JPS6376857A - 鏡面加工用アルミニウム合金の製造方法 - 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 この発明は、鏡面切削、研摩等の鏡面加工を施して、例
えばポリゴンミラー、複写機用感光ドラム、磁気ディス
ク等の鏡面製品に使用されるアルミニウム合金の製造方
法に関する。

従来の技術 この種の用途のための素材としては、晶出物、非金属介
在物、ガス孔等の表面欠陥を派生する要因が限りなく除
去されたものであることが要求される。

従来、係る用途の鏡面加工用アルミニウム合金としては
、ＡΩ−Ｍｇ系のものが一般的に多く用いられており、
上記要請に対処するために、Ｆ　ｏ　ｓ　Ｓ　Ｉ等の固
溶されにくい元素をできるだけ含まない高純度地金を用
いて、晶出物を可及的に除去するものとし、また、溶湯
処理を充分に行うことによって非金属介在物やガス孔の
発生を抑制する方法等が採られていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、近時益々高精度化、高密度化への強い要
求から、表面欠陥の更なる完全な除去が要請されるに至
っている。

この種の鏡面加工用ＡΩ−Ｍｇ系アルミニウム合金に生
じる表面欠陥の主なものは、Ｍｇ２ＡΩ３の晶出物と、
その界面に存在する水素ガスであり、これらが表面欠陥
の大半を占める。

そこで、この発明は、このような欠陥発生の抑制のため
に、合金組成を所定範囲に規定しつつ、製造に際しての
均質化処理条件、熱間加工条件を所定範囲に制御するこ
とにより、従来品より更に一段と鏡面加工後の表面品質
の優れたものとなしうるアルミニウム合金を提供しよう
とするものである。

聞届点を解決する為の手段 この発明は、上記の目的において、Ｍｇ７２゜０〜６．
０％を含み、Ｃｕ　：　２．０％以下、Ｚｎ：１．０％
以下、Ｆａ：０．１％以下、Ｓｌ　：０．０５％以下、
その他の不純物元素の合計０゜２％以下にそれらの含有
量が規制され、残部が実質的にアルミニウムからなり、
かつ水素含有量が０．１５ｃｃ／１００ｇＡΩに調整さ
れたアルミニウム合金鋳塊を用い、該鋳塊を４００°Ｃ
以下の低い温度で均質化処理するか、またはしないで、
熱間加工前の予熱を、４００〜５５０℃で３０分以内の
範囲に行い、然るのち熱間加工を施すことを特徴とする
鏡面加工用アルミニウム合金の製造方法を要旨とする。

次に、上記限定事項についてそれぞれ説明する。

先ず合金組成の限定理由は次のとおりである。

Ｍｇは、切削性及び強度向上のために必須の元素であり
、その含有量が２．０％未満ではその効果がなく、６．
０％をこえると加工性が劣化する。最も好適な含有口は
、概ね３，５〜５％程度の範囲である。

Ｚｎ及びＣｕは、その含有によって構成刃先の低減効果
を示す。従って、それらの含有量は０．０１％程度以下
の範囲においてむしろ好ましいが、Ｚｎの場合それが１
．０％をこえ、ＣＵの場合それが２．０％をこえると、
耐食性の低下を招来し、かえって有害である。従って、
その許容含有量は、Ｚｎ　：　１．　０％以下、Ｃｕ：
２．０％以下に規定される。

Ｆｅ、Ｓｌおよびその他の不純物元素は、表面欠陥とな
る晶出物の生成を抑制する上から、可及的少ない合釘率
であることが好ましい。許容範囲として、Ｆｅは０．１
％以下、Ｓｉは０゜０５％以下、その他の不純物元素は
合計で０゜２％以下であり、これを超えると鋳造時に晶
出物を形成し、それが鏡面切削時に表面欠陥となり欠陥
面積率を増大する。

合金鋳塊における水素含有量は、ガス孔の発生を抑制す
るために可及的少ないものとすることが望ましく、溶湯
処理を充分に行うことによって少なくとも０．１５ｃｃ
／１００ｇＡＱ以下の範囲に制御することが必要である
。これを超えると、熱間加工時にガス孔を発生し、表面
欠陥面積率が増大し、この発明の所期目的を達成するこ
とができない。

