JP2002275569A - 耐クリープMg合金 - Google Patents
耐クリープMg合金Info
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 AE42合金より優れた耐クリープ特性と比
較的優れた耐食性を有し、割れが生じること無く鋳造性
に優れ、コスト的にもAE42合金と比較すると安価な
耐クリープMg合金の提供。 【解決手段】 耐クリープMg合金は、Al(アルミニ
ウム)が1.5〜4.0質量%、Si(ケイ素)が0.
5〜1.8質量%、希土類元素(以下、REと称す)が
0.05〜0.6質量%、Sr(ストロンチウム)また
はSb(アンチモン)が0.005〜1.5%、残部M
g(マグネシウム)と不可避的不純物からなる。また、
必要応じて、Caを0.3〜1.5質量%さらに添加す
ると耐クリープ性が向上する。また、必要に応じてMn
を0.1〜0.4質量%添加すると耐食性が向上する。
較的優れた耐食性を有し、割れが生じること無く鋳造性
に優れ、コスト的にもAE42合金と比較すると安価な
耐クリープMg合金の提供。 【解決手段】 耐クリープMg合金は、Al(アルミニ
ウム)が1.5〜4.0質量%、Si(ケイ素)が0.
5〜1.8質量%、希土類元素(以下、REと称す)が
0.05〜0.6質量%、Sr(ストロンチウム)また
はSb(アンチモン)が0.005〜1.5%、残部M
g(マグネシウム)と不可避的不純物からなる。また、
必要応じて、Caを0.3〜1.5質量%さらに添加す
ると耐クリープ性が向上する。また、必要に応じてMn
を0.1〜0.4質量%添加すると耐食性が向上する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は機械部品、例えば自動車
部品や二輪車部品として利用される軽量なMg合金部材
に関し、特に、高温環境下使用で要求される耐クリー
プ、耐熱強度、耐食性を有し、しかも鋳造割れなどの鋳
造欠陥が生じない、鋳造性にすぐれたMg合金(例え
ば、ダイカスト用Mg合金)に関するものである。
部品や二輪車部品として利用される軽量なMg合金部材
に関し、特に、高温環境下使用で要求される耐クリー
プ、耐熱強度、耐食性を有し、しかも鋳造割れなどの鋳
造欠陥が生じない、鋳造性にすぐれたMg合金(例え
ば、ダイカスト用Mg合金)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用部品の素材に使用される
Mg合金としては、例えばASTMB93に制定される
ダイカスト用Mg合金があり、その中でもAS系合金が
耐熱性に優れている。AS系合金のうち、AS21合金
は、比較的高い耐クリープ性を有し、マニュアル車用ミ
ッションケースなどの耐熱部品に用いられる。
Mg合金としては、例えばASTMB93に制定される
ダイカスト用Mg合金があり、その中でもAS系合金が
耐熱性に優れている。AS系合金のうち、AS21合金
は、比較的高い耐クリープ性を有し、マニュアル車用ミ
ッションケースなどの耐熱部品に用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、AS21合金
は、耐食性などの問題を解決することができず、また、
オートマチック車用ミッションケースなどの温度環境下
においては、更に高いクリープ特性を要求される。
は、耐食性などの問題を解決することができず、また、
オートマチック車用ミッションケースなどの温度環境下
においては、更に高いクリープ特性を要求される。
【0004】AS21合金およびAS41合金にCaを
添加すると、更に優れた耐クリープ合金を得ることがで
きる。また、Ca及び希土類を添加した合金は、AS系
合金よりも高い耐クリープ性をもっているが、満足でき
る耐クリープ特性には至っていない。
添加すると、更に優れた耐クリープ合金を得ることがで
きる。また、Ca及び希土類を添加した合金は、AS系
合金よりも高い耐クリープ性をもっているが、満足でき
る耐クリープ特性には至っていない。
【0005】希土類元素を含む代表的なダイカスト用合
金であるAE42合金は、耐クリープ特性がAS21合
金及びAS41合金よりも優れている。しかし、型残り
などの鋳造性に問題があり、ダイカストが困難となる。
また、他の例えばAZ91D合金等と比較すると、コス
トが高く量産性に難点がある。
金であるAE42合金は、耐クリープ特性がAS21合
金及びAS41合金よりも優れている。しかし、型残り
などの鋳造性に問題があり、ダイカストが困難となる。
また、他の例えばAZ91D合金等と比較すると、コス
トが高く量産性に難点がある。
【0006】そこで本発明は、AE42合金より優れた
耐クリープ特性と比較的優れた耐食性を有し、割れが生
じること無く鋳造性に優れ、コスト的にもAE42合金
と比較すると安価な耐クリープMg合金を提供すること
を目的とする。
耐クリープ特性と比較的優れた耐食性を有し、割れが生
じること無く鋳造性に優れ、コスト的にもAE42合金
と比較すると安価な耐クリープMg合金を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、Alを1.5〜4.0質量%、Siを0.
