TW201713235A - 拉鏈用鏈齒 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種使強度及耐磨耗性提高之鋁合金製拉鏈用鏈齒。 一種拉鏈用鏈齒，其具有通式：AlaSibCucMgdTieBf(a、b、c、d、e及f為質量%，a為剩餘部，0.2≦b≦0.8，0.8≦c≦1.8，0.8≦d≦1.8，0<e≦0.05，0<f≦0.01，可含有不可避免之雜質元素)所示之組成，以分散有含有選自Al、Si、Cu及Mg中之至少一種元素之析出物的鋁合金為母材，且具備：一對腳部；及頭部，其具有用以將該一對腳部連結並且嚙合之凸狀部位及凹狀部位。

Description

拉鏈用鏈齒

本發明係關於一種拉鏈，尤其是關於一種拉鏈用鏈齒。

先前，例如作為拉鏈之構成零件，主要使用紅黃銅、黃銅等銅-鋅合金、洋白等銅-鋅-鎳合金之銅合金。該等合金之色調呈銅色、黃金色、銀色，係根據所使用之材料而指定色調。近年來，拉鏈根據其所使用之用途，亦要求外觀設計性，需要提供包含各種色調之零件。

另一方面，作為具備各種色調之拉鏈，已知例如對包含鋁或其合金之鏈齒(element)實施陽極氧化處理、電解電鍍、電沈積塗佈等電化學表面處理。

然而，於基於既存之鋁合金(例如JIS 5183等)進行電化學表面處理之情形時，容易變成缺乏金屬光澤性之各種色調之拉鏈用鏈齒，於重視金屬光澤性而調整合金組成之情形時、或選擇既存之鋁合金(例如JIS 5052、5056、5154等)之情形時，使用用途中所要求之機械特性尤其是強度方面降低，而於實用中產生限制。

於專利文獻1中，記載有如下意旨，即，揭示有一種裝飾性優異之鋁合金，其組織構造為：具有通式：Al_aMg_bMn_cCr_d(a、b、c、d為質量%，a為剩餘部，3.0≦b≦5.6，0.05≦c≦1.0，0.05≦d≦0.7，c+d>0.2，可含有不可避免之雜質元素)所示之組成，實質上基質包含鋁之固溶體，不存在β相，藉此獲得之拉鏈零件具備強度、硬度等機械特性。

於專利文獻2中，揭示有選自由包含以下之四種鋁合金之拉鏈之構成零件、鏈齒、止擋、拉片及滑件所組成之群中之至少一種。

(1)一種鋁合金，其特徵在於，具有通式：Al_aMg_bCu_c(a、b、c為質量%，a為剩餘部，4.3≦b≦5.5，0.5≦c≦1.0，可含有不可避免之雜質)所示之組成。

(2)一種鋁合金，其特徵在於，具有通式：Al_dMg_eCu_fX_g(X為Mn及/或Cr)(d、e、f、g為質量%，d為剩餘部，4.3≦e≦5.5，0.5≦f≦1.0，0.05<g≦0.2，可含有不可避免之雜質)所示之組成。

(3)一種鋁合金，其特徵在於，具有通式：Al_hMg_iCu_jZn_k(h、i、j、k為質量%，h為剩餘部，4.3≦i≦5.5，0.5≦j≦1.0，0<k≦1.0，可含有不可避免之雜質)所示之組成，進而j+k≦1.5之關係式成立。

(4)一種鋁合金，其特徵在於，具有通式：Al_lMg_mCu_nZn_pX_q(X為Mn及/或Cr)(l、m、n、p、q為質量%，l為剩餘部，4.3≦m≦5.5，0.5≦n≦1.0，0<p≦1.0，0.05<q≦0.2，可含有不可避免之雜質)所示之組成，進而n+p≦1.5之關係式成立。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-250760號公報

[專利文獻2]日本專利特開2006-291298號公報

且說，使用先前之鋁合金之拉鏈用鏈齒之強度難謂之充分，難以用於需要強度之部位例如短褲等。又，存在因由滑件導致之磨耗或鏈齒彼此之磨耗，產生黑色磨耗粉末而污染衣物等之情況。又，若磨耗量增加，則鏈齒彼此之嚙合變弱，鏈齒之橫向拉伸強度亦降低，仍有改善之餘地。

