JP2001247926A - 流動性に優れたマグネシウム合金およびマグネシウム合金材 - Google Patents
流動性に優れたマグネシウム合金およびマグネシウム合金材Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
- C22C23/02—Alloys based on magnesium with aluminium as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/007—Semi-solid pressure die casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/002—Castings of light metals
- B22D21/007—Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C
Abstract
(57)【要約】
【課題】 流動性に優れ、高圧鋳造において薄肉製
品の製造が可能なマグネシウム合金を提供する。 【解決手段】 Ａｌ：１０．０〜１３．０％、Ｓｉ：
０．３〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％と、所望に
よりＺｎ：０．８％未満を含有し、残部がＭｇおよび不
可避不純物からなるマグネシウム合金。 【効果】 鋳造割れを招いたり、機械的特性を損な
うことなく、流動性を顕著に向上させることができ、薄
肉軽量のマグネシウム合金材を効率よく製造できる。
品の製造が可能なマグネシウム合金を提供する。 【解決手段】 Ａｌ：１０．０〜１３．０％、Ｓｉ：
０．３〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％と、所望に
よりＺｎ：０．８％未満を含有し、残部がＭｇおよび不
可避不純物からなるマグネシウム合金。 【効果】 鋳造割れを招いたり、機械的特性を損な
うことなく、流動性を顕著に向上させることができ、薄
肉軽量のマグネシウム合金材を効率よく製造できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動性に優れ、金
属射出成形やダイカスト、スクイーズキャストなどの各
種高圧鋳造法に適したマグネシウム合金および半溶融射
出成形によって製造されるマグネシウム合金材に関する
ものである。
属射出成形やダイカスト、スクイーズキャストなどの各
種高圧鋳造法に適したマグネシウム合金および半溶融射
出成形によって製造されるマグネシウム合金材に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】マグネシウム合金は軽量で高い強度を有
するため、ポータブル電子機器の筺体などに使用されて
おり、その適用範囲、量ともに拡大しつつある。従来、
これらの部材を製造する際には、金属射出成形やダイカ
スト、スクイーズキャストなどの各種高圧鋳造法が広く
採用されている。従来、高圧鋳造が可能なマグネシウム
合金として次のＭｇ−Ａｌ系合金が規格化されている。
なお、以下の数値はいずれも質量％を単位とする。 （１）汎用合金 ９Ａｌ−０．６Ｚｎ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ（ＡＺ９１Ｄ） （２）高延性合金 ６Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ６０Ｂ） （３）高延性合金 ５Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ５０Ａ） （４）高延性合金 ２Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ２０） （５）耐熱性合金 ４Ａｌ−１Ｓｉ−０．４Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＳ４１Ｂ） （６）耐熱性合金 ２Ａｌ−１Ｓｉ−０．２Ｚｎ−０．４Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＳ２１） （７）耐熱性合金 ４Ａｌ−２Ｍｍ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＥ４２） これらのマグネシウム合金は、比較的高い強度を有して
いるとともに、上記鋳造法においても良好な湯流れを示
し、優れた流動性を有しているとされている。例えば、
汎用合金であるＡＺ９１Ｄ合金は、流動性のみならず、
強度や耐食性にも優れ、バランスのとれた合金としてマ
グネシウム合金製品の大部分（約９割）に使用されてい
る。
するため、ポータブル電子機器の筺体などに使用されて
おり、その適用範囲、量ともに拡大しつつある。従来、
これらの部材を製造する際には、金属射出成形やダイカ
スト、スクイーズキャストなどの各種高圧鋳造法が広く
採用されている。従来、高圧鋳造が可能なマグネシウム
合金として次のＭｇ−Ａｌ系合金が規格化されている。
