JPS58117850A - 接触部品用アルミニウム合金 - Google Patents
接触部品用アルミニウム合金Info
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- JPS58117850A JPS58117850A JP21138981A JP21138981A JPS58117850A JP S58117850 A JPS58117850 A JP S58117850A JP 21138981 A JP21138981 A JP 21138981A JP 21138981 A JP21138981 A JP 21138981A JP S58117850 A JPS58117850 A JP S58117850A
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- silicon
- aluminum alloy
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアルミニウム合金に関するものであ1、さら
に詳しく述べるならはガイト゛ド〉ム等の磁気記録再生
装置(以下■1と略称する)用接触部品及び光学機器そ
の他のn9!機器の摺動、回転部品等(以下これらを接
触部品と総称する)として好適なアルミニウム合金に関
するものである。
に詳しく述べるならはガイト゛ド〉ム等の磁気記録再生
装置(以下■1と略称する)用接触部品及び光学機器そ
の他のn9!機器の摺動、回転部品等(以下これらを接
触部品と総称する)として好適なアルミニウム合金に関
するものである。
以下、主として■1用磁気テープ接触部品全例にとって
アル建二゛ウム命金に要求される性質を説明する。
アル建二゛ウム命金に要求される性質を説明する。
■1では磁気テープをドラム上を走行さ4−1kから、
映像及び音声信号0記銀働再生を行ってぃゐが、このド
ラムには一毅にアル1=りム会金を採用するall由は
非磁性、壕量が金属アル(a=りムO基本的性質であり
、且つ各種合金元素の添−によって耐摩耗性等が改良さ
れるからであ為、とこで上記ドラムは、磁気ヘッドを装
着して磁気テープと接触して回転すJ1回転磁気ヘッk
p部と、さらに磁気テープを安jiEKm行畜せる友め
に磁気テープIIc接触している11y&又は回転式の
テープ案内ドラムとから構成されている。これら0回転
磁気へ、ド部及びテープ案内ドラムが直接接触している
磁気テープ面は走行中にそのテープ閤を損なってI−i
ならず、かかる要求の応じゐためにアルずエクム合金の
性質が極めて重要であるとと#i東<g騰されておムそ
の性質はテープ走行性との概念で把握されている。4I
に、再生画像の鮮明度、色むら勢會向上する丸めに、チ
ーfj1行性をアルにクム合金の材質面とテープ走行面
の加工性の両面から改善することが強く賛望されている
。上記テープ走行性に影IItを与える磁気テープ接触
部品用アル1ニウム合金の性質として、要求されている
性質は次のとうシである。
映像及び音声信号0記銀働再生を行ってぃゐが、このド
ラムには一毅にアル1=りム会金を採用するall由は
非磁性、壕量が金属アル(a=りムO基本的性質であり
、且つ各種合金元素の添−によって耐摩耗性等が改良さ
れるからであ為、とこで上記ドラムは、磁気ヘッドを装
着して磁気テープと接触して回転すJ1回転磁気ヘッk
p部と、さらに磁気テープを安jiEKm行畜せる友め
に磁気テープIIc接触している11y&又は回転式の
テープ案内ドラムとから構成されている。これら0回転
磁気へ、ド部及びテープ案内ドラムが直接接触している
磁気テープ面は走行中にそのテープ閤を損なってI−i
ならず、かかる要求の応じゐためにアルずエクム合金の
性質が極めて重要であるとと#i東<g騰されておムそ
の性質はテープ走行性との概念で把握されている。4I
に、再生画像の鮮明度、色むら勢會向上する丸めに、チ
ーfj1行性をアルにクム合金の材質面とテープ走行面
の加工性の両面から改善することが強く賛望されている
。上記テープ走行性に影IItを与える磁気テープ接触
部品用アル1ニウム合金の性質として、要求されている
性質は次のとうシである。
(へ)テープによる摩耗が少ないこと。すなわち耐摩耗
性が棗好であること。上記ドラム等が摩耗すると、磁気
テープがド2ムのテープ案内面には〕つくという現象で
テープの送ルが円滑を欠くことになるから耐摩耗性が必
簀であることはいうまでもない。
性が棗好であること。上記ドラム等が摩耗すると、磁気
テープがド2ムのテープ案内面には〕つくという現象で
テープの送ルが円滑を欠くことになるから耐摩耗性が必
簀であることはいうまでもない。
(ロ)テープとの摩擦係数が小さいこと。これは磁気チ
ーft−無理なく安定に走行させるために要求される性
質である。
ーft−無理なく安定に走行させるために要求される性
質である。
f→ 機械的性質、特に強度が良好であること。
これは■1のドラムが軽量lJS型部品として優れた機
械的性質を要求されるからである。
械的性質を要求されるからである。
に)被切削性が良好であること。■玉のドラムは切削加
工によシ最終的に仕上けられ、その仕上面の平滑性が極
めて1賛であるから、いうまでもなく要求される性質で
参る。なお、アル1=ウム會金は通常熱J611011
1C)III応力によって、円筒度、真円度勢の寸法精
度が影W畜れ、加工仕上間の平滑性4影譬され為から、
熱旭層による残留応力の発生を小さくすることも重畳で
ある。
