JP2001047213A - Die casting method of magnesium alloy and die casting product - Google Patents

Die casting method of magnesium alloy and die casting product

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JP2001047213A
JP2001047213A JP2000152945A JP2000152945A JP2001047213A JP 2001047213 A JP2001047213 A JP 2001047213A JP 2000152945 A JP2000152945 A JP 2000152945A JP 2000152945 A JP2000152945 A JP 2000152945A JP 2001047213 A JP2001047213 A JP 2001047213A
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Japan
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magnesium alloy
mass
die
mold
magnesium
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JP2000152945A
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Japanese (ja)
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Kohei Kubota
耕平 久保田
Koichi Sato
光一 佐藤
Masaru Yamamoto
山本  優
Yoichi Nosaka
洋一 野坂
Yasuhisa Goto
泰久 後藤
Takeshi Doi
猛志 土井
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a die casting product suitable to car engine parts needing high temp. strength and room temp. strength and without developing hot- cracking, shrinkage-crack and shrinkage-hole by regulating the molten metal temperature, filling speed into a cavity and increasing pressure after filling, of magnesium alloy having specified ratios of Al, rare earth elements, Ca, Si, Mn to the respective specified ranges. SOLUTION: This die casting method is executed by using a cold chamber type die casting machine and casting the die casting product without developing the hot-creaking, shrinkage-crack and shrinkage-hole from the magnesium alloy composed of at least one kind selected from group of 1-10 mass % aluminum, 0.2-5 mass % rare earth elements, 0.02-5 mass % calcium and 0.2-10 mass % silicon, and <=1.5 mass % manganese and the balance magnesium with inevitable impurities. Then, the molten metal temp. of the magnesium alloy is held to 650-750 deg.C, the filling speed into the cavity is made to 1/100-10/100 sec and the increased pressure after filling is made to >=200 kgf/cm2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、室温強度及び高温
強度に優れたマグネシウム合金のダイカスト鋳造法及び
ダイカスト製品に関し、より詳しくは、自動車エンジン
部品などの軽量化において要請されている523K程度
までの高温でも十分な強度を有するマグネシウム合金の
ダイカスト鋳造法及びダイカスト製品に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die casting method and a die casting product of a magnesium alloy excellent in room temperature strength and high temperature strength, and more particularly, to about 523 K required for weight reduction of automobile engine parts and the like. The present invention relates to a die casting method and a die casting product of a magnesium alloy having sufficient strength even at a high temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年地球環境保全の意識の高まりから、
自動車の燃費向上の要請が強まり、自動車用軽量材料の
開発が強く求められようになってきた。マグネシウム合
金は現在実用されている金属材料の中で最も低密度であ
り、今後の自動車用軽量材料として強く期待されてい
る。現在、最も一般的に用いられているマグネシウム合
金はMg−Al−Zn−Mn系合金、例えば、AZ91
合金(Mg−9Al−0.7Zn−0.2Mn)、ある
いはAM50合金(Mg−5Al−0.2Mn)であ
り、これらの合金の鋳造技術等の周辺技術は完成段階に
あり、自動車軽量化にあたって先ずこの合金が検討され
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, awareness of global environmental conservation has increased,
The demand for improving the fuel efficiency of automobiles has increased, and the development of lightweight materials for automobiles has been strongly demanded. Magnesium alloys have the lowest density among currently used metal materials, and are expected to be used as lightweight materials for automobiles in the future. At present, the most commonly used magnesium alloy is a Mg-Al-Zn-Mn alloy, for example, AZ91.
Alloys (Mg-9Al-0.7Zn-0.2Mn) or AM50 alloys (Mg-5Al-0.2Mn). The peripheral technologies such as casting technology of these alloys are in the stage of completion, and in order to reduce the weight of automobiles First, this alloy is being studied.

【0003】しかし、これらの合金は393K以上では
強度が低下し、473K程度までの耐熱性・耐クリーブ
性が求められるエンジン部品等の用途に適さない。そこ
で、こうした用途に向けてシリコンを添加した合金、例
えばAS41合金(Mg−4Al−1Si−0.2M
n)、希土類元素を添加した合金、例えばAE42合金
(Mg−4Al−2RE−0.2Mn)が開発され、さ
らに最近にはカルシウムを添加した合金(特開平6−2
5790号公報)、カルシウムと希土類元素とを添加し
た合金(特開平6−200348号公報、特開平7−1
1347号公報)が開発、提案されるに至っている。
However, these alloys have reduced strength at 393K or higher, and are not suitable for applications such as engine parts which require heat resistance and cleave resistance up to about 473K. Therefore, alloys to which silicon is added for such applications, for example, AS41 alloy (Mg-4Al-1Si-0.2M
n), an alloy to which a rare earth element is added, for example, an AE42 alloy (Mg-4Al-2RE-0.2Mn) has been developed, and more recently, an alloy to which calcium has been added (Japanese Patent Laid-Open No. 6-2).
No. 5790), an alloy to which calcium and a rare earth element are added (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-200348, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1)
No. 1347) has been developed and proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】これらの合金はいずれ
も自動車エンジン部品で求められる473Kあるいは5
23K程度までの耐熱性・耐クリープ性を向上させた合
金であるが、一部を除き広く実用されるまでには至らな
かった。その理由は、これらの合金が熱間割れ、引け割
れ、引け巣を生じやすい上、酸化物の巻込み、また鋳物
表面の湯ジワの発生等の問題を有しているためである。
これらの原因は、シリコン、希土類元素、カルシウム等
は活性であるため酸化物を生じやすく、また粒界部分に
おいて化合物が生成するために熱間割れ、引け割れに対
する感受性が高いためと推測されるが、それ以上にこれ
らの問題を踏まえて対策を講じた鋳造条件が明らかにさ
れていなかったためである。
All of these alloys are 473K or 5K required for automobile engine parts.
Although the alloy has improved heat resistance and creep resistance up to about 23K, except for a part, it has not been widely used. The reason is that these alloys are liable to generate hot cracks, shrinkage cracks, shrinkage cavities, and have problems such as entrapment of oxides and generation of wrinkles on the casting surface.
It is presumed that these are caused by the fact that silicon, rare earth elements, calcium, etc. are active, so that oxides are easily generated, and compounds are generated in the grain boundary portion, so that they are highly sensitive to hot cracking and shrinkage cracking. This is because the casting conditions under which measures were taken based on these problems were not disclosed.

【0005】本発明はこのような従来技術の有する課題
に鑑みてなされたものであり、本発明は、高温強度と室
温強度の両方が要求される自動車エンジン部品の製造に
適した高温用マグネシウム合金から、コールドチャンバ
ー型ダイカスト機を用いて、熱間割れ、引け割れ、引け
巣のないダイカスト製品を鋳造するダイカスト鋳造法及
びダイカスト製品を提供することを課題にしている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the present invention provides a magnesium alloy for high temperature suitable for manufacturing automobile engine parts which require both high temperature strength and room temperature strength. Therefore, an object of the present invention is to provide a die casting method and a die casting product for casting a die casting product having no hot cracks, shrinkage cracks, and shrinkage cavities using a cold chamber type die casting machine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の課題
を達成するために種々検討を重ねた結果、特定合金組成
のマグネシウム合金から、コールドチャンバー型ダイカ
スト機を用いて、特定の鋳造条件下でダイカスト製品を
鋳造することにより、高温用マグネシウム合金の鋳造時
に従来発生していた熱間割れ、引け割れ、引け巣を防止
でき、酸化物の巻込み、また鋳物表面の湯ジワの発生等
の問題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various studies in order to achieve the above-mentioned object, and as a result, a magnesium alloy having a specific alloy composition has been subjected to a specific casting condition using a cold chamber type die casting machine. By casting a die-cast product underneath, it is possible to prevent hot cracks, shrinkage cracks and shrinkage cavities that have conventionally occurred when casting magnesium alloys for high temperatures, entrapment of oxides, generation of wrinkles on the casting surface, etc. The present inventors have found that the above problem can be solved and completed the present invention.