なお、以下の数値はいずれも質量％を単位とする。 （１）汎用合金 ９Ａｌ−０．６Ｚｎ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ（ＡＺ９１Ｄ） （２）高延性合金 ６Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ６０Ｂ） （３）高延性合金 ５Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ５０Ａ） （４）高延性合金 ２Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ２０） （５）耐熱性合金 ４Ａｌ−１Ｓｉ−０．４Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＳ４１Ｂ） （６）耐熱性合金 ２Ａｌ−１Ｓｉ−０．２Ｚｎ−０．４Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＳ２１） （７）耐熱性合金 ４Ａｌ−２Ｍｍ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＥ４２） これらのマグネシウム合金は、比較的高い強度を有して
いるとともに、上記鋳造法においても良好な湯流れを示
し、優れた流動性を有しているとされている。例えば、
汎用合金であるＡＺ９１Ｄ合金は、流動性のみならず、
強度や耐食性にも優れ、バランスのとれた合金としてマ
グネシウム合金製品の大部分（約９割）に使用されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、各種
ポータブル電子機器では一層の軽量化が求められてお
り、その筺体も肉厚１ｍｍ以下のような薄肉、軽量のも
のが必要とされている。しかし、比較的流動性が良いと
される従来のマグネシウム合金（ＡＺ９１Ｄ等）におい
ても、肉厚１ｍｍ以下のような薄肉製品を高圧鋳造法で
得ようとすると、湯流れ不良による表面欠陥が起きやす
くなり、製品歩留まりが低下するという問題がある。本
発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、従
来材に比べて流動性が一層改善され薄肉製品の製造にも
適用可能なマグネシウム合金を提供することを目的とす
る。さらには、該合金を用いて射出成形により製造され
たマグネシウム合金材を提供することを目的とする。
ポータブル電子機器では一層の軽量化が求められてお
り、その筺体も肉厚１ｍｍ以下のような薄肉、軽量のも
のが必要とされている。しかし、比較的流動性が良いと
される従来のマグネシウム合金（ＡＺ９１Ｄ等）におい
ても、肉厚１ｍｍ以下のような薄肉製品を高圧鋳造法で
得ようとすると、湯流れ不良による表面欠陥が起きやす
くなり、製品歩留まりが低下するという問題がある。本
発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、従
来材に比べて流動性が一層改善され薄肉製品の製造にも
適用可能なマグネシウム合金を提供することを目的とす
る。さらには、該合金を用いて射出成形により製造され
たマグネシウム合金材を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のマグネシウム合金のうち、第１の発明は、質量
比で、Ａｌ：１０．０〜１３．０％、Ｓｉ：０．３〜
１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％を含有し、残部がＭ
ｇおよび不可避不純物からなることを特徴とする。
本発明のマグネシウム合金のうち、第１の発明は、質量
比で、Ａｌ：１０．０〜１３．０％、Ｓｉ：０．３〜
１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％を含有し、残部がＭ
ｇおよび不可避不純物からなることを特徴とする。
【０００５】第２の発明のマグネシウム合金は、質量比
で、Ａｌ：１０．０〜１３．０％、Ｓｉ：０．３〜１．
５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％、Ｚｎ：０．８％未満を
含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなることを
特徴とする。第３の発明のマグネシウム合金は、第１ま
たは第２の発明のマグネシウム合金において、質量比
で、さらに、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｍの１種また
は２種以上を総量で、１０ｐｐｍ〜０．１％含有するこ
とを特徴とする。
で、Ａｌ：１０．０〜１３．０％、Ｓｉ：０．３〜１．
５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％、Ｚｎ：０．８％未満を
含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなることを
特徴とする。第３の発明のマグネシウム合金は、第１ま
たは第２の発明のマグネシウム合金において、質量比
で、さらに、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｍの１種また
は２種以上を総量で、１０ｐｐｍ〜０．１％含有するこ
とを特徴とする。
【０００６】第４の発明のマグネシウム合金材は、第１