專利文獻1、2所記載之鋁合金存在如下問題：因其為固溶強化型，故而若藉由固溶量之增加及冷軋使強度上升，則加工性降低，為了獲得鏈齒形狀，需要於加工中途利用熱處理進行應變去除，而使強度降低。

因此，本發明之目的在於提供一種使強度及耐磨耗性提高之鋁合金製拉鏈用鏈齒。

為了達成上述目的，本發明者等進行積極研究之後發現：不使用先前之以固溶強化為主要強化機構之鋁合金，而使用具有特定之組成之時效硬化型鋁合金，經由適當之製造步驟，藉此可獲得具有優異之強度及耐磨耗性之鏈齒，從而完成本發明。於本發明中，藉由提高Cu之組成比率而謀求強度及耐磨耗性之提高，但若提高原先Cu之組成比率，則冷加工性劣化，故而對鏈齒形狀之加工困難。然而，本發明者如下所述般，使包含Mg及Si在內之組成範圍最佳化，設計製造製程，藉此成功製造出含有高濃度之Cu之時效硬化型鋁合金製鏈齒。

本發明之一態樣係一種拉鏈用鏈齒，其具有通式：Al_aSi_bCu_cMg_dTi_eB_f(a、b、c、d、e及f為質量%，a為剩餘部，0.2≦b≦0.8，0.8≦c≦1.8，0.8≦d≦1.8，0<e≦0.05，0<f≦0.01，可含有不可避免之雜質元素)所示之組成，以分散有含有選自Al、Si、Cu及Mg中之至少一種元素之析出物的鋁合金為母材，具備：一對腳部；及頭部，其具有用以將該一對腳部連結並且嚙合之凸狀部位及凹狀部位。

於本發明之拉鏈用鏈齒之一實施形態中，自上述腳部之根部部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部的維氏硬度之平均值為Hv140~170。

於本發明之拉鏈用鏈齒之另一實施形態中，自上述腳部之根部 部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部的維氏硬度之平均值為Hv145~170。

於本發明之拉鏈用鏈齒之又一實施形態中，自上述腳部之根部部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部的維氏硬度之平均值為Hv150~170。

於本發明之拉鏈用鏈齒之又一實施形態中，上述頭部之維氏硬度之平均值為Hv140~170。

於本發明之拉鏈用鏈齒之又一實施形態中，自上述腳部之根部部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部的維氏硬度之平均值與上述頭部之維氏硬度之平均值之差為10以內。

於本發明之拉鏈用鏈齒之另一實施形態中，於自遠望上述一對腳部及上述頭部該兩者之方向進行剖面觀察時，自上述腳部之根部部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部中之晶粒之平均縱橫比為5.1以上。

於本發明之拉鏈用鏈齒之另一實施形態中，析出物中含有選自Al-Cu-Mg系、Mg-Si系、及Al-Cu-Mg-Si系中之至少一種析出物。

於本發明之拉鏈用鏈齒之另一實施形態中，析出物中Al-Cu-Mg系析出物之含量最多。

本發明之另一態樣係一種拉鏈，其具備本發明之拉鏈用鏈齒。

本發明之又一態樣係一種物品，其具備本發明之拉鏈。

根據本發明，能夠提供一種強度及耐磨耗性提高之鋁合金製拉鏈用鏈齒。因此，能夠提供一種具備作為鋁合金之特徵之輕量性及設計性以及優異之機械特性之拉鏈。有如下貢獻：能夠對使用者提供廣泛之系列之扣結件商品，例如，亦能夠將鋁合金用於因要求較高之強 度故而迄今為止僅能使用紅黃銅之短褲用拉鏈等。

1‧‧‧拉鏈鏈布

2‧‧‧芯部

3‧‧‧鏈齒

4‧‧‧上止擋

5‧‧‧下止擋

6‧‧‧滑件

7‧‧‧拉鏈鏈條

8‧‧‧剖面大致Y字狀之異形線

9‧‧‧頭部

10‧‧‧腳部

11‧‧‧矩形線

12‧‧‧剖面大致X字狀之異形線

20‧‧‧鏈齒

21‧‧‧腳部

22‧‧‧頭部

23‧‧‧腳邊部

25‧‧‧凸狀區域

圖1係於自遠望一對腳部及頭部該兩者之方向對鏈齒進行剖面觀察時之照片之例。

圖2係拉鏈之模式圖。

圖3係說明將下止擋、上止擋及鏈齒安裝至拉鏈鏈布之方法之圖。

(組成)

