレス
成形性が一層向上する。
化成皮膜の上に樹脂皮膜が形成されるが、このように両
皮膜を重ねて形成することにより、耐食性およびプレス
成形性が一層向上する。
【００３７】化成皮膜、または樹脂皮膜、或いは両皮膜
が表面に形成されたアルミニウム合金ばね材は、プレス
成形時の潤滑油に揮発油を用いることができ、潤滑油の
洗浄工程を省略することができる。
が表面に形成されたアルミニウム合金ばね材は、プレス
成形時の潤滑油に揮発油を用いることができ、潤滑油の
洗浄工程を省略することができる。
【００３８】化成皮膜、または樹脂皮膜、或いは両皮膜
を形成したものの厚さは、１０μｍ以下にするのが、プ
レス成形時にカスが着き難いので望ましい。
を形成したものの厚さは、１０μｍ以下にするのが、プ
レス成形時にカスが着き難いので望ましい。
【００３９】次に、以上説明した本発明のアルミニウム
合金ばね材の製造方法について説明する。
合金ばね材の製造方法について説明する。
【００４０】本発明の方法では、まず、アルミニウム合
金板に対し、溶体化処理が施される。溶体化処理が施さ
れるアルミニウム合金板は、所定の合金組成を有する任
意の鋳塊または圧延板である。すなわち、ＤＣ鋳造鋳
塊、この鋳塊の熱間圧延板、この熱間圧延板の冷間圧延
板、連続鋳造圧延板、この連続鋳造圧延板の冷間圧延板
などである。
金板に対し、溶体化処理が施される。溶体化処理が施さ
れるアルミニウム合金板は、所定の合金組成を有する任
意の鋳塊または圧延板である。すなわち、ＤＣ鋳造鋳
塊、この鋳塊の熱間圧延板、この熱間圧延板の冷間圧延
板、連続鋳造圧延板、この連続鋳造圧延板の冷間圧延板
などである。
【００４１】本発明の方法は、合金元素を溶体化処理工
程で過飽和に固溶させ、この過飽和固溶元素の一部を、
溶体化処理後の所定の冷却速度での冷却により、或いは
規定された処理条件での時効処理により析出させて、耐
力を高めて、初期へたりを防止し、残りの過飽和固溶元
素を使用中の温度上昇（例えば４０〜７０℃）で析出さ
せて、ばね力の経時劣化を防止するものである。
程で過飽和に固溶させ、この過飽和固溶元素の一部を、
溶体化処理後の所定の冷却速度での冷却により、或いは
規定された処理条件での時効処理により析出させて、耐
力を高めて、初期へたりを防止し、残りの過飽和固溶元
素を使用中の温度上昇（例えば４０〜７０℃）で析出さ
せて、ばね力の経時劣化を防止するものである。
【００４２】本発明の方法において、溶体化処理温度を
４００〜５５０℃に規定する理由は、溶体化処理温度が
４００℃未満では合金元素が十分過飽和に固溶されず、
５５０℃を超えると合金板が局部的に溶融するためであ
る。
４００〜５５０℃に規定する理由は、溶体化処理温度が
４００℃未満では合金元素が十分過飽和に固溶されず、
５５０℃を超えると合金板が局部的に溶融するためであ
る。
【００４３】溶体化処理後、１００℃以下の温度まで１
００℃／分以上の冷却速度で急速冷却する理由は、この
条件を外れると過飽和固溶量が不足して、ばね力の経時
劣化を抑えることができないためである。
００℃／分以上の冷却速度で急速冷却する理由は、この
条件を外れると過飽和固溶量が不足して、ばね力の経時
劣化を抑えることができないためである。
【００４４】本発明の方法では、冷間加工によっても耐
力を高めることが出来るが、耐力は時効処理によりさら
に高めることが可能である。
力を高めることが出来るが、耐力は時効処理によりさら
に高めることが可能である。
【００４５】本発明の方法において、時効処理を８０〜
１８０℃の温度で１時間以上１０時間未満加熱して施す
ことが好ましい理由は、温度が８０℃未満でも時間が１
時間未満でも、耐力を十分高めることが困難であり、温
度が１８０℃を超えても時間が１０時間を超えても過飽
和度が低下する傾向にあり、使用中の析出量が減少し、
ばね力の経時劣化を抑えることが困難であるためであ
る。
１８０℃の温度で１時間以上１０時間未満加熱して施す
ことが好ましい理由は、温度が８０℃未満でも時間が１
時間未満でも、耐力を十分高めることが困難であり、温