【0007】即ち、本発明のマグネシウム合金のダイカ
スト鋳造法は、 i)アルミニウム1〜10質量%、 ii)希土類元素0.2〜5質量%、カルシウム0.02
〜5質量%、及びケイ素0.2〜10質量%よりなる群
から選ばれた少なくとも1種、及び iii)マンガン1.5質量%以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金か
ら、コールドチャンバー型ダイカスト機を用いて、熱間
割れ、引け割れ、引け巣のないダイカスト製品を鋳造す
る方法において、 a)マグネシウム合金の溶湯温度を650〜750℃に
保持し、 b)キャビティへの充填速度を1/100〜10/10
0秒とし、且つ c)充填後の増圧を200kgf/cm2 以上とするこ
とを特徴とする。
That is, the die casting method of the magnesium alloy according to the present invention comprises: i) 1 to 10% by mass of aluminum, ii) 0.2 to 5% by mass of a rare earth element, and 0.02% of calcium.
At least one selected from the group consisting of -5% by mass, and 0.2-10% by mass of silicon; and iii) a magnesium alloy containing 1.5% by mass or less of manganese, with the balance being magnesium and unavoidable impurities. A method of casting a die-cast product having no hot cracks, shrinkage cracks or shrinkage cavities using a cold chamber type die-casting machine, comprising: a) maintaining a temperature of a molten magnesium alloy at 650 to 750 ° C .; Filling speed 1/100 to 10/10
0 seconds; and c) the pressure increase after filling is 200 kgf / cm 2 or more.

【0008】また、本発明のマグネシウム合金のダイカ
スト鋳造法は、 i)アルミニウム1〜10質量%、 ii)希土類元素0.2〜5質量%、カルシウム0.02
〜5質量%、及びケイ素0.2〜10質量%よりなる群
から選ばれた少なくとも1種、及び iii)マンガン1.5質量%以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金か
ら、コールドチャンバー型ダイカスト機を用いて、熱間
割れ、引け割れ、引け巣のないダイカスト製品を鋳造す
る方法において、 d)金型温度を150〜350℃に保持し、 e)ダイカスト鋳造品に引け割れを発生させ易いキャビ
ティ部位の金型の表面温度を周辺部と比較して10K以
上低下させ、 f)ダイカスト鋳造時の金型内の空気圧を100mmH
g以下にし、且つ g)金型内面に塗布する離型剤に対する添加剤として黒
鉛、BN、水ガラス、雲母、シリカゲル、水酸化マグネ
シウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少
なくとも一種を用いることを特徴とする。
Further, the die casting method of the magnesium alloy of the present invention comprises the following steps: i) 1 to 10% by mass of aluminum; ii) 0.2 to 5% by mass of a rare earth element;
At least one selected from the group consisting of -5% by mass, and 0.2-10% by mass of silicon; and iii) a magnesium alloy containing 1.5% by mass or less of manganese, with the balance being magnesium and unavoidable impurities. A method of casting a die-cast product having no hot cracks, shrinkage cracks or shrinkage cavities by using a cold-chamber type die-casting machine. D) Maintaining the mold temperature at 150 to 350 ° C .; The surface temperature of the mold in the cavity where cracks are likely to occur is reduced by 10 K or more compared with the peripheral part. F) The air pressure in the mold during die casting is reduced to 100 mmH.
g) and g) at least one selected from the group consisting of graphite, BN, water glass, mica, silica gel, magnesium hydroxide and magnesium oxide as an additive to the mold release agent applied to the inner surface of the mold. And

【0009】更に、本発明のマグネシウム合金のダイカ
スト鋳造法は、 i)アルミニウム1〜10質量%、 ii)希土類元素0.2〜5質量%、カルシウム0.02
〜5質量%、及びケイ素0.2〜10質量%よりなる群
から選ばれた少なくとも1種、及び iii)マンガン1.5質量%以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金か
ら、コールドチャンバー型ダイカスト機を用いて、熱間
割れ、引け割れ、引け巣のないダイカスト製品を鋳造す
る方法において、 h)マグネシウム合金溶湯の表面に燃焼・酸化防止保護
雰囲気を形成した密閉型の溶解炉を用い、且つ i)マグネシウム合金溶湯の汲出しを、該合金溶湯の表
面から100mm以上離れた位置から行うことによりマ
グネシウム合金溶湯の酸化を抑制し、溶湯の流動性を改
善し、酸化物の巻き込み、湯ジワの発生を抑制すること
を特徴とする。
Further, the die casting method of the magnesium alloy of the present invention comprises the following steps: i) 1 to 10% by mass of aluminum; ii) 0.2 to 5% by mass of a rare earth element;
At least one selected from the group consisting of -5% by mass, and 0.2-10% by mass of silicon; and iii) a magnesium alloy containing 1.5% by mass or less of manganese, with the balance being magnesium and unavoidable impurities. A method of casting a die-cast product having no hot cracks, shrinkage cracks or shrinkage cavities by using a cold-chamber type die-casting machine. H) A closed type melting in which a protective atmosphere for preventing combustion and oxidation is formed on the surface of the magnesium alloy melt. Using a furnace, and i) pumping out the magnesium alloy melt from a position at least 100 mm from the surface of the alloy melt to suppress oxidation of the magnesium alloy melt, improve the fluidity of the melt, It is characterized in that entrainment and generation of hot water wrinkles are suppressed.

