JPH03281748A - Ｖｔｒシリンダー材の製造方法 - Google Patents
Ｖｔｒシリンダー材の製造方法Info
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- JPH03281748A JPH03281748A JP8326290A JP8326290A JPH03281748A JP H03281748 A JPH03281748 A JP H03281748A JP 8326290 A JP8326290 A JP 8326290A JP 8326290 A JP8326290 A JP 8326290A JP H03281748 A JPH03281748 A JP H03281748A
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- Japan
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- wear resistance
- vacuum degassing
- cylinder material
- degassing treatment
- treatment
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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】
〔産業上の利用分野］
本発明は、組織が均一で高度の耐摩耗性を有するＡｌ−
３ｉ系のＶＴＲシリンダー材を製造する方法に関する。
３ｉ系のＶＴＲシリンダー材を製造する方法に関する。
ＶＴＲドラム用のシリンダー材料としては軽量で耐摩耗
性に優れるＡｌ系の合金が有用されているが、現在では
耐摩耗特性の面から溶解鍛造法により得られるＡｌ−３
ｉ系の共晶合金を素材としたものが主流を占めている。
性に優れるＡｌ系の合金が有用されているが、現在では
耐摩耗特性の面から溶解鍛造法により得られるＡｌ−３
ｉ系の共晶合金を素材としたものが主流を占めている。
ところが、前記のＡｎ−３ｔ合金はＳｉ含有量が１２ｗ
Ｌ％以下であり、充分な耐摩耗性を付与するためには組
成的に５ｉｌＪが不足する難点がある。
Ｌ％以下であり、充分な耐摩耗性を付与するためには組
成的に５ｉｌＪが不足する難点がある。
そのうえ、合金＆ＩＩＲｆに不均質な面がある関係で、
切削仕上げの表面粗度にバラツキが生じてテープに１■
傷を与えたり、使用中にシリンダーが微小変形して画像
を乱す等の現象を招く問題点がある。
切削仕上げの表面粗度にバラツキが生じてテープに１■
傷を与えたり、使用中にシリンダーが微小変形して画像
を乱す等の現象を招く問題点がある。
［発明が解決しようとする！Ｉ！ａ］
Ａｊ！−３ｉ系の合金材質において高度の耐摩耗性を付
与するためにはＳｉ含有量を２０ｗ ｔ％程度まで増大
させる必要があるが、この組成は急冷凝固法により形成
することができる。
与するためにはＳｉ含有量を２０ｗ ｔ％程度まで増大
させる必要があるが、この組成は急冷凝固法により形成
することができる。
本発明者らは上記の点に着目して研究を重ねた結果、急
冷凝固法で得られる特定組成のＡｌ−３ｉ系合金粉末を
一定条件下に真空脱ガスしたのち熱間押出加工すると、
Ｓｉ成分の平均粒径を高度の耐摩耗性と均質組織の形成
に有効な２．５〜３，５μ−の範囲に増大調整化し得る
事実を確認して本発明の開発に至ったものである。
冷凝固法で得られる特定組成のＡｌ−３ｉ系合金粉末を
一定条件下に真空脱ガスしたのち熱間押出加工すると、
Ｓｉ成分の平均粒径を高度の耐摩耗性と均質組織の形成
に有効な２．５〜３，５μ−の範囲に増大調整化し得る
事実を確認して本発明の開発に至ったものである。
したがって、本発明の目的は、急冷凝固法によるＡｌ−
５μ合金粉末を原料として高性能のＶＴＲシリンダー材
を製造するための方法を提供することにある。
５μ合金粉末を原料として高性能のＶＴＲシリンダー材
を製造するための方法を提供することにある。
Ｃ！！題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するための本発明によるＶＴＲシリン