〜第３のいずれかの発明に記載のマグネシウム合金を固
相率５０％以下の半溶融状態で金型内に射出する射出成
形によって得られることを特徴とする。
〜第３のいずれかの発明に記載のマグネシウム合金を固
相率５０％以下の半溶融状態で金型内に射出する射出成
形によって得られることを特徴とする。
【０００７】以下に本発明のマグネシウム合金成分の作
用およびその含有量の限定理由について説明する。 Ａｌ：１０．０〜１３．０％ Ａｌは融点と固相線温度を低下させるとともに潜熱を増
加させて流動性を向上させる。しかもＭｇ母相には殆ど
固溶せず、Ｍｇ初晶の凝固前面に濃縮されるので、凝固
時にＭｇとの共晶化合物が形成されるまで良好な流動性
が維持される。そして凝固後は、Ｍｇとの共晶化合物に
よる分散強化によって強度を向上させる。このＡｌの含
有量が１０．０％未満であると、十分な強度を得ること
ができず、一方、１３．０％を越えて含有させると高硬
度で脆い金属間化合物であるＭｇ １７Ａｌ１２が多量に
晶出して延性が極端に低下し、鋳造割れが発生しやすく
なる。これらの理由により、Ａｌの含有量を上記範囲に
定める。なお、同様の理由で下限を１０．２％、上限を
１２．８％に定めるのが望ましい。
用およびその含有量の限定理由について説明する。 Ａｌ：１０．０〜１３．０％ Ａｌは融点と固相線温度を低下させるとともに潜熱を増
加させて流動性を向上させる。しかもＭｇ母相には殆ど
固溶せず、Ｍｇ初晶の凝固前面に濃縮されるので、凝固
時にＭｇとの共晶化合物が形成されるまで良好な流動性
が維持される。そして凝固後は、Ｍｇとの共晶化合物に
よる分散強化によって強度を向上させる。このＡｌの含
有量が１０．０％未満であると、十分な強度を得ること
ができず、一方、１３．０％を越えて含有させると高硬
度で脆い金属間化合物であるＭｇ １７Ａｌ１２が多量に
晶出して延性が極端に低下し、鋳造割れが発生しやすく
なる。これらの理由により、Ａｌの含有量を上記範囲に
定める。なお、同様の理由で下限を１０．２％、上限を
１２．８％に定めるのが望ましい。
【０００８】Ｓｉ：０．３〜１．５％ Ｓｉは、Ｍｇとの間で金属間化合物Ｍｇ２Ｓｉを形成す
る他、Ａｌとの間で共晶反応を起こし、共晶Ｓｉが晶出
する。これらはいずれも潜熱の増大に寄与し、流動性を
向上させる。上記作用を得るためには０．３％以上のＳ
ｉ含有が必要である。一方、１．５％を越えて含有させ
るとクリープ抵抗性を低下させるので、Ｓｉ含有量を上
記範囲に定める。なお、同様の理由でＳｉの下限を０．
４％、上限を１．４％とするのが望ましい。
る他、Ａｌとの間で共晶反応を起こし、共晶Ｓｉが晶出
する。これらはいずれも潜熱の増大に寄与し、流動性を
向上させる。上記作用を得るためには０．３％以上のＳ
ｉ含有が必要である。一方、１．５％を越えて含有させ
るとクリープ抵抗性を低下させるので、Ｓｉ含有量を上
記範囲に定める。なお、同様の理由でＳｉの下限を０．
４％、上限を１．４％とするのが望ましい。
【０００９】Ｍｎ：０．１〜１．０％ ＭｎはＡｌと化合して金属間化合物を形成し、不純物元
素であるＦｅを固溶することにより耐食性の劣化を抑制
する。これらの作用を十分に得るためには０．１％以上
のＭｎが必要であり、０．１％未満の含有では効果が不
十分である。一方、１．０％を越えてＭｎを含有すると
溶解歩留まりが劣化するので、Ｍｎ含有量を上記範囲に
定める。なお、同様の理由で下限を０．２％、上限を
０．９％とするのが望ましい。
素であるＦｅを固溶することにより耐食性の劣化を抑制
する。これらの作用を十分に得るためには０．１％以上
のＭｎが必要であり、０．１％未満の含有では効果が不
十分である。一方、１．０％を越えてＭｎを含有すると
溶解歩留まりが劣化するので、Ｍｎ含有量を上記範囲に
定める。なお、同様の理由で下限を０．２％、上限を
０．９％とするのが望ましい。
【００１０】Ｚｎ：０．８％未満 Ｚｎは融点を低下させるので、所望により含有させるこ
とができるが、０．８％以上含有すると鋳造割れが発生
しやすくなるので、含有量を０．８％未満とする。な
お、同様の理由で上限を０．７％とするのが望ましい。
とができるが、０．８％以上含有すると鋳造割れが発生
しやすくなるので、含有量を０．８％未満とする。な
お、同様の理由で上限を０．７％とするのが望ましい。
【００１１】Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｍ：１０ｐｐ
ｍ〜０．１％ これら元素は、高い流動性を保持したままで溶湯の酸化
を抑制する作用があり、燃焼防止に役立つので所望によ
り１種以上を含有させる。該作用を十分に得るためには
総量で１０ｐｐｍ以上の含有が必要であり、１０ｐｐｍ
未満の含有では防燃効果が十分ではない。一方、総量で
０．１％を越えて含有させると溶湯中への溶湯歩留まり
が低下して無駄であるばかりか、鋳造時に割れが発生し
やすくなるという問題があるので、これら元素の含有量
を総量で上記範囲に定める。なお、同様の理由で下限を
２０ｐｐｍ、上限を８００ｐｐｍとするのが望ましい。
ｍ〜０．１％ これら元素は、高い流動性を保持したままで溶湯の酸化
を抑制する作用があり、燃焼防止に役立つので所望によ
り１種以上を含有させる。該作用を十分に得るためには
