JPS6164848A - 磁気テ−プ接触部品用アルミニウム合金 - Google Patents

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１ 本発明は磁気テープ接触部品用アルミニウム合金に関し
、さらに詳しくは、磁気テープの磁性面が直接接触する
部品として、例えば、ＶＴＲの上・下シリング−、テー
プ案内用の部品に適しｊこ特性を有する磁気テープ接触
部品用アルミニウム合金に関する。

［従米扶術ｌ ＶＴＲの心臓部は、磁気テープに映像信号を磁気記録、
再生する回転磁気ヘッド部と、磁気テープを安定に走行
させるためのテープ案内ドラムから構成されている。

これらの部品は、映像を記録、再生する都度、磁粉の付
着したテープの磁性面と接触し、摩擦を繰返している。

従って、磁気テープを損なうことなく安定して走行させ
、再生映像の精度を向上させて高品質の画像、即ち、色
むらのない、鮮明度の高い画像を得るために、磁気テー
プの改善および磁気テープ接触部品用材料の改善か強く
要望されている。

しかして、磁気テープ接触部品用材料に要求される性質
としては下記のものかある。

（１）ｉｉテープ１７耗性）こ［憂れていること。

（２）テープとの摩擦係数か小さいこと。

（３）（幾（成約性質が優れていること。

（４）切削性（工具寿命、切削仕上げ性）に優れている
こと。

（５）変形能（冷間鍛造性）に優れていること。

（６）熱膨張係数が小さいこと。

そして、再生映像の精度を向上させるためには、上記諸
性質の中でも（１）耐テープ摩耗性に優れていること、
および（２）テープとの摩擦係数が小さいことか最も重
要な性質とされている。

これらの諸性質を有するような磁気テープ接触部品は従
来においても種々提案されているので、以下従来の磁気
テープ接触部品用材料について説明する。

ＶＴＲのテープ接触部品として、表面にＣｒハードメッ
キを施した銅合金、オーステナイト系ＳＵＳ材、セラミ
ンクコーティング、アルマイト被覆を施したアルミニウ
ム鋳物材等があるが、品質力向上、生Ｊ棄性の向」二に
雉があり、最近ではｉｔ摩耗性に重点をおいたＡｌ−３
ｉＣυ−Ｎ旬系合金のＡ４０３２相当材か、また、被削
性に重点をおいたＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金のＡ２２１８
相当材が使用されるようになってきており、アルミニウ
ム合金か軽量、加工性に優れ、がっ、非磁性であること
からテープ接触部品用材料としては総体的に適合性があ
るが、この種材料に求められる上記のような多くの諸性
質を有するアルミニウム合金材は少ない。

上記のＡＩＡｌ−３ｉ−Ｃｕ−系合金は、優れた耐摩耗
性および機械的強度を損なうことなく、この系の合金と
しては優れた切削性を具備させたことにより、ＶＴＲの
テープ接触部品用材料として好結果が得られてはいるが
、硬質の初晶Ｓｉ粒子が剥離して磁気テープを損傷する
という問題がある。

また、切削加工時の切削刃の寿命、加工面の表面粗さ、
仕上げ寸法精度において充分ではないという問題らある
。

さらに、Ａｌ−Ｃｕ　　Ｍｇ系合金は、鍛造または押出
し等の塑性加工により成形される切削性の殴れた材料で
あり、テープなじみ性が良好であるが、Ａｌ−６ｉ系に
比し耐テープ摩耗性が劣り、摩擦係数が高いという問題
がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記に説明したような、従来におけるＶＴＲの
磁気テープ接触部品用材料の種々の問題点に鑑み、本発
明者が鋭意研究の結果完成したものであり、即ち、上記
に説明した磁気テープ接触部品用材料として求められる
諸性質を有し、特に、耐テープ摩耗性に優れ、かつ、テ
ープとの摩擦係数の小さい、例えば、ＶＴＲの上・下シ
リンダ−、磁記テープ案内用の部品に適した性質を有す
る磁気テープ接触部品用アルミニウム合金を提供するも
のである。