工によシ最終的に仕上けられ、その仕上面の平滑性が極
めて1賛であるから、いうまでもなく要求される性質で
参る。なお、アル1=ウム會金は通常熱J611011
1C)III応力によって、円筒度、真円度勢の寸法精
度が影W畜れ、加工仕上間の平滑性4影譬され為から、
熱旭層による残留応力の発生を小さくすることも重畳で
ある。
−層性加工性、と)わけ冷間鍛造性が優れていること。
これは要求される性能を有し良#品の生産性向上のえめ
Kll零され石性質である。
Kll零され石性質である。
(へ)ms張係数が他のアル1=ウム合金と比較して小
さいこと。
さいこと。
従来、■1用ドツふとしてはl−Cm系会金例えはムC
8!I 、 AC8CilO鋳物、ムA−Cm−11系
会金例えば5ooo系押崗材が多用されて1九。しかし
ながら、これらの材料FCToっては、益々要求が可動
になる■1用としては不満足なもの造なるに至ル、上記
性質の幾つかtJL好にすることを目的としてアル?=
りム合金O組*1改良する特許出願がなされている。
8!I 、 AC8CilO鋳物、ムA−Cm−11系
会金例えば5ooo系押崗材が多用されて1九。しかし
ながら、これらの材料FCToっては、益々要求が可動
になる■1用としては不満足なもの造なるに至ル、上記
性質の幾つかtJL好にすることを目的としてアル?=
りム合金O組*1改良する特許出願がなされている。
例えは、特開昭53−93807号会報、特開昭54−
164110号公報及び特開’lB52−89SIR号
公報によると、ケイ素含有量をu−81系の過共晶域と
し、初晶Stをアルミニウム基地中に分散させることに
よシ耐摩耗性及び機械的強度を高め、これらの性質を損
なわないようにマグネシウムによって快削性を具備した
点で従来の技術水準を一歩越えるものであったが、硬質
の初晶Slがアルミニウム基地から剥離する傾向t−有
する点で耐摩耗性が不安定であることがこれらのアルミ
ニウム合金の一つの難点である。ま九、該)−1−81
−Cu−4合金の切削加工の際に工具の寿命が短かく、
加工I5!面粗さ本十分でなく、仕上寸法精度が良くな
い点も難点である。さらにこの合金は過共晶ケイ素含有
量からして鋳造合金であシ、塑性加工による特性改良あ
るいは欠陥減少全期し離い◇なお、上記%開1852−
89512号は金型等によりて■1用ドラムを鋳造する
ことを記載しているが、その組成及び金型鋳造を以って
しては共晶組織の創結晶の粒径が大きくなることはやむ
を得ず、マグネシウムの添加による快削性が粗大Sl結
晶によ〉損われてしまうであろう。
164110号公報及び特開’lB52−89SIR号
公報によると、ケイ素含有量をu−81系の過共晶域と
し、初晶Stをアルミニウム基地中に分散させることに
よシ耐摩耗性及び機械的強度を高め、これらの性質を損
なわないようにマグネシウムによって快削性を具備した
点で従来の技術水準を一歩越えるものであったが、硬質
の初晶Slがアルミニウム基地から剥離する傾向t−有
する点で耐摩耗性が不安定であることがこれらのアルミ
ニウム合金の一つの難点である。ま九、該)−1−81
−Cu−4合金の切削加工の際に工具の寿命が短かく、
加工I5!面粗さ本十分でなく、仕上寸法精度が良くな
い点も難点である。さらにこの合金は過共晶ケイ素含有
量からして鋳造合金であシ、塑性加工による特性改良あ
るいは欠陥減少全期し離い◇なお、上記%開1852−
89512号は金型等によりて■1用ドラムを鋳造する
ことを記載しているが、その組成及び金型鋳造を以って
しては共晶組織の創結晶の粒径が大きくなることはやむ
を得ず、マグネシウムの添加による快削性が粗大Sl結
晶によ〉損われてしまうであろう。
次に1特1111i8s4−tssyxsl会報Aび4
I開昭55−111111号公報は、上述の公報0如く
多量の硬質結晶(111結晶)をアル建エウ五基地中に
生成することによ〉耐摩耗性を向上させるのではなく、
主として被切削性に重点を置いて鋼を添加することを提
案している。この合金は鍛造、押出し等の塑性加工によ
りて■1用ドッムとして成形される。しかし、この#科
は被切削性が良好である反面、ケイ素富有会金と比較し
て耐摩耗性が低いことは忍べるとしても仕上面精度及び
撥水性に劣るのが難点で番る・ 本発明者等は、上記したような現状に鎌み、と<KVT
R等の磁気チーlと接触するドラムとして求められる多
面的特性を兼備し良実用性の高いアルミニウム合金を開
発することを技術的課題として種々研究の結果、本発明
に到達した40″1sある。
I開昭55−111111号公報は、上述の公報0如く
多量の硬質結晶(111結晶)をアル建エウ五基地中に
生成することによ〉耐摩耗性を向上させるのではなく、
主として被切削性に重点を置いて鋼を添加することを提
案している。この合金は鍛造、押出し等の塑性加工によ
りて■1用ドッムとして成形される。しかし、この#科
は被切削性が良好である反面、ケイ素富有会金と比較し
て耐摩耗性が低いことは忍べるとしても仕上面精度及び
撥水性に劣るのが難点で番る・ 本発明者等は、上記したような現状に鎌み、と<KVT
R等の磁気チーlと接触するドラムとして求められる多
面的特性を兼備し良実用性の高いアルミニウム合金を開
発することを技術的課題として種々研究の結果、本発明
に到達した40″1sある。
本発明者が、特に技術的課題としfI一点は、■1用ド
ラムとして高度且つ安定し九耐摩耗性を有するとともに
、金属材料では一般にこれと相互すゐとされる被切削性
も兼備させる継1点、摩耗され難い材料であって、しか