5〜1.8%質量%、希土類元素を0.05〜0.6質
量%、Srを0.005〜1.5質量%含み、残部Mg
と不可避的不純物からなる耐クリープMg合金を提供し
ている。
に本発明は、Alを1.5〜4.0質量%、Siを0.
5〜1.8%質量%、希土類元素を0.05〜0.6質
量%、Srを0.005〜1.5質量%含み、残部Mg
と不可避的不純物からなる耐クリープMg合金を提供し
ている。
【0008】また本発明は、Alを1.5〜4.0質量
%、Siを0.5〜1.8質量%、希土類元素を0.0
5〜0.6質量%、Sbを0.005〜1.5質量%含
み、残部Mgと不可避的不純物からなる耐クリープMg
合金を提供している。
%、Siを0.5〜1.8質量%、希土類元素を0.0
5〜0.6質量%、Sbを0.005〜1.5質量%含
み、残部Mgと不可避的不純物からなる耐クリープMg
合金を提供している。
【0009】ここで、耐クリープ性を向上させるため
に、Caを0.3〜1.5質量%含むのが望ましい。
又、耐食性を向上させるために、Mnを0.1〜0.4
%含むのが望ましい。
に、Caを0.3〜1.5質量%含むのが望ましい。
又、耐食性を向上させるために、Mnを0.1〜0.4
%含むのが望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態による
耐クリープMg合金について説明する。本発明の第1の
実施の形態の耐クリープMg合金は、Al(アルミニウ
ム)が1.5〜4.0質量%、Si(ケイ素)が0.5
〜1.8質量%、希土類元素(以下、REと称す)が
0.05〜0.6質量%、Sr(ストロンチウム)が
0.005〜1.5%、残部Mg(マグネシウム)と不
可避的不純物からなる。また、必要応じて、Caを0.
3〜1.5質量%さらに添加すると耐クリープ性が向上
する。また、必要に応じてMnを0.1〜0.4質量%
添加すると耐食性が向上する。
耐クリープMg合金について説明する。本発明の第1の
実施の形態の耐クリープMg合金は、Al(アルミニウ
ム)が1.5〜4.0質量%、Si(ケイ素)が0.5
〜1.8質量%、希土類元素(以下、REと称す)が
0.05〜0.6質量%、Sr(ストロンチウム)が
0.005〜1.5%、残部Mg(マグネシウム)と不
可避的不純物からなる。また、必要応じて、Caを0.
3〜1.5質量%さらに添加すると耐クリープ性が向上
する。また、必要に応じてMnを0.1〜0.4質量%
添加すると耐食性が向上する。
【0011】ここで、Alの含有量が4.0質量%を越
えると、耐クリープ性と耐食性は低下し、AE42合金
並の耐クリープ性が得られない。従って、Al添加量は
4.0質量%以下とした。一方、Alの含有量が1.5
質量%未満であると、鋳造性(割れ性)が改善されず、
割れや湯流れに問題が生じ、良好な鋳造を行うことがで
きなくなる。従って、Al添加量は2.0質量%以上と
した。
えると、耐クリープ性と耐食性は低下し、AE42合金
並の耐クリープ性が得られない。従って、Al添加量は
4.0質量%以下とした。一方、Alの含有量が1.5
質量%未満であると、鋳造性(割れ性)が改善されず、
割れや湯流れに問題が生じ、良好な鋳造を行うことがで
きなくなる。従って、Al添加量は2.0質量%以上と
した。
【0012】Siは、添加量を増加させるほど、Mg合
金の耐クリープ性及び鋳造性を向上させることができ
る。しかし、Siの添加量を増加しすぎると液相線温度
が上昇し、鋳造温度を上げなければならない。Siの添
加量が1.8質量%を越えると、液相線温度が700℃
を越えるために鋳造が困難となる。また、耐食性が低下
する。従って、Siの添加量は1.8質量%以下とし
た。一方で、Siの添加量が0.5質量%未満である
と、耐クリープ性が低下する。また、割れ性等の鋳造性
にも悪影響を及ぼし、やはり鋳造が困難になる。従っ
て、Siの添加量は0.5質量%以上とした。
金の耐クリープ性及び鋳造性を向上させることができ
る。しかし、Siの添加量を増加しすぎると液相線温度
が上昇し、鋳造温度を上げなければならない。Siの添
加量が1.8質量%を越えると、液相線温度が700℃
を越えるために鋳造が困難となる。また、耐食性が低下
する。従って、Siの添加量は1.8質量%以下とし
た。一方で、Siの添加量が0.5質量%未満である
と、耐クリープ性が低下する。また、割れ性等の鋳造性
