JPS6154852B2 - - Google Patents

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JPS6154852B2
JPS6154852B2 JP58244140A JP24414083A JPS6154852B2 JP S6154852 B2 JPS6154852 B2 JP S6154852B2 JP 58244140 A JP58244140 A JP 58244140A JP 24414083 A JP24414083 A JP 24414083A JP S6154852 B2 JPS6154852 B2 JP S6154852B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
wear resistance
machinability
casting
cutting
Prior art date
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Expired
Application number
JP58244140A
Other languages
English (en)
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JPS60138038A (ja
Inventor
Teruo Uno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Light Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority to JP24414083A priority Critical patent/JPS60138038A/ja
Publication of JPS60138038A publication Critical patent/JPS60138038A/ja
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  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、特にVTRテープ回転部品(VTR
シリンダ)やフロツピーデイスクの軸受等の回転
部品に適したアルミニウム合金、特にテープ走行
性、耐摩耗性、切削性等にすぐれたアルミニウム
合金に関するものである。 例えばVTRの最重要部品の1つであるシリン
ダーとしては高品質、高精度が要求されるが、特
に以下のような特性が必要とされる。 (1) 非磁性体であること、 (2) 高速回転するため軽量であること、 (3) テープ走行性がよいこと、 (4) テープによりシリンダーが摩耗されないこ
と、 (5) 切削性が良好で仕上り面の状態がよいこと、 従来VTRテープ回転部品としては、JISAC5A
鋳物材、JIS2218鋳造材等が使用されている。 AC5A鋳物材については以下のような問題があ
る。 (1) 巣、微少酸化物、粗大な共晶化合物に起因し
て、ミクロンオーダーの最終精密切削加工材に
表面欠陥が多く、これらの欠陥部に磁気テープ
の磁性粉などが堆積して映像の乱れを生ずる。 (2) テープ回転部品は、テープより摩耗しない程
度の強度と耐摩耗性が要求されるが、硬度(ビ
ツカース硬さ 120程度)が十分でなく、鋳造
時に共晶化合物や金属間化合物が粗大に晶出
し、耐摩耗性が悪い。 (3) 10〜30μm程度の共晶化合物粒子が20μm程
度の粒子間隔で分散していることに起因して、
テープと回転部品間の摩耗が大きく、テープ走
行性がよくない。 (4) テープ回転部品は、切削により成形加工され
るが、切削性が悪く、また精密切削仕上後の表
面状態が悪い。 (5) 歩留が悪く、コストが高い。 上記のような問題点を解決するためJIS2218系
合金鋳造材が開発され実用化されているが、
VTRの性能を向上させるため、さらに高性能の
シリンダー用合金が必要とされる。 本発明はAC5A鋳物材におけるような欠陥がな
く、2218鋳造材よりも硬度耐摩耗性性、切削性等
にすぐれたアルミニウム合金材を提供することを
目的とするものである。 その要旨とするところは、Si7〜10%、Cu1〜
3%、Mg0.5〜2.0%、Mn0.2〜1.4%、Zn0.02〜
0.3%、Pb0.15〜0.9%、Sn0.15〜1.2%を含み残り
アルミニウムと不純物よりなる耐摩耗性と切削性
にすぐれたアルミニウム合金である。 上記発明合金は鋳造体に何らかの熱間あるいは
冷間加工が行なわれたアルミニウム合金展伸材よ
りなるが、合金成分添加の意義および限定理由は
以下の通りである。 Si:Siは硬度や耐摩耗性を向上させるが、下限未
満ではこの効果が十分でなく、上限をこ
えると切削性が低下する。これに加えて
Siは素材の摩擦係数を下げて例えば
VTR回転部品に使用した場合テープ走
行性を改良する。 Cu:CuはMgと共存して合金に時効硬化性を付与
し、硬度や耐摩耗性を向上させる。下限
未満ではこの効果が十分でなく、上限を
こえると耐食性が低下する。 Mg:MgはSiやZnと共存して合金に時効硬化性を
付与し、硬度や耐摩耗性を向上させる。
下限未満ではこの効果が十分でなく、上
限をこえると熱間加工性や冷間鍛造性が
低下する。 Zn:ZnはMgと共存して合金に時効硬化性を付与
し、硬度や耐摩耗性の向上に寄与する。
下限未満ではこの効果が小さく、上限を
こえると耐食性が低下する。 Mn:Mnは微細な金属間化合物を形成し、組織の
微細化と耐摩耗性の向上に寄与する。下
限未満ではこの効果が十分でなく、上限
をこえると巨大な金属化合物が晶出する
ので問題となる。 Pb、Sn:PbとSnは共存して切削性を改良する効
果がある。下限未満ではこの効果が十分
でなく、上限をこえると熱間加工性や冷
間鍛造性が低下する。 このようにPb,Snを添加して切削性
を改良するのは、切削加工時に切屑処理
性が悪い場合には、切削能率の低下や切
屑による切削材の表面損傷の問題があ
る。そのため切屑処理性の良効な材料が
望ましいためである。 上記のようなアルミニウム合金は、巣などの鋳
造欠陥や粗大な粒子に起因する表面欠陥が存在し
ない。また合金中に微細な硬質粒子が均一分散す
ることにより2218合金に比べて硬度、耐摩耗性に
すぐれているばかりでなく、切削性、バイト摩
耗、切削面の表面仕上り性にすぐれている。 このような本発明合金は、特にVTR回転部品
として使用すると耐摩耗性、切削性がすぐれてい
るとともにテープ走行性にもすぐれた材料とな
る。又、フロツピーデイスクに応用してもすぐれ
た材料となる。 上記のような合金を得るには以下のA〜Gに示
すような製造工程をとることが望ましい。 A.溶湯処理 前記組成のアルミ合金を溶解鋳造するに際