も動摩擦係数が小さいために磁気テープの走行が安定で
あるという性質を具備する12点、高ケイ素言有量でな
くとも撥水性を良好とする第3点、次に、従来のAt−
81−Cu−−系、Jd、 −Cu−両系の何れよりも
機械仕上間粗度(精度)が良好となる第4点、及び塑性
加工に適する程度にケイ素含有量を低く保つとともに、
一般にアルミニウム合金材料の分野ではケイ素富有量に
比例すると考えられている耐摩耗性をさらに良好に保つ
という第5点、を同時に満足するアルミニウム合金及び
これを可能にする合金製法を提供する点にある。
ラムとして高度且つ安定し九耐摩耗性を有するとともに
、金属材料では一般にこれと相互すゐとされる被切削性
も兼備させる継1点、摩耗され難い材料であって、しか
も動摩擦係数が小さいために磁気テープの走行が安定で
あるという性質を具備する12点、高ケイ素言有量でな
くとも撥水性を良好とする第3点、次に、従来のAt−
81−Cu−−系、Jd、 −Cu−両系の何れよりも
機械仕上間粗度(精度)が良好となる第4点、及び塑性
加工に適する程度にケイ素含有量を低く保つとともに、
一般にアルミニウム合金材料の分野ではケイ素富有量に
比例すると考えられている耐摩耗性をさらに良好に保つ
という第5点、を同時に満足するアルミニウム合金及び
これを可能にする合金製法を提供する点にある。
このような技術的課題は以下の構成により解決される。
すなわち、本願の第1発明は、1量で、ケイ素2、.0
〜6.0優、銅0,5〜4.0チ、マグネシウム(Ll
〜1.2%と、鉛、ビスマス、スズ及びアンチモンO鮮
から選択された少なくとも1種の元素を総量で0.5〜
2.0−と、を含有し、残部が不可避的不純物及びアル
ミニウムからなる接触部品用アルミニウム合金管提供す
るものである。
〜6.0優、銅0,5〜4.0チ、マグネシウム(Ll
〜1.2%と、鉛、ビスマス、スズ及びアンチモンO鮮
から選択された少なくとも1種の元素を総量で0.5〜
2.0−と、を含有し、残部が不可避的不純物及びアル
ミニウムからなる接触部品用アルミニウム合金管提供す
るものである。
本願の幕2発明は、重量で、ケイ素10−叡0チ、銅0
.5〜4.0 %、 W/ネジ?A0.1−ml、!−
と、鉛、ビスマス、スズ及びアンチ七ンの評から選択さ
れえ少なくとも111の元素を総量で(L5〜2.0チ
と、を會有し、マンガン0.1−LO*、ニッケル0.
2〜2.0−1N釦0.1−LoLs、りa五〇、1〜
1.0 %、 %9〕f”10.05〜1.O1及びニ
オブ0.05〜1.0優の評から選択されえ少なくとも
1種の元素をさらに富有し、残部が不可避的不純物及び
アルミニウムからなる接触部品用アル建ニウム合金tI
l供するもO′eある。
.5〜4.0 %、 W/ネジ?A0.1−ml、!−
と、鉛、ビスマス、スズ及びアンチ七ンの評から選択さ
れえ少なくとも111の元素を総量で(L5〜2.0チ
と、を會有し、マンガン0.1−LO*、ニッケル0.
2〜2.0−1N釦0.1−LoLs、りa五〇、1〜
1.0 %、 %9〕f”10.05〜1.O1及びニ
オブ0.05〜1.0優の評から選択されえ少なくとも
1種の元素をさらに富有し、残部が不可避的不純物及び
アルミニウムからなる接触部品用アル建ニウム合金tI
l供するもO′eある。
本発8Aの実施態様拡、u−U共晶、晶輿物及び析出物
の大きさが15々クロンを越えず、且っプント2イト二
次アーム間隔(以下n1と略称する)が20ンクaンを
越えない微細組織を有することを特徴とするものである
。
の大きさが15々クロンを越えず、且っプント2イト二
次アーム間隔(以下n1と略称する)が20ンクaンを
越えない微細組織を有することを特徴とするものである
。
以下、本発明Oアル1=ウム合金(以下合金と略称する
)を九とえば■1用ドツムとして用iる時蛋求されゐ性
質と関連させて、組成、錦及び製法なI!倒すゐ。
)を九とえば■1用ドツムとして用iる時蛋求されゐ性
質と関連させて、組成、錦及び製法なI!倒すゐ。
以下、本発明の合金の組成限定理由について説明する。
l)ケイ素
ケイ素はそれ自身が共晶組織の構成相として優れた性質
を奏する他、他の合金成分と結合した金属間化合物とし
て相剰作用【果し、主に合金に耐摩耗性を付与する。な
お、本発明においてはケイ素含有量−過共晶側にならな
いように定められておシ、このため合金の塑性加工性、
特に冷間加工性は極めて良好なものとなっている。従来
の高濃度ケイ素含有アルミニウム合金は冷間鍛造が可能
であっても、製品及び/又は素材の形状に制限が69、
複雑な加工はできなかったが、本発明によると、僅かな
取代でVTR用ドラムを製作できるようになシ、理想的
な冷間鍛造性が発揮される。
を奏する他、他の合金成分と結合した金属間化合物とし
て相剰作用【果し、主に合金に耐摩耗性を付与する。な
お、本発明においてはケイ素含有量−過共晶側にならな
いように定められておシ、このため合金の塑性加工性、
特に冷間加工性は極めて良好なものとなっている。従来
の高濃度ケイ素含有アルミニウム合金は冷間鍛造が可能
であっても、製品及び/又は素材の形状に制限が69、
複雑な加工はできなかったが、本発明によると、僅かな
取代でVTR用ドラムを製作できるようになシ、理想的
な冷間鍛造性が発揮される。
また、ケイ素は金属アルミニウムの熱膨張兆を低下させ
且つ撥水性を向上させる元素である。ケイ素の含有量が
2.0優未満では耐摩耗性が不満足であシ、を九6.0
慢を越えると塑性加工性、特に冷間鍛造性が極端に低下
