JPS6227542A - 磁気テ−プ摺動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〕 本発明は十分な表面硬さと耐摩耗性を有し、かなり複雑
な形状まで冷間鍛造が可能で、切削仕上面が良好な磁気
テープ摺動部品用アルミニウム合金に関するものである
。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来、磁気テープ摺動部品用としては、主としてＡＣ５
Ａ、ＡＣａＡと言った鋳物合金及び２２１８押出棒及び
２２１８鋳造棒が用いられて来た。しかしこれらのアル
ミニウム合金で造られた磁気テープ摺動部品には何れも
製造上又は製品の性能上に多少の問題がある。

すなわちＡＣ５ＡやＡＣａＡの鋳物合金の場合は、磁気
テープ摺動面に当る切削加工面に、引は巣や粗大な晶出
物に起因する表面欠陥が発生し、テープ走行時に磁性粉
の付着が多い。また２２１８押出棒や２２１８鋳造棒の
場合は、切削加工性があまり良くなくコスト高になる傾
向がある。

さらにＶＴＲ機器の最近の進歩により、従来の機種に加
え、軽量小型高性能型への移行（たとえばｇミリムービ
ー・タイプなど）が検討されており、そのためにはテー
プ摺動部で磁気テープと摺動部品の相対速度を早める必
要もあり、従来合金の耐摩耗性では対応できない傾向に
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこれに鑑み種々の研究の結果、十分な表面硬さ
と耐摩耗性を有し、かなシ複雑な形状まで冷間鍛造が可
能で、切削仕上面が良好な磁気テ−プ摺動部品用アルミ
ニウム合金を開発したもので、Ｃｕ　　ｏ、　５−５．
　Ｏｗｔ　％　　（％は以下ｗｔ％を示す）Ｆａ０．１
〜１．０％、５ｉ６−１０％、Ｍｇ０．５−２．０予、
Ｃｒ０．１−０．５％と更にＰし、Ｂｉ　％Ｓｎのうち
何れか１種又は２種以上を合計０５〜２．０壬とを含み
、必要に応じてＮｉ０．５〜２．０チを含有し、残部Ｍ
と通常の不純物からなるものである。

〔作　用〕

即ち本発明はｔｕ　Ｋ　Ｓ　ｉ　及びＭｇを添加するこ
とにより強度を高めると同時にＭｇ、Ｓｉを作るに必要
なＳｌ量より、かなり過剰に８１　を添加して共晶Ｓ１
　を形成させて耐摩耗性の改善をはかり、その上Ｃｕ、
Ｆｅ及びＣｒ　を添加してさらに耐摩耗性を向上させ、
一方、切削性を改善して良好な切削仕上面を得るために
Ｐ６％Ｂｉ　、Ｓｎの何れか１種又は２種以上を添加し
た。また高性能磁気テープ摺動部品の場合、多少温度上
昇を伴うので、その場合にはＮ１　を添加して安定した
耐摩耗性を得る効果がある。ただし良好な耐摩耗性と良
好な切削仕上面を得るためには鋳造時にＮａ　、　Ｓｂ
　、　Ｓｒなどの微量添加により共晶Ｓｌ　の微細化を
はかる必要がある。しかもその共晶Ｓ１　微細化方法と
して、溶解終了時に溶湯温度を７００−８００℃に保ち
、歪、Ｓｂ、Ｓｒなどの微量添加により共晶Ｓｉ　の微
細化をはかった後にＭｇ　を添加することにより共晶Ｓ
ｉの微細化を推進し、鋳造開始直前に１）ｌ）、Ｂｉ又
はＳｎの添加を行い、Ｍｇ　などとの結合をおさえ、均
一微細に分散させることを特徴とする。

本発明合金において、各添加元素の含佇量を前記の如く
限定したのは下記の理由によるものである。即ちＣｕ　
は基地の強度を高める効果があり、共晶Ｓｉ　による耐
摩耗性改善の補助的役割をばたす。０５％未満では十分
な効果は得られず、５０チを越えると冷間鍛造性を低下
させる。Ｆｅ　は耐摩耗性を向上させるための必須元素
であり、０．１チ未満では効果が認められず、ＬＯ係を
越えると耐食性を低下させる。Ｓｌ　は強度及び耐摩耗
性を向上させる主要元素であり６チ未満では耐摩耗性が
従来合金と同等となり不十分であり、１０％を越えると
冷間鍛造性と切削仕上面を低下させる。

また冷間鍛造性、切削仕上面及び耐摩耗性を改善するた
めには、前述の方法で共晶Ｓｉ　の微細化をはかること
が必須条件である。ＭｇはＳｉ　　と結合して強度を高
めるだめの元素であり、０．５チ未満では効果が不十分
で、２０チを越えると冷間鍛造性を低下させる。Ｃｒは
耐摩耗性を改善するための必須元素であり、０１％未満
ではその効果が不十分で０５％を越えると、焼入感受性
を犬にするため強度を低下させる。Ｐ９．Ｂｉ及びＳｎ
は何れも切削仕上面を改善しそれぞれ単独又は２種以上
でも同様の効果を示すも、その合計量が０５％未満では
効果が小さく、２．０　％を越えると、強度及び耐食性
を低下させる。Ｎｉ　は温度上昇をした場合も耐摩耗性
を維持できる元素であり、０５％未満と ではその効果が不十分で、２．０係を越え亡羊の効果が
飽和するためである。従ってＸｌは品質要求の度合に応
じて添加すれば良い。