度が１８０℃を超えても時間が１０時間を超えても過飽
和度が低下する傾向にあり、使用中の析出量が減少し、
ばね力の経時劣化を抑えることが困難であるためであ
る。
【００４６】時効処理前に、３０〜７０℃の温度で１時
間以上保持する自然時効を施しておくと、時効処理によ
り耐力がより向上するので、より望ましい。
間以上保持する自然時効を施しておくと、時効処理によ
り耐力がより向上するので、より望ましい。
【００４７】本発明の方法では、冷間圧延時の発熱を利
用して圧延材を７０℃以上の温度でコイルに巻取り、コ
イルの徐冷過程で時効処理する方法を用いることが出来
る。
用して圧延材を７０℃以上の温度でコイルに巻取り、コ
イルの徐冷過程で時効処理する方法を用いることが出来
る。
【００４８】圧延材のコイル巻取時の表面温度を７０℃
以上にするには、複数パスの冷間圧延パス間の時間を短
くするか、１パスの圧延率を大きくすればよい。冷間圧
延を複数パス行う場合、高温巻取りは１パスでだけ行え
ば良い。
以上にするには、複数パスの冷間圧延パス間の時間を短
くするか、１パスの圧延率を大きくすればよい。冷間圧
延を複数パス行う場合、高温巻取りは１パスでだけ行え
ば良い。
【００４９】以上説明した本発明の方法により得られた
アルミニウム合金ばね材に、更に、化成処理または２６
０℃以下の温度で焼付ける樹脂塗工処理のうちの少なく
とも１処理を施すことが出来る。
アルミニウム合金ばね材に、更に、化成処理または２６
０℃以下の温度で焼付ける樹脂塗工処理のうちの少なく
とも１処理を施すことが出来る。
【００５０】化成処理には、クロム酸クロメート処理、
リン酸クロメート処理などが適用される。
リン酸クロメート処理などが適用される。
【００５１】樹脂塗工皮膜処理は、エポキシ系、アクリ
ル系、塩化ビニール系、ウレタン系などの樹脂塗料ある
いはそれにワックスなどの潤滑剤を混入させた樹脂塗料
を塗工することにより行われる。
ル系、塩化ビニール系、ウレタン系などの樹脂塗料ある
いはそれにワックスなどの潤滑剤を混入させた樹脂塗料
を塗工することにより行われる。
【００５２】樹脂塗工処理の焼付け温度を２６０℃以下
にする理由は、２６０℃を超えると合金元素の過飽和固
溶量が減少し、ばね力の経時劣化が改善されなくなるた
めである。
にする理由は、２６０℃を超えると合金元素の過飽和固
溶量が減少し、ばね力の経時劣化が改善されなくなるた
めである。
【００５３】
【実施例】以下に本発明を実施例により更に詳細に説明
する。
する。
【００５４】実施例１ 下記表１に示す本発明の範囲内の組成のＡｌ合金（Ｎ
ｏ．ａ〜ｆ）を常法により溶解、鋳造、均質化処理、熱
間圧延を順に施して、厚さ４ｍｍの熱間圧延板を得た。
次いで、この熱間圧延板を３パスの冷間圧延で厚さ１．
０ｍｍの冷間圧延板とした。次に、この冷間圧延板に、
連続焼鈍炉（ＣＡＬ）により、到達温度５００℃、５０
０℃到達後１００℃までの平均冷却速度８００℃／分の
溶体化・焼入処理を施した。
ｏ．ａ〜ｆ）を常法により溶解、鋳造、均質化処理、熱
間圧延を順に施して、厚さ４ｍｍの熱間圧延板を得た。
次いで、この熱間圧延板を３パスの冷間圧延で厚さ１．
０ｍｍの冷間圧延板とした。次に、この冷間圧延板に、
連続焼鈍炉（ＣＡＬ）により、到達温度５００℃、５０
０℃到達後１００℃までの平均冷却速度８００℃／分の
溶体化・焼入処理を施した。
【００５５】その後、２パスの冷間圧延で厚さ０．４０
ｍｍの板材とし、この板材を６０℃で３時間保持（自然
時効）したのち、１２０℃で３時間時効処理して、ばね
材とし、このばね材をプレス成形して、図２および図３
に示すような、立上がり高さｈ１が１４ｍｍの板ばね２
を得た。
ｍｍの板材とし、この板材を６０℃で３時間保持（自然
時効）したのち、１２０℃で３時間時効処理して、ばね
材とし、このばね材をプレス成形して、図２および図３
に示すような、立上がり高さｈ１が１４ｍｍの板ばね２
を得た。
【００５６】プレス成形は、粘度が１５ｃｓｔの潤滑剤
を用いて行ったが、いずれも問題なくプレス成形を行う