ダー材の製造方法は、５ｉ１８〜２３−１％、Ｃｕ ０
．５〜６ｓｙｔ％、Ｍ ｇ ０．５〜５ｗｔ％を含み残
部がＡｉ！からなる組成の急冷凝固法で得られた合金粉
末を容器詰めし、５００〜５４０℃の温度範囲で４〜４
８時間真空脱ガス処理を施したのち、前記真空脱ガス処
理の温度以下で熱間押出することを構成上の特徴とする
。
ダー材の製造方法は、５ｉ１８〜２３−１％、Ｃｕ ０
．５〜６ｓｙｔ％、Ｍ ｇ ０．５〜５ｗｔ％を含み残
部がＡｉ！からなる組成の急冷凝固法で得られた合金粉
末を容器詰めし、５００〜５４０℃の温度範囲で４〜４
８時間真空脱ガス処理を施したのち、前記真空脱ガス処
理の温度以下で熱間押出することを構成上の特徴とする
。
本発明の原料となるＡｊ！−５μ合金は、鋳塊をアトマ
イズ法により急冷凝固して得られる粉末で、合金成分と
してＳ ｉ １Ｂ〜２３ｗｔ％、Ｃｕ ０．５〜６ｗｔ
％およびＭｇ０．５〜５ｗｔ％を含む組成を必須とする
。合金組成をこのように限定するのは、以下の理由によ
るためである。すなわち、Ｓｉはｉ１摩耗性を付与する
だめの成分となるが、この含有量が１８−ｔ％未満では
耐摩耗性が不足し、また２３ｗｔ％を越えると加工性を
悪化させる。ＣｕおよびＭｇは共存して時効硬化を示す
が、これら成分が共に０゜５ｗｔ％を下廻る場合には充
分な効果が発揮されず、他方Ｃｕが６ｗｔ％を越えＭｇ
が５ｗｔ％を越える場合には効果が飽和する。
イズ法により急冷凝固して得られる粉末で、合金成分と
してＳ ｉ １Ｂ〜２３ｗｔ％、Ｃｕ ０．５〜６ｗｔ
％およびＭｇ０．５〜５ｗｔ％を含む組成を必須とする
。合金組成をこのように限定するのは、以下の理由によ
るためである。すなわち、Ｓｉはｉ１摩耗性を付与する
だめの成分となるが、この含有量が１８−ｔ％未満では
耐摩耗性が不足し、また２３ｗｔ％を越えると加工性を
悪化させる。ＣｕおよびＭｇは共存して時効硬化を示す
が、これら成分が共に０゜５ｗｔ％を下廻る場合には充
分な効果が発揮されず、他方Ｃｕが６ｗｔ％を越えＭｇ
が５ｗｔ％を越える場合には効果が飽和する。
上記の組成を有するＡβ〜Ｓｉ合金粉末は容器詰めした
のち、処理温度５００〜５４０℃５処理時間４〜４８時
間の条件により真空脱ガス処理を施す。
のち、処理温度５００〜５４０℃５処理時間４〜４８時
間の条件により真空脱ガス処理を施す。
この場合、処理の温度が５００”Ｃを下廻りまた時間が
４時間未満であるとＳｉの粒子径が円滑に増大せず、温
度が５４０℃を越えると膨れが発生して製品とならなく
なる。４８時間を越す長い処理時間ではＳ】平均粒径が
大きくなり過ぎて組織の不均一を招き、結果的に耐摩耗
性が減退する。また長時間の処理は生産性の面からも妙
味がない。
４時間未満であるとＳｉの粒子径が円滑に増大せず、温
度が５４０℃を越えると膨れが発生して製品とならなく
なる。４８時間を越す長い処理時間ではＳ】平均粒径が
大きくなり過ぎて組織の不均一を招き、結果的に耐摩耗
性が減退する。また長時間の処理は生産性の面からも妙
味がない。
真空脱ガス処理されたＡｌ−５μ合金粉末は、ついで常
法に従ってホットプレスで成形したのち熱間押出される
。熱間押出加工の温度は、真空脱ガス処理時に５００〜
５４０℃の範囲内で設定した温度以下にしておこなわれ
る。
法に従ってホットプレスで成形したのち熱間押出される
。熱間押出加工の温度は、真空脱ガス処理時に５００〜
５４０℃の範囲内で設定した温度以下にしておこなわれ
る。
熱間押出加工された押出棒は、切断、冷間鍛造、旋削仕
上げ等の工程を経てＶＴＲシリンダーに形成される。
上げ等の工程を経てＶＴＲシリンダーに形成される。
本発明によれば、急冷凝固法によるＡｌ−３μ合金粉末
を原料とするからＳｉ成分を耐摩耗性を付与するために
有効な１８〜２３−ｔ％の範囲に容品に調整することが
でき、このＳｉ成分は特定された温度と時間の真空脱ガ
ス処理を施す過程で平均粒径が増大調整され、耐摩耗性
を向上させると共にｍ織の均質化に寄与する２、５〜３
．５μ−の平均ね径範囲に収めることができる。
を原料とするからＳｉ成分を耐摩耗性を付与するために
有効な１８〜２３−ｔ％の範囲に容品に調整することが
でき、このＳｉ成分は特定された温度と時間の真空脱ガ
ス処理を施す過程で平均粒径が増大調整され、耐摩耗性
