JP2002115020A - 展伸用Ｍｇ合金およびその製造方法 - Google Patents
展伸用Ｍｇ合金およびその製造方法Info
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- JP2002115020A JP2002115020A JP2000310803A JP2000310803A JP2002115020A JP 2002115020 A JP2002115020 A JP 2002115020A JP 2000310803 A JP2000310803 A JP 2000310803A JP 2000310803 A JP2000310803 A JP 2000310803A JP 2002115020 A JP2002115020 A JP 2002115020A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりも低温で割れ発生せず容易に熱間加
工のできる展伸用Ｍｇ合金およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 本発明の展伸用Ｍｇ合金は、Ｍｇ基母材
中に、該Ｍｇ基母材の溶湯中で安定であって該溶湯の凝
固時に結晶生成核となる粒径１０μｍ以下の粒子が０．
０１〜１０体積％の量で分散していることを特徴とす
る。本発明の展伸用Ｍｇ合金を製造する方法は、Ｍｇ基
母材の溶湯中に、該Ｍｇ基母材の溶湯中で安定であって
該溶湯の凝固時に結晶生成核となる粒径１０μｍ以下の
粒子を０．０１〜１０体積％の量で分散させた後に鋳造
することを特徴とする。
工のできる展伸用Ｍｇ合金およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 本発明の展伸用Ｍｇ合金は、Ｍｇ基母材
中に、該Ｍｇ基母材の溶湯中で安定であって該溶湯の凝
固時に結晶生成核となる粒径１０μｍ以下の粒子が０．
０１〜１０体積％の量で分散していることを特徴とす
る。本発明の展伸用Ｍｇ合金を製造する方法は、Ｍｇ基
母材の溶湯中に、該Ｍｇ基母材の溶湯中で安定であって
該溶湯の凝固時に結晶生成核となる粒径１０μｍ以下の
粒子を０．０１〜１０体積％の量で分散させた後に鋳造
することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、展伸用Ｍｇ合金に
関し、特に熱間加工に適した展伸用Ｍｇ合金およびその
製造方法に関する。
関し、特に熱間加工に適した展伸用Ｍｇ合金およびその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に市販されている展伸用Ｍｇ
合金は、熱間加工性が低く、熱間加工中に割れが発生し
易いため、例えば鋳造インゴット等から板材を作製する
には、高温で多数回の熱間圧延を行う必要があり、熱間
加工製品のコストを上昇させる一つの原因になってい
た。
合金は、熱間加工性が低く、熱間加工中に割れが発生し
易いため、例えば鋳造インゴット等から板材を作製する
には、高温で多数回の熱間圧延を行う必要があり、熱間
加工製品のコストを上昇させる一つの原因になってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来よりも
低温で割れ発生せず容易に熱間加工のできる展伸用Ｍｇ
合金およびその製造方法を提供することを目的とする。
低温で割れ発生せず容易に熱間加工のできる展伸用Ｍｇ
合金およびその製造方法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】上記の目的を達成するた
めに、本発明の展伸用Ｍｇ合金は、Ｍｇ基母材中に、該
Ｍｇ基母材の溶湯中で安定であって該溶湯の凝固時に結
晶生成核となる粒径１０μｍ以下の粒子が０．０１〜１
０体積％の量で分散していることを特徴とする。
めに、本発明の展伸用Ｍｇ合金は、Ｍｇ基母材中に、該
Ｍｇ基母材の溶湯中で安定であって該溶湯の凝固時に結
晶生成核となる粒径１０μｍ以下の粒子が０．０１〜１
０体積％の量で分散していることを特徴とする。
【０００５】本発明の展伸用Ｍｇ合金を製造する方法
は、Ｍｇ基母材の溶湯中に、該Ｍｇ基母材の溶湯中で安
定であって該溶湯の凝固時に結晶生成核となる粒径１０
μｍ以下の粒子を０．０１〜１０体積％の量で分散させ
た後に鋳造することを特徴とする。本発明においては、
０．０１〜１０体積％の量で分散している粒径１０μｍ
以下の微細な粒子を核としてＭｇ基母材の結晶が生成す
ることにより、鋳造組織の結晶粒が微細化され、熱間割
れ感受性が低下し、熱間加工性が向上する。
は、Ｍｇ基母材の溶湯中に、該Ｍｇ基母材の溶湯中で安
定であって該溶湯の凝固時に結晶生成核となる粒径１０
μｍ以下の粒子を０．０１〜１０体積％の量で分散させ
た後に鋳造することを特徴とする。本発明においては、