製造工程は、鋳造、必要に応じての均質化処理、熱間加
工の順次的実施によるが、この発明においては、特に上
記均質化処理温度、及び熱間加工のための予熱条件が規
定される。

均質化処理温度は、これが４００℃をこえて高くなると
、固溶水素が粒界または晶出物界面に析出してくること
が判明した。従って、この発明においては、均質化処理
を行う場合にあっては、これを一般的な処理温度よりも
比較的低Ｌ１００℃以下、特に好適には３５０℃以下の
温度で行うものとし、あるいは均質化処理を行わないも
のとする。

熱間加工は、押出し、圧延等の加工を含むが、その熱間
加工前に行う予熱工程において、その予熱温度が４００
℃未満では変形抵抗が大きいために熱間加工を行うこと
が困難であるが、５５０℃を超えて高くすると、急激に
ガス孔が形成される傾向が見られる。従って、予熱温度
は上記の範囲で比較的低い温度に設定して行うことが好
ましく、特に４５０℃〜５００℃程度の範囲で予熱し、
然るのち所定の熱間加工を施すものとすることが望まし
い。また、予熱時間は、これも上記と同じ理由からでき
るだけ短い方が好ましく、３０分以内に設定することが
必要である。さもなければ、ガス孔の発生に基づく表面
欠陥面積率の増大を招く。

発明の効果 この発明によれば、ＡΩ−Ｍｇ系の合金をもってＭｇ２
／ｌａ晶出物、及びガス孔の発生を極めて低い水準に抑
制することができ、鏡面加工を施した場合の表面品質を
高度に向上しうる。

従って、これによって得られた合金を材料として、例え
ばポリゴンミラーを製作した場合、反射率９０％以上の
鏡面を有するものが得られ、また、アモルファスシリコ
ン感光体による複写機用感光ドラムに製作した場合、白
点等の欠陥を生じない画像特性の一段と向上したものが
得られ、更には磁気ディスク用基板としては、一層高密
度用のものに製作使用可能なものを得ることができる。

〔以下余　白〕

実施例 第　１　表　；　化学組成 上記第１表に示す各種化学組成の合金を溶解し、充分な
溶湯処理を行って６インチのビレットに鋳造した。この
各鋳塊の水素含有量は、第２表の左欄に示すとおりとし
た。

次いで上記ビレットを、第２表に示す均質化処理条件で
熱処理し、Ｎｏ、１の試料のみはこれを行わないで、熱
間処理のためにそれらを第２表に示す予熱条件で昇温ぜ
しめたのち、熱間加工としての押出し加工を行い、各種
供試材を得た。

そして、この各供試材を用いてその表面を常法に従って
鏡面切削し、その切削後の表面に存在する欠陥部分の表
面全体に占める割合、即ち欠陥面積率を測定した。その
結果を第２表の右欄に示す。なお、上記の欠陥は、主に
Ｍｇ２ＡΩ３晶出物とガス孔の共存したものであり、欠
陥面積率はそれらの合計で評価した。

第　２　表　：　製造条件及び性能 上記第２表に示されるように、この発明によって得られ
る鏡面加工用アルミニウム合金によれば、鏡面加工後の
欠陥面積率を、従来品相当の欠陥面積率を示す試料Ｎｏ
、４のものに較べて大きく低減し得るものであることを
確認し得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｍｇ：２．０〜６．０％を含み、Ｃｕ：２．０％以下、
   Ｚｎ：１．０％以下、Ｆｅ：０．１％以下、Ｓｉ：０．
   ０５％以下、その他の不純物元素の合計０．２％以下に
   それらの含有量が規制され、残部が実質的にアルミニウ
   ムからなり、かつ水素含有量が０．１５ｃｃ／１００ｇ
   Ａｌに調整されたアルミニウム合金鋳塊を用い、該鋳塊
   を４００℃以下の低い温度で均質化処理するか、または
   しないで、熱間加工前の予熱を、４００〜５５０℃で３
   ０分以内の範囲に行い、然るのち熱間加工を施すことを
   特徴とする鏡面加工用アルミニウム合金の製造方法。