し、溶湯のフイルター処理を行なつて0.01mmよ
り大きい微小酸化物を除去した後に鋳塊を製作
する。0.01mmより大きい酸化物が残留した場合
には、VTRシリンダーに鏡面仕上切削した場
合に表面欠陥となり性能上問題となる。 B.均質化処理 鋳塊組織を均質化し、合金中の主要硬化成分
元素を固溶させるために鋳塊を加熱する。400
〜480℃で2〜48hrの処理が望ましい。 C.押出加工 鋳塊を350〜480℃の各温度で少なくとも75%
以上の加工度(断面減少率)で熱間押出加工を
行なう。 加工度が75%より小さいと、鋳塊中の巣、ピ
ンホールなどの欠陥の圧着が十分に行なわれ
ず、押出後にこれらの欠陥が残留するので好ま
しくない。 D.抽伸軟化 サイズ合わせのため必要に応じて行なう。 E.鍛造加工 上記の押出材あるいは抽伸材を使用してシリ
ンダー形状に鍛造する。鍛造は熱間鍛造でも冷
間鍛造でもよいが、コストおよび寸法精度から
みると冷間鍛造が望ましい。 F.熱処理 鍛造後に焼入れ、焼戻しを行ない所定の強度
を得る。 G.仕上げ加工 熱処理後に切削仕上を行ないVTRシリンダ
ーとする。 なお、鍛造用素材の製造法としては上記のよう
な押出、抽伸法に代つて溶湯を5〜50℃/秒の冷
却速度で小径棒に鋳造し、400〜480℃で2〜48hr
の均質化処理により鋳塊組織を均質化し、その後
軟化処理を行なつた材料を使用してもよい。 実施例 表1に実施例の各合金の化学成分を示す。 この合金(No.1〜6,9〜17)を溶解後にフイ
ルター処理し、8″φの丸棒鋳塊に造塊した。470
℃×24hrの均質化処理後に440℃で65mmφ棒に押
出し、410℃×2hrの焼鈍を行ないO材とした。こ
の素棒を使用してVTRシリンダー形状に冷間鋳
造により成形し、T6処理(500℃×1hr溶体化処
理→焼入→175℃×8hr時効)し、切削仕上を行な
い特性を調査した。 なお、合金7〜8については、溶解後にフイル
ター処理し、その後10℃/秒の平均冷却速度で65
mmφ小径棒に鋳造し、470℃×24hrの均質化処理
後に面削し、410℃×2hrの焼鈍を行ない鋳造素材
とした。以下の工程は合金1〜5,9〜17の各合
金と同じである。 No.1〜8は発明合金であり、No.9〜17は比較合
金である。 No.16の合金は4032合金であり、No.17は2218合金
である。 表2には各合金の特性比較を示す。 発明合金は硬度、耐摩耗性、切削性等にすぐれ
ている。 比較合金No.9は耐摩耗性にすぐれているが、切
削性に劣る。 合金No.10は耐摩耗性、切削性共に劣る。 合金No.11〜14は切削性にすぐれているが耐摩耗
性に劣る。 合金No.15は耐摩耗性、切削性にすぐれている
が、切削時のバイト摩耗に問題がある。 合金No.16は耐摩耗性にすぐれているが、切削性
やバイト摩耗に問題がある。 合金No.17は耐摩耗性や切削性に問題がある。
【表】
【表】
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 Si7〜10%、Cu1〜3%、Mg0.5〜2.0%、
    Mn0.2〜1.4%、Zn0.02〜0.3%、Pb0.15〜0.9%、
    Sn0.15〜1.2%を含み残りアルミニウムと不純物
    よりなる耐摩耗性と切削性にすぐれたアルミニウ
    ム合金。
JP24414083A 1983-12-26 1983-12-26 耐摩耗性と切削性にすぐれたアルミニウム合金 Granted JPS60138038A (ja)

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JP24414083A JPS60138038A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 耐摩耗性と切削性にすぐれたアルミニウム合金

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JP24414083A JPS60138038A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 耐摩耗性と切削性にすぐれたアルミニウム合金

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Publication Number Publication Date
JPS60138038A JPS60138038A (ja) 1985-07-22
JPS6154852B2 true JPS6154852B2 (ja) 1986-11-25

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ID=17114350

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JP24414083A Granted JPS60138038A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 耐摩耗性と切削性にすぐれたアルミニウム合金

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS63146661U (ja) * 1987-03-14 1988-09-27
JPS63156656U (ja) * 1987-04-02 1988-10-14
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JPH02285042A (ja) * 1989-04-27 1990-11-22 Nissan Motor Co Ltd 鍛造用アルミニウム合金
JPH03166333A (ja) * 1989-11-24 1991-07-18 Showa Denko Kk 鍛造用アルミニウム合金
JPH03166332A (ja) * 1989-11-24 1991-07-18 Showa Denko Kk 鍛造用耐摩耗性アルミニウム合金

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57149445A (en) * 1981-03-09 1982-09-16 Showa Alum Ind Kk Aluminum alloy for parts in contact with vtr tape

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JPS60138038A (ja) 1985-07-22

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