ことが出来た。
を用いて行ったが、いずれも問題なくプレス成形を行う
ことが出来た。
【００５７】比較例１ 下記表１に示す本発明の組成範囲を外れるＡｌ合金（Ｎ
ｏ．ｇ〜ｊ）を用いた他は、実施例１と同じ方法により
板ばねを製造した。
ｏ．ｇ〜ｊ）を用いた他は、実施例１と同じ方法により
板ばねを製造した。
【００５８】実施例１と比較例１で得られた板ばねにつ
いて、引張強さ、０．２％耐力、伸び、初期へたり（ば
ね立ち上がり高さ）、ばね力の経時劣化を調べた。
いて、引張強さ、０．２％耐力、伸び、初期へたり（ば
ね立ち上がり高さ）、ばね力の経時劣化を調べた。
【００５９】初期へたりは、重さ１ｋｇの重りを５秒間
乗せ降ろしするサイクルを１０回繰返し、その後のばね
の立ち上がり高さを求めて評価した。なお１ｋｇの重り
を乗せた状態では、ばねは、立ち上がり高さ０ｍｍの平
板状になっている。
乗せ降ろしするサイクルを１０回繰返し、その後のばね
の立ち上がり高さを求めて評価した。なお１ｋｇの重り
を乗せた状態では、ばねは、立ち上がり高さ０ｍｍの平
板状になっている。
【００６０】ばね力の経時劣化は、ばねを高さ２ｍｍま
で押し下げた時のばね力Ｆ１を測定し、次にこのばねに
重さ１ｋｇの重りをのせ、７０℃の温度に１４日間保持
したのち、上述と同じ方法でばね力Ｆ２を測定し、Ｐ＝
［（Ｆ１−Ｆ２）／Ｆ１］×１００％の式に代入してＰ
（ばね力低下率）を求め評価した。ばね力低下率が２０
％を超えると実用不可と見なされる。
で押し下げた時のばね力Ｆ１を測定し、次にこのばねに
重さ１ｋｇの重りをのせ、７０℃の温度に１４日間保持
したのち、上述と同じ方法でばね力Ｆ２を測定し、Ｐ＝
［（Ｆ１−Ｆ２）／Ｆ１］×１００％の式に代入してＰ
（ばね力低下率）を求め評価した。ばね力低下率が２０
％を超えると実用不可と見なされる。
【００６１】その結果を下記表２に示す。従来例とし
て、厚さ０．３ｍｍのＳＵＳ３０４製板ばねの特性を併
記する。
て、厚さ０．３ｍｍのＳＵＳ３０４製板ばねの特性を併
記する。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】上記表２より明らかなように、本発明例の
試料Ｎｏ．１〜６は、いずれも機械的性質に優れ、初期
へたり（ばね立ち上がり高さ）とばね力の経時劣化（ば
ね力低下率）が小さく、本発明のばね材は、従来のＳＵ
Ｓ３０４製ばね材に代替できるものである。
試料Ｎｏ．１〜６は、いずれも機械的性質に優れ、初期
へたり（ばね立ち上がり高さ）とばね力の経時劣化（ば
ね力低下率）が小さく、本発明のばね材は、従来のＳＵ
Ｓ３０４製ばね材に代替できるものである。
【００６５】これに対し、比較例の試料Ｎｏ．７は、Ｓ
ｉが含有されていないため、ばね力の経時劣化が大きか
った。試料Ｎｏ．８は、Ｍｇの含有量が少なく、試料Ｎ
ｏ．９はＣｕが含有されていないため、いずれも耐力が
低く、それに伴い初期へたりが大きくなった。また、ば
ね力の経時劣化も大きかった。
ｉが含有されていないため、ばね力の経時劣化が大きか
った。試料Ｎｏ．８は、Ｍｇの含有量が少なく、試料Ｎ
ｏ．９はＣｕが含有されていないため、いずれも耐力が
低く、それに伴い初期へたりが大きくなった。また、ば
ね力の経時劣化も大きかった。
【００６６】実施例２ 上記表１に示す本発明の組成範囲のＡｌ合金のうち、合
金Ｎｏ．ａに常法により溶解、鋳造、均質化処理、熱間
圧延を順に施して、厚さ４ｍｍの熱間圧延板に加工し、
この熱間圧延板を第１冷間圧延して厚さ１．４、１．
０、０．４ｍｍの板材とし、これらを種々の条件で溶体
化処理し、厚さ１．４と１．０ｍｍの板材はさらに第２
冷間圧延して、厚さ０．４ｍｍの板材とした。
金Ｎｏ．ａに常法により溶解、鋳造、均質化処理、熱間
圧延を順に施して、厚さ４ｍｍの熱間圧延板に加工し、
この熱間圧延板を第１冷間圧延して厚さ１．４、１．
０、０．４ｍｍの板材とし、これらを種々の条件で溶体
化処理し、厚さ１．４と１．０ｍｍの板材はさらに第２
冷間圧延して、厚さ０．４ｍｍの板材とした。