する。好ましいケイ素含有量は4.、θ〜5.1!−で
番るΦ 2)銅 銅はアル建ニウム合金基地にm涛して含金O強度を高め
且つ被切帛at改良す↓元素てあ)、さらに合金に熱処
理性を付与すること(ようてもこれらの性質倉改襄する
。その含有量が09s−未満では強度及び被切削性が不
充分である他、熱処履性%lII著ではない、一方、鋼
の含有量が3.s饅會越えると、合金塊O鋳造性が劣化
し、III#に熱間割れを起し易い弊書がある。オ九銅
含有量がLl’lGを越えると合金og形加工時の塑性
加工性も劣化すb―好ましい銅の含有量は1.0〜λs
Isである。
且つ撥水性を向上させる元素である。ケイ素の含有量が
2.0優未満では耐摩耗性が不満足であシ、を九6.0
慢を越えると塑性加工性、特に冷間鍛造性が極端に低下
する。好ましいケイ素含有量は4.、θ〜5.1!−で
番るΦ 2)銅 銅はアル建ニウム合金基地にm涛して含金O強度を高め
且つ被切帛at改良す↓元素てあ)、さらに合金に熱処
理性を付与すること(ようてもこれらの性質倉改襄する
。その含有量が09s−未満では強度及び被切削性が不
充分である他、熱処履性%lII著ではない、一方、鋼
の含有量が3.s饅會越えると、合金塊O鋳造性が劣化
し、III#に熱間割れを起し易い弊書がある。オ九銅
含有量がLl’lGを越えると合金og形加工時の塑性
加工性も劣化すb―好ましい銅の含有量は1.0〜λs
Isである。
3)マグネシウム
マグネシウムは合金基地に固溶す為とともに、過剰のケ
イ素等と結合してMg、81等の析出物として合金中に
存在する。マグネシウムは合金の機械的強度、lll1
K耐力向上に寄与し、合金に熱旭履性を付与する他、鋼
とともに基地中に1iillしてiることによる相刹効
果によ)、合金の被切削性を一層向上させる。その41
Mg25ムを生成したことによ)、マグネシウムとケイ
素の相剰効来が現われ、合金の動摩擦係数【一層低下さ
せることによって磁気テープとのなじみ性が格段と良好
になる。マグネシウム含有量が0.1−未満ではこのよ
うな効果が少な(,1,2優を越えると合金溶湯の酸化
がマグネシウムのために促進され、te塑性加工性も劣
化するので好ましくない。好ましいマグネシウム含有量
は0.4〜1.0チである。
イ素等と結合してMg、81等の析出物として合金中に
存在する。マグネシウムは合金の機械的強度、lll1
K耐力向上に寄与し、合金に熱旭履性を付与する他、鋼
とともに基地中に1iillしてiることによる相刹効
果によ)、合金の被切削性を一層向上させる。その41
Mg25ムを生成したことによ)、マグネシウムとケイ
素の相剰効来が現われ、合金の動摩擦係数【一層低下さ
せることによって磁気テープとのなじみ性が格段と良好
になる。マグネシウム含有量が0.1−未満ではこのよ
うな効果が少な(,1,2優を越えると合金溶湯の酸化
がマグネシウムのために促進され、te塑性加工性も劣
化するので好ましくない。好ましいマグネシウム含有量
は0.4〜1.0チである。
4) 鉛、ビスマス、スズ及ヒアンチモンこれらの元
素は低融点軟質金属であり、且つアルミニウム中への固
溶量が少なく単独又は化合物として存在し、それによっ
て合金の破切削性?著しく改善する。
素は低融点軟質金属であり、且つアルミニウム中への固
溶量が少なく単独又は化合物として存在し、それによっ
て合金の破切削性?著しく改善する。
被剛性の向上とは、切削抵抗の減少、切粉の分断微細化
と切削仕上面の精度向上を意味し、単独より、 2f
fi以上の方が効果的である。0.5−以下では、上記
特性に対して効果はな(,2,0−以上では塑性加工性
及び靭性が極端に低下する九め得策でない。
と切削仕上面の精度向上を意味し、単独より、 2f
fi以上の方が効果的である。0.5−以下では、上記
特性に対して効果はな(,2,0−以上では塑性加工性
及び靭性が極端に低下する九め得策でない。
これらの元素の含有量(2種類以上の場合は合計量)が
0.sチ未清では上記特性に対して効果が少な(,2,
091越えると塑性加工性及び機械的強度、特に靭性が
極端に低下する。好ましい含有量は0.8〜1411で
ある・ 続いて、嬉2発嘴O添加元素にっiで説−す1゜5)マ
ンがン、二、ケル、 !鉛、 /■ム$412デン及び
ニ第1これらOq:/fン等の元素は、いずれもその下
記含有量範I!において、合金0@織を一層微細、化し
、411KムL−組共蟲を積極的に形成させる効果があ
plこの結果切削加工後のテープ接触曹0一層の緻密平
滑化がもたらされ、テープとO動摩擦係数、なじみ性の
向上に買献する。その含有量は、マンfy0.1−10
−1好t L (Id 0.3〜0.8 m −= y
ケ80.2〜1 G−1好ましくは0.5〜L5引夏
鉛o、i〜1.01好11.<は0.3〜0.71G、
/aA0.1〜LOIG、好壇しくは0.4〜0.8*
sモリブデン0.05〜1.〇−1好壜しくは0.1〜
O0丁引ニオブO,OS〜1.O−S好鵞しくは0.1
〜O9γ−てあ暴。
0.sチ未清では上記特性に対して効果が少な(,2,
091越えると塑性加工性及び機械的強度、特に靭性が
極端に低下する。好ましい含有量は0.8〜1411で
ある・ 続いて、嬉2発嘴O添加元素にっiで説−す1゜5)マ
ンがン、二、ケル、 !鉛、 /■ム$412デン及び
ニ第1これらOq:/fン等の元素は、いずれもその下
記含有量範I!において、合金0@織を一層微細、化し
、411KムL−組共蟲を積極的に形成させる効果があ
plこの結果切削加工後のテープ接触曹0一層の緻密平