総量で１０ｐｐｍ以上の含有が必要であり、１０ｐｐｍ
未満の含有では防燃効果が十分ではない。一方、総量で
０．１％を越えて含有させると溶湯中への溶湯歩留まり
が低下して無駄であるばかりか、鋳造時に割れが発生し
やすくなるという問題があるので、これら元素の含有量
を総量で上記範囲に定める。なお、同様の理由で下限を
２０ｐｐｍ、上限を８００ｐｐｍとするのが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明のマグネシウム合金は、上
記成分範囲を目標値として溶製されるが、本発明として
は溶製方法が特に限定されるものではなく、一般に用い
られている方法を採用することができる。溶製されたマ
グネシウム合金は、溶湯のまま、または一旦スラブとし
た後、後工程である鋳造工程に供することができる。な
お、鋳造方法によっては必要に応じて合金を粉粒状等に
加工する。鋳造工程における鋳造方法としては、一般に
知られている各種方法を採用することができるが、本発
明のマグネシウム合金は優れた鋳造性を有しているの
で、鋳造性への要求は高いものの高品質材を得ることが
できるダイキャスト、スクイーズキャスト、射出成形法
などの高圧鋳造法に好適な材料である。これら鋳造法で
の条件は本発明としては特に限定されるものではない
が、半溶融射出成形では、溶融金属の固相率を５０％以
下とするのが望ましい。これは、固相率が５０％を越え
ると鋳造性が良好な本発明の合金によっても溶湯の流動
性が低くなって良好な射出成形が困難になるおそれがあ
るためである。
記成分範囲を目標値として溶製されるが、本発明として
は溶製方法が特に限定されるものではなく、一般に用い
られている方法を採用することができる。溶製されたマ
グネシウム合金は、溶湯のまま、または一旦スラブとし
た後、後工程である鋳造工程に供することができる。な
お、鋳造方法によっては必要に応じて合金を粉粒状等に
加工する。鋳造工程における鋳造方法としては、一般に
知られている各種方法を採用することができるが、本発
明のマグネシウム合金は優れた鋳造性を有しているの
で、鋳造性への要求は高いものの高品質材を得ることが
できるダイキャスト、スクイーズキャスト、射出成形法
などの高圧鋳造法に好適な材料である。これら鋳造法で
の条件は本発明としては特に限定されるものではない
が、半溶融射出成形では、溶融金属の固相率を５０％以
下とするのが望ましい。これは、固相率が５０％を越え
ると鋳造性が良好な本発明の合金によっても溶湯の流動
性が低くなって良好な射出成形が困難になるおそれがあ
るためである。
【００１３】上記の高圧鋳造法では、溶解した合金（半
溶融の場合も含む）が高い流動性を有するので、薄肉の
製品に成形する際にも湯流れよく鋳造でき、高い製品歩
留りが得られる。また得られた部材は、良好な湯流れに
よって欠陥が少なく、高強度材においても優れた特性が
確保される。したがって、本発明合金による成形性品
は、各種用途において軽量、高強度部材として使用する
ことができる。したがって各種ポータブル機器への使用
量の拡大が期待でき、さらに電動工具やレジャー用品等
への用途の拡大も期待される。しかも、これらのマグネ
シウム合金製品は、従来のプラスチック製品に比べてリ
サイクル可能であり、地球環境の保全に貢献できる。
溶融の場合も含む）が高い流動性を有するので、薄肉の
製品に成形する際にも湯流れよく鋳造でき、高い製品歩
留りが得られる。また得られた部材は、良好な湯流れに
よって欠陥が少なく、高強度材においても優れた特性が
確保される。したがって、本発明合金による成形性品
は、各種用途において軽量、高強度部材として使用する
ことができる。したがって各種ポータブル機器への使用
量の拡大が期待でき、さらに電動工具やレジャー用品等
への用途の拡大も期待される。しかも、これらのマグネ
シウム合金製品は、従来のプラスチック製品に比べてリ
サイクル可能であり、地球環境の保全に貢献できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。表
１に示す成分にて、本発明のマグネシウム合金（発明
材）と、比較用に本発明範囲外の合金と従来合金（ＡＺ
９１Ｄ）とをそれぞれ溶製し、得られたインゴットを切
削して原料チップ（おおよその大きさ２ｍｍ）を得た。
このチップを原料とし、高圧鋳造法の一つである金属射
出成形法（型締め力４５０ｔ）を採用して、図１に示す
形状（厚さ２ｍｍ、幅１５ｍｍ）のスパイラル状成形体
１を得るべくスパイラル型流動性評価金型（図示しな
い）を用意し、以下に示すシリンダ温度、射出速度にて
成形を行い、流動性を評価した。なお、流動性の評価で
は、スパイラル状成形体を成形する際に、図１に示すよ
うに、充填欠け部の有無に拘わらず溶湯が最遠に到達し
た距離がＬ２、充填欠け部がない完全到達距離がＬ１で
あるとき、Ｌ１を充填流動長として評価に用いた。
１に示す成分にて、本発明のマグネシウム合金（発明
材）と、比較用に本発明範囲外の合金と従来合金（ＡＺ
９１Ｄ）とをそれぞれ溶製し、得られたインゴットを切
削して原料チップ（おおよその大きさ２ｍｍ）を得た。
このチップを原料とし、高圧鋳造法の一つである金属射
出成形法（型締め力４５０ｔ）を採用して、図１に示す
形状（厚さ２ｍｍ、幅１５ｍｍ）のスパイラル状成形体