にも悪影響を及ぼし、やはり鋳造が困難になる。従っ
て、Siの添加量は0.5質量%以上とした。
【0013】REは耐クリープ性向上のため添加される
が、図1に示されるように、Siの溶解度が増加すると
REの溶解度は減少する傾向にある。従って、Siの添
加量の下限値(0.5%)との関係から、REの添加量
の上限値は、0.6質量%とした。一方で、REの添加
量が0.05%未満では満足する耐クリープ強度が得ら
れない。従って、REの添加量の下限値は0.05質量
%とした。
が、図1に示されるように、Siの溶解度が増加すると
REの溶解度は減少する傾向にある。従って、Siの添
加量の下限値(0.5%)との関係から、REの添加量
の上限値は、0.6質量%とした。一方で、REの添加
量が0.05%未満では満足する耐クリープ強度が得ら
れない。従って、REの添加量の下限値は0.05質量
%とした。
【0014】Srを添加すると0.005質量%程度で
も組織が微細化され鋳造割れに対して効果が有り、耐ク
リープ性が向上する。Srの含有量が0.005質量%
未満ではこのような効果が生じないので、Srの添加量
は0.005質量%以上とした。Srの添加量が1.5
質量%を超えるまでは、Srの添加量を増加させるほ
ど、Mg合金の耐クリープ性を向上させることができ
る。しかし、1.5質量%を超えると耐クリープ性の効
果が低下して、耐食性も低下する。そこで、Srの添加
量は1.5質量%以下とした。
も組織が微細化され鋳造割れに対して効果が有り、耐ク
リープ性が向上する。Srの含有量が0.005質量%
未満ではこのような効果が生じないので、Srの添加量
は0.005質量%以上とした。Srの添加量が1.5
質量%を超えるまでは、Srの添加量を増加させるほ
ど、Mg合金の耐クリープ性を向上させることができ
る。しかし、1.5質量%を超えると耐クリープ性の効
果が低下して、耐食性も低下する。そこで、Srの添加
量は1.5質量%以下とした。
【0015】Mnは、耐食性を改善するために添加され
る。Mnの添加量が0.4質量%を越えても更なる耐食
性の改善は見込めず、それどころか、化合物が生成さ
れ、耐クリープ性に影響を及ぼす可能性がある。従っ
て、Mnの添加量は、0.4質量%以下とした。一方
で、Mnの添加量が0.1質量%未満であると、耐食性
の改善は見られない。従って、Mnの添加量は、0.1
質量%以上とした。
る。Mnの添加量が0.4質量%を越えても更なる耐食
性の改善は見込めず、それどころか、化合物が生成さ
れ、耐クリープ性に影響を及ぼす可能性がある。従っ
て、Mnの添加量は、0.4質量%以下とした。一方
で、Mnの添加量が0.1質量%未満であると、耐食性
の改善は見られない。従って、Mnの添加量は、0.1
質量%以上とした。
【0016】Caを添加するとMg合金の耐クリープ性
が向上する。しかし、添加しすぎると鋳造割れ等を起こ
しやすくなり、健全な鋳造品が得られない。Caの添加
量が1.5質量%を越えると、鋳造割れをおこしやす
く、健全な鋳造品を得ることができない。従って、Ca
の添加量は、1.5質量%以下とした。一方で、Caの
添加量が0.3質量%未満であると、十分な耐クリープ
強度が得られない。従って、Caの添加量は0.3質量
%以上とした。
が向上する。しかし、添加しすぎると鋳造割れ等を起こ
しやすくなり、健全な鋳造品が得られない。Caの添加
量が1.5質量%を越えると、鋳造割れをおこしやす
く、健全な鋳造品を得ることができない。従って、Ca
の添加量は、1.5質量%以下とした。一方で、Caの
添加量が0.3質量%未満であると、十分な耐クリープ
強度が得られない。従って、Caの添加量は0.3質量
%以上とした。
【0017】なお、最小量の通常存在する不可避的不純
物は0.004質量%未満のFe(鉄)、0.001質
量%未満のNi(ニッケル)、0.08質量%未満のC
u(銅)、0.01質量%未満のZn(亜鉛)等であ
る。
物は0.004質量%未満のFe(鉄)、0.001質
量%未満のNi(ニッケル)、0.08質量%未満のC
u(銅)、0.01質量%未満のZn(亜鉛)等であ
る。
【0018】次に、本発明の第2の実施の形態の耐クリ
ープMg合金について説明する。本発明の第2の実施の
形態の耐クリープMg合金は、Alが1.5〜4.0質
量%、Siが0.5〜1.8質量%、REが0.05〜
0.6質量%、Sb(アンチモン)が0.005〜1.