滑化がもたらされ、テープとO動摩擦係数、なじみ性の
向上に買献する。その含有量は、マンfy0.1−10
−1好t L (Id 0.3〜0.8 m −= y
ケ80.2〜1 G−1好ましくは0.5〜L5引夏
鉛o、i〜1.01好11.<は0.3〜0.71G、
/aA0.1〜LOIG、好壇しくは0.4〜0.8*
sモリブデン0.05〜1.〇−1好壜しくは0.1〜
O0丁引ニオブO,OS〜1.O−S好鵞しくは0.1
〜O9γ−てあ暴。
これらの元素はその下限値未満で拡組繊黴細化0効果が
な(、上限値會越えると加工性(切削及び塑性加工性)
が有害な影響【受は為。
な(、上限値會越えると加工性(切削及び塑性加工性)
が有害な影響【受は為。
なお1本願合金KTl−ml総量で0.01〜6.1重
量Sを添加し、組織微細化を一層図るの4有効である。
量Sを添加し、組織微細化を一層図るの4有効である。
不純物の含有量は合計で通常1G−以下てあゐ。
上述の如き組成tVする合金の加工形aについて述べる
。
。
本発明の合金は比較的多くのケイ素を含んでいるので、
鋳造性が良好であり、鋳造材を直接VTR用ドラドラム
用することができる。勿論、仕上加工として切PA倉行
なって所定の寸法及び表面精度に仕上げる。tた、・本
発明の合金は、いわゆる一般の展伸材料ではケイ素含有
倉は多い部類に属すが、合金元素の総量を適量に抑制し
ているので、熱間・冷間鍛造、圧延加工、引抜加工、ス
ェージ加工、伸線加工、押出加工等の一般の塑性加工に
よって所定の寸法の形状にしてVTR用ドラム等各種部
品に使用できる。なお、鋳造を特公昭54−42847
号公報記載の気体加圧ホウトド、f連続鋳造法を行なえ
ば、欠陥が少ないばかりでなく塑性加工性が良好な鋳造
合金棒が得られる。本発明合金でq#筆すべき塑性加工
性は冷間鍛造性が良好なことであり、かなりの複雑な加
工を高鍛錬比で加えても、割れが発生しないばかシでな
く、機械的性質も改善される。
鋳造性が良好であり、鋳造材を直接VTR用ドラドラム
用することができる。勿論、仕上加工として切PA倉行
なって所定の寸法及び表面精度に仕上げる。tた、・本
発明の合金は、いわゆる一般の展伸材料ではケイ素含有
倉は多い部類に属すが、合金元素の総量を適量に抑制し
ているので、熱間・冷間鍛造、圧延加工、引抜加工、ス
ェージ加工、伸線加工、押出加工等の一般の塑性加工に
よって所定の寸法の形状にしてVTR用ドラム等各種部
品に使用できる。なお、鋳造を特公昭54−42847
号公報記載の気体加圧ホウトド、f連続鋳造法を行なえ
ば、欠陥が少ないばかりでなく塑性加工性が良好な鋳造
合金棒が得られる。本発明合金でq#筆すべき塑性加工
性は冷間鍛造性が良好なことであり、かなりの複雑な加
工を高鍛錬比で加えても、割れが発生しないばかシでな
く、機械的性質も改善される。
111、イて1本発明の実施態様としての組織フントロ
ール九ついて説明する。すなわち、本発明の合金は上記
組成によってVTR用ドラムとして極めて優れたIlf
性を有していることは勿論であるが、その組織【コント
ロールするととによ)41I性がさらに向上される。
ール九ついて説明する。すなわち、本発明の合金は上記
組成によってVTR用ドラムとして極めて優れたIlf
性を有していることは勿論であるが、その組織【コント
ロールするととによ)41I性がさらに向上される。
その第一は、鋳造材(as cast)てあ〕、またそ
の第2は鋳造材を塑性加工した素材であル、いずれの場
合に一組織的にはDム8121タ四ン【越えないように
コン)o−ルする必要がある。これによって、合金の耐
摩耗性及び低膨張性が一層向上される。
の第2は鋳造材を塑性加工した素材であル、いずれの場
合に一組織的にはDム8121タ四ン【越えないように
コン)o−ルする必要がある。これによって、合金の耐
摩耗性及び低膨張性が一層向上される。
他のコントロールは、鋳造材又は塑性加工材のム1−C
u −Mg−81a ムL−Mm−F@ e
ムL−F*−81。
u −Mg−81a ムL−Mm−F@ e
ムL−F*−81。
ムt−Cu−Wig等の金属間化合物、共晶4t−L中
のS五粒子、二次S五粒子、等の晶出物及び析出物0大
きさ及び間隔を測定して、その値が最大寸法が10ミク
ロン以下、好tt、<は8建りay以下、そして粒子間
隔は1G4クロン以下、好tしくは8ミクロン以下、で
、均一分散させることにある。
のS五粒子、二次S五粒子、等の晶出物及び析出物0大
きさ及び間隔を測定して、その値が最大寸法が10ミク
ロン以下、好tt、<は8建りay以下、そして粒子間
隔は1G4クロン以下、好tしくは8ミクロン以下、で
、均一分散させることにある。
而して、上記コントロールを実現するためには、DAB
及び初晶S1の寸法は鋳造時の冷却速度の影響が大きい
ので、合金素材鋳塊の製造方法としては、鋳塊内のどの
位置でも15℃/s@e以上の凝固速度で急速冷却鋳造
する事が有効である。なお、周知のように金型鋳造では
凝固速度は早いが、単純な金型鋳造では15℃/sse
以上の凝固速度を満足させることはできないので、特公
昭54−42847号公報記載の気体加圧式ホットトッ
プ連続鋳造法によシ、気体をホ、)ト、7’li下のオ
ーバハング部から凝固中の溶湯周囲に加えながら鋳造を
行なうことが好ましい。このような組織コントロールを
行なうことにより、At−81共晶、晶出物及び析出物
の分散が微細均一になシ、硬度及び耐摩耗性が向上し、
動摩擦係数が低下する。また、比較的高ケイ素含有量の
アルミニラ五合金では耐摩耗性醇を改良すると被切削性