【0010】また、本発明のマグネシウム合金のダイカ
スト鋳造法は、 i)アルミニウム1〜10質量%、 ii)希土類元素0.2〜5質量%、カルシウム0.02
〜5質量%、及びケイ素0.2〜10質量%よりなる群
から選ばれた少なくとも1種、及び iii)マンガン1.5質量%以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金か
ら、コールドチャンバー型ダイカスト機を用いて、熱間
割れ、引け割れ、引け巣のないダイカスト製品を鋳造す
る方法において、 a)マグネシウム合金の溶湯温度を650〜750℃に
保持し、 b)キャビティへの充填速度を1/100〜10/10
0秒とし、且つ c)充填後の増圧を200kgf/cm2 以上とする射
出条件と d)金型温度を150〜350℃に保持し、 e)ダイカスト鋳造品に引け割れを発生させ易いキャビ
ティ部位の金型の表面温度を周辺部と比較して10K以
上低下させ、 f)ダイカスト鋳造時の金型内の空気圧を100mmH
g以下にし、且つ g)金型内面に塗布する離型剤に対する添加剤として黒
鉛、BN、水ガラス、雲母、シリカゲル、水酸化マグネ
シウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少
なくとも一種を用いる金型条件と、 h)マグネシウム合金溶湯の表面に燃焼・酸化防止保護
雰囲気を形成した密閉型の溶解炉を用い、且つ i)マグネシウム合金溶湯の汲出しを、該合金溶湯の表
面から100mm以上離れた位置から行うことによりマ
グネシウム合金溶湯の酸化を抑制し、流動性を改善し、
酸化物の巻き込み、湯ジワの発生を抑制するマグネシウ
ム合金の溶解条件とからなる3種の条件の内の任意の2
種又は3種の条件を併用してダイカスト鋳造することを
特徴とする。
Further, the die casting method of the magnesium alloy according to the present invention comprises: i) 1 to 10% by mass of aluminum; ii) 0.2 to 5% by mass of a rare earth element;
At least one selected from the group consisting of -5% by mass, and 0.2-10% by mass of silicon; and iii) a magnesium alloy containing 1.5% by mass or less of manganese, with the balance being magnesium and unavoidable impurities. A method of casting a die-cast product having no hot cracks, shrinkage cracks or shrinkage cavities using a cold chamber type die-casting machine, comprising: a) maintaining a temperature of a molten magnesium alloy at 650 to 750 ° C .; Filling speed 1/100 to 10/10
0) and c) Injection conditions for increasing the pressure after filling to 200 kgf / cm 2 or more; d) Maintaining the mold temperature at 150 to 350 ° C .; e) Cavities that easily cause cracks in the die-cast products The surface temperature of the mold at the site is reduced by 10 K or more compared with the surrounding area. F) The air pressure in the mold during die casting is reduced to 100 mmH.
g) Mold conditions using at least one selected from the group consisting of graphite, BN, water glass, mica, silica gel, magnesium hydroxide and magnesium oxide as an additive to a mold release agent applied to the inner surface of the mold. And h) using a closed melting furnace in which a protective atmosphere for preventing combustion and oxidation is formed on the surface of the molten magnesium alloy, and i) pumping out the molten magnesium alloy from a position at least 100 mm away from the surface of the molten alloy. By suppressing the oxidation of the magnesium alloy melt by improving the flowability,
Any two of the three conditions consisting of magnesium alloy dissolution conditions for suppressing entrapment of oxides and generation of hot water wrinkles
It is characterized by die casting using a combination of three or three kinds of conditions.

【0011】更に、本発明のダイカスト製品は、上記の
何れかのダイカスト鋳造法で製造できる、熱間割れ、引
け割れ、引け巣のないマグネシウム合金ダイカスト製品
である。なお、本発明において、ダイカスト製品とは、
ダイカスト部品も含むものである。
Further, the die-cast product of the present invention is a magnesium alloy die-cast product which can be produced by any one of the above-mentioned die-casting methods and has no hot crack, shrinkage crack or shrinkage cavity. Incidentally, in the present invention, the die-cast product,
Die casting parts are also included.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のダイカスト鋳造
法で用いるマグネシウム合金の組成、ダイカスト鋳造法
における射出条件、金型条件、マグネシウム合金の溶解
条件等を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The composition of a magnesium alloy used in the die casting method of the present invention, injection conditions, die conditions, melting conditions of the magnesium alloy, and the like in the die casting method will be described in detail below.

【0013】本発明のダイカスト鋳造法で用いるマグネ
シウム合金は、 i)アルミニウム1〜10質量%、 ii)希土類元素0.2〜5質量%、カルシウム0.02
〜5質量%、及びケイ素0.2〜10質量%よりなる群
から選ばれた少なくとも1種、及び iii)マンガン1.5質量%以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金であ
り、例えば、Mg−5Al−2Ca−2RE−0.2M
n、Mg−5Al−4Ca−0.2Mn、Mg−5Al
−4RE−0.2Mn、Mg−5Al−8Si−0.2
Mn、Mg−9Al−2RE−1Si−0.05Ca−
0.02Mn、Mg−5Al−0.5RE−0.1Si
−0.1Ca−0.02Mn、Mg−2Al−2Ca−
0.2Mn等を用いることができる。
The magnesium alloy used in the die casting method of the present invention comprises: i) 1 to 10% by mass of aluminum, ii) 0.2 to 5% by mass of a rare earth element, and 0.02% of calcium.
-5% by mass, and at least one selected from the group consisting of silicon 0.2-10% by mass, and iii) a magnesium alloy containing manganese 1.5% by mass or less, with the balance being magnesium and unavoidable impurities. Yes, for example, Mg-5Al-2Ca-2RE-0.2M
n, Mg-5Al-4Ca-0.2Mn, Mg-5Al
-4RE-0.2Mn, Mg-5Al-8Si-0.2
Mn, Mg-9Al-2RE-1Si-0.05Ca-
0.02Mn, Mg-5Al-0.5RE-0.1Si
-0.1Ca-0.02Mn, Mg-2Al-2Ca-
0.2 Mn or the like can be used.

【0014】本発明のダイカスト鋳造法においてはコー
ルドチャンバー型ダイカスト機を使用する。本発明にお
いてコールドチャンバー型ダイカスト機を使用する理由
は、ホットチャンバー型ダイカスト機では鉄製である射
出部材が溶湯に浸漬されるために、鉄との親和力の高い
希土類元素、カルシウムを含む合金とは反応し、プラン
ジャーとスリーブとの固着などの諸問題が発生し易いた
めである。特に、アルミニウム含量の低い領域、例えば
アルミニウム含量が2〜6質量%のマグネシウム合金が
使用されることが多く、この場合に鋳造温度を650℃
以上にすると、ホットチャンバー型ダイカスト機では一
般に鋳造が困難になってしまう。
In the die casting method of the present invention, a cold chamber type die casting machine is used. The reason for using the cold chamber type die casting machine in the present invention is that in the hot chamber type die casting machine, since the injection member made of iron is immersed in the molten metal, the rare earth element having a high affinity for iron, reacts with the alloy containing calcium. However, this is because problems such as sticking of the plunger to the sleeve are likely to occur. Particularly, a magnesium alloy having a low aluminum content, for example, a magnesium alloy having an aluminum content of 2 to 6% by mass is often used.
In this case, casting is generally difficult in a hot chamber type die casting machine.

【0015】本発明のダイカスト鋳造法における射出条
件として溶湯温度がある。溶解炉中の溶湯温度が650
℃未満の場合には流動性が低下して金型への充填性に問
題が生じる。一方、750℃を越えると溶湯保持時に発
火の危険性が増し、また溶湯から凝固に至る間の収縮率
が増大するために熱間割れや引け割れが発生しやすくな
る。従って、合金の溶湯温度は650〜750℃、望ま
しくは650〜710℃に保持する必要がある。
Injection conditions in the die casting method of the present invention include a molten metal temperature. Melt temperature in melting furnace is 650
If the temperature is lower than ℃, the fluidity is reduced and there is a problem in the filling property to the mold. On the other hand, if the temperature exceeds 750 ° C., the danger of ignition at the time of holding the molten metal increases, and the shrinkage rate from the molten metal to the solidification increases, so that hot cracks and shrinkage cracks easily occur. Therefore, the temperature of the molten alloy must be maintained at 650 to 750 ° C, preferably 650 to 710 ° C.