於本發明之拉鏈用鏈齒中，藉由以時效硬化型鋁合金構成母材，而謀求高強度並且發揮優異之耐磨耗性。母材之具體組成如下所述。

本發明之拉鏈用鏈齒之一實施形態中，具有通式：Al_aSi_bCu_cMg_dTi_eB_f(a、b、c、d、e及f為質量%，a為剩餘部，0.2≦b≦0.8，0.8≦c≦1.8，0.8≦d≦1.8，0<e≦0.05，0<f≦0.01，可含有不可避免之雜質元素)所示之組成，以分散有含有選自Al、Si、Cu及Mg中之至少一種元素之析出物之鋁合金為母材。

<Si>

使Si一旦固溶於Al基質中之後，進行時效熱處理，藉此主要形成Mg與極微小之金屬間化合物，具有提高合金之機械性質(強度、硬度)之效果。

於本發明中，Si之組成比率(b)規定為0.2(質量%)≦b≦0.8(質量%)，即0.2質量%以上且0.8質量%以下。就提高鋁合金之強度之觀點而言，Si之組成比率較佳為0.2質量%以上，更佳為0.3質量%以上。另一方面，若Si之組成比率過大，則會促進Si單質之粗大析出或晶化，塑性變形中之伸長度變小，使加工性降低，故而Si之組成比率較佳為 0.8質量%以下，更佳為0.5質量%以下。又，於適量添加Si之情形時，亦具有能夠防止冷加工後之加熱步驟(水洗、乾燥等)中之軟化之優點。尤其是，藉由時效熱處理而於Al基質中析出之原子(Si)會妨礙因冷軋而導入之差排之移動，故而能夠抑制因熱處理而引起之強度降低。

<Cu>

使Cu一旦固溶於Al基質中之後，進行時效熱處理，藉此形成以Al-Cu-Mg系及Al-Cu-Mg-Si系為代表之極微小之析出物，具有提高合金之機械性質(強度、硬度)之效果。

於本發明中，Cu之組成比率(c)規定為0.8(質量%)≦c≦1.8(質量%)，即0.8質量%以上且1.8質量%以下。就提高鋁合金之強度之觀點而言，Cu之組成比率較佳為0.8質量%以上，更佳為1.0質量%以上，進而更佳為1.2質量%以上。但是，於添加超過1.8質量%之Cu之情形時，冷加工性會急遽地降低，故而Cu之組成比率較佳為1.8質量%以下。又，於適量添加Cu之情形時，亦能獲得能夠防止冷加工後之加熱步驟(水洗、乾燥等)中之軟化。尤其是，藉由時效熱處理而於Al基質中析出之原子(Cu)會妨礙因冷軋而導入之差排之移動，故而能夠抑制因熱處理而引起之強度降低。

本發明之特徵之一在於藉由提高Cu之含量而謀求強度之飛躍性提高。若提高Cu之含量，則有助於強度提高，但若如本發明般，以高至0.8質量%以上之組成比率添加Cu，則通常於製造鏈齒之過程中材料變得過硬，而產生裂紋。然而，藉由以如下方式設計鏈齒之製造製程，能夠製造含有此種高濃度之Cu之高強度之鋁合金製鏈齒。

<Mg>

使Mg一旦固溶於Al基質中之後，進行時效熱處理，藉此形成以Al-Cu-Mg系、Mg-Si系、及Al-Cu-Mg-Si系為代表之極微小之金屬間 化合物，具有提高合金之機械性質(強度、硬度)之效果。又，藉由固溶於作為基質之Al中，具有提高合金之機械性質(強度、硬度)之效果。

於本發明中Mg之組成比率(d)規定為0.8(質量%)≦d≦1.8(質量%)，即0.8質量%以上且1.8質量%以下。Mg如下所述可成為Al₂CuMg、Mg₂Si、Al₄Cu₂Mg₈Si₇等可假定之所有析出物之構成元素，故而需要相對於Cu及Si為充分之量。因此，Mg之組成比率(d)設定為0.8質量%以上，較佳為1.0質量%以上。另一方面，即便過度地提高Mg之組成比率，硬度之提高效果亦會有極限，故而Mg之組成比率(d)設定為1.8質量%以下，較佳為1.2質量%以下。於適量添加Mg之情形時，能夠防止冷加工後之加熱步驟(水洗、乾燥等)中之軟化。尤其是，藉由時效熱處理而於Al基質中析出之原子(Mg)妨礙因冷軋而導入之差排之移動，故而能夠抑制因熱處理而引起之強度降低