は劣化するという相反する関係にあるが、上記の如(S
1粒子の粗大発達を抑制し、さらに1晶出物・析出物の
全体積−は主として合金組成によp決定され一定である
が、千 −の個数を多くシ、すなわち粒子間間隔を小
事(するという組織コントロールをII!施するコトに
よつて隻相反関係の拘束を打破してさら(良好な被切削
性耐摩耗性とと%Kl!現することがで論え、このため
に合金の機械仕上面がVTIll@ドラムとして極めて
良好にな−)九、また、使用時の硼境温度変化に対する
寸法安定性も組織コン)o−)hにょ〕改善され、総合
的効果としてテープの走行性が飛躍的に向上する。好オ
しくは3091以上の塑性加工によって粒子tさらに微
細分散させ為ことができる。
及び初晶S1の寸法は鋳造時の冷却速度の影響が大きい
ので、合金素材鋳塊の製造方法としては、鋳塊内のどの
位置でも15℃/s@e以上の凝固速度で急速冷却鋳造
する事が有効である。なお、周知のように金型鋳造では
凝固速度は早いが、単純な金型鋳造では15℃/sse
以上の凝固速度を満足させることはできないので、特公
昭54−42847号公報記載の気体加圧式ホットトッ
プ連続鋳造法によシ、気体をホ、)ト、7’li下のオ
ーバハング部から凝固中の溶湯周囲に加えながら鋳造を
行なうことが好ましい。このような組織コントロールを
行なうことにより、At−81共晶、晶出物及び析出物
の分散が微細均一になシ、硬度及び耐摩耗性が向上し、
動摩擦係数が低下する。また、比較的高ケイ素含有量の
アルミニラ五合金では耐摩耗性醇を改良すると被切削性
は劣化するという相反する関係にあるが、上記の如(S
1粒子の粗大発達を抑制し、さらに1晶出物・析出物の
全体積−は主として合金組成によp決定され一定である
が、千 −の個数を多くシ、すなわち粒子間間隔を小
事(するという組織コントロールをII!施するコトに
よつて隻相反関係の拘束を打破してさら(良好な被切削
性耐摩耗性とと%Kl!現することがで論え、このため
に合金の機械仕上面がVTIll@ドラムとして極めて
良好にな−)九、また、使用時の硼境温度変化に対する
寸法安定性も組織コン)o−)hにょ〕改善され、総合
的効果としてテープの走行性が飛躍的に向上する。好オ
しくは3091以上の塑性加工によって粒子tさらに微
細分散させ為ことができる。
本発明合金は鋳造材又は塑性加工材をその内質状態でV
TRMK使用するか、あるいは物質化処理、T−処理等
の熱処mを行なって使用する。
TRMK使用するか、あるいは物質化処理、T−処理等
の熱処mを行なって使用する。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。しかし、本
発明はII麹例によ)限定されるtのではない・ 実施例 第1表に組成を示す合金【鋳造によ)調製し友。
発明はII麹例によ)限定されるtのではない・ 実施例 第1表に組成を示す合金【鋳造によ)調製し友。
第1表の合金材41〜ム12及び雇15〜17は凝固速
[23℃/m@cK保持して気体加圧ホ、トド、f鋳造
により直径68箇の垂直連続鋳造棒に製造したものであ
シ、得られた鋳塊横断面の内部組織を観察したところ析
出物及び晶出物は微細均一に分散していることが認めら
れた。合金材A4の100倍の顕微鐘写真を第1図に示
す。なおこの写真においてDASの大きさは16ミクロ
ン、粒子寸法は最大7ミクロン、粒子間間隔は6ミクロ
ン以下であった。
[23℃/m@cK保持して気体加圧ホ、トド、f鋳造
により直径68箇の垂直連続鋳造棒に製造したものであ
シ、得られた鋳塊横断面の内部組織を観察したところ析
出物及び晶出物は微細均一に分散していることが認めら
れた。合金材A4の100倍の顕微鐘写真を第1図に示
す。なおこの写真においてDASの大きさは16ミクロ
ン、粒子寸法は最大7ミクロン、粒子間間隔は6ミクロ
ン以下であった。
次に、第1表の合金材A13及びA14は本発明の組成
の合金を金型鋳造によって円柱状に造形して得られたも
のであや、前述の合金材に比較して粗い組織を呈してい
友。合金材ム13の顕微鐘組織を鮪2図に示す。このD
ASの大きさは36ミクロン、粒子寸法は最大15ミク
ロン1.粒子間間隔は13ミクロン以下であった。
の合金を金型鋳造によって円柱状に造形して得られたも
のであや、前述の合金材に比較して粗い組織を呈してい
友。合金材ム13の顕微鐘組織を鮪2図に示す。このD
ASの大きさは36ミクロン、粒子寸法は最大15ミク
ロン1.粒子間間隔は13ミクロン以下であった。
上記鋳塊は何れtl ピーリング機によって表面鋳肌を
皮削りした後、480℃X1hrの均質化熱処理を行な
りた。第1表の分析価はこの状態の製品分析籠會示す。
皮削りした後、480℃X1hrの均質化熱処理を行な
りた。第1表の分析価はこの状態の製品分析籠會示す。
また、このように処理を施した合金材より、引張強さ、
伸びの強度特性試験片は直接切出しt行ない、切削性及
び孔あけ性、テープ走行性動摩擦試験片については冷間
鍛造後切削により成形した。なお、引張強度、耐力、伸
び、真空度及び被切削性試験は鋳塊を所定の形状とし九
後T・熱処理tmこしく500CX4kr加熱後、温水
冷焼入れし、170℃X9hrの人工時効処理X次に切
削によp試験片を作成し友、一方、装面粗さ、耐摩耗性
、−摩纏係歇O試験について冷間鍛造した時点の合金材
の形状tms図に示す、この合金材tさらに切削してD
−63諺、d−40,5wm e Hs =16m #
111 ms−の寸法を与えVT1回転ドラムの形状