【0016】本発明のダイカスト鋳造法における射出条
件としてキャビティへの充填速度がある。一般にマグネ
シウム合金は凝固潜熱が小さいため射出速度を高くする
ことが推奨されている。本発明で用いるマグネシウム合
金では特に凝固が相対的に遅れる粒界部分において化合
物が生成することで割れが生じ易いため、鋳物全領域に
鋳造圧力を必ず加える必要がある。そのため鋳造速度と
金型からの冷却とのバランスが考慮されるべきであり、
経験的には金型キャティ内への充填速度を1/100〜
10/100秒、望ましくは1/100〜5/100秒
にすることが必要条件である。そのような条件を満足す
るためには、射出速度を2m/sec以上、望ましくは
3.5m/sec以上にするか、ゲート速度を30m/
sec以上、望ましくは50m/sec以上にする。金
型キャティ内への充填速度が10/100秒よりも遅い
場合には、充填性(充填不良)か熱間割れ性のいずれか
の点において問題が生じる。
Injection conditions in the die casting method of the present invention include a cavity filling speed. In general, magnesium alloys have a low latent heat of solidification, so it is recommended to increase the injection speed. In the magnesium alloy used in the present invention, a compound is likely to be generated at a grain boundary portion where solidification is relatively delayed, so that cracks easily occur. Therefore, casting pressure must be applied to the entire casting. Therefore, the balance between casting speed and cooling from the mold should be considered,
Empirically, the filling speed in the mold catty is 1 / 100-
It is a necessary condition that the time is set to be 10/100 seconds, preferably 1/100 to 5/100 seconds. In order to satisfy such a condition, the injection speed is set to 2 m / sec or more, preferably 3.5 m / sec or more, or the gate speed is set to 30 m / sec.
sec or more, preferably 50 m / sec or more. When the filling speed into the mold catty is lower than 10/100 seconds, a problem occurs in either the filling property (poor filling) or the hot cracking property.

【0017】本発明のダイカスト鋳造法における射出条
件として充填後の増圧がある。金型キャビティ内への充
填後直ちにさらに増圧をかけて、充填不良を防止し、凝
固、冷却時の熱間割れ、引け割れの発生を抑制しなけれ
ばならない。この時の増圧条件は200kgf/cm2
以上、望ましくは400kgf/cm2 以上である。か
かる増圧を加えない場合には、充填不良が生じたり、鋳
物の肉厚変化部の全域にわたって割れが発生したりす
る。
Injection conditions in the die casting method of the present invention include pressure increase after filling. Immediately after filling into the mold cavity, the pressure must be further increased to prevent poor filling, and to suppress the occurrence of hot cracking and shrinkage cracks during solidification and cooling. The pressure increasing condition at this time was 200 kgf / cm 2
As described above, it is desirably 400 kgf / cm 2 or more. If such pressure increase is not applied, poor filling occurs or cracks occur over the entire area of the casting where the thickness changes.

【0018】以上のダイカスト射出条件は互いに関連し
ており、これらの条件の一つが欠けてもマグネシウム合
金の健全な薄肉鋳物を得ることができない。逆に言え
ば、これらの3種の射出条件、即ち、 a)マグネシウム合金の溶湯温度を650〜750℃に
保持し、 b)キャビティへの充填速度を1/100〜10/10
0秒とし、且つ c)充填後の増圧を200kgf/cm2 以上とすると
いう条件を満足することにより、熱間割れ、引け割れ、
引け巣のないマグネシウム合金ダイカストを鋳造するこ
とができる。
The above-described die casting injection conditions are related to each other, and even if one of these conditions is missing, a sound thin cast of a magnesium alloy cannot be obtained. Conversely, these three injection conditions, namely: a) maintaining the temperature of the molten magnesium alloy at 650 to 750 ° C., and b) reducing the filling rate of the cavity to 1/100 to 10/10
0 seconds, and c) satisfying the condition that the pressure increase after filling is 200 kgf / cm 2 or more,
Magnesium alloy die casting without shrinkage cavities can be cast.

【0019】本発明のダイカスト鋳造法における金型条
件として金型温度がある。金型温度が150℃未満の場
合には、経験的に溶湯の充填性に支障をきたすか、充填
できた場合でも湯ジワなどの表面性に問題を生じる。ま
た、350℃を越える場合には、凝固速度が遅れるため
に引け割れ、熱間割れが生じやすくなる。従って、金型
温度を150〜350℃、望ましくは180〜280℃
に保持する。
The mold temperature in the die casting method of the present invention is a mold temperature. When the mold temperature is lower than 150 ° C., the filling property of the molten metal is empirically hindered, or even if the filling can be performed, there is a problem in the surface properties such as hot water wrinkles. On the other hand, when the temperature exceeds 350 ° C., shrinkage cracks and hot cracks are likely to occur due to a slow solidification rate. Therefore, the mold temperature is set to 150 to 350 ° C, preferably 180 to 280 ° C.
To hold.

【0020】本発明のダイカスト鋳造法における金型条
件として局部冷却がある。鋳物の形状によっては、肉厚
の急変部等形状的に割れが発生しやすい部位がある。こ
のような場合には、上記の全体的な金型温度の制御に加
えて局部的な温度制御が必要となる。この温度制御のた
めには、金型の必要部位に冷媒用通路を設けておき、そ
の通路に水、油、空気等の冷媒を流して局部冷却する方
法や、金型を開いた時点で離型剤や空気の吹付けにより
局部冷却する方法等があるが、いずれにせよ金型の局部
冷却を必要とする部位の表面温度を周辺の表面温度より
10K以上、望ましくは20K以上冷却して、引け割れ
の発生し易い部位を優先的に凝固させて引け割れを防止
することが必要である。
In the die casting method of the present invention, a mold condition is local cooling. Depending on the shape of the casting, there are portions where cracks are likely to occur in shape, such as a sudden change in thickness. In such a case, local temperature control is required in addition to the overall mold temperature control described above. In order to control the temperature, a coolant passage is provided at a necessary portion of the mold, and a coolant such as water, oil, air, or the like is passed through the passage to locally cool the mold, or the mold is opened when the mold is opened. There is a method of locally cooling by spraying a molding agent or air, but in any case, the surface temperature of a part of the mold requiring local cooling is cooled by 10 K or more, preferably 20 K or more from the surrounding surface temperature, It is necessary to preferentially solidify a portion where a crack is likely to occur to prevent a crack.

【0021】本発明のダイカスト鋳造法における金型条
件として金型内の減圧がある。キャビティ内への溶湯の
充填を助け、同時に金型内の空気による溶湯の流動の乱
れを防止するためには金型内の減圧が必要である。この
目的を達成するためには、溶湯の射出時の金型内の空気
圧を100mmHg以下、望ましくは50mmHg以下
にする必要がある。
The die conditions in the die casting method of the present invention include a reduced pressure in the die. In order to assist the filling of the molten metal into the cavity and at the same time prevent the flow of the molten metal from being disturbed by air in the die, depressurization in the die is necessary. In order to achieve this object, the air pressure in the mold at the time of injecting the molten metal needs to be 100 mmHg or less, preferably 50 mmHg or less.

【0022】本発明のダイカスト鋳造法における金型条
件として金型内面に塗布する離型剤がある。凝固させる
ための冷却条件に関しては、金型の温度条件だけではな
く、離型剤による保温効果により凝固を遅らせて鋳造圧
力を効かせることができる。この目的を達成するために
は、離型剤の添加剤として黒鉛、BN、水ガラス、雲
母、シリカゲル、水酸化マグネシウム及び酸化マグネシ
ウムからなる群から選ばれる少なくとも一種を用いるこ
とが有効である。
The mold conditions in the die casting method of the present invention include a release agent applied to the inner surface of the mold. Regarding the cooling condition for solidification, not only the temperature condition of the mold but also the casting pressure can be made effective by delaying the solidification by the heat retaining effect of the release agent. In order to achieve this object, it is effective to use at least one selected from the group consisting of graphite, BN, water glass, mica, silica gel, magnesium hydroxide and magnesium oxide as an additive of the release agent.