【００６７】第２冷間圧延では圧延後の温度を７０℃以
上としてコイルに巻取った。さらに一部の板材に自然時
効処理と時効処理（本発明条件）、または／および化成
処理と樹脂塗工処理を施した。
上としてコイルに巻取った。さらに一部の板材に自然時
効処理と時効処理（本発明条件）、または／および化成
処理と樹脂塗工処理を施した。
【００６８】溶体化処理条件などは下記表３に示した。
【００６９】比較例２ 実施例２において、溶体化処理または時効処理の条件を
本発明の条件外とした他は、実施例２と同じ方法により
ばね材を製造した。溶体化処理条件などは下記表３に併
記した。
本発明の条件外とした他は、実施例２と同じ方法により
ばね材を製造した。溶体化処理条件などは下記表３に併
記した。
【００７０】実施例２および比較例２により製造した厚
さ０．４０ｍｍの各々のばね材を６０℃で３時間保持し
た後、１２０℃で３時間時効処理し、次いでプレス成形
して、図２および図３に示す立上がり高さｈ１が１４ｍ
ｍの板ばね２に成形した。
さ０．４０ｍｍの各々のばね材を６０℃で３時間保持し
た後、１２０℃で３時間時効処理し、次いでプレス成形
して、図２および図３に示す立上がり高さｈ１が１４ｍ
ｍの板ばね２に成形した。
【００７１】得られた各々の板ばねについて、引張強
さ、０．２％耐力、伸び、初期へたり（ばね立ち上がり
高さ）、ばね力の経時劣化（ばね低下率）を、実施例１
と同じ方法により調べた。その結果を下記表４に示す。
さ、０．２％耐力、伸び、初期へたり（ばね立ち上がり
高さ）、ばね力の経時劣化（ばね低下率）を、実施例１
と同じ方法により調べた。その結果を下記表４に示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
【表４】
【００７４】上記表４より明らかなように、本発明例の
試料Ｎｏ．１１〜１６はいずれも、機械的性質に優れ、
また初期へたり（ばね立ち上がり高さ）およびばね力の
経時劣化（ばね低下率）が小さく、実用上問題のないも
のであった。これにより、本発明のばね材は、従来のＳ
ＵＳ３０４製ばね材に代替できることが判明した。
試料Ｎｏ．１１〜１６はいずれも、機械的性質に優れ、
また初期へたり（ばね立ち上がり高さ）およびばね力の
経時劣化（ばね低下率）が小さく、実用上問題のないも
のであった。これにより、本発明のばね材は、従来のＳ
ＵＳ３０４製ばね材に代替できることが判明した。
【００７５】更に、潤滑油に揮発油を用いても良好な成
形性が得られ、洗浄工程を省略できることが実証され
た。
形性が得られ、洗浄工程を省略できることが実証され
た。
【００７６】特に、試料Ｎｏ１４は、コイル時効処理を
含め適正な時効処理を２度に渡って行ったため、初期へ
たりが著しく改善された。また、試料Ｎｏ．１５，１６
は、溶体化処理後冷間圧延しなかったため、耐力が低め
となって初期へたりが若干大きくなったが、ばね力の経
時劣化は極めて小さくなった。
含め適正な時効処理を２度に渡って行ったため、初期へ
たりが著しく改善された。また、試料Ｎｏ．１５，１６
は、溶体化処理後冷間圧延しなかったため、耐力が低め
となって初期へたりが若干大きくなったが、ばね力の経
時劣化は極めて小さくなった。
【００７７】これに対し、比較例の試料Ｎｏ．１７は、
溶体化処理後の冷却速度が遅かったため、また試料Ｎ
ｏ．１８は、時効処理温度が高かったため、いずれも固
溶元素が減少してばね力が大幅に経時劣化した。また、
試料Ｎｏ．１７は、耐力が低かったため、初期へたりが
大きかった。
溶体化処理後の冷却速度が遅かったため、また試料Ｎ
ｏ．１８は、時効処理温度が高かったため、いずれも固
溶元素が減少してばね力が大幅に経時劣化した。また、
試料Ｎｏ．１７は、耐力が低かったため、初期へたりが
大きかった。
【００７８】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
初期へたりとばね力の経時劣化が改善されたアルミニウ
ム合金ばね材を得ることが出来る。この、アルミニウム
合金ばね材は、磁気テープカセットのリール空転防止用