寸法とし、然る後上記と同一条件のT、熱処理【施こし
、ついでメイヤ毫ンド切削刃を有する切削土臭によりて
仕上切削して、第3図の形状全面を鐘面状態和し友、t
たか(して得られ九試験片はテープ走行性試験に%用い
た。
伸びの強度特性試験片は直接切出しt行ない、切削性及
び孔あけ性、テープ走行性動摩擦試験片については冷間
鍛造後切削により成形した。なお、引張強度、耐力、伸
び、真空度及び被切削性試験は鋳塊を所定の形状とし九
後T・熱処理tmこしく500CX4kr加熱後、温水
冷焼入れし、170℃X9hrの人工時効処理X次に切
削によp試験片を作成し友、一方、装面粗さ、耐摩耗性
、−摩纏係歇O試験について冷間鍛造した時点の合金材
の形状tms図に示す、この合金材tさらに切削してD
−63諺、d−40,5wm e Hs =16m #
111 ms−の寸法を与えVT1回転ドラムの形状
寸法とし、然る後上記と同一条件のT、熱処理【施こし
、ついでメイヤ毫ンド切削刃を有する切削土臭によりて
仕上切削して、第3図の形状全面を鐘面状態和し友、t
たか(して得られ九試験片はテープ走行性試験に%用い
た。
各試験法の概要は次のとおシであっ九・イ)表面粗さ
表面粗さ針によ1)IPイヤモンと切削工具加工面の粗
さt測定した。
さt測定した。
a)耐摩耗性
大越式摩耗試験機によシ、相手材をFe12とし、摩一
連f3m/5ees荷重18.2に&、lf擦距離60
0m、無潤滑の状態で試験し、単位面積のゆ轟りの比摩
耗量全測定した。
連f3m/5ees荷重18.2に&、lf擦距離60
0m、無潤滑の状態で試験し、単位面積のゆ轟りの比摩
耗量全測定した。
ハ)テープ走行性
1500500時間VTR用磁気チーブさせた後、再生
画像の安定性をVTRKより試験し念。
画像の安定性をVTRKより試験し念。
二)動翠擦俤数
VTRと同様の走行方法で供試片の片方には50grの
逆張力(W、)?負荷し、18.03 /秒の速度で磁
気チーfk供試片上を走行させ、負荷と相対する片側で
作用荷重(Wア)を測定して、動犀*保数を測定した。
逆張力(W、)?負荷し、18.03 /秒の速度で磁
気チーfk供試片上を走行させ、負荷と相対する片側で
作用荷重(Wア)を測定して、動犀*保数を測定した。
ホ)真円度
真円度測定機によシ沖]足した。
へ)冷間鍛造性
第4図に示すウェノ試験片1(L=150■。
t・−=15閣stl”3■、W=20閣)?@5図の
如く金敷2上に置き、輪トンハン−v −3Kより鍛伸
し、鍛伸後の試片4の割れによシ限界加工率t (ta
−ta7ta) Kより測定し友。
如く金敷2上に置き、輪トンハン−v −3Kより鍛伸
し、鍛伸後の試片4の割れによシ限界加工率t (ta
−ta7ta) Kより測定し友。
ト)切削性
コン・々、クスダイヤ毫ンドの切削工具で1切削速v2
00嘱/m1、切込み0.1S憾の条件で切削を示す。
00嘱/m1、切込み0.1S憾の条件で切削を示す。
i曳、1.5−の超硬ドリルを使用し亀450 rpn
+で連続ioo回、厚さ8−の試験片に孔明は加工し九
時のドリルの摩耗量で孔明は性を評価した・ 以上の説明から、本発明の合金が接触部品用として好適
な総合性能を有していることが明らかであり、また喪好
な諸性質は磁気記鍮再生装置、各種の光学機械、その他
の精密機器の摺動、回転部品勢として極めて適切である
ことも理解されるであろう。
+で連続ioo回、厚さ8−の試験片に孔明は加工し九
時のドリルの摩耗量で孔明は性を評価した・ 以上の説明から、本発明の合金が接触部品用として好適
な総合性能を有していることが明らかであり、また喪好
な諸性質は磁気記鍮再生装置、各種の光学機械、その他
の精密機器の摺動、回転部品勢として極めて適切である
ことも理解されるであろう。
第1図及び第2図は本発明合金の鋳造組織を顕微鏡写真
を示し、前者が気体加圧ホウトド、グ鋳造、後者が金型
鋳造であ〉、 第3図はV、TJL、用回転ドラム形状試験片の図面、 第4図及び第5図はそれぞれ冷間鍛造試験片及び試験片
の模式図である。 1・・・試験片、2・・・金敷、3・・・Aトンハンマ
ー、4・・・試験片。 第1図 第2図 第1頁の続き 0発 明 者 菊永省治 横浜市神奈川区守屋町3丁目12 番地日本ビクター株式会社内 0発 明 者 田窪孝之 横浜市神奈川区守屋町3丁目12 番地日本ビクター株式会社内 ■出 願 人 日本ビクター株式会社 横浜市神奈川区守屋町3丁目12 番地
を示し、前者が気体加圧ホウトド、グ鋳造、後者が金型
鋳造であ〉、 第3図はV、TJL、用回転ドラム形状試験片の図面、 第4図及び第5図はそれぞれ冷間鍛造試験片及び試験片
の模式図である。 1・・・試験片、2・・・金敷、3・・・Aトンハンマ
ー、4・・・試験片。 第1図 第2図 第1頁の続き 0発 明 者 菊永省治 横浜市神奈川区守屋町3丁目12 番地日本ビクター株式会社内 0発 明 者 田窪孝之 横浜市神奈川区守屋町3丁目12 番地日本ビクター株式会社内 ■出 願 人 日本ビクター株式会社 横浜市神奈川区守屋町3丁目12 番地
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、重量で、ケイ素to〜s、os、鋼Q、s〜4.0
チ、!ダネシクムO11〜1.2−と、鋤、ビスマス、
スズ及びアンチ毫ンの群から選択堪れえ少なくとも1種
の元素を重量’f (L S−10−と、含金有し、残
IIが不可避約不純物及びアル建エクムからなる振触s
i用アル(=りム会会・2、重量で、ケイ素朱O〜6.