【0023】以上の金型条件は互いに関連しているが、
金型温度が特に重要である。ダイカスト鋳造品に引け割
れを発生させ易いキャビティ部位が存在しない場合に
は、局部冷却は不要であり、この場合には局部冷却は本
発明の構成要件から除かれる。キャビティ形状、ダイカ
スト製品形状により、金型内の減圧及び離型剤の添加剤
は必ずしも必要な要件ではないが、このような構成要件
を併用することにより一層良好な結果が得られるので好
ましい。
The above mold conditions are related to each other,
Mold temperature is particularly important. If there is no cavity site in the die-cast product that is susceptible to cracking, local cooling is not required, in which case local cooling is excluded from the requirements of the present invention. Depending on the shape of the cavity and the shape of the die-cast product, the pressure reduction in the mold and the additive of the release agent are not necessarily required. However, it is preferable to use such constituents in combination, since better results can be obtained.

【0024】本発明においては、これらの4種の金型条
件、即ち、 d)金型温度を150〜350℃に保持し、 e)ダイカスト鋳造品に引け割れを発生させ易いキャビ
ティ部位の金型の表面温度を周辺部と比較して10K以
上低下させ、 f)ダイカスト鋳造時の金型内の空気圧を100mmH
g以下にし、且つ g)金型内面に塗布する離型剤に対する添加剤として黒
鉛、BN、水ガラス、雲母、シリカゲル、水酸化マグネ
シウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少
なくとも一種を用いるという条件を満足することによ
り、熱間割れ、引け割れ、引け巣のないマグネシウム合
金ダイカストを鋳造することができる。
In the present invention, these four types of mold conditions, namely, d) the mold temperature is maintained at 150 to 350 ° C., and e) the mold at the cavity portion where cracks are easily generated in the die-cast product. The surface temperature of the mold is reduced by 10K or more compared with the peripheral part. F) The air pressure in the mold at the time of die casting is reduced to 100 mmH.
g) and g) at least one selected from the group consisting of graphite, BN, water glass, mica, silica gel, magnesium hydroxide and magnesium oxide as an additive to a mold release agent applied to the inner surface of the mold. Satisfaction makes it possible to cast a magnesium alloy die-cast free of hot cracks, shrinkage cracks and shrinkage cavities.

【0025】本発明で用いるマグネシウム合金は希土類
元素、カルシウム及びケイ素の何れか1種又は2種以上
を含み、これらの元素はいずれも活性であるのでマグネ
シウム合金の燃焼性、酸化性を増大させる。それで、本
発明のダイカスト鋳造法におけるマグネシウム合金の溶
解条件としてマグネシウム合金溶湯の表面に対して燃焼
・酸化防止保護雰囲気を設けることがある。この目的
で、マグネシウム合金溶湯の表面に燃焼・酸化防止保護
雰囲気を形成した密閉型の溶解炉を用いる。燃焼・酸化
防止保護雰囲気としては、例えば、SF6 及びSO2
少なくとも1種を乾燥空気、CO2 、N2 等の気体中に
0.1体積%以上の濃度で添加したもの、或いはAr、
CO2 、He、Ne、N2 、乾燥空気などの、マグネシ
ウム合金溶湯に対して不活性な気体を挙げることがで
き、これらをマグネシウム合金溶湯の表面に流通させ
る。解放型の溶解炉ではマグネシウム合金溶湯の酸化が
あり、その酸化で生じる酸化物の巻き込みや、流動性の
悪化がある。
The magnesium alloy used in the present invention contains one or more of rare earth elements, calcium and silicon, and all of these elements are active and thus increase the flammability and oxidizability of the magnesium alloy. Therefore, as a melting condition of the magnesium alloy in the die casting method of the present invention, a protective atmosphere for preventing combustion and oxidation may be provided on the surface of the molten magnesium alloy. For this purpose, a closed melting furnace is used in which a protective atmosphere for preventing combustion and oxidation is formed on the surface of the molten magnesium alloy. As the combustion / oxidation prevention protective atmosphere, for example, a gas in which at least one of SF 6 and SO 2 is added to a gas such as dry air, CO 2 , and N 2 at a concentration of 0.1% by volume or more, or Ar,
Inert gases such as CO 2 , He, Ne, N 2 , and dry air can be given to the magnesium alloy melt, and these are circulated on the surface of the magnesium alloy melt. In the open type melting furnace, the magnesium alloy melt is oxidized, and the oxidization generated by the oxidation causes entrapment of the oxide and deterioration of the fluidity.

【0026】コールドチャンバー型ダイカスト機を用い
てダイカスト鋳造を実施する場合には、溶解炉から溶湯
を汲み出してコールドチャンバー型ダイカスト機のスリ
ーブ部まで運ぶ必要がある。この溶湯の汲み出しを溶湯
の表面部から実施すると、酸化物やドロスが巻き込まれ
る恐れがある。
When carrying out die casting using a cold chamber type die casting machine, it is necessary to pump out molten metal from a melting furnace and carry it to a sleeve portion of the cold chamber type die casting machine. If the melt is pumped out from the surface of the melt, oxides and dross may be entrained.

【0027】本発明のダイカスト鋳造法におけるマグネ
シウム合金の溶解条件として、溶湯の汲出しを、酸化物
の浮遊する表面部を避けるため、表面から100mm以
上離れた位置からチューブを用いて行って酸化物の巻き
込みを防止する。また、金属間化合物等が堆積する底か
ら100mm以上離れた位置から行って金属間化合物等
の巻き込みを防止することが望ましい。ここで言うチュ
ーブとはサイホンやメカポンプ等の自動給湯装置の汲み
だし部のチューブも含むものである。
As a condition for dissolving the magnesium alloy in the die casting method of the present invention, the molten metal is pumped out from a position at least 100 mm away from the surface using a tube in order to avoid the surface portion where the oxide floats. To prevent entanglement. In addition, it is preferable to prevent the entrainment of the intermetallic compound or the like by performing from a position 100 mm or more from the bottom where the intermetallic compound or the like is deposited. The term "tube" used herein includes a tube in a pumping section of an automatic water heater such as a siphon or a mechanical pump.

【0028】本発明のダイカスト鋳造法におけるマグネ
シウム合金の溶解条件として、溶解ポットの表面被覆が
ある。マグネシウム合金溶湯は鉄との反応性が活発であ
り、またポット表面と溶湯と空気との接触部での溶湯の
酸化が活発であるため、溶解ポットの表面に、特に溶湯
表面部と接するポット表面部にアルミニウムめっきする
か、BN,TiNを塗布あるいは溶射するか、或いはそ
の両方を行って、マグネシウム合金溶湯と鉄との反応を
抑制し、ポットと溶湯との濡れ性を下げ、ポットと溶湯
との接触部での溶湯の酸化を抑制する。
As a condition for melting the magnesium alloy in the die casting method of the present invention, there is a surface coating of a melting pot. The molten magnesium alloy has a high reactivity with iron and the active oxidation of the molten metal at the pot surface and the contact area between the molten metal and the air. Therefore, the surface of the molten pot, especially the surface of the pot in contact with the molten metal surface The part is plated with aluminum, BN or TiN is applied or sprayed, or both are performed to suppress the reaction between the magnesium alloy melt and iron, reduce the wettability between the pot and the melt, and reduce the pot and the melt. Suppresses the oxidation of the molten metal at the contact portion.