<Ti、B>

若微量添加Ti及B，則可獲得冷加工性之提高效果。理論上並非意在限定本發明，但認為該效果係藉由以下之機制而表現者。形成TiB₂等鈦與硼之化合物，該化合物於鑄造時使晶粒微細化，藉此提高冷加工性。反之，若不使晶粒微細化，則會成長成樹枝狀而使粗大化之晶粒增加，故而粗大之晶化物露出至樹枝間之可能性變大，該晶化物於冷加工時會成為裂紋之原因。Ti及B之微量添加於如本發明般含有高濃度之Cu之情形時尤為有效。於本發明中，Ti之組成比率(e)規定為0(質量%)<e≦0.05(質量%)，即超過0質量%且0.05質量%以下。Ti之較佳之組成比率為0.01質量%以上。但是，若Ti之組成比率變高，則會生成粗大晶化物，反而引起強度降低，故而Ti之組成比率較佳為0.05質量%以下，更佳為0.03質量%以下。又，B之組成比率(f)規定為0(質量%)<f≦0.01(質量%)，即超過0質量%且0.01質量%以下。 B之較佳之組成比率為0.001質量%以上，更佳為0.002質量%以上。但是，若B之組成比率變高，則會生成粗大晶化物，反而引起強度降低，故而B之組成比率較佳為0.01質量%以下，更佳為0.005質量%以下。

<不可避免之雜質>

不可避免之雜質係存在於原料中或於製造步驟中不可避免地混入者，係本來不需要者，但因其微量且不會對特性產生影響，故而被容許。於本發明中，作為不可避免之雜質而被容許之各雜質元素之含量一般為0.1質量%以下，較佳為0.05質量%以下。再者，於本發明中，Fe、Mn、Cr、及Zn亦相當於不可避免之雜質，但即便該等元素之含量與其他不可避免之雜質相比含有較多，亦不會有弊端。作為容許量，Fe為0.7質量%以下，Mn為0.15質量%以下，Cr為0.35質量%以下，Zn為0.25質量%以下。

(機械特性)

參照圖1，其係自遠望一對腳部21及頭部22該兩者之方向對拉鏈用鏈齒20進行剖面觀察時之照片之例。該剖面係藉由研磨及腐蝕處理而去除距外觀面約0.1mm之厚度所得者。拉鏈用鏈齒20一般具備：一對腳部21，其等用以夾持拉鏈鏈布；頭部22，其具有用以將該一對腳部21連結並且嚙合之凸狀區域25及凹狀區域(未圖示)。雖然凹狀區域未圖示，但其形成於凸狀區域25之背側。

本發明之拉鏈用鏈齒之一實施形態中，自腳部之根部部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部可具有平均Hv140以上且170以下(依據JIS 2244：2009，以下相同)之維氏硬度。再者，腳邊部係於下述晶粒之縱橫比之說明中參照圖1進行圖解。如此，藉由具有較高之維氏硬度，不僅耐磨耗性提高，而且能夠耐受用於短褲等需要較高之強度之部位。腳 邊部之維氏硬度之平均值較佳為Hv145以上，更佳為Hv150以上，進而更佳為Hv155以上，進而更佳為Hv160以上。

本發明之拉鏈用鏈齒之一實施形態中，頭部可具有平均Hv140以上且170以下之維氏硬度。頭部係容易因與對向之鏈齒之嚙合而受到摩擦之部位，故而如此具有較高之維氏硬度，此係有利。頭部之維氏硬度之平均值較佳為Hv145以上，更佳為Hv150以上，進而更佳為Hv155以上，進而更佳為Hv160以上。再者，當測定頭部之維氏硬度時，將上述凸狀部位及凹狀部位排除在測定對象之外。其原因在於：能夠利用同一平面之面分析(mapping)同時地自動測定鏈齒之腳部及頭部之維氏硬度。但是，凸狀部位及凹狀部位中之維氏硬度可具有與該等部位以外之部位大致同等之維氏硬度。