0−1鋼Q、l〜4.0fII、−f/”ネシクAi〜
1.2−1、釦、Wスマス、スズ及びアンチ篭ン01l
Fから選択されえ少なくとも1種の元索會繍量で0.5
〜10チと、奮富有し、マンガン叡l〜i、ol、二、
ケル張2〜2、os、m鋤0. l〜1.0−1p a
A Q、 1〜L 01G、モリブデン龜O!S〜1
.01!及びニオブQ、OI〜1.09IO群から選択
され九少なくと4190元素會さらに富有し、amが不
可避的不純物及びアルミニウムからな為接触sIi&用
アルシエ9ム會会・龜 AA−1it共晶、晶出物及び
析出物の大きさがlsンクσンを越えず、且つデンドラ
イト二次アーム間隔が20ミクロンを越えない微細組織
を有することt%黴とする特許請求の範8謔1項又は縞
2項記載の接触部品用アル1ニウム合金。 4、倉金湊湯の凝固速度を20℃/−・e以上にして連
続鋳造して得られた特許請求の範囲第1項から1111
3項までのいずれかに記載の接触部品用アルミニウム合
金。 5、連続鋳造鋳塊を301以上の加工度で塑性加工して
得られた特許請求の範囲第4項記載の接触Wl&用アル
アルミニウム合
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21138981A JPS58117850A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 接触部品用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21138981A JPS58117850A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 接触部品用アルミニウム合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58117850A true JPS58117850A (ja) | 1983-07-13 |
JPS6138254B2 JPS6138254B2 (ja) | 1986-08-28 |
Family
ID=16605144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21138981A Granted JPS58117850A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 接触部品用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58117850A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59104448A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-16 | Showa Alum Corp | 切削工具寿命に優れた耐摩耗性アルミニウム合金 |
JPS6092441A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-24 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 耐摩耗性にすぐれたvtrシリンダ−用アルミニウム合金材 |
JPS6164848A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-03 | Kobe Steel Ltd | 磁気テ−プ接触部品用アルミニウム合金 |
JPS61139635A (ja) * | 1984-12-11 | 1986-06-26 | Kobe Steel Ltd | 切削性に優れ、かつ、摩擦特性の優れた磁気テ−プ接触部品用アルミニウム合金 |
JPS6286144A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-20 | Kobe Steel Ltd | 磁気テ−プ接触部品用アルミニウム合金材 |
EP0809715A1 (en) * | 1995-02-14 | 1997-12-03 | Caterpillar Inc. | Aluminum alloy with improved tribological characteristics |
JPH1096039A (ja) * | 1996-09-24 | 1998-04-14 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 切削性および耐食性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金材 |
US5925315A (en) * | 1995-02-14 | 1999-07-20 | Caterpillar Inc. | Aluminum alloy with improved tribological characteristics |
US6409966B1 (en) * | 1998-05-19 | 2002-06-25 | Reynolds Metals Company | Free machining aluminum alloy containing bismuth or bismuth-tin for free machining and a method of use |
-
1981
- 1981-12-29 JP JP21138981A patent/JPS58117850A/ja active Granted
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6320296B2 (ja) * | 1982-12-01 | 1988-04-27 | Showa Aluminium Co Ltd | |
JPS59104448A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-16 | Showa Alum Corp | 切削工具寿命に優れた耐摩耗性アルミニウム合金 |
JPS6092441A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-24 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 耐摩耗性にすぐれたvtrシリンダ−用アルミニウム合金材 |
JPS6213422B2 (ja) * | 1983-10-25 | 1987-03-26 | Sumitomo Light Metal Ind | |
JPS6164848A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-03 | Kobe Steel Ltd | 磁気テ−プ接触部品用アルミニウム合金 |
JPS6330389B2 (ja) * | 1984-09-06 | 1988-06-17 | Kobe Steel Ltd | |
JPS61139635A (ja) * | 1984-12-11 | 1986-06-26 | Kobe Steel Ltd | 切削性に優れ、かつ、摩擦特性の優れた磁気テ−プ接触部品用アルミニウム合金 |
JPH0136543B2 (ja) * | 1984-12-11 | 1989-08-01 | Kobe Steel Ltd | |
JPS6286144A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-20 | Kobe Steel Ltd | 磁気テ−プ接触部品用アルミニウム合金材 |
EP0809715A1 (en) * | 1995-02-14 | 1997-12-03 | Caterpillar Inc. | Aluminum alloy with improved tribological characteristics |
EP0809715A4 (en) * | 1995-02-14 | 1999-06-09 | Caterpillar Inc | ALUMINUM ALLOY HAVING IMPROVED TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS |
US5925315A (en) * | 1995-02-14 | 1999-07-20 | Caterpillar Inc. | Aluminum alloy with improved tribological characteristics |
JPH1096039A (ja) * | 1996-09-24 | 1998-04-14 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 切削性および耐食性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金材 |
US6409966B1 (en) * | 1998-05-19 | 2002-06-25 | Reynolds Metals Company | Free machining aluminum alloy containing bismuth or bismuth-tin for free machining and a method of use |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6138254B2 (ja) | 1986-08-28 |
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