板ばねなどに好適であり、さらに本発明のばね材は、常
法を用い、その条件を規定することにより容易に製造す
ることができる。従って、本発明は、工業上顕著な効果
を奏する。
初期へたりとばね力の経時劣化が改善されたアルミニウ
ム合金ばね材を得ることが出来る。この、アルミニウム
合金ばね材は、磁気テープカセットのリール空転防止用
板ばねなどに好適であり、さらに本発明のばね材は、常
法を用い、その条件を規定することにより容易に製造す
ることができる。従って、本発明は、工業上顕著な効果
を奏する。
【図１】磁気テープカセットのリール空転防止用板ばね
の説明図。
の説明図。
【図２】磁気テープカセットに用いられている板ばねを
説明する平面図および側面図。
説明する平面図および側面図。
【図３】磁気テープカセットに用いられている板ばねを
説明する側面図。
説明する側面図。
１…リール ２…空転防止用板ばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 23/087 ５０７ Ｇ１１Ｂ 23/087 ５０７Ｍ // Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０２ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０２ ６３０ ６３０Ｆ ６６１ ６６１Ｄ ６８２ ６８２ ６８６ ６８６Ａ ６９１ ６９１Ｂ ６９２ ６９２Ａ ６９２Ｂ ６９４ ６９４Ｂ (72)発明者 鈴木 晃一 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 新妻 利夫 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】０．３重量％以上で２．０重量％未満のＭ
ｇ、０．１〜１．５重量％のＳｉ、および０．１〜３．
０重量％のＣｕを含有し、必要に応じて０．０１〜１．
５重量％のＭｎを含有し、更に必要に応じて０．０１〜
０．５重量％のＣｒ、０．０１〜０．２重量％のＺｒ、
０．０１〜０．２重量％のＶ、０．０１〜０．２重量％
のＳｃ、０．００１〜０．２重量％のＴｉ、および０．
０００１〜０．０５重量％のＢからなる群から選ばれた
少なくとも１種を更に含有し、残部Ａｌおよび不可避的
不純物からなるアルミニウム合金ばね材。 - 【請求項２】表面に化成皮膜、樹脂皮膜、または化成皮
膜と樹脂皮膜の両者が形成されている請求項１に記載の
アルミニウム合金ばね材。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載のアルミニウム合金
ばね材からなる磁気記録テープカセット用板ばね。 - 【請求項４】磁気記録テープが巻回される一対のリール
と、これらリールに取り付けられた、請求項３に記載の
板ばねとを具備する磁気記録テープカセット。 - 【請求項５】０．３重量％以上で２．０重量％未満のＭ
ｇ、０．１〜１．５重量％のＳｉ、および０．１〜３．
０重量％のＣｕを含有し、必要に応じて０．０１〜１．
５重量％のＭｎを含有し、更に必要に応じて０．０１〜
０．５重量％のＣｒ、０．０１〜０．２重量％のＺｒ、
０．０１〜０．２重量％のＶ、０．０１〜０．２重量％
のＳｃ、０．００１〜０．２重量％のＴｉ、および０．
０００１〜０．０５重量％のＢからなる群から選ばれた
少なくとも１種を更に含有し、残部Ａｌおよび不可避的
不純物からなるアルミニウム合金板を４００〜５５０℃
の温度で溶体化処理する工程、 前記溶体化処理されたアルミニウム合金板を、１００℃
／分以上の冷却速度で１００℃以下の温度まで冷却する
工程、および前記冷却されたアルミニウム合金板を冷間
圧延する工程を具備するアルミニウム合金ばね材の製造
方法。 - 【請求項６】前記冷間圧延工程は、前記冷間圧延後の圧
延材の表面温度が７０℃以上となるような条件で行わ
れ、前記冷間圧延後の圧延材をコイル状に巻取る工程を
更に具備する請求項５に記載のアルミニウム合金ばね材