を向上させると共にｍ織の均質化に寄与する２、５〜３
．５μ−の平均ね径範囲に収めることができる。
このような作用を介して、ＶＴＲシリンダー材に要求さ
れる耐摩耗性と合金＆［ｌ織の均一化を同時に発現させ
ることが可能となる。
れる耐摩耗性と合金＆［ｌ織の均一化を同時に発現させ
ることが可能となる。
〔実施例］
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
急冷凝固法で得られた５１２０圓ｔ％、Ｃｕ１ｗｔ％、
Ｍｇｌ賀ｔ％、残部がＡｌからなる組成のＡＰ、−３合
金粉末を分級して２９７μｍ以下の粒径部分を採取した
。この粉末を容器詰め（６ｉｎ 、径ビレット）シ、温
度および時間の異なる各種の条件により真空脱ガス処理
をおこなった。
Ｍｇｌ賀ｔ％、残部がＡｌからなる組成のＡＰ、−３合
金粉末を分級して２９７μｍ以下の粒径部分を採取した
。この粉末を容器詰め（６ｉｎ 、径ビレット）シ、温
度および時間の異なる各種の条件により真空脱ガス処理
をおこなった。
真空脱ガス処理後の材料を、ホントプレスを用いて温度
４５０℃２圧力１０００ｔの条件で成形したのち、引続
き温度４３０℃１押出速度２〜５ｓ／５ｉｉｎ、により
熱間押出加工を施した。
４５０℃２圧力１０００ｔの条件で成形したのち、引続
き温度４３０℃１押出速度２〜５ｓ／５ｉｉｎ、により
熱間押出加工を施した。
本発明の処理によるＳｉ平均粒径の増大状況および得ら
れたシリンダー材の耐摩耗性を真空脱ガス処理の条件と
対比させて表１に示した。
れたシリンダー材の耐摩耗性を真空脱ガス処理の条件と
対比させて表１に示した。
なお、第１図はＮ０．４（表１）の材料を拡大したＩＪ
Ｉ織写真（Ｓ［Ｍ） 、また第２図はＮｏ、１０（表１
）の材料を拡大した組織写真（ＳＥＭ）である。
Ｉ織写真（Ｓ［Ｍ） 、また第２図はＮｏ、１０（表１
）の材料を拡大した組織写真（ＳＥＭ）である。
表
１
表１の結果から、真空脱ガス処理を温度５００〜５４０
℃、時間４〜４８ｈｒの設定条件で実施した例はいずれ
もＳｉ平均粒径が２．５〜３．５μ−の範囲内収まり、
良好な耐摩耗性を示すとともに第１図に代表されるよう
な均一な組織状態を呈している。
℃、時間４〜４８ｈｒの設定条件で実施した例はいずれ
もＳｉ平均粒径が２．５〜３．５μ−の範囲内収まり、
良好な耐摩耗性を示すとともに第１図に代表されるよう
な均一な組織状態を呈している。
これに対し、Ｎｏ、１の例では通用温度が不足してＳｉ
平均粒径が大きくならず、またＮｏ、７およびＮｏ、１
０の例では処理時間が極端に長いためにＳｉ平均粒径が
過度に大きくなり、第２図のように組織が不均一となっ
て耐摩耗性を減退させる結果を与える。
平均粒径が大きくならず、またＮｏ、７およびＮｏ、１
０の例では処理時間が極端に長いためにＳｉ平均粒径が
過度に大きくなり、第２図のように組織が不均一となっ
て耐摩耗性を減退させる結果を与える。
（発明の効果〕
以上のとおり本発明によれば、急冷凝固法により得られ
る特定組成のＡ１−Ｓｉ合金粉末を原料とし°ζ−ζ−
性の真空脱ガス処理を施すことにより、Ｓｉ平均粒径を
材料に優れた耐摩耗性と均一組織を付与するに好適な２
．５〜３．５μ−の範囲に増大調整化することができる
。したがって、ＶＴＲシリンダー材とした場合に従来の
溶解鍛造法によるＡＮ−Ｓｉ合金を用いた材料に比べ耐
摩耗性を２〜３倍向上させることができ、そのうえ組織
が均一であるため使用時の熱サイクルに伴う微小変形の
程度が大幅に減少する。
る特定組成のＡ１−Ｓｉ合金粉末を原料とし°ζ−ζ−
性の真空脱ガス処理を施すことにより、Ｓｉ平均粒径を
材料に優れた耐摩耗性と均一組織を付与するに好適な２
．５〜３．５μ−の範囲に増大調整化することができる
。したがって、ＶＴＲシリンダー材とした場合に従来の
溶解鍛造法によるＡＮ−Ｓｉ合金を用いた材料に比べ耐
摩耗性を２〜３倍向上させることができ、そのうえ組織
が均一であるため使用時の熱サイクルに伴う微小変形の
程度が大幅に減少する。
なお、本発明の合金組成はＳｉ含有量が多いが真空脱ガ
スの条体制御によりＳｉ平均粒径の増大が適度に抑制さ
れるから、切削加工、熱間加工などを悪化させることは
ない。
スの条体制御によりＳｉ平均粒径の増大が適度に抑制さ