１を得るべくスパイラル型流動性評価金型（図示しな
い）を用意し、以下に示すシリンダ温度、射出速度にて
成形を行い、流動性を評価した。なお、流動性の評価で
は、スパイラル状成形体を成形する際に、図１に示すよ
うに、充填欠け部の有無に拘わらず溶湯が最遠に到達し
た距離がＬ２、充填欠け部がない完全到達距離がＬ１で
あるとき、Ｌ１を充填流動長として評価に用いた。
【００１５】図２は、従来合金において、シリンダ温度
と射出速度とを変化させて射出成形した際の充填流動長
の変化を示したグラフであり、流動性に及ぼすシリンダ
温度および射出速度の影響を評価している。この図から
分かるように、シリンダ温度に比べて射出速度が大きく
流動性に影響している。次に、成分の異なる原料チップ
を用いることによって成分が流動性に及ぼす影響を調査
した。
と射出速度とを変化させて射出成形した際の充填流動長
の変化を示したグラフであり、流動性に及ぼすシリンダ
温度および射出速度の影響を評価している。この図から
分かるように、シリンダ温度に比べて射出速度が大きく
流動性に影響している。次に、成分の異なる原料チップ
を用いることによって成分が流動性に及ぼす影響を調査
した。
【００１６】（Ａｌ含有量の影響）先ず、シリンダ温度
を８７３Ｋ一定にし、他成分がほぼ同じでＡｌ含有量が
異なる原料チップ間で充填流動長を比較することによっ
てＡｌ含有量が流動性に及ぼす影響を調査した。その結
果は図３に示すとおりであり、Ａｌ含有量の増加に伴っ
て流動長がほぼ直線的に増加している。しかし、１４．
５％Ａｌの原料チップを用いた際には成形体に割れが生
じていた。したがって、Ａｌの増量は流動性を高めるも
のの、過度に含有させると成形体に割れを発生させるこ
とが明らかとなった。
を８７３Ｋ一定にし、他成分がほぼ同じでＡｌ含有量が
異なる原料チップ間で充填流動長を比較することによっ
てＡｌ含有量が流動性に及ぼす影響を調査した。その結
果は図３に示すとおりであり、Ａｌ含有量の増加に伴っ
て流動長がほぼ直線的に増加している。しかし、１４．
５％Ａｌの原料チップを用いた際には成形体に割れが生
じていた。したがって、Ａｌの増量は流動性を高めるも
のの、過度に含有させると成形体に割れを発生させるこ
とが明らかとなった。
【００１７】次に、Ａｌ含有量１２％を基準にして、Ｚ
ｎ、Ｓｉの含有量が流動性に及ぼす影響を調査した。 （Ｚｎ含有量の影響）先ず、Ｚｎの影響を調査するた
め、射出速度を２ｍ／ｓで一定にして、Ｚｎ含有量の異
なる、ほぼ１２％Ａｌ含有の原料チップ間で流動長を比
較した。その結果は図４に示すとおりであり、Ｚｎの含
有によって流動性が向上する傾向にある。ただし、Ｚｎ
を０．８％含有する合金を用いた場合には、８５８Ｋ以
下での成形が困難であった。
ｎ、Ｓｉの含有量が流動性に及ぼす影響を調査した。 （Ｚｎ含有量の影響）先ず、Ｚｎの影響を調査するた
め、射出速度を２ｍ／ｓで一定にして、Ｚｎ含有量の異
なる、ほぼ１２％Ａｌ含有の原料チップ間で流動長を比
較した。その結果は図４に示すとおりであり、Ｚｎの含
有によって流動性が向上する傾向にある。ただし、Ｚｎ
を０．８％含有する合金を用いた場合には、８５８Ｋ以
下での成形が困難であった。
【００１８】（Ｓｉ含有量の影響）上記と同様に、Ｓｉ
の影響を調査するため、射出速度２ｍ／ｓ一定で、Ｓｉ
含有量の異なる、ほぼ１２％Ａｌ含有の原料チップ間で
流動長を比較した。その結果は図５に示すとおりであ
る。Ｓｉを含有させることにより、流動性が向上してお
り、特にシリンダ温度が比較的低い場合にその効果が顕
著になっている。シリンダ温度は低いほど溶湯の流動性
が低くなるので成形可能温度の下限には限度があるが、
本発明ではＳｉの含有によって低温側での流動性が向上
するので、より低温での成形が可能になる。なお、Ｓｉ
含有による流動性の向上は、０．５％Ｓｉ付近にピーク
があることも確認された。
の影響を調査するため、射出速度２ｍ／ｓ一定で、Ｓｉ
含有量の異なる、ほぼ１２％Ａｌ含有の原料チップ間で
流動長を比較した。その結果は図５に示すとおりであ
る。Ｓｉを含有させることにより、流動性が向上してお
り、特にシリンダ温度が比較的低い場合にその効果が顕
著になっている。シリンダ温度は低いほど溶湯の流動性
が低くなるので成形可能温度の下限には限度があるが、
本発明ではＳｉの含有によって低温側での流動性が向上
するので、より低温での成形が可能になる。なお、Ｓｉ
含有による流動性の向上は、０．５％Ｓｉ付近にピーク
があることも確認された。
【００１９】次に、さらに成分を最適化するため、Ｓｉ
含有量０．５％を基準にして、射出速度２ｍ／ｓ一定
で、再度Ａｌ含有量の異なる原料チップ間で流動長を比
較評価した。その結果は図６に示すとおりであり、図３
の結果と同様にＡｌの増量に伴って流動長が増加してい
るが、本件評価の方が作用がより顕著になっている。し
たがって、流動性の増大には、ＡｌとＳｉとが相乗的に
作用していると考えられる。また、今回の評価では、１
３．５％のＡｌを含有する合金原料を用いた場合に成形
体に割れが生じた。したがって、図３の場合と同様にＡ
ｌの増量によって流動性が向上するが、Ｓｉを適量含有
させた合金では、１３％を越えるＡｌ含有によって鋳造
割れを招くことが分かった。
含有量０．５％を基準にして、射出速度２ｍ／ｓ一定