如此，本發明之拉鏈用鏈齒之腳邊部及頭部均可具有較高之強度，其之一實施形態中，可將上述腳邊部之維氏硬度之平均值與上述頭部之維氏硬度之平均值之差設為10以內，亦可設為8以內，亦可設為6以內，例如可設為1~10之範圍內。藉由使腳邊部與頭部之硬度同等，亦可獲得不易導致硬度較低之部分局部產生變形．破損之優點。

(晶粒之縱橫比)

本發明之拉鏈用鏈齒之一實施形態中，藉由經由加工度較高之冷加工而製造，使晶粒呈細長之形狀。晶粒細長表示藉由加工硬化使強度上升。尤其是，就提高鏈齒之拔出強度之觀點而言，較佳為夾持拉鏈鏈布之部位即腳部中之晶粒呈細長之形狀。

關於該方面，圖1之照片所例示之本發明之拉鏈用鏈齒20之一實施形態中，藉由研磨及腐蝕處理將觀察面去除約0.1mm之厚度而使剖面露出，自遠望一對腳部21及頭部22該兩者之方向觀察該剖面時，可將自腳部21之根部部分朝腳部21之前端垂下之垂線A之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部23中之晶粒之平均縱 橫比設為5.1以上，較佳為可設為5.4以上，更佳為可設為5.5以上，進而更佳為可設為6.0以上，進而更佳為可設為8.0以上，進而更佳為可設為9.0以上，例如可設為5.1~21.5。

此處，晶粒之縱橫比係指晶粒之長邊長度相對於晶粒之短邊長度之比率，晶粒之平均縱橫比係指複數個晶粒之縱橫比之算術平均。此處，晶粒之長邊長度係指能夠包圍成為測定對象之晶粒之最小圓之直徑，晶粒之短邊長度係指能夠被晶粒包圍之最大圓之直徑。於本發明之拉鏈用鏈齒之一實施形態中，腳邊部中之晶粒可自腳部之根部沿朝前端之方向層狀地排列晶粒。

(析出物之形態)

又，於本發明之拉鏈用鏈齒之一實施形態中，於基質中分散有含有選自Al、Si、Cu及Mg中之至少一種元素之析出物。合金元素可藉由時效熱處理形成金屬間化合物而析出。析出物藉由磁通釘紮效應而妨礙轉移之移動，故而可實現鋁合金之機械特性之提高。

於本發明之拉鏈用鏈齒之一實施形態中，析出物中含有選自Al-Cu-Mg系、Mg-Si系、及Al-Cu-Mg-Si系中之至少一種析出物。典型而言，Al-Cu-Mg系析出物之含量最多。作為Al-Cu-Mg系析出物，可列舉Al₂CuMg，作為Mg-Si系析出物，可列舉Mg₂Si，作為Al-Cu-Mg-Si系析出物，可列舉Al₄Cu₂Mg₈Si₇等。

(製造方法)

本發明之拉鏈用鏈齒例如可利用以下之順序製造。首先，藉由熔解鑄造製造上述組成之鋁合金之棒材。藉由固溶處理使合金元素充分固溶於鋁之基質中之後，藉由冷軋賦予特定之軋縮率之加工應變，製造剖面大致Y字狀之連續異形線。繼而，藉由時效熱處理使基質中析出有析出物之後，進而實施切斷、加壓、彎曲、壓緊之各種冷加工，成為特定之大小之鏈齒形狀，藉此獲得拉鏈用鏈齒。於製造本發 明之拉鏈用鏈齒時，較佳為於冷軋後，不實施弛力退火或調質退火等使材料強度降低之熱處理而製成最終製品形狀。先前，藉由在製造過程中插入弛力退火或調質退火，進行一面恢復加工性一面加工成鏈齒形狀，但此種熱處理成為使最終可獲得之鏈齒之強度降低之因素。又，較理想為，於即將實施用以製作剖面大致Y字狀之連續異形線之冷軋之前，為未經加工硬化或時效硬化之軟化之狀態。鋁合金之棒材多以藉由T8處理(JIS H0001)等熱處理而硬化之狀態而市售，但若欲利用此種硬化材料如本發明般由Cu之組成比率較高之鋁合金成形加工鏈齒，則中途會產生裂紋或難以進行軋製。若為了使加工變得容易而進行使材料軟化般之熱處理，則難以最終獲得具有優異之機械特性(強度及耐磨耗性)之鏈齒。