の製造方法。 - 【請求項７】前記冷間圧延後の圧延材に、化成処理およ
び２６０℃以下の温度で焼付ける樹脂塗工処理のうちの
少なくとも一方の処理を施す工程を更に具備する請求項
５に記載のアルミニウム合金ばね材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36706998A JP3187783B2 (ja) | 1997-12-25 | 1998-12-24 | 磁気記録テープカセット用板ばね、この板ばねを具備するテープカセット、および磁気記録テープカセット用板ばねの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35592197 | 1997-12-25 | ||
| JP9-355921 | 1997-12-25 | ||
| JP36706998A JP3187783B2 (ja) | 1997-12-25 | 1998-12-24 | 磁気記録テープカセット用板ばね、この板ばねを具備するテープカセット、および磁気記録テープカセット用板ばねの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11264043A true JPH11264043A (ja) | 1999-09-28 |
| JP3187783B2 JP3187783B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=26580352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36706998A Expired - Fee Related JP3187783B2 (ja) | 1997-12-25 | 1998-12-24 | 磁気記録テープカセット用板ばね、この板ばねを具備するテープカセット、および磁気記録テープカセット用板ばねの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3187783B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105112742A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-02 | 合肥工业大学 | 一种Al-Si-Mg-Cu-Ti-Sc铸锻合金及其制备方法 |
| CN107177760A (zh) * | 2017-06-03 | 2017-09-19 | 北京工业大学 | 一种Al‑Mg‑Mn‑Er‑Zr 铝合金冷轧板材及其稳定化工艺 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109457155B (zh) * | 2018-12-28 | 2020-09-08 | 中南大学 | 一种热稳定6xxx系铝合金及其热处理工艺 |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP36706998A patent/JP3187783B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105112742A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-02 | 合肥工业大学 | 一种Al-Si-Mg-Cu-Ti-Sc铸锻合金及其制备方法 |
| CN107177760A (zh) * | 2017-06-03 | 2017-09-19 | 北京工业大学 | 一种Al‑Mg‑Mn‑Er‑Zr 铝合金冷轧板材及其稳定化工艺 |
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|---|---|
| JP3187783B2 (ja) | 2001-07-11 |
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