れるから、切削加工、熱間加工などを悪化させることは
ない。
第１図および第２図は真空脱ガス処理条件に違いによる
材料の金属組織を拡大して示したＳＥＭ写真である。
材料の金属組織を拡大して示したＳＥＭ写真である。
Claims (1)
- １、Ｓｉ１８〜２３ｗｔ％、Ｃｕ０．５〜６ｗｔ％、Ｍ
ｇ０．５〜５ｗｔ％を含み残部がＡｌからなる組成の急
冷凝固法で得られた合金粉末を容器詰めし、５００〜５
４０℃の温度範囲で４〜４８時間真空脱ガス処理を施し
たのち、前記真空脱ガス処理の温度以下で熱間押出する
ことを特徴とするＶＴＲシリンダー材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8326290A JPH03281748A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Ｖｔｒシリンダー材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8326290A JPH03281748A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Ｖｔｒシリンダー材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281748A true JPH03281748A (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=13797438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8326290A Pending JPH03281748A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Ｖｔｒシリンダー材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03281748A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993009899A1 (fr) * | 1991-11-22 | 1993-05-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | Procede pour degazer et solidifier des poudres d'alliage d'aluminium |
| US7177384B2 (en) | 1999-09-09 | 2007-02-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Aluminum composite material, manufacturing method therefor, and basket and cask using the same |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP8326290A patent/JPH03281748A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993009899A1 (fr) * | 1991-11-22 | 1993-05-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | Procede pour degazer et solidifier des poudres d'alliage d'aluminium |
| US7177384B2 (en) | 1999-09-09 | 2007-02-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Aluminum composite material, manufacturing method therefor, and basket and cask using the same |
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