為了獲得所需之機械特性，較佳為將製作剖面大致Y字狀之連續異形線時之冷加工之軋縮率設為70%以上，利用其後之時效熱處理進一步提高強度之後，進而藉由加壓、彎曲、壓緊等，利用以軋縮率計相當於80%以上之加工度實施冷加工。此時，若加工應變過多，則藉由加工硬化使硬度過度地提高。其結果，成型模具之壽命降低，有時會因加工極限於鏈齒產生裂紋，而損及作為拉鏈用鏈齒之功能，故而期望根據合金組成於不產生裂紋之範圍內設定冷加工時之加工度。

(表面處理)

可視需要對本發明之拉鏈用鏈齒進行各種表面處理。例如，可進行平滑化處理、防銹處理、塗佈處理、及鍍敷處理等。

(拉鏈)

基於圖式，對具備本發明之拉鏈用鏈齒之拉鏈之例進行具體說明。圖2係拉鏈之模式圖。如圖2所示，拉鏈具備：一對拉鏈鏈布1，其等在一側端側形成有芯部2；鏈齒3，其隔開特定之間隔壓緊固定(安裝)於拉鏈鏈布1之芯部2；上止擋4及下止擋5，其等在鏈齒3之上 端及下端壓緊固定於拉鏈鏈布1之芯部2；及滑件6，其配置於對向之一對鏈齒3間，可於上下方向自由滑動，以進行一對鏈齒3之嚙合及分離。再者，將於一條拉鏈鏈布1之芯部2安裝有鏈齒3之狀態者稱為拉鏈鏈帶，將安裝於一對拉鏈鏈布1之芯部2之鏈齒3成為嚙合狀態者稱為拉鏈鏈條7。

又，圖2所示之滑件6雖然未圖示，但係分多個階段對由剖面矩形狀之板狀體構成之長條體實施加壓加工，每隔特定間隔進行切斷，製作滑件軀體，進而視需要安裝有彈簧及拉片者。進而，拉片亦係自剖面矩形狀之板狀體以特定形狀衝壓，將其壓緊固定於滑件軀體者。再者，下止擋5亦可為如下者，即，設為包含插銷、筒銷、開尾筒之可分離式嵌插件，能夠利用滑件之分離操作將一對拉鏈鏈條分離。

圖3係表示圖2所示之拉鏈之鏈齒3、上止擋4及下止擋5之製造方法及向拉鏈鏈布1之芯部2之安裝方法之圖式。如圖所示，鏈齒3係藉由如下方式而安裝，即，將由剖面大致Y字狀構成之異形線8以特定尺寸切斷，對其進行加壓成形，藉此於頭部9形成嚙合用凸狀部位及凹狀部位，其後，將兩腳部10壓緊至拉鏈鏈布1之芯部2。

上止擋4係藉由如下方式而安裝，即，將剖面矩形狀之矩形線11(扁平線)以特定尺寸切斷，藉由彎曲加工成形為大致剖面字狀，其後，壓緊至拉鏈鏈布1之芯部2。下止擋5係藉由如下方式而安裝，即，將由剖面大致X字狀構成之異形線12以特定尺寸切斷，其後，壓緊至拉鏈鏈布1之芯部2。

再者，於圖中，鏈齒3、上下止擋4、5係同時安裝於拉鏈鏈布1，但實際上係如下者，即，於拉鏈鏈布1每隔特定區域間歇地安裝鏈齒3，首先製作拉鏈鏈條，以接近拉鏈鏈條之未安裝有鏈齒之區域中之前後所具備之經安裝之鏈齒3的方式安裝特定之上下止擋4或5。因係以如上方式進行製造及安裝，故而成為拉鏈之構成構件之鏈齒及止 擋需要為冷加工性優異之材料。就該方面而言，本發明之金屬製扣結件構件之冷加工性優異，例如能夠實施軋縮率70%以上之加工，故而較佳作為鏈齒或上下止擋之材料。

拉鏈可安裝至各種物品，尤其是作為開合件而發揮功能。作為供安裝拉鏈之物品，並無特別限制，例如可列舉：衣物、包類、鞋類及雜貨品等日用品、以及蓄水箱、漁網及太空衣等產業用品。

[實施例]