本発明合金は冷間鍛造が容易に出来ることが特徴の一つ
であり、冷間鍛造によυ析出粒子の分散が更に微細均一
となり、強度、耐摩耗性及び切削性が向上する。そして
所定の強度を得るために溶体化処理、焼入及び高温時効
を行うが、冷間鍛造により目的とする人品にほぼ近い形
状となっているので、寸法精度上問題となる所や、磁気
テープ摺動面に当る個所のみ切削加工を行うものである
。

〔実施例〕

次に本発明合金の実施例について説明する。、第１表に
示す本発明合金（Ｎα１〜７）、比較合金（ト４１１８
〜１０）及び従来合金（Ｎα１１〜１３）について下記
の方法により試験材を作成し冷間鍛造性、切削仕上面、
耐摩耗性、引張強さ及び耐食性を調べた。その結果を第
２表に示す。

冷間鍛造性 本発明合金Ｎα１〜７、比較合金随８〜１０及び従来合
金Ｎα１３については直径２．２０ｍｍの鋳造棒を５０
０℃の温度で１２時間均熱処理した後、１１００℃の温
度で直径６５Ｍの丸棒に押出加工したものを試験材とし
た。また従来合金Ｎ１１ｌｌ〜１２してついては直径６
５団の鋳造棒を試験材と（〜だ。

これらの試験材を用いて冷間鍛造により磁気テ注１従来
合金　Ｎα１１はＡＡ２２１ｇ相当　　　　　　　　　
へ慨 Ｉ　　　Ｎ（Ｌ１２はＡＡ　−Ｓｉ　−Ｃｕ系合金−ｒ
　　　Ｎα１３はＡＡ−Ｓｉ−ｐム−３ｎ系合金−プ摺
動部品に近い形状に加工し、割れ等の発生状況により鍛
造性を評価した。

切削仕上面、その他 冷間鍛造性の評価を実施完了した試験材を用い５　ＣＯ
’Ｃの二度で２４寺間溶体化処理した後水焼入し、続い
て１７０℃の温度で１０時間高温時効を行って試験料と
［７た。この等試験材について、切１；、’（：仕上面
、１尉辛耗外、引張強さ及び耐食性を調べた。。

切削仕上面は、磁気テープ摺動面にあたる個所をグーｆ
−〜′モン１′切削刃により鏡面仕上げし、最大表面あ
らさＲｍａｘを測定した。耐摩耗性は鏡面仕上げした試
験材を用いＶＴＲ用磁気テープによるテープ走行テス）
　１．　ＯＯ０時間の耐摩耗性の評価を実施した。ただ
し試験温度を２０℃と１１０℃の２種類とした。耐食性
は温度ＩＩＯ℃、湿度１００％の恒温恒湿雰囲気中に１
２日間保持し、その間の重量変化で評価した。

第２表から判る様に、本発明合金Ｎα１〜７は、比較合
金Ｎ（Ｌ　８〜１０及び従来合金Ｎα１１と１３と同等
以上の冷間鍛造性を示し、切削仕上面に関しては、従来
合金Ｎｌ１１２〜１３より良好な切削仕上面が得られる
。またテープとの耐摩耗性に関しては、従来合金Ｎ（１
１１〜１３よシはるかにすぐれた耐摩耗性を示す。そし
て引張強さ及び耐食性については本発明合金は従来合金
と同等かそれ以上の特性が得られる。これに対し、本発
明合金の組成範囲より外れる比較合金ＮＩＬ　ｇ及び９
の様にＣｒ　が無添加であったりｐ［＋　、Ｂｉ　、Ｓ
ｎのいずれもが無添加の場合には、切削仕上面の表面あ
らさが不十分なものとなり、一方、比較合金Ｎ［Ｌ　８
及び１０の様にＯｒ　が無添加及びＦｅ　の添加量が少
ない場合は、テープとの耐摩耗性が不十分である。

〔発明の効果〕

この様に本発明合金によれば、十分な表面硬さと耐摩耗
性を有し、かなり複雑な形状まで冷間鍛造が可能で、切
削仕上面が良好な磁気テープ摺動部品が得られ、その中
でも特に、切削仕上面が良好で、かつテープとの耐摩耗
性が良好なことが特徴である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）Ｃｕ０．５〜５．０ｗｔ％、Ｆｅ０．１〜１．０ｗ
   ｔ％、Ｓｉ６〜１０ｗｔ％、Ｍｇ０．５〜２．０ｗｔ％
   、Ｃｒ０．１〜０．５ｗｔ％と更にＰｂ、Ｂｉ、Ｓｎの
   うち何れか１種又は２種以上を合計０．５〜２．０ｗｔ
   ％とを含み、必要に応じてＮｉ０．５〜２．０ｗｔ％を
   含有し、残部Ａｌと通常の不純物からなる磁気テープ摺
   動部品用アルミニウム合金。