０．０１〜１０体積％の量で分散している粒径１０μｍ
以下の微細な粒子を核としてＭｇ基母材の結晶が生成す
ることにより、鋳造組織の結晶粒が微細化され、熱間割
れ感受性が低下し、熱間加工性が向上する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明において、Ｍｇ基母材は、
従来汎用されているものも含めて展伸用Ｍｇ合金であれ
ばよく、特に限定する必要はない。従来汎用されている
展伸用Ｍｇ合金として代表的なものは、Ｍｇ−Ａｌ系
（例えばＡＳＴＭ規格では、ＡＺ３１、ＡＺ６１、ＡＺ
８０等。Ａｌ：２〜１０wt％、Ｚｎ：０．１〜２wt％、
残部Ｍｇおよび不可避不純物）、Ｍｇ−Ｚｒ系（例えば
ＡＳＴＭ規格では、ＺＫ１０、ＺＫ３０、ＺＫ６０等。
Ｚｒ：０.１〜１wt％、Ｚｎ：０.５〜７wt％、残部Ｍｇ
および不可避不純物）等がある。
従来汎用されているものも含めて展伸用Ｍｇ合金であれ
ばよく、特に限定する必要はない。従来汎用されている
展伸用Ｍｇ合金として代表的なものは、Ｍｇ−Ａｌ系
（例えばＡＳＴＭ規格では、ＡＺ３１、ＡＺ６１、ＡＺ
８０等。Ａｌ：２〜１０wt％、Ｚｎ：０．１〜２wt％、
残部Ｍｇおよび不可避不純物）、Ｍｇ−Ｚｒ系（例えば
ＡＳＴＭ規格では、ＺＫ１０、ＺＫ３０、ＺＫ６０等。
Ｚｒ：０.１〜１wt％、Ｚｎ：０.５〜７wt％、残部Ｍｇ
および不可避不純物）等がある。
【０００７】本発明に用いる粒子の材質は、Ｍｇ基母材
の溶湯中で分解せず安定に存在する粒子であって、この
粒子を含有するＭｇ合金の耐食性、機械的性質に悪影響
を及ぼさないものであればよい。このような粒子の代表
的なものとして、Ａｌ4Ｃ3、ＴｉＣ、ＴｉＢ2、Ａｌ
Ｎ、ＴｉＮ、ＭｇＢ2、ＡｌＢ2、ＭｏＢ、ＶＢ、ＴｉＢ
がある。これらから選択した１種類を単独で、または複
数種類を組み合わせて用いることができる。
の溶湯中で分解せず安定に存在する粒子であって、この
粒子を含有するＭｇ合金の耐食性、機械的性質に悪影響
を及ぼさないものであればよい。このような粒子の代表
的なものとして、Ａｌ4Ｃ3、ＴｉＣ、ＴｉＢ2、Ａｌ
Ｎ、ＴｉＮ、ＭｇＢ2、ＡｌＢ2、ＭｏＢ、ＶＢ、ＴｉＢ
がある。これらから選択した１種類を単独で、または複
数種類を組み合わせて用いることができる。
【０００８】上記粒子のうちで、ＭｇＢ2、ＡｌＢ2は、
結晶構造がＭｇと同じく六方晶であり、Ｍｇ基母材の溶
湯中で安定に存在するため望ましい。また、ＭｏＢ、Ｖ
Ｂ、ＴｉＢは、格子常数がＭｇの格子常数（0.3ｎｍ）
の整数倍であり、Ｍｇ基母材の溶湯中で安定に存在する
ため望ましい。本発明に用いる粒子の粒径は、１０μｍ
以下に限定する。図１に示したように、粒子が結晶粒微
細化に有効な結晶生成核として作用するためには、粒径
が１０μｍ以下でなくてはならない。粒径が１０μｍを
超えると熱間加工性の向上に必要な結晶粒微細化効果が
得られない。なお、図１はＭｇ基母材としてＡＺ９１Ｄ
を用い、粒径を種々に変えて、Ａｌ4Ｃ3粒子を０．２体
積％の量で分散させた場合の例であるが、本発明の範囲
内において、他のＭｇ基母材を用い、他の粒子を他の含
有量で分散させた場合にも同じ傾向が得られる。
結晶構造がＭｇと同じく六方晶であり、Ｍｇ基母材の溶
湯中で安定に存在するため望ましい。また、ＭｏＢ、Ｖ
Ｂ、ＴｉＢは、格子常数がＭｇの格子常数（0.3ｎｍ）
の整数倍であり、Ｍｇ基母材の溶湯中で安定に存在する
ため望ましい。本発明に用いる粒子の粒径は、１０μｍ
以下に限定する。図１に示したように、粒子が結晶粒微
細化に有効な結晶生成核として作用するためには、粒径
が１０μｍ以下でなくてはならない。粒径が１０μｍを
超えると熱間加工性の向上に必要な結晶粒微細化効果が
得られない。なお、図１はＭｇ基母材としてＡＺ９１Ｄ
を用い、粒径を種々に変えて、Ａｌ4Ｃ3粒子を０．２体
積％の量で分散させた場合の例であるが、本発明の範囲
内において、他のＭｇ基母材を用い、他の粒子を他の含
有量で分散させた場合にも同じ傾向が得られる。
【０００９】更に、結晶粒微細化効果が発現するために
は、結晶生成核としての粒子が０．０１体積％以上の量
で存在する必要がある。図２に示したように、粒子の量
が０.０１体積％未満であると、熱間加工性の向上に必
要な結晶粒微細化効果が得られない。一方、粒子の量が
１０体積％を超えると、Ｍｇ基母材の溶湯の粘性が大き
くなって、鋳造が極めて困難になる。したがって、粒子
の量は、０．０１体積％〜１０体積％の範囲に限定す
る。なお、図２はＭｇ基母材としてＡＺ９１Ｄを用い、
粒径１μｍのＡｌ4Ｃ3粒子を種々の量で分散させた場合
の例であるが、本発明の範囲内において、他のＭｇ基母
材を用い、他の粒径の他の粒子を分散させた場合にも同
じ傾向が得られる。
は、結晶生成核としての粒子が０．０１体積％以上の量
で存在する必要がある。図２に示したように、粒子の量
が０.０１体積％未満であると、熱間加工性の向上に必