で、再度Ａｌ含有量の異なる原料チップ間で流動長を比
較評価した。その結果は図６に示すとおりであり、図３
の結果と同様にＡｌの増量に伴って流動長が増加してい
るが、本件評価の方が作用がより顕著になっている。し
たがって、流動性の増大には、ＡｌとＳｉとが相乗的に
作用していると考えられる。また、今回の評価では、１
３．５％のＡｌを含有する合金原料を用いた場合に成形
体に割れが生じた。したがって、図３の場合と同様にＡ
ｌの増量によって流動性が向上するが、Ｓｉを適量含有
させた合金では、１３％を越えるＡｌ含有によって鋳造
割れを招くことが分かった。
【００２０】また、室温での機械的性質に及ぼすＡｌ含
有量の影響を調査するため、Ａｌ含有量の異なる原料チ
ップ間で、一定の射出速度（２ｍ／ｓ）にしてシリンダ
温度を変えて射出成形し、得られた成形体について耐
力、引張強さおよび伸びを測定した。その結果は図７〜
９に示す。図７は耐力、図８は引張強度を示しており、
Ａｌが１０．０％未満であると耐力、引張強度が低く、
特にシリンダ温度が低い場合に、顕著に劣っていること
が分かる。さらに図９は各成形体の伸びを示しており、
本発明合金はシリンダ温度の高低に拘わらず安定した特
性を示している。したがって、１２％Ａｌを含有する本
発明合金を用いて製造した成形体は、室温での機械的性
質において良好な特性を有している。なお、これら機械
的性質が比較的良好である１３．５％Ａｌ材は、上記し
たように成形体に割れが発生しているものである。な
お、上記実施例では、本発明材としていずれもＺｎを所
定量含むものを示したが、Ｚｎを含まない発明範囲の合
金を用いた場合にも、若干、流動性は低下するもののほ
ぼ同等の流動性が得られており、機械的性質に関しても
同等であることが確認されている。
有量の影響を調査するため、Ａｌ含有量の異なる原料チ
ップ間で、一定の射出速度（２ｍ／ｓ）にしてシリンダ
温度を変えて射出成形し、得られた成形体について耐
力、引張強さおよび伸びを測定した。その結果は図７〜
９に示す。図７は耐力、図８は引張強度を示しており、
Ａｌが１０．０％未満であると耐力、引張強度が低く、
特にシリンダ温度が低い場合に、顕著に劣っていること
が分かる。さらに図９は各成形体の伸びを示しており、
本発明合金はシリンダ温度の高低に拘わらず安定した特
性を示している。したがって、１２％Ａｌを含有する本
発明合金を用いて製造した成形体は、室温での機械的性
質において良好な特性を有している。なお、これら機械
的性質が比較的良好である１３．５％Ａｌ材は、上記し
たように成形体に割れが発生しているものである。な
お、上記実施例では、本発明材としていずれもＺｎを所
定量含むものを示したが、Ｚｎを含まない発明範囲の合
金を用いた場合にも、若干、流動性は低下するもののほ
ぼ同等の流動性が得られており、機械的性質に関しても
同等であることが確認されている。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマグネシ
ウム合金によれば、質量比で、Ａｌ：１０．０〜１３．
０％、Ｓｉ：０．３〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０
％と、所望によりをＺｎ：０．８％未満を含有し、残部
がＭｇおよび不可避不純物からなるので、鋳造割れを招
いたり機械的特性を損なうことなく、流動性を顕著に向
上させることができ、薄肉の軽量部材を歩留まりよく効
率的に製造することができる。また、本発明のマグネシ
ウム合金材は、上記合金を固相率５０％以下の半溶融状
態で金型内に射出する射出成形によって得るので、良好
な機械的特性を有しており、また軽量化も容易である。
ウム合金によれば、質量比で、Ａｌ：１０．０〜１３．
０％、Ｓｉ：０．３〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０
％と、所望によりをＺｎ：０．８％未満を含有し、残部
がＭｇおよび不可避不純物からなるので、鋳造割れを招
いたり機械的特性を損なうことなく、流動性を顕著に向
上させることができ、薄肉の軽量部材を歩留まりよく効
率的に製造することができる。また、本発明のマグネシ
ウム合金材は、上記合金を固相率５０％以下の半溶融状
態で金型内に射出する射出成形によって得るので、良好
な機械的特性を有しており、また軽量化も容易である。
【図１】 実施例に用いた成形体を示す図である。
【図２】 従来合金におけるシリンダ温度と溶湯流動長
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図３】 原料におけるＡｌ含有量と溶湯流動長との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】 原料におけるＺｎ含有量と溶湯流動長との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図５】 原料におけるＳｉ含有量と溶湯流動長との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図６】 Ｓｉ０．５％含有原料におけるＡｌ含有量と
溶湯流動長との関係を示すグラフである。
溶湯流動長との関係を示すグラフである。