【0029】以上のマグネシウム合金の溶解条件は互い
に関連しているが、溶湯の汲出しを上記のように実施す
ることにより酸化物の巻き込みが防止されるので、ポッ
トの表面被覆は必須ではない。しかし、このような構成
要件を併用することにより一層良好な結果が得られるの
で好ましい。
Although the above-described melting conditions of the magnesium alloy are related to each other, the surface coating of the pot is not essential because the entanglement of the oxide is prevented by performing the pumping of the molten metal as described above. However, it is preferable to use such constituents in combination, since better results can be obtained.

【0030】本発明においては、これらの金型条件、即
ち、 h)マグネシウム合金溶湯の表面に燃焼・酸化防止保護
雰囲気を形成した密閉型の溶解炉を用い、 i)マグネシウム合金溶湯の汲出しを、該合金溶湯の表
面から100mm以上離れた位置から行い、所望によ
り、j)溶解ポットの表面に、特に溶湯表面部と接する
ポット表面部にアルミニウムめっきするか、BN,Ti
Nを塗布あるいは溶射するか、或いはその両方を行うこ
とによりマグネシウム合金溶湯の酸化を抑制し、流動性
を改善し、酸化物の巻き込み、湯ジワの発生を抑制する
ことができ、熱間割れ、引け割れ、引け巣のないマグネ
シウム合金ダイカストを鋳造することができる。
In the present invention, these mold conditions, ie, h) using a closed melting furnace in which a protective atmosphere for preventing combustion and oxidation is formed on the surface of the magnesium alloy melt, i) pumping out the magnesium alloy melt From a position at least 100 mm from the surface of the molten alloy, and if desired, j) aluminum plating on the surface of the molten pot, particularly on the pot surface in contact with the molten metal surface, or BN, Ti
By applying and / or spraying N, the oxidation of the molten magnesium alloy is suppressed, the fluidity is improved, the entrapment of oxides and the generation of hot water wrinkles can be suppressed, and hot cracking, Magnesium alloy die casting without shrinkage or shrinkage cavities can be cast.

【0031】本発明のマグネシウム合金のダイカスト鋳
造法は、上記した射出条件、金型条件、及びマグネシウ
ム合金の溶解条件の3種の条件の内の任意の2種又は3
種の条件を併用してダイカスト鋳造を実施することがで
き、これらの場合には一層良好な結果が得られる。
The magnesium alloy die-casting method of the present invention can be applied to any two or three of the three conditions of the above-described injection condition, mold condition, and melting condition of the magnesium alloy.
Die casting can be performed using a combination of conditions, and in these cases better results are obtained.

【0032】[0032]

【実施例】以下に、実施例及び比較例に基づいて本発明
を具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比較例に
おいてマグネシウム合金として、 合金1=Mg−5Al−2Ca−2RE−0.2Mn、 合金2=Mg−5Al−4Ca−0.2Mn、 合金3=Mg−5Al−4RE−0.2Mn、 合金4=Mg−5Al−8Si−0.2Mn、 合金5=Mg−9Al−2RE−1Si−0.05Ca
−0.02Mn、 合金6=Mg−5Al−0.5RE−0.1Si−0.
1Ca−0.02Mn、 合金7=Mg−2Al−2Ca−0.2Mn のいずれかを用いた。
The present invention will be specifically described below based on examples and comparative examples. In the following Examples and Comparative Examples, as magnesium alloys, alloy 1 = Mg-5Al-2Ca-2RE-0.2Mn, alloy 2 = Mg-5Al-4Ca-0.2Mn, alloy 3 = Mg-5Al-4RE -0.2Mn, Alloy 4 = Mg-5Al-8Si-0.2Mn, Alloy 5 = Mg-9Al-2RE-1Si-0.05Ca
-0.02Mn, Alloy 6 = Mg-5Al-0.5RE-0.1Si-0.
One of 1Ca-0.02Mn and alloy 7 = Mg-2Al-2Ca-0.2Mn was used.

【0033】実施例1〜7及び比較例1〜4 実施例1として合金1を用い、コールドチャンバー型ダ
イカスト機として宇部製の650t機を用い、合金溶湯
温度を700℃、キャビティへの充填速度を5/100
秒、充填後の増圧を500kgf/cm2 、金型温度を
200℃、ダイカスト鋳造時の金型内の空気圧を50m
mHgとして、自動車部品を模した300mm×300
mm×180mmで肉厚3mmの箱型の試作品の鋳造を
実施した。鋳造の結果は第1表に示す通りであった。鋳
造条件を上記の標準から第1表に示すように変化させて
(第1表に記載していない鋳造条件は上記のままで、変
化させなかった)実施例2〜7及び比較例1〜4を実施
した。それらの鋳造の結果は第1表に示す通りであっ
た。
Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 Alloy 1 was used as Example 1, a 650 t machine made by Ube was used as a cold chamber type die casting machine, the temperature of the molten alloy was set at 700 ° C., and the filling rate of the cavity was adjusted. 5/100
Second, the pressure increase after filling is 500 kgf / cm 2 , the mold temperature is 200 ° C., and the air pressure in the mold during die casting is 50 m.
300 mm x 300 simulating automobile parts as mHg
A box-shaped prototype having a size of 180 mm and a thickness of 3 mm was cast. The casting results were as shown in Table 1. Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 in which the casting conditions were changed from the above-mentioned standards as shown in Table 1 (the casting conditions not described in Table 1 were kept as described above and were not changed). Was carried out. The results of the castings were as shown in Table 1.

【0034】 [0034]

【0035】実施例8〜12及び比較例5〜9 実施例8として合金1を用い、コールドチャンバー型ダ
イカスト機として宇部製の650t機を用いた。ダイカ
スト製品に引け割れが生じ易い形状とするために、実施
例1の箱型の試作品の箱底の四隅に肉厚が3mmから1
0mmに変化する部分を設けた。
Examples 8 to 12 and Comparative Examples 5 to 9 Alloy 1 was used in Example 8, and a 650 t machine made by Ube was used as a cold chamber die casting machine. In order to make the die-cast product easily crackable, the thickness of the box-shaped prototype of Example 1 was reduced from 3 mm to 1 at the four corners of the box bottom.
A portion changing to 0 mm was provided.

