JPS6154854B2 - - Google Patents
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- JPS6154854B2 JPS6154854B2 JP17225283A JP17225283A JPS6154854B2 JP S6154854 B2 JPS6154854 B2 JP S6154854B2 JP 17225283 A JP17225283 A JP 17225283A JP 17225283 A JP17225283 A JP 17225283A JP S6154854 B2 JPS6154854 B2 JP S6154854B2
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Description
技術分野
この発明はVTRシリンダー用アルミニウム合
金特にテープ走行性、耐摩耗性、切削性等に優れ
たアルミニウム合金に関するものである。 従来技術 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。 非磁性体であること。 高速回転するため軽量であること。 テープ走行性が良いこと。 テープによりシリンダーが摩耗されないこ
と。 切削性が良好で仕上り面の状態がよいこと。 従来VTRシリンダーとしては、JIS AC5A合金
鋳物材、JIS 2218合金鋳造材等が使用されてい
る。 AC5A合金鋳物材については以下のような問題
がある。 巣、微小酸化物、粗大な共晶化合物に起因し
て、ミクロ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。 テープ回転部品は、テープにより摩耗しない
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。 10〜30μｍ程度の狭小化合物粒子が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擦が大きく、テープ走
行性がよくない。 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。 上記のような問題を解決するためにJIS AC5A
合金や2218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。 AC5A合金鋳物材や2218合金においては、Fe系
やNi系の共晶化合物や金属化合物が比較的大き
く晶出している。2218合金の場合にはAC5A合金
に比べてこの傾向は改良されているが、平均粒子
径５μ以下のFe系やNi系の金属間化合物が存在
している。そのため、2218合金をVTRシリンダ
ー材として使用する場合には以下のような問題が
ある。 2218合金にはNi系やFe系の金属間化合物に
起因して鏡面切削時の面粗度が粗い。 そのため、シリンダーと磁気テープ間の摩擦
が大きくなるため、テープ走行性が安定せず、
しかもシリンダーがテープにより摩耗され映像
が乱れる問題がある。 目 的 本発明は上記のような問題を解消したものであ
り、AC5A合金鋳物材のような欠陥がなく、2218
合金より切削面の仕上り性に優れ、シリンダーと
テープ間の摩擦係数が小さく、耐摩耗性やテープ
走行性に優れたアルミニウム合金を提供し、
VTRの性能向上に寄与することを目的とする。 構 成 本発明は、Cu2〜５％、Mg0.5〜２％、Fe0.25
％以下、Si0.20％以下、Ti0.001〜0.20％で、
Zr0.05〜0.25％、Cr0.05〜0.25％、Mn0.1〜0.8
％、V0.05〜0.25％の１種又は２種以上を含み、
残りアルミニウムと不純物からなるVTRシリン
ダー用アルミニウム合金を要旨とする。 すなわち、本発明は前述のAC5A合金や2218合
金に比べ、Niを含有せず、Fe、Siを極力少くす
るとともに、Zr、Mn、Cr又はＶの１種以上を添
加することによつてなるものである。 本発明における合金成分の限定理由は下記のと
おりである。 Cu：CuはMgと共存して合金に時効硬化性を付
与し、強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Cuと共存して合金に時効硬化性を
付与し、強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。 Fe，Si：FeやSiは不溶性化合物を形成するた
め、鏡面切削性の面粗度が粗くなり、耐摩耗
性やテープ走行性が低下する。従つてこれら
の元素は上限以下とする。そのため、地金は
高価なJIS特２種以上のアルミニウム地金を
使用する。 Zr，Mn，Cr，Ｖ：これらの元素は結晶粒の微
細化や強度の向上に有効であり、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、上限をこえると巨大な金属間化合物が
晶出するため切削後の表面状態が悪い。 Ti：鋳塊組織を微細化し、鋳造割れを防止す
る効果がある。下限未満ではこの効果が十分
でなく、上限をこえると巨大金属間化合物が
晶出し、切削後の表面状態が低下する。 製造工程： A.溶湯処理 上記組成のアルミニウム合金を溶解鋳造する
に際し、フイルター処理を実施し、微小酸化物
を除去した後に鋳塊を製作する。大きい酸化物
が残留する場合にはVTRシリンダーとして鏡
面仕上する際に表面欠陥となる。 B.均質化処理 鋳塊組織を均質化し、合金中の主硬化元素を
固溶させるために鋳塊を加熱する。400〜480℃
で２〜48時間の処理が望ましい。 C.押出加工 鋳塊を350〜480℃の温度で少くとも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に存在す
る巣、ピンホール、ブローホールなどの鋳塊欠
陥が十分に圧着しないため、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に必要に応じて行う。 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 熱処理後に鏡面切削仕上加工を行いVTRシ