【図７】 Ａｌ含有量の異なる原料毎の、シリンダ温度
と室温耐力との関係を示すグラフである。
と室温耐力との関係を示すグラフである。
【図８】 Ａｌ含有量の異なる原料毎の、シリンダ温度
と室温引張強さとの関係を示すグラフである。
と室温引張強さとの関係を示すグラフである。
【図９】 Ａｌ含有量の異なる原料毎の、シリンダ温度
と室温伸びとの関係を示すグラフである。
と室温伸びとの関係を示すグラフである。
１ スパイラル状成形体
フロントページの続き (72)発明者 縫部 勝彦 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 内田 良平 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内
Claims (4)
- 【請求項１】 質量比で、Ａｌ：１０．０〜１３．０
％、Ｓｉ：０．３〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％
を含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなること
を特徴とする流動性に優れたマグネシウム合金 - 【請求項２】 質量比で、Ａｌ：１０．０〜１３．０
％、Ｓｉ：０．３〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０
％、Ｚｎ：０．８％未満を含有し、残部がＭｇおよび不
可避不純物からなることを特徴とする流動性に優れたマ
グネシウム合金 - 【請求項３】 質量比で、さらに、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、
Ｂａ、Ｍｍ（ミッシュメタル）の１種または２種以上を
総量で、１０ｐｐｍ〜０．１％含有することを特徴とす
る請求項１または２に記載の流動性に優れたマグネシウ
ム合金 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の合金を
固相率５０％以下の半溶融状態で金型内に射出する射出
成形によって得られることを特徴とするマグネシウム合
金材
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2000059143A JP2001247926A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 流動性に優れたマグネシウム合金およびマグネシウム合金材 |
| DE10101572A DE10101572A1 (de) | 2000-03-03 | 2001-01-15 | Magnesiumlegierungen mit einer ausgezeichneten Fließfähigkeit und daraus hergestellte Werkstoffe |
| US09/777,679 US6582533B2 (en) | 2000-03-03 | 2001-02-07 | Magnesium alloys excellent in fluidity and materials thereof |
| TW090104054A TW477819B (en) | 2000-03-03 | 2001-02-22 | Magnesium alloys excellent in fluidity and materials thereof |
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|---|---|---|---|
| JP2000059143A JP2001247926A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 流動性に優れたマグネシウム合金およびマグネシウム合金材 |
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|---|---|
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ID=18579638
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000059143A Pending JP2001247926A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 流動性に優れたマグネシウム合金およびマグネシウム合金材 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2001247926A (ja) |
| DE (1) | DE10101572A1 (ja) |
| TW (1) | TW477819B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007031789A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | マグネシウム合金、成形品およびマグネシウム合金の成形方法 |
| JP2008503651A (ja) * | 2004-06-24 | 2008-02-07 | カースト センター ピーティーワイ リミテッド | ダイカストマグネシウム合金 |