［問題点を解決するための手段１ 本発明に係る磁気テープ接触部品用アルミニウム合金は
、 （１）　　Ｚｎ０．２〜１，５ｕ＋ｔ％、Ｓｉ１．０〜
４゜５ｕ＋Ｌ％、Ｃｕ　２，０〜５．０ｗｔ％、％ｉｇ
０．２〜１．５ｕ＋ｔ％を含有し、残部実質的にＡｌよ
りなることを特懺とする磁気テープ接触部品用アルミニ
ウム合金を第１の発明とし、 （２）　　Ｚｎ　０．２〜１，５ｗｔ％、Ｓ　ｉ　１．
０〜４．５＋ｕｊ％、Ｃｕ　２．Ｑ−５，０ｗｔ％、Ｍ
ｇ　０．２〜１．５ｕｌｔ％を含有し、かつ、 Ｆｅ　０．７＋ｕｔ％以下、Ｍｎ　０．７ｗＬ％以下の
１種或いは２種 を含有し、さらに、 Ｔｉ　０．２ｗｔ％以下、Ｚｒ　０．２１１ｔ％以下の
１種或−は２種 を含有し、残部実質的にＡｌよりなることを特徴とする
磁気テープ接触部品用フルミニワム合金を：ｊＳ２の発
明とする２つの発明よりなるものである。

本発明に係る磁気テープ接触部品用アルミニウム合金に
ついて以下詳細に説明する。

先ず、本発明に係る磁気テープ接触部品用アルミニウム
合金の含有成分および成分割合について説明する。

Ｚｎは耐テープ摩耗性を向上させ、がっ、）￥擦係数を
低くする元素として重要なもので、これはアルミニウム
地に固溶することにより潤滑効果を発揮するものと考え
られ、含有量が０．２ｗＬ％未閾ではこのような効果は
充分でなく、また、１．５ｕ＋ｔ％を越えて含有される
と加工性および強度を阻害する。よって、Ｚｎ含有量は
０．２〜１．５１％とする。

Ｓｌは耐テープ摩耗性を向上させ、摩擦係数を低くする
のに重要な元素であり、Ｓｉ含有量が１、Ｏ＋ｕｔ％未
満では耐テープ摩耗性の向上および摩擦係数を小さくす
るという効果は期待できず、また、４．５ｗｔ％を越え
て含有されるとこれらの効果は向上するものの切削性が
低下するのである。よって、Ｓｉ含有量はｉ、ｏ〜４．
５騨ｔ％とする６ＣｕはＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系の析出物を
形成することにより強度を高め、切削性を良好にする元
素であり、含有量が２，０ｗｔ％未満ではこのような効
果は充分でなく、また、５．０ｗｔ％を越えて含有され
ると耐テープ摩耗性を低下させ、加工性（変形能）も劣
化させる。よって、Ｃｕ含有量は２．０〜５．０＋ｕｔ
％とする。

Ｍ、は摩擦係数を小さくする元素て′あり、含有量が０
，２ｕ１％未満ではこの効果は小さく、また、１．５ｕ
＋Ｌ％を越える含有量では耐テープ摩耗性か劣り、変形
抵抗を高めるので加工性ら低下させる。

よって、Ｍｇ含有量は０．２〜１．５ｗｔ％とする。

Ｆｅ、Ｍｎは摩耗係数を小さくする元素であり、Ｆｅ、
Ｍｎを１種或いは２種を含有させることによって、磁気
テープとの摩擦特性が改善され、そして、凝固時にＡｌ
６（ＭｎＦｅ）の化合物を晶出し、これが摩擦特性を向
上させるものであり、含有量かＦｅ、Ｍｎ共に０．７ｗ
ｔ％を越えて含有させると加工性を害し、耐蝕性にも悪
影響を与える。よって、Ｆｅ含有量は０．７ｗｔ％以下
、Ｍ　ｎ含有量は０．７ｗｔ％以下とする。

Ｔｉは鋳造組織を＠細化し、Ｚ、ｒは再結晶組織を微細
化し、合金の強度、加工性を向上させ、Ｔ１、Ｚｒ含有
量が０．２＋ｕｔ％を越えても効果はあまり大きくなら
ず、逆に、巨大金属間化合物を晶出し、加工性、切削性
に悪影響を与える。よって、Ｔ１含有量は０．２ｗｔ％
以下、Ｚｒ含有量は０．２とする。