要な結晶粒微細化効果が得られない。一方、粒子の量が
１０体積％を超えると、Ｍｇ基母材の溶湯の粘性が大き
くなって、鋳造が極めて困難になる。したがって、粒子
の量は、０．０１体積％〜１０体積％の範囲に限定す
る。なお、図２はＭｇ基母材としてＡＺ９１Ｄを用い、
粒径１μｍのＡｌ4Ｃ3粒子を種々の量で分散させた場合
の例であるが、本発明の範囲内において、他のＭｇ基母
材を用い、他の粒径の他の粒子を分散させた場合にも同
じ傾向が得られる。
【００１０】以下、実施例により本発明を更に詳細に説
明する。
明する。
【００１１】
【実施例】７５０℃に保持したＡＺ３１Ｍｇ合金溶湯中
に、粒径０.５μｍのＴｉＣ粒子を１体積％の量で添加
し、分散させた後、金型内に鋳造して板材（厚さ５ｍ
ｍ、幅７０ｍｍ、長さ１５０ｍｍとした。比較のため
に、従来例として、７５０℃に保持したＡＺ３１合金溶
湯に粒子を添加せずに上記と同じ寸法の板材に鋳造し
た。
に、粒径０.５μｍのＴｉＣ粒子を１体積％の量で添加
し、分散させた後、金型内に鋳造して板材（厚さ５ｍ
ｍ、幅７０ｍｍ、長さ１５０ｍｍとした。比較のため
に、従来例として、７５０℃に保持したＡＺ３１合金溶
湯に粒子を添加せずに上記と同じ寸法の板材に鋳造し
た。
【００１２】得られた板材をロールプレス機により熱間
圧延した。圧延条件（温度・圧力）および圧延結果を表
１(従来例)および表２(本発明例)にまとめて示す。各表
中の数値は割れ発生なしに得られた圧下率であり、
「×」印は割れが発生したことを示す。
圧延した。圧延条件（温度・圧力）および圧延結果を表
１(従来例)および表２(本発明例)にまとめて示す。各表
中の数値は割れ発生なしに得られた圧下率であり、
「×」印は割れが発生したことを示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】表１と表２の比較から、本発明に従って結
晶生成核となる粒子を添加した実施例においては、粒子
を添加しなかった従来例に比べて、低い圧延温度でも割
れ発生なしに高い圧下率での圧延が可能であることが分
かる。本発明例と従来例について、圧延を行う前の鋳造
組織を顕微鏡により観察した。図３および図４に、それ
ぞれ本発明例および従来例の鋳造組織における結晶粒を
強調して示し、図５に本発明例の鋳造組織における粒子
を強調して示す。組織観察は、結晶粒界を現出するため
に鋳造材に４１５℃×３時間の溶体化を施した後に行っ
た。図３と図４との比較から、本発明例は従来例に比べ
て結晶粒が顕著に微細化していることが分かる。また、
図５から、本発明例においては、添加粒子（ＴｉＣ：図
中の白点）が鋳造組織内に均一に分散しており、特に結
晶粒内に安定して存在していることが分かる。
晶生成核となる粒子を添加した実施例においては、粒子
を添加しなかった従来例に比べて、低い圧延温度でも割
れ発生なしに高い圧下率での圧延が可能であることが分
かる。本発明例と従来例について、圧延を行う前の鋳造
組織を顕微鏡により観察した。図３および図４に、それ
ぞれ本発明例および従来例の鋳造組織における結晶粒を
強調して示し、図５に本発明例の鋳造組織における粒子
を強調して示す。組織観察は、結晶粒界を現出するため
に鋳造材に４１５℃×３時間の溶体化を施した後に行っ
た。図３と図４との比較から、本発明例は従来例に比べ
て結晶粒が顕著に微細化していることが分かる。また、
図５から、本発明例においては、添加粒子（ＴｉＣ：図
中の白点）が鋳造組織内に均一に分散しており、特に結
晶粒内に安定して存在していることが分かる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来よりも低温で割れ発生せず容易に熱間加工のできる
展伸用Ｍｇ合金およびその製造方法が提供される。
従来よりも低温で割れ発生せず容易に熱間加工のできる
展伸用Ｍｇ合金およびその製造方法が提供される。
【図１】図１は、Ｍｇ合金中に含有される粒子の粒径と
Ｍｇ合金の鋳造組織の結晶粒径との関係を示すグラフで
ある。
Ｍｇ合金の鋳造組織の結晶粒径との関係を示すグラフで
ある。
【図２】図２は、Ｍｇ合金中に含有される粒子の量とＭ
ｇ合金の鋳造組織の結晶粒径との関係を示すグラフであ
る。
ｇ合金の鋳造組織の結晶粒径との関係を示すグラフであ
る。
【図３】図３は、本発明により粒子を分散させたＭｇ合
金の鋳造組織における結晶粒を強調して示す顕微鏡組織
写真である。
金の鋳造組織における結晶粒を強調して示す顕微鏡組織
写真である。
【図４】図４は、粒子を含有しない従来のＭｇ合金の鋳
造組織における結晶粒を強調して示す顕微鏡組織写真で
ある。
造組織における結晶粒を強調して示す顕微鏡組織写真で
ある。
【図５】図５は、図３に示した本発明例の鋳造組織にお
ける分散粒子を強調して示す顕微鏡写真である。