5質量%、残部Mgと不可避的不純物からなる。また、
必要に応じて、Caを0.3〜1.5質量%さらに添加
すると耐クリープ性が向上する。また、必要に応じてM
nを0.1〜0.4質量%添加すると耐食性が向上す
る。
ープMg合金について説明する。本発明の第2の実施の
形態の耐クリープMg合金は、Alが1.5〜4.0質
量%、Siが0.5〜1.8質量%、REが0.05〜
0.6質量%、Sb(アンチモン)が0.005〜1.
5質量%、残部Mgと不可避的不純物からなる。また、
必要に応じて、Caを0.3〜1.5質量%さらに添加
すると耐クリープ性が向上する。また、必要に応じてM
nを0.1〜0.4質量%添加すると耐食性が向上す
る。
【0019】Sbは、0.005〜1.5質量%程度を
添加すると耐クリープ性が増加する。0.005質量%
の微量添加であっても耐クリープ性は増加する。Sbの
含有量が0.005質量%未満ではこのような効果が生
じないので、Sbの添加量は0.005質量%以上とし
た。一方で、Sbの含有量が1.5質量%を超えると、
耐クリープ性向上の効果が認められなくなるので、Sb
の添加量は1.5質量%以下とした。
添加すると耐クリープ性が増加する。0.005質量%
の微量添加であっても耐クリープ性は増加する。Sbの
含有量が0.005質量%未満ではこのような効果が生
じないので、Sbの添加量は0.005質量%以上とし
た。一方で、Sbの含有量が1.5質量%を超えると、
耐クリープ性向上の効果が認められなくなるので、Sb
の添加量は1.5質量%以下とした。
【0020】Sb以外の元素の添加量の限定理由につい
ては、第1の実施の形態の耐クリープMg合金と同様で
ある。
ては、第1の実施の形態の耐クリープMg合金と同様で
ある。
【0021】(実験1)本発明合金と比較材料について
耐クリープ性実験を行った。200℃の温度雰囲気で、
曲げ荷重を負荷したときの変位の時間変化を測定した。
試験片1は、図2に示されるようにASTM規格の引張
試験片(平行部の直径6.35mm、標点間距離50mm、
長さ 210mm)を用いた。図3(a)、図3(b)に
示されるように、試験片1a、1b、1cを3本平行に
並べ、その両端を支持台2a、2bにて支持した。支持台
2aと2bの間の距離は150mmとした。試験片1a、1
b、1cに1本当たり2kgの加重をかけた。
耐クリープ性実験を行った。200℃の温度雰囲気で、
曲げ荷重を負荷したときの変位の時間変化を測定した。
試験片1は、図2に示されるようにASTM規格の引張
試験片(平行部の直径6.35mm、標点間距離50mm、
長さ 210mm)を用いた。図3(a)、図3(b)に
示されるように、試験片1a、1b、1cを3本平行に
並べ、その両端を支持台2a、2bにて支持した。支持台
2aと2bの間の距離は150mmとした。試験片1a、1
b、1cに1本当たり2kgの加重をかけた。
【0022】試験に用いた試料の組成比は表1に示す通
りである。ここで、試料1はAZ91D合金、試料2は
AS41合金、試料3はAE42合金、試料4及び試料
5は本発明の第1の実施の形態の合金、試料6及び試料
7は本発明の第2の実施の形態の合金である。
りである。ここで、試料1はAZ91D合金、試料2は
AS41合金、試料3はAE42合金、試料4及び試料
5は本発明の第1の実施の形態の合金、試料6及び試料
7は本発明の第2の実施の形態の合金である。
【0023】
【表1】
【0024】図4に実験結果を示す。試料1(AZ91
D合金)及び試料2(AS41合金)は、耐クリープ性
が悪い。試料4乃至試料7(本発明の合金)は、いずれ
も試料1(AZ91D合金)及び試料2(AS41合
金)よりも耐クリープ性に優れている。Caを添加しな
い本発明の合金たる試料5および試料7の実験結果は、
図4上で試料3(AE42合金)の実験結果とほぼ重な
っており、同程度の耐クリープ性を示す。また、Caを
添加した本発明の合金たる試料4および試料6の実験結
果は、図4上でほぼ重なっているが、いずれも試料3
(AE42合金)よりも耐クリープ性は良好である。こ