次に、本発明に係る磁気テープ接触部品用アルミニウム
合金において、含有されるＳｉおよびＺｎの効果につい
てさらに具体的に説明する。

即ち、本発明者の研究によれば耐テープ摩耗性を向上さ
せ、摩擦係数を小さくするために、Ｓｉを含有させるこ
とが極めて有効であるという結果がでている［第１図（
ａ）、第２図（ａ）１゜一般に８１は含有量が多い程耐
摩耗性が向上するが、一方、切削加工時に工具寿命を短
かくすることも知られており、切削性を重視する場合に
は耐摩耗性を成る程度犠牲にしなければならならず、例
えば、ＶＴＲのシリンダーも例外ではない。しかして、
従来よりアルミニウム合金において磁気テープ接触用材
料として摩擦特性におよぼす材料因子の影！πについて
はあまり研究がなされておらず、本発明者は、市販の種
々の磁気テープの特性を調べて、磁気テープを選定し、
磁気テープとアルミニウム合金との摩擦特性におよぼす
含有成分、成分割合について研究した。その結果、Ｚｎ
の含有が［第１図（ｂ）、第２図（ｂ）１、耐テープ摩
耗性を向上させ、かつ、摩擦係数を小さくすることがわ
かった。このことは、ＺｎがＡｌ地に固溶することによ
って潤滑効果をもたらすことによると考えられ、このＺ
ｏの外にＰｂ、Ｓｎの低融、α金属も同様の効果を示す
がｐｂ％ＳｎはＡｌに殆んど固溶しないので、耐蝕性を
阻害することになるのでＺｎと代替はできない。そして
、Ｓｉ含有量が比較的少なくてちＺｎを含有させること
により、上記の効果か得られるので、工具寿命に対して
問題かあるＳ１含有量を抑えることができ、その結果、
工具寿命を長くし、かつ、耐テープ摩耗性に優れ、摩擦
係数の小さい磁気テープ接触部品用のアルミニウム合金
としては最適のものである。

［実施例１ 本発明に係る磁気テープ接触部品用アルミニウム合金の
実施例を説明する。

実施例 ＠１表に本発明に係る磁気テープ接触部品用アルミニウ
ム合金（本発明合金という。）、比較合金、従来合金の
含有成分および成分割合と各種の試験結果について示し
である。

（試験法） （１）耐テープ摩耗性 市販のＶＴＲ用磁気テープに円筒試験片を接触回転させ
摩耗量を測定した。なお、接触面のテープ磁粉が剥離し
ないようにテープ送り装置により調整した。

耐テープ摩耗　：ＷＳ テスト前の試験片の平均粗さ　：　　Ｒａｏ（μ）テス
ト後の試験片の平均粗さ　：　　Ｒａ、（μ）ＷＳ＝Ｒ
ａ、−Ｒａ。

（２）動摩擦係数 円筒試験片に巻付は角９０°で市販のＶＴＲ用磁気テー
プを通張カフ０ｇの負荷をかけて走行させ、作用荷重を
測定し、動摩擦係数を測定した。

（３）変形能 一定直径、一定高さの円筒試験片を落槌法で変形させ、
割れの発生する加工率を限界加工率とした。

この第２表から明らかであるが、本発明合金は、比較合
金および従来合金に比して、耐テープ摩耗性に優れてお
１）、かつ、摩擦係数が小さく、機械的性質においても
優れていることがわかる。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明に係る磁気テープ接触部品
用アルミニウム合金は上記の！Ａ戊を有しているもので
あるか１耐テープ摩耗性に優れ、摩擦係数が小さく、切
削性にも優れ、がっ、高品質画像が得られるという優れ
た効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は耐テープ摩耗性と摩擦係数とＳｉ
およびＺｎとの関係を示す図である。 ＝　　：　　さ　　Ｂ 慧鯵−り胸 医 菩　　−さ　　３ ％　ＡｔＡ−４４’”１ 一 文　　　　ｃＱ、（’Ｊ　　　　　−。 ロ　　　　ｏ　　　　　６　　　　０ ２貫築♀に

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｚｎ０．２〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ１．０〜４．５
   ｗｔ％、Ｃｕ２．０〜５．０ｗｔ％、Ｍｇ０．２〜１．
   ５ｗｔ％を含有し、残部実質的にＡｌよりなることを特
   徴とする磁気テープ接触部品用アルミニウム合金。
2. （２）Ｚｎ０．２〜１．５ｗｔ％、Ｓｉ１．０〜４．５
   ｗｔ％、Ｃｕ２．０〜５．０ｗｔ％、Ｍｇ０．２〜１．
   ５ｗｔ％を含有し、かつ、 Ｆｅ０．７ｗｔ％以下、Ｍｎ０．７ｗｔ％以下の１種或
   いは２種 を含有し、さらに、 Ｔｉ０．２ｗｔ％以下、Ｚｒ０．２ｗｔ％以下の１種或
   いは２種 を含有し、残部実質的にＡｌよりなることを特徴とする
   磁気テープ接触部品用アルミニウム合金。