以下，表示本發明之實施例，但其等係為了更好地理解本發明及其優點而提供者，並非意在限定本發明。

<使用時效硬化型鋁合金之拉鏈鏈條之製作(實施例1~6及比較例1~5)>

作為原材料，使用Al(純度99.9質量%以上)、Cu(純度99.9質量%以上)、Mg(純度99.9質量%以上)、Si(純度99.9質量%以上)、Ti(純度99.9質量%以上)、B(99.9質量%以上)，以具有對應於表1所記載之試驗編號之各成分組成之方式，調配該等原材料，使其於鑄造裝置內熔解，繼而藉由擠出裝置製作棒材。對所獲得之棒材以545℃進行1小時之固溶處理之後，藉由冷軋賦予特定之軋縮率之加工應變，製造剖面大致Y字狀之連續異形線，繼而，以170℃進行2小時之時效處理。繼而，實施切斷、加壓、彎曲、壓緊之各種冷加工，將由YKK股份有限公司目錄「FASTENING專科(2009年2月發行)」規定之「5R」之大小之鏈齒植入至聚酯製拉鏈鏈布，製作拉鏈鏈帶。進而，使一對拉鏈鏈帶之對向之鏈齒彼此嚙合，製作拉鏈鏈條。再者，針對於植入時觀察到裂紋之試驗例，於表1中記載有該意旨。

<使用固溶硬化型鋁合金之拉鏈鏈條之製作(比較例6)>

使用與上述相同之原材料，以具有表1所記載之各成分組成之方式，調配該等原材料，使其於鑄造裝置內熔解，繼而藉由柏普茲法製 作棒材。藉由弛力退火使所獲得之棒材軟化。繼而，實施減縮率70%以上之拉伸處理之後，進而實施弛力退火(100℃×3.5小時)。繼而，藉由冷軋賦予特定之軋縮率之加工應變，製造剖面大致Y字狀之連續異形線之後，以100℃進行3.5小時之調質退火。繼而，實施切斷、加壓、彎曲、壓緊之各種冷加工，將由YKK股份有限公司目錄「FASTENING專科(2009年2月發行)」規定之「5R」之大小之鏈齒植入至聚酯製拉鏈鏈布，製作拉鏈鏈帶。進而，使一對拉鏈鏈帶之對向之鏈齒彼此嚙合，製作拉鏈鏈條。

<硬度試驗>

自所獲得之拉鏈鏈條任意選擇一個鏈齒，利用微維氏硬度計分別對複數個部位測定腳邊部及頭部的維氏硬度(依據JIS Z2244：2009，將負載設為0.9807N)，獲得平均值。將結果示於表1。

<腳邊部中之晶粒之平均縱橫比>

自所獲得之拉鏈鏈條任意選擇一個鏈齒，以能夠自遠望一對腳部及嚙合頭部該兩者之方向觀察到該鏈齒之方式，將該鏈齒埋入至樹脂。繼而，藉由鏡面研磨而去除0.1mm左右之厚度，使觀察面之剖面露出，藉由SEM(KEYENCE公司之數位顯微鏡VHX-5000)觀察晶粒。然後，藉由上述方法求出腳邊部中之晶粒之平均縱橫比。將結果示於表1。再者，關於所有試驗例中之鏈齒，均是腳邊部中之晶粒係自腳部之根部沿朝前端之方向層狀地排列晶粒。

<析出物之分析>

自所獲得之拉鏈鏈條任意選擇一個鏈齒，為了接下來之TEM觀察，製作薄膜試片之後，使用透過型電子顯微鏡(TEM)(日立High-Technologies製造之H-7650)，對選區電子繞射像(SAED)圖案進行拍攝。根據SAED圖案，分析分散於基質之析出物之組成，調查有無S相：Al-Cu-Mg系、β相：Mg-Si系、Q相：Al-Cu-Mg-Si系析出物及其 等之存在比率之順序。將結果示於表1。

<加工性試驗>

將上述所製造之具有各成分組成之棒材以特定之軋縮率冷軋之後，以170℃進行2小時之時效處理。其後，進行冷軋直至產生裂紋，測量產生裂紋之時刻之軋縮率。若考慮自Y字狀之連續異形線之向鏈齒形狀之加工及向拉鏈鏈布之植入，則期望能夠不產生裂紋而實施軋縮率88%以上之冷加工。將結果示於表1。