ける分散粒子を強調して示す顕微鏡写真である。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｍｇ基母材中に、該Ｍｇ基母材の溶湯中
で安定であって該溶湯の凝固時に結晶生成核となる粒径
１０μｍ以下の粒子が０．０１〜１０体積％の量で分散
していることを特徴とする展伸用Ｍｇ合金。 - 【請求項２】 前記粒子が、Ａｌ4Ｃ3、ＴｉＣ、ＴｉＢ
2、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＭｇＢ2、ＡｌＢ2、ＭｏＢ、ＶＢ
およびＴｉＢから成る群から選択された少なくとも１種
であることを特徴とする請求項１記載の展伸用Ｍｇ合
金。 - 【請求項３】 Ｍｇ基母材の溶湯中に、該Ｍｇ基母材の
溶湯中で安定であって該溶湯の凝固時に結晶生成核とな
る粒径１０μｍ以下の粒子を０．０１〜１０体積％の量
で添加した後に鋳造することを特徴とする展伸用Ｍｇ合
金の製造方法。 - 【請求項４】 前記粒子が、Ａｌ4Ｃ3、ＴｉＣ、ＴｉＢ
2、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＭｇＢ2、ＡｌＢ2、ＭｏＢ、ＶＢ
およびＴｉＢから成る群から選択された少なくとも１種
であることを特徴とする請求項３記載の展伸用Ｍｇ合金
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000310803A JP3674489B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 展伸用Ｍｇ合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000310803A JP3674489B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 展伸用Ｍｇ合金およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002115020A true JP2002115020A (ja) | 2002-04-19 |
| JP3674489B2 JP3674489B2 (ja) | 2005-07-20 |
Family
ID=18790684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000310803A Expired - Fee Related JP3674489B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 展伸用Ｍｇ合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3674489B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150118603A (ko) * | 2014-04-14 | 2015-10-23 | 연세대학교 산학협력단 | 마그네슘 재료 |
| WO2016071694A3 (en) * | 2014-11-05 | 2016-07-07 | Brunel University | Grain refiner for magnesium alloys |
-
2000
- 2000-10-11 JP JP2000310803A patent/JP3674489B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150118603A (ko) * | 2014-04-14 | 2015-10-23 | 연세대학교 산학협력단 | 마그네슘 재료 |
| KR101658383B1 (ko) | 2014-04-14 | 2016-09-22 | 연세대학교 산학협력단 | 마그네슘 재료 |
| WO2016071694A3 (en) * | 2014-11-05 | 2016-07-07 | Brunel University | Grain refiner for magnesium alloys |
| CN107075613A (zh) * | 2014-11-05 | 2017-08-18 | 布鲁内尔大学 | 用于镁合金的晶粒细化剂 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3674489B2 (ja) | 2005-07-20 |
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Effective date: 20050225 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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