のことから、Mg−Al−Si系合金に、REと、Sr
又はSbを添加することによって、耐クリープ性が向上
して、AZ91D合金及びAS41合金よりも耐クリー
プ性が優れ、AE42合金と同程度の耐クリープ性を有
する合金が得られることがわかる。さらに、Caを添加
することによりAE42合金と比較して倍程度耐クリー
プ性の優れた合金が得られることがわかる。なお、ここ
で、いずれの本発明合金(試料4乃至試料7)もコスト
的にAE42合金より安い。
D合金)及び試料2(AS41合金)は、耐クリープ性
が悪い。試料4乃至試料7(本発明の合金)は、いずれ
も試料1(AZ91D合金)及び試料2(AS41合
金)よりも耐クリープ性に優れている。Caを添加しな
い本発明の合金たる試料5および試料7の実験結果は、
図4上で試料3(AE42合金)の実験結果とほぼ重な
っており、同程度の耐クリープ性を示す。また、Caを
添加した本発明の合金たる試料4および試料6の実験結
果は、図4上でほぼ重なっているが、いずれも試料3
(AE42合金)よりも耐クリープ性は良好である。こ
のことから、Mg−Al−Si系合金に、REと、Sr
又はSbを添加することによって、耐クリープ性が向上
して、AZ91D合金及びAS41合金よりも耐クリー
プ性が優れ、AE42合金と同程度の耐クリープ性を有
する合金が得られることがわかる。さらに、Caを添加
することによりAE42合金と比較して倍程度耐クリー
プ性の優れた合金が得られることがわかる。なお、ここ
で、いずれの本発明合金(試料4乃至試料7)もコスト
的にAE42合金より安い。
【0025】(実験2)表2に示す2種の鋳造条件で、
種々の組成比の合金を用いて、図5に示す形状の試料を
鋳造し、割れ、クラック、微小クラックの発生の有無を
調べた。実験で使用したそれそれの試片の合金組成を表
3に示す。試片1はAZ91D合金であり、試片2はA
E42合金であり、試片3及び試片4は本発明の第1の
実施の形態の合金であり、試片5及び試片6は本発明の
第2の実施の形態の合金である。表2の条件1は通常行
われる条件で、条件2は通常用いられない。図5の試片
の形状は、平行部の長さが105mmであり、拘束端部の
角部Rは、曲率半径0mmのものと2mmのものを鋳造し
た。
種々の組成比の合金を用いて、図5に示す形状の試料を
鋳造し、割れ、クラック、微小クラックの発生の有無を
調べた。実験で使用したそれそれの試片の合金組成を表
3に示す。試片1はAZ91D合金であり、試片2はA
E42合金であり、試片3及び試片4は本発明の第1の
実施の形態の合金であり、試片5及び試片6は本発明の
第2の実施の形態の合金である。表2の条件1は通常行
われる条件で、条件2は通常用いられない。図5の試片
の形状は、平行部の長さが105mmであり、拘束端部の
角部Rは、曲率半径0mmのものと2mmのものを鋳造し
た。
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】割れ、クラックについては、目視によって
チェックした。微少クラックについては、カラーチェッ
クで確認した。割れ性の評価は、同様の条件それぞれ1
0個の試片を作成し、鋳造後に割れ、クラック、微小ク
ラックの発生した試片の数を計上し、この数値を指標と
して行った。観察結果を表4に示す。
チェックした。微少クラックについては、カラーチェッ
クで確認した。割れ性の評価は、同様の条件それぞれ1
0個の試片を作成し、鋳造後に割れ、クラック、微小ク
ラックの発生した試片の数を計上し、この数値を指標と
して行った。観察結果を表4に示す。
【0029】
【表4】
【0030】鋳造条件2では、いずれの試片もクラック
または微小クラックが生じ、良品を得ることはできなか
った。試片1(AZ91D合金)では、割れやクラック
が認められなかったが、試片2(AE42合金)では、
鋳造条件1でも割れやクラックが認められた。試片3乃
至試片6(本発明の第1の実施の形態の合金及び第2の
実施の形態の合金)では、鋳造条件1であれば、割れや
クラックは認められず、微小クラックが生じたのみであ
った。この結果から、本発明の合金は、AZ91D合金