リンダーとする。 本発明合金は上記のような製造工程をとつた場
合に最もすぐれた性能が得られるが、本発明合金
の鋳物材をＥ、鋳造加工→Ｆ、熱処理→Ｇ、仕上
げ加工しても従来のAC5Aおよび2218合金鋳造材
より改良された性能をもつたVTRシリンダーが
得られる。 実施例 表１には実施例の化学成分を示す。 この合金を溶解後フイルター処理を実施し8″φ
の丸棒鋳塊に造塊した。 この鋳塊を465℃×24時間の均質化処理後に440
℃で50mmφ棒に押出した。410℃×１時間軟化後
に50→45mmφに抽伸し、再び410℃で１時間軟化
し、冷間鍛造によりVTRシリンダーに成形し
た。この部品T6処理（490℃×１時間→水冷→
175℃×８時間）した後に鏡面切削加工してVTR
シリンダーとした。 効 果 表２にはその諸性能を示す。 No.1〜８の発明合金は切削時の仕上り性が良
好で摩擦係数が小さいため、テープ走行性もよく
しかもテープによる摩耗量も少ない。 No.9〜10の比較合金は高度が低いため耐摩耗
性が悪い。 No.11〜13の比較合金および2218合金は面粗度
が粗く、テープ走行性や耐摩耗性に問題がある。 No.14の比較合金は結晶粒が粗大なため表面の
仕上り性が不均一であり、テープ走行性も悪い。
金特にテープ走行性、耐摩耗性、切削性等に優れ
たアルミニウム合金に関するものである。 従来技術 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。 非磁性体であること。 高速回転するため軽量であること。 テープ走行性が良いこと。 テープによりシリンダーが摩耗されないこ
と。 切削性が良好で仕上り面の状態がよいこと。 従来VTRシリンダーとしては、JIS AC5A合金
鋳物材、JIS 2218合金鋳造材等が使用されてい
る。 AC5A合金鋳物材については以下のような問題
がある。 巣、微小酸化物、粗大な共晶化合物に起因し
て、ミクロ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。 テープ回転部品は、テープにより摩耗しない
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。 10〜30μｍ程度の狭小化合物粒子が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擦が大きく、テープ走
行性がよくない。 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。 上記のような問題を解決するためにJIS AC5A
合金や2218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。 AC5A合金鋳物材や2218合金においては、Fe系
やNi系の共晶化合物や金属化合物が比較的大き
く晶出している。2218合金の場合にはAC5A合金
に比べてこの傾向は改良されているが、平均粒子
径５μ以下のFe系やNi系の金属間化合物が存在
している。そのため、2218合金をVTRシリンダ
ー材として使用する場合には以下のような問題が
ある。 2218合金にはNi系やFe系の金属間化合物に
起因して鏡面切削時の面粗度が粗い。 そのため、シリンダーと磁気テープ間の摩擦
が大きくなるため、テープ走行性が安定せず、
しかもシリンダーがテープにより摩耗され映像
が乱れる問題がある。 目 的 本発明は上記のような問題を解消したものであ
り、AC5A合金鋳物材のような欠陥がなく、2218
合金より切削面の仕上り性に優れ、シリンダーと
テープ間の摩擦係数が小さく、耐摩耗性やテープ
走行性に優れたアルミニウム合金を提供し、
VTRの性能向上に寄与することを目的とする。 構 成 本発明は、Cu2〜５％、Mg0.5〜２％、Fe0.25
％以下、Si0.20％以下、Ti0.001〜0.20％で、
Zr0.05〜0.25％、Cr0.05〜0.25％、Mn0.1〜0.8
％、V0.05〜0.25％の１種又は２種以上を含み、
残りアルミニウムと不純物からなるVTRシリン
ダー用アルミニウム合金を要旨とする。 すなわち、本発明は前述のAC5A合金や2218合
金に比べ、Niを含有せず、Fe、Siを極力少くす
るとともに、Zr、Mn、Cr又はＶの１種以上を添
加することによつてなるものである。 本発明における合金成分の限定理由は下記のと
おりである。 Cu：CuはMgと共存して合金に時効硬化性を付
与し、強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Cuと共存して合金に時効硬化性を
付与し、強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。 Fe，Si：FeやSiは不溶性化合物を形成するた
め、鏡面切削性の面粗度が粗くなり、耐摩耗
性やテープ走行性が低下する。従つてこれら
の元素は上限以下とする。そのため、地金は
高価なJIS特２種以上のアルミニウム地金を
使用する。 Zr，Mn，Cr，Ｖ：これらの元素は結晶粒の微
細化や強度の向上に有効であり、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、上限をこえると巨大な金属間化合物が
晶出するため切削後の表面状態が悪い。 Ti：鋳塊組織を微細化し、鋳造割れを防止す
る効果がある。下限未満ではこの効果が十分
でなく、上限をこえると巨大金属間化合物が
晶出し、切削後の表面状態が低下する。 製造工程： A.溶湯処理 上記組成のアルミニウム合金を溶解鋳造する
に際し、フイルター処理を実施し、微小酸化物
を除去した後に鋳塊を製作する。大きい酸化物
が残留する場合にはVTRシリンダーとして鏡
面仕上する際に表面欠陥となる。 B.均質化処理 鋳塊組織を均質化し、合金中の主硬化元素を
固溶させるために鋳塊を加熱する。400〜480℃