<磨耗試驗>

針對實施例2及比較例6之拉鏈鏈條，依據JIS S3015：2007之「往復開閉耐久試驗」之項目中所記載之方法，將往復開閉負載設為L等級(橫向9.8N；縱向6.9N)，反覆實施開閉動作。於在中途無法進行鏈齒之嚙合、或以目視發生鏈布部之斷開、鏈齒嚙合部之裂紋及/或脫落之情形時，中止試驗，將該時刻之開閉次數設為測定值。其結果，於實施例2中能夠進行613次開閉動作，與此相對，於比較例6中僅能夠進行169次開閉動作。

<鏈齒拔出強度>

於解除實施例4及比較例6之拉鏈鏈條之嚙合而設為拉鏈鏈帶之 狀態之後，進行如下鏈齒拔出試驗，即，使用Instron型拉伸試驗機，利用夾具抓持任意1個鏈齒之嚙合頭部，以拉伸速度300mm/min拉伸，直至自固定於夾具之拉鏈鏈布拔出鏈齒，測定此時之最大強度。鏈齒之拉伸方向係設為與拉鏈鏈布之長度方向成直角並且與拉鏈鏈布之面平行之方向。測定結果係設為對6個鏈齒測定後之平均值。其結果，於實施例4中能夠獲得88N之拔出強度，與此相對，於比較例6中僅能夠獲得55N之拔出強度。

<考察>

實施例1~6之組成及製造製程適當，故而能夠製造具有優異之強度之鏈齒。尤其是，實施例4能夠獲得與紅黃銅同等程度之強度。另一方面，比較例1因Cu之組成比率較少，故而無法獲得如本發明般之強度。比較例2因反之過剩地添加Cu，故而向拉鏈鏈布植入時，於鏈齒之腳邊部發生折斷。比較例3因Cu之組成比率較低並且過剩地添加Mg，故而強度不足並且植入時亦發生折斷。比較例4因過剩地添加Si，故而向拉鏈鏈布植入時，於鏈齒之腳部發生折斷。比較例5因未添加Ti及B，故而植入時發生折斷。比較例6係使用先前之固溶強化型鋁合金之情況，可知與本發明相比強度劣化。

20‧‧‧鏈齒

21‧‧‧腳部

22‧‧‧頭部

23‧‧‧腳邊部

25‧‧‧凸狀區域

Claims (11)

1. 一種拉鏈用鏈齒，其具有通式：Al_aSi_bCu_cMg_dTi_eB_f(a、b、c、d、e及f為質量%，a為剩餘部，0.2≦b≦0.8，0.8≦c≦1.8，0.8≦d≦1.8，0<e≦0.05，0<f≦0.01，可含有不可避免之雜質元素)所示之組成，以分散有含有選自Al、Si、Cu及Mg中之至少一種元素之析出物的鋁合金為母材，且具備：一對腳部；及頭部，其具有用以將該一對腳部連結並且嚙合之凸狀部位及凹狀部位。
2. 如請求項1之拉鏈用鏈齒，其中自上述腳部之根部部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部的維氏硬度之平均值為Hv140~170。
3. 如請求項1之拉鏈用鏈齒，其中自上述腳部之根部部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部的維氏硬度之平均值為Hv145~170。
4. 如請求項1之拉鏈用鏈齒，其中自上述腳部之根部部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部的維氏硬度之平均值為Hv150~170。
5. 如請求項1至4中任一項之拉鏈用鏈齒，其中上述頭部之維氏硬度之平均值為Hv140~170。
6. 如請求項1至4中任一項之拉鏈用鏈齒，其中自上述腳部之根部部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根部部分為50%之長度之部分即腳邊部的維氏硬度之平均值與上述頭部之維氏硬度之平均值之差為10以內。
7. 如請求項1至4中任一項之拉鏈用鏈齒，其中於自遠望上述一對腳部及上述頭部該兩者之方向進行剖面觀察時，自上述腳部之根部部分朝腳部之前端垂下之垂線之長度中之、相當於距該根 部部分為50%之長度之部分即腳邊部中之晶粒之平均縱橫比為5.1以上。
8. 如請求項1至4中任一項之拉鏈用鏈齒，其中析出物中含有選自Al-Cu-Mg系、Mg-Si系、及Al-Cu-Mg-Si系中之至少一種析出物。
9. 如請求項1至4中任一項之拉鏈用鏈齒，其中析出物中Al-Cu-Mg系析出物之含量最多。
10. 一種拉鏈，其具備如請求項1至9中任一項之拉鏈用鏈齒。
11. 一種物品，其具備如請求項10之拉鏈。