JPH01290735A

JPH01290735A - 反射率の優れたＡｌ合金材

Info

Publication number: JPH01290735A
Application number: JP12294488A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Amakasu; 天粕　壽也; Hiroshi Isaki; 伊崎　博; Toshiyuki Aoki; 敏行青木
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1989-11-22

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、レーザ光に対して優れた反射率を有するＡｆ
合全余材関する。

（従来の技術と発明の課題）レーザプリンタ、複写機、ファクシミリなどのＯＡ機器
、画像処理装置、計測機などのレーザスキャニングシス
テムにおいて、レーザ光を高精度でスキャニングさせる
ために、多角形鏡面を有するポリゴンミラーが使用され
ている。

ポリゴンミラーは、レーザ光に対して優れた反射率（８
５％以上）を有するものでなければならないが、６００
０〜８０００ＰＰＭと高速回転されるため、軽量化も要
求されている。これらの要求を満たすものとして、近年
、Ａｆ−Ｍｇ合金の溶製材が使用されるに至っている。

このＡｌ合金中に金属間化合物や金属酸化物が存在する
と、良好な反射率が得られず、また単結晶ダイヤモンド
による鏡面加工（フライカットという。）に際して刃先
に欠損が生じる原因となる。

このため、Ａ　ｆ−Ｍｇ合金の溶製に際しては、高純度
（９９，９９％以上）の原料が使用され、また溶解中に
金属の酸化を阻止するために煩雑な操作が行われている
。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、原料純度
に厳格な制約がなく、また製造容易でレーザ光に対して
優れた反射率を得ることができるＡ４２合金材を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するためになされた本発明のへ２合金材
は、化学組成が重量％で、Ｍｇ：　３〜６％、　　Ｚｎ　：　０．２５〜４．５％
および残部実質的にＡｎからなるＡｌ合金急冷凝固粉末
の押出材もしくは鍛造材であって、Ｚｎが過飽和に固溶
されたＡ１合金基地中にへ２酸化物が微細に分散してな
ることを発明の構成とするものである。

（実施例）本発明の＾１合金材の原材料としては、下記組成のＡｆ
合金溶湯を空気アトマイズ法や水アトマイズ法により、
また溶湯流を流水中へ注入して粉粒化すること等により
急冷凝固させたＡｌ合金粉末が使用される。

本発明において使用する急冷凝固粉末の＾２合金組成は
次の理由により限定される。成分単位は以下すべて重量
％である。

Ｍｇ：３〜６％ＭｇはＡｌ中に固溶してこれを強化すると共に、耐食性
、加工性を向上するために添加される。３％未満ではこ
のような効果が過少となり、一方６％を越えると金属間
化合物が生成し易くなり、反射率や加工性が低下する。

Ｚｎ　：　　０．２５〜４．５％Ｚｎは１合金急冷凝固粉末の押出し又は鍛造過程で、そ
の表面に生成したＡｆ酸化物（ＡｆｚＯ＋、Ａｌ□（Ａ
３）１ｚｏ　）を反射率の劣化を生じさせないように極
めて微細に分断、分散させるために添加される。０．２
５％未満ではこのような効果が不足し、一方４．５％を
越えると急冷凝固させても金属間化合物が生成し易くな
る。

本発明で使用する八２合金は、以上の合金成分のほか、
残部実質的にｉで形成される。

本発明においては、Ａｆ金合金急冷凝固粉末として使用
されるため、結晶粒を微細化することができ、また種々
の元素を過飽和状態で合金中に固溶させることができる
。このため、溶製材のように高純度の金属原料を使用す
る必要はなく、通常の工業原料として供給されているも
のの使用が可能となる。

尚、急冷凝固の冷却速度は１０”Ｃ／秒以上とす“るこ
とか必要である。これより小さいと、本発明の八２合金
はＺｎが最大４．５％含有されるため金属間化合物が生
成する虞れがある。もっとも、工業的には冷媒として水
が使用され、この場合は１０６”Ｃ／秒が限度であろう
。

かかるＡＩ２合金急冷凝固粉末は、多量の粉末を一体化
すべく押出し加工に供される。粉末は、押出し加工によ
り強度のせん新作用を受け、粉末表面に形成されている
へ２酸化膜が極薄に延伸されると共に分断され、基地中
に微細分散され、基地の拡散接合による一体化も同時に
行われる。