| CN100389221C (zh) * | 2003-09-11 | 2008-05-21 | 上海交通大学 | 高流动性消失模铸造镁合金及其熔炼方法 |
| CN115505808A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-23 | 包头稀土研究院 | 镁合金及其制备方法和钇元素的用途 |
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|---|---|---|---|---|
| JP5638222B2 (ja) * | 2009-11-04 | 2014-12-10 | 株式会社アーレスティ | 鋳造用耐熱マグネシウム合金および合金鋳物の製造方法 |
| CN102400021A (zh) * | 2010-09-08 | 2012-04-04 | 汉达精密电子(昆山)有限公司 | 提高镁合金流动性的配方 |
| AT522003B1 (de) * | 2018-12-18 | 2021-10-15 | Lkr Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen Gmbh | Magnesiumbasislegierung und Verfahren zur Herstellung derselben |
| CN111549267A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-18 | 珠海中科先进技术研究院有限公司 | 一种医用镁基复合材料半固态坯锭及其制备方法 |
| CN114570917A (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-03 | 机械科学研究总院集团有限公司 | 一种提高镁合金流动性的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1303789A (ja) * | 1971-04-27 | 1973-01-17 | ||
| DE2342633C3 (de) * | 1973-08-23 | 1981-08-20 | Galina I. Žukova | Verwendung einer Legierung auf Magnesiumbasis für korrosionsbeständige Teile |
| US4543234A (en) * | 1980-10-20 | 1985-09-24 | N L Industries, Inc. | Oxidation resistant magnesium alloy |
| FR2642439B2 (ja) * | 1988-02-26 | 1993-04-16 | Pechiney Electrometallurgie | |
| JP3415987B2 (ja) * | 1996-04-04 | 2003-06-09 | マツダ株式会社 | 耐熱マグネシウム合金成形部材の成形方法 |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000059143A patent/JP2001247926A/ja active Pending
-
2001
- 2001-01-15 DE DE10101572A patent/DE10101572A1/de not_active Ceased
- 2001-02-07 US US09/777,679 patent/US6582533B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-02-22 TW TW090104054A patent/TW477819B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100389221C (zh) * | 2003-09-11 | 2008-05-21 | 上海交通大学 | 高流动性消失模铸造镁合金及其熔炼方法 |
| JP2008503651A (ja) * | 2004-06-24 | 2008-02-07 | カースト センター ピーティーワイ リミテッド | ダイカストマグネシウム合金 |
| JP4729567B2 (ja) * | 2004-06-24 | 2011-07-20 | カースト センター ピーティーワイ リミテッド | ダイカストマグネシウム合金 |
| JP2007031789A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | マグネシウム合金、成形品およびマグネシウム合金の成形方法 |
| JP4706011B2 (ja) * | 2005-07-27 | 2011-06-22 | 国立大学法人東北大学 | マグネシウム合金、成形品およびマグネシウム合金の成形方法 |
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|---|---|
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