【0036】合金溶湯温度を700℃、キャビティへの
充填速度を5/100秒、充填後の増圧を500kgf
/cm2 、標準の金型温度を250℃、肉厚変化部の金
型温度を金型の局所冷却によりを230℃、ダイカスト
鋳造時の金型内の空気圧を50mmHgとし、また金型
内面にタルク系離型剤(花野商事製)を塗布して箱型試
作品の鋳造を実施した。鋳造の結果は第2表に示す通り
であった。鋳造条件を上記の標準から第2表に示すよう
に変化させて(第2表に記載していない条件は上記のま
まで、変化させなかった)実施例9〜12及び比較例5
〜9を実施した。それらの鋳造の結果は第2表に示す通
りであった。
The temperature of the molten alloy is 700 ° C., the filling speed in the cavity is 5/100 seconds, and the pressure after filling is 500 kgf.
/ Cm 2 , the standard mold temperature is 250 ° C., the mold temperature of the thickness change portion is 230 ° C. by local cooling of the mold, the air pressure in the mold at the time of die casting is 50 mmHg, and the inner surface of the mold is A talc release agent (manufactured by Hanano Shoji) was applied to cast a box prototype. The casting results were as shown in Table 2. Examples 9 to 12 and Comparative Example 5 in which the casting conditions were changed from the above-mentioned standards as shown in Table 2 (the conditions not described in Table 2 were not changed and were as described above).
To 9 were performed. The results of the castings are as shown in Table 2.

【0037】 [0037]

【0038】なお、実施例12で用いたMgO添加タル
ク系離型剤のMgOの代わりに、黒鉛、BN、水ガラ
ス、雲母、シリカゲル又は水酸化マグネシウムを添加し
たタルク系離型剤を塗布した以外は実施例12と同じ条
件下でダイカスト鋳造したが、何れの場合にも焼付きは
発生しなかった。
The talc-based release agent to which graphite, BN, water glass, mica, silica gel or magnesium hydroxide was added instead of the MgO-added talc-based release agent used in Example 12 was applied. Was die-cast under the same conditions as in Example 12, but no seizure occurred in any case.

【0039】実施例13〜15及び比較例10〜11 実施例13として、密閉型溶解炉を使用して合金1を溶
解させ、溶湯温度を700℃に維持し、その溶湯上に、
0.2体積%の濃度でSF6 を含有する乾燥空気を流通
させた。この溶湯面から150mm離れた位置からパイ
プを通じて溶湯の汲み出しを実施してコールドチャンバ
ー型ダイカスト機(宇部製の650t機)に供給した。
キャビティへの充填速度を5/100秒、充填後の増圧
を500kgf/cm2 、金型温度を250℃、肉厚変
化部の金型温度を金型の局所冷却によりを230℃、ダ
イカスト鋳造時の金型内の空気圧を50mmHgとし、
また金型内面にタルク系離型剤(花野商事製)を塗布し
て実施例1の箱型と同形の箱型試作品の鋳造を実施し
た。鋳造の結果は第3表に示す通りであった。鋳造条件
を上記の標準から第3表に示すように変化させて(第3
表に記載していない条件は上記のままで、変化させなか
った)実施例14〜15及び比較例10〜11を実施し
た。それらの鋳造の結果は第3表に示す通りであった。
Examples 13 to 15 and Comparative Examples 10 to 11 As Example 13, alloy 1 was melted using a closed melting furnace, the temperature of the molten metal was maintained at 700 ° C., and
Dry air containing SF 6 at a concentration of 0.2% by volume was passed through. The molten metal was pumped out through a pipe from a position 150 mm away from the molten metal surface, and supplied to a cold chamber type die casting machine (a 650 t machine made by Ube).
The filling speed of the cavity is 5/100 seconds, the pressure increase after filling is 500 kgf / cm 2 , the mold temperature is 250 ° C., the mold temperature of the thickness change portion is 230 ° C. by local cooling of the mold, and die casting is performed. The air pressure in the mold at the time is 50 mmHg,
A talc-based release agent (manufactured by Hanano Shoji Co., Ltd.) was applied to the inner surface of the mold, and a box prototype identical to the box mold of Example 1 was cast. The casting results were as shown in Table 3. The casting conditions were changed from the above standard as shown in Table 3 (No. 3).
Examples 14 to 15 and Comparative Examples 10 to 11 were carried out without changing the conditions not described in the table. The results of the castings are as shown in Table 3.

【0040】 [0040]

【0041】[0041]

【発明の効果】コールドチャンバー型ダイカスト機にお
ける射出条件、金型条件、又は溶解条件を特定すること
により、高温強度と室温強度の両方が要求される自動車
エンジン部品の製造に適した、カルシウム・希土類元素
・シリコンを含んだ高温用マグネシウム合金から、熱間
割れ、引け割れ、引け巣のないダイカスト製品をダイカ
スト鋳造することができる。
According to the present invention, calcium / rare-earth elements suitable for manufacturing automobile engine parts requiring both high-temperature strength and room-temperature strength by specifying injection conditions, mold conditions, or melting conditions in a cold chamber type die casting machine. Die-cast products without hot cracks, shrinkage cracks or shrinkage cavities can be die-cast from high-temperature magnesium alloys containing elements and silicon.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B22D 17/32 B22D 17/32 A B // B22C 9/06 B22C 9/06 D (72)発明者 山本 優 山梨県韮崎市大草町下条西割1200 三井金 属鉱業株式会社内 (72)発明者 野坂 洋一 山梨県韮崎市大草町下条西割1200 三井金 属鉱業株式会社内 (72)発明者 後藤 泰久 山梨県韮崎市大草町下条西割1200 三井金 属鉱業株式会社内 (72)発明者 土井 猛志 山梨県韮崎市大草町下条西割1200 三井金 属鉱業株式会社内 Fターム(参考) 4E093 NB05 NB09 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B22D 17/32 B22D 17/32 A B // B22C 9/06 B22C 9/06 D (72) Inventor Yamamoto Yu 1200, Shimojo Nishiwari, Ogusa-cho, Nirasaki City, Yamanashi Prefecture Inside Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd. 1200, Shimojo Nishiwari, Ogura-machi, Nirasaki-shi, Japan Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd. (72) Inventor Takeshi Doi 1200 Shimojo-Nishiwari, Ogaku-cho, Nirasaki, Yamanashi Prefecture F-term in Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd. 4E093 NB05 NB09