で２〜48時間の処理が望ましい。 C.押出加工 鋳塊を350〜480℃の温度で少くとも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に存在す
る巣、ピンホール、ブローホールなどの鋳塊欠
陥が十分に圧着しないため、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に必要に応じて行う。 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 熱処理後に鏡面切削仕上加工を行いVTRシ
リンダーとする。 本発明合金は上記のような製造工程をとつた場
合に最もすぐれた性能が得られるが、本発明合金
の鋳物材をＥ、鋳造加工→Ｆ、熱処理→Ｇ、仕上
げ加工しても従来のAC5Aおよび2218合金鋳造材
より改良された性能をもつたVTRシリンダーが
得られる。 実施例 表１には実施例の化学成分を示す。 この合金を溶解後フイルター処理を実施し8″φ
の丸棒鋳塊に造塊した。 この鋳塊を465℃×24時間の均質化処理後に440
℃で50mmφ棒に押出した。410℃×１時間軟化後
に50→45mmφに抽伸し、再び410℃で１時間軟化
し、冷間鍛造によりVTRシリンダーに成形し
た。この部品T6処理（490℃×１時間→水冷→
175℃×８時間）した後に鏡面切削加工してVTR
シリンダーとした。 効 果 表２にはその諸性能を示す。 No.1〜８の発明合金は切削時の仕上り性が良
好で摩擦係数が小さいため、テープ走行性もよく
しかもテープによる摩耗量も少ない。 No.9〜10の比較合金は高度が低いため耐摩耗
性が悪い。 No.11〜13の比較合金および2218合金は面粗度
が粗く、テープ走行性や耐摩耗性に問題がある。 No.14の比較合金は結晶粒が粗大なため表面の
仕上り性が不均一であり、テープ走行性も悪い。
【表】
【表】
Claims (1)
- １ Cu2〜５％、Mg0.5〜２％、Fe0.25％以下、
Si0.20％以下、Ti0.001〜0.20％で、Zr0.05〜0.25
％、Cr0.05〜0.25％、Mn0.1〜0.8％、V0.05〜
0.25％の１種又は２種以上を含み、残りアルミニ
ウムと不純物からなるVTRシリンダー用アルミ
ニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17225283A JPS6067636A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | Ｖｔｒシリンダ−用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17225283A JPS6067636A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | Ｖｔｒシリンダ−用アルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067636A JPS6067636A (ja) | 1985-04-18 |
| JPS6154854B2 true JPS6154854B2 (ja) | 1986-11-25 |
Family
ID=15938441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17225283A Granted JPS6067636A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | Ｖｔｒシリンダ−用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067636A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0318861U (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-25 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63223140A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 磁気テ−プ走行部品用アルミニウム合金 |
| US7494552B2 (en) | 2002-08-20 | 2009-02-24 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Al-Cu alloy with high toughness |
| US7604704B2 (en) | 2002-08-20 | 2009-10-20 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Balanced Al-Cu-Mg-Si alloy product |
| US7323068B2 (en) | 2002-08-20 | 2008-01-29 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | High damage tolerant Al-Cu alloy |
| RU2524288C2 (ru) | 2009-01-22 | 2014-07-27 | Алкоа Инк. | Усовершенствованные алюминиево-медные сплавы, содержащие ванадий |
-
1983
- 1983-09-20 JP JP17225283A patent/JPS6067636A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0318861U (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6067636A (ja) | 1985-04-18 |
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