この場合、Ｚｎを含有しないＡＡ合金急冷凝固粉末では
、押出し加工によってもへ！酸化物の微細分散が困難で
あり、粉末粒界に沿って数μｍの酸化物が不連続ながら
も部分的に存在する。これに対して、本発明の組成のも
のでは、３０００倍の電子顕微鏡観察によっても粉末粒
界に酸化物は視認されず、酸化物は０．１　μｍ以下に
極めて微細化され、基地中に埋入分散されているものと
考えられる。

押出し加工方法としては、Ａｌ合金粉末を冷間静水圧加
圧（ＣＩＰ）により等方向圧縮した後、圧縮材を封缶脱
ガス処理をして長時間の熱間静水圧加圧（ＨＩＰ）によ
り加圧焼結し、該焼結材を押出す方法、および１合金粉
末に真空ホットプレスや冷間−軸圧縮を行い、圧縮材を
押出す方法がある。尚、冷間−軸圧縮によって成形した
圧縮材を押出す場合、押出し前に該圧縮材に真空脱ガス
処理を施してもよい。

押出しに際して、Ａ１合金粉末表面のＡｆｆｉ酸化膜の
分断、分散を十分行うために、押出比は５〜２０とする
のがよく、また押出荷重の軽減および基地の拡散接合の
ために、押出温度は２５０〜５１０°Ｃとするのがよい
。

本発明の合金材は、押出し加工のばか鍛造加工により押
出し加工時と同等の作用がなされ、所期の合金組織を得
ることができる。この際、鍛造温度は２６０〜５１０″
Ｃとするのがよい。

以上のようにして得られた押出材もしくは鍛造材は、適
宜、鍛造加工、切削加工等により目的とする製品形状に
粗加工された後、反射面がフライカットにより、表面粗
さ０．０２μｍ　Ｒ１１４Ｘ　　以下の鏡面に加工され
る。

次に具体的実施例および比較例を掲げて説明する。

（１）第１表に示した種々の１合金急冷凝固粉末（粒径
１５０μｍ以下）を用いて、冷間−軸圧縮を行い、充填
率７５％の粉末成形体を製作した。

（２）粉末成形体を真空脱ガス処理（４２５°ＣＸ１．
５Ｈｒ）した後、速やかに４００°Ｃ１押出し比１５で
押出し加工に供した。

（３）棒状押出し材を適宜長さに切断してビレットとし
、これを鍛造して六角形の素材に加工した。

その後、機械加工により製品形状に加工すると共に反射
面をフライカットにより表面粗度０．０１５８ｍＲｅｍ
ｘに仕上げた。

（４）反射面の組織を３０００倍で顕微鏡観察すると共
に、Ｈｅ−Ｎｅレーザ（λ＝６３３　ｎ　ｔａ　）を照
射して分光光度計で反射率を測定した。その結果を第１
表に併せて示す。

第１表（６）第１表より、実施例に係るＮｏ、　４〜７は、反
射率がいずれも８５％以上であり、良好な値が得られた
。これを裏付けるように、その表面組織にはＡｌ酸化物
の連続的存在によって現れる粉末粒界がまったく視認さ
れなかった。この場合、へｌ酸化物は微細化され基地中
に分散しているものと考えられる。

尚、Ｎｏ、　５について機械的強度を測定したところ、
引張強度２４．９ｋｇ　／　ｍｍ”　、耐力１０．５ｋ
ｇ／口２であり、従来の溶製材の場合（ｉ−４％Ｍｇ合
金で引張強度２１．５ｋｇ／ｍａ＋”　、耐力８．４ｋ
ｇ／舗２）より強度の向上も認められた。

（発明の効果）以上説明した通り、本発明の高反射率＾２合金材は、所
定組成のＡｌ合金急冷凝固粉末の押出材もしくは鍛造材
で構成したから、溶製材に比べて、合金成分や不純物を
過飽和に固溶させることができ、工業原料として通常の
純度のものを使用することができ、格別高純度のものが
不要であり、また、取り扱い上特別な操作も不要であり
、生産性および経済性に優れる。また、Ｚｎを０．２５
〜４．５％含有させたから、Ａｌ合金急冷凝固粉末表面
に生成したＡｌ酸化物は、押出材や鍛造材において、レ
ーザ光に対する反射率の低下を招来しない程度に微細化
され、基地中に分散させることができム。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）化学組成が重量％で、Ｍｇ：３〜６％、Ｚｎ：０．２５〜４．５％および残部
実質的にＡｌからなるＡｌ合金急冷凝固粉末の押出材も
しくは鍛造材であって、Ｚｎが過飽和に固溶されたＡｌ
合金基地中にＡｌ酸化物が微細に分散してなることを特
徴とする反射率の優れたＡｌ合金材。