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】i)アルミニウム1〜10質量%、 ii)希土類元素0.2〜5質量%、カルシウム0.02
〜5質量%、及びケイ素0.2〜10質量%よりなる群
から選ばれた少なくとも1種、及び iii)マンガン1.5質量%以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金か
ら、コールドチャンバー型ダイカスト機を用いて、熱間
割れ、引け割れ、引け巣のないダイカスト製品を鋳造す
る方法において、 a)マグネシウム合金の溶湯温度を650〜750℃に
保持し、 b)キャビティへの充填速度を1/100〜10/10
0秒とし、且つ c)充填後の増圧を200kgf/cm2 以上とするこ
とを特徴とするマグネシウム合金のダイカスト鋳造法。
1. i) 1 to 10% by mass of aluminum; ii) 0.2 to 5% by mass of a rare earth element, 0.02% of calcium
At least one selected from the group consisting of -5% by mass, and 0.2-10% by mass of silicon; and iii) a magnesium alloy containing 1.5% by mass or less of manganese, with the balance being magnesium and unavoidable impurities. A method of casting a die-cast product having no hot cracks, shrinkage cracks or shrinkage cavities using a cold chamber type die-casting machine, comprising: a) maintaining a temperature of a molten magnesium alloy at 650 to 750 ° C .; Filling speed 1/100 to 10/10
A die casting method of a magnesium alloy, wherein the pressure is increased to 200 kgf / cm 2 or more after filling for 0 second and c).
【請求項2】i)アルミニウム1〜10質量%、 ii)希土類元素0.2〜5質量%、カルシウム0.02
〜5質量%、及びケイ素0.2〜10質量%よりなる群
から選ばれた少なくとも1種、及び iii)マンガン1.5質量%以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金か
ら、コールドチャンバー型ダイカスト機を用いて、熱間
割れ、引け割れ、引け巣のないダイカスト製品を鋳造す
る方法において、 d)金型温度を150〜350℃に保持し、 e)ダイカスト鋳造品に引け割れを発生させ易いキャビ
ティ部位の金型の表面温度を周辺部と比較して10K以
上低下させ、 f)ダイカスト鋳造時の金型内の空気圧を100mmH
g以下にし、且つ g)金型内面に塗布する離型剤に対する添加剤として黒
鉛、BN、水ガラス、雲母、シリカゲル、水酸化マグネ
シウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少
なくとも一種を用いることを特徴とするマグネシウム合
金のダイカスト鋳造法。
2. i) 1 to 10% by weight of aluminum; ii) 0.2 to 5% by weight of a rare earth element, 0.02% of calcium
At least one selected from the group consisting of -5% by mass, and 0.2-10% by mass of silicon; and iii) a magnesium alloy containing 1.5% by mass or less of manganese, with the balance being magnesium and unavoidable impurities. A method of casting a die-cast product having no hot cracks, shrinkage cracks or shrinkage cavities by using a cold-chamber type die-casting machine. D) Maintaining the mold temperature at 150 to 350 ° C .; The surface temperature of the mold in the cavity where cracks are likely to occur is reduced by 10 K or more compared with the peripheral part. F) The air pressure in the mold during die casting is reduced to 100 mmH.
g) and g) at least one selected from the group consisting of graphite, BN, water glass, mica, silica gel, magnesium hydroxide and magnesium oxide as an additive to the mold release agent applied to the inner surface of the mold. Die casting of magnesium alloy.
【請求項3】i)アルミニウム1〜10質量%、 ii)希土類元素0.2〜5質量%、カルシウム0.02
〜5質量%、及びケイ素0.2〜10質量%よりなる群
から選ばれた少なくとも1種、及び iii)マンガン1.5質量%以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金か
ら、コールドチャンバー型ダイカスト機を用いて、熱間
割れ、引け割れ、引け巣のないダイカスト製品を鋳造す
る方法において、 h)マグネシウム合金溶湯の表面に燃焼・酸化防止保護
雰囲気を形成した密閉型の溶解炉を用い、且つ i)マグネシウム合金溶湯の汲出しを、該合金溶湯の表
面から100mm以上離れた位置から行うことによりマ
グネシウム合金溶湯の酸化を抑制し、溶湯の流動性を改
善し、酸化物の巻き込み、湯ジワの発生を抑制すること
を特徴とするマグネシウム合金のダイカスト鋳造法。
3. i) 1 to 10% by weight of aluminum, ii) 0.2 to 5% by weight of rare earth element, 0.02% of calcium
At least one selected from the group consisting of -5% by mass, and 0.2-10% by mass of silicon; and iii) a magnesium alloy containing 1.5% by mass or less of manganese, with the balance being magnesium and unavoidable impurities. A method of casting a die-cast product having no hot cracks, shrinkage cracks or shrinkage cavities by using a cold-chamber type die-casting machine. H) A closed type melting in which a protective atmosphere for preventing combustion and oxidation is formed on the surface of the magnesium alloy melt. Using a furnace, and i) pumping out the magnesium alloy melt from a position at least 100 mm from the surface of the alloy melt to suppress oxidation of the magnesium alloy melt, improve the fluidity of the melt, A die casting method of a magnesium alloy, which suppresses entrainment and generation of hot water wrinkles.
【請求項4】i)アルミニウム1〜10質量%、 ii)希土類元素0.2〜5質量%、カルシウム0.02
〜5質量%、及びケイ素0.2〜10質量%よりなる群
から選ばれた少なくとも1種、及び iii)マンガン1.5質量%以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金か
ら、コールドチャンバー型ダイカスト機を用いて、熱間
割れ、引け割れ、引け巣のないダイカスト製品を鋳造す
る方法において、 a)マグネシウム合金の溶湯温度を650〜750℃に
保持し、 b)キャビティへの充填速度を1/100〜10/10
0秒とし、且つ c)充填後の増圧を200kgf/cm2 以上とする射
出条件と d)金型温度を150〜350℃に保持し、 e)ダイカスト鋳造品に引け割れを発生させ易いキャビ
ティ部位の金型の表面温度を周辺部と比較して10K以
上低下させ、 f)ダイカスト鋳造時の金型内の空気圧を100mmH
g以下にし、且つ g)金型内面に塗布する離型剤に対する添加剤として黒
鉛、BN、水ガラス、雲母、シリカゲル、水酸化マグネ
シウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少
なくとも一種を用いる金型条件と、 h)マグネシウム合金溶湯の表面に燃焼・酸化防止保護
雰囲気を形成した密閉型の溶解炉を用い、且つ i)マグネシウム合金溶湯の汲出しを、該合金溶湯の表
面から100mm以上離れた位置から行うことによりマ
グネシウム合金溶湯の酸化を抑制し、流動性を改善し、
酸化物の巻き込み、湯ジワの発生を抑制するマグネシウ
ム合金の溶解条件とからなる3種の条件の内の任意の2
種又は3種の条件を併用してダイカスト鋳造することを
特徴とするマグネシウム合金のダイカスト鋳造法。
4. i) 1 to 10% by weight of aluminum, ii) 0.2 to 5% by weight of rare earth element, 0.02% of calcium
At least one selected from the group consisting of -5% by mass, and 0.2-10% by mass of silicon; and iii) a magnesium alloy containing 1.5% by mass or less of manganese, with the balance being magnesium and unavoidable impurities. A method of casting a die-cast product having no hot cracks, shrinkage cracks or shrinkage cavities using a cold chamber type die-casting machine, comprising: a) maintaining a temperature of a molten magnesium alloy at 650 to 750 ° C .; Filling speed 1/100 to 10/10
0) and c) Injection conditions for increasing the pressure after filling to 200 kgf / cm 2 or more; d) Maintaining the mold temperature at 150 to 350 ° C .; e) Cavities that easily cause cracks in the die-cast products The surface temperature of the mold at the site is reduced by 10 K or more compared with the surrounding area. F) The air pressure in the mold during die casting is reduced to 100 mmH.
g) Mold conditions using at least one selected from the group consisting of graphite, BN, water glass, mica, silica gel, magnesium hydroxide and magnesium oxide as an additive to a mold release agent applied to the inner surface of the mold. And h) using a closed melting furnace in which a protective atmosphere for preventing combustion and oxidation is formed on the surface of the molten magnesium alloy, and i) pumping out the molten magnesium alloy from a position at least 100 mm away from the surface of the molten alloy. By suppressing the oxidation of the magnesium alloy melt by improving the flowability,
Any two of the three conditions consisting of magnesium alloy dissolution conditions for suppressing entrapment of oxides and generation of hot water wrinkles
A die casting method for a magnesium alloy, comprising die casting using a combination of three or three kinds of conditions.
【請求項5】請求項1〜4項の何れかのダイカスト鋳造
法で製造できる、熱間割れ、引け割れ、引け巣のないマ
グネシウム合金ダイカスト製品。
5. A magnesium alloy die-cast product having no hot crack, shrinkage crack or shrinkage cavities, which can be produced by the die-casting method according to claim 1.
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