と比較すると耐割れ性がわずかに劣るが、AE42合金
と比較すると良好な耐割れ性を呈することがわかる。
または微小クラックが生じ、良品を得ることはできなか
った。試片1(AZ91D合金)では、割れやクラック
が認められなかったが、試片2(AE42合金)では、
鋳造条件1でも割れやクラックが認められた。試片3乃
至試片6(本発明の第1の実施の形態の合金及び第2の
実施の形態の合金)では、鋳造条件1であれば、割れや
クラックは認められず、微小クラックが生じたのみであ
った。この結果から、本発明の合金は、AZ91D合金
と比較すると耐割れ性がわずかに劣るが、AE42合金
と比較すると良好な耐割れ性を呈することがわかる。
【0031】また、同じ鋳造条件1であっても、Rが異
なると、割れ及びクラックの発生状況が異なる。試片1
(AZ91D合金)については、Rが0mmのときには
割れ、クラック、微少クラックともに認められないが、
Rが2mmのときに微小クラックを生じた試料が認めら
れた。試片2(AE42合金)については、Rが0mm
のときにも、Rが2mmのときにも割れ、クラック、微
小クラックが認められた。試片3乃至試片6(本発明の
第1の実施の形態の合金及び第2の実施の形態の合金)
は、Rが0mmの時に微小クラックが認められたが、R
が2mmのときは認められない。このことより、本発明
の合金は、Rを付けることによって、AZ91D合金と
ほぼ同等の耐割れ性を示すことがわかる。
なると、割れ及びクラックの発生状況が異なる。試片1
(AZ91D合金)については、Rが0mmのときには
割れ、クラック、微少クラックともに認められないが、
Rが2mmのときに微小クラックを生じた試料が認めら
れた。試片2(AE42合金)については、Rが0mm
のときにも、Rが2mmのときにも割れ、クラック、微
小クラックが認められた。試片3乃至試片6(本発明の
第1の実施の形態の合金及び第2の実施の形態の合金)
は、Rが0mmの時に微小クラックが認められたが、R
が2mmのときは認められない。このことより、本発明
の合金は、Rを付けることによって、AZ91D合金と
ほぼ同等の耐割れ性を示すことがわかる。
【0032】(実験3)表5に示された組成による合金
を表2の鋳造条件1で鋳造し、作製した試験片(10×2
0×145)を用いて耐食性の評価を行った。試験片は
表面をエメリー紙#2000番まで湿式研磨、バフ研磨
を行った。耐食性は塩水噴霧法(JISZ2371)を
用いて65時間行い、腐食率(mg/day/dm
2(MMD))を測定した。合金1はAZ91D合金、
合金2はAE42合金、合金3はAS41合金、合金4
及び合金5は本発明の第1の実施の形態の合金、合金6
及び合金7は本発明の第2の実施の形態の合金である。
を表2の鋳造条件1で鋳造し、作製した試験片(10×2
0×145)を用いて耐食性の評価を行った。試験片は
表面をエメリー紙#2000番まで湿式研磨、バフ研磨
を行った。耐食性は塩水噴霧法(JISZ2371)を
用いて65時間行い、腐食率(mg/day/dm
2(MMD))を測定した。合金1はAZ91D合金、
合金2はAE42合金、合金3はAS41合金、合金4
及び合金5は本発明の第1の実施の形態の合金、合金6
及び合金7は本発明の第2の実施の形態の合金である。
【0033】
【表5】
【0034】図6に実験結果を示す。 合金4乃至合金
7(本発明の第1の実施の形態の合金及び第2の実施の
形態の合金)は合金3(AS41の合金)と比較すると
良好な耐食性を示す。合金5(本発明の第1の実施の形
態の合金で、Caを添加しないもの)と合金7(本発明
の第2の実施の形態の合金で、Caを添加しないもの)
の耐食性は、合金2(AE42合金)と比較すると劣る
が、合金1(AZ91D合金)と比較すると良好であ
り、本発明の合金は、AS系合金にRE及びSr、Sb
を添加することにより耐食性が改善されていることがわ
かる。また、合金4(本発明の第1の実施の形態の合金
で、Caを添加したもの)と合金6(本発明の第2の実
施の形態の合金で、Caを添加したもの)は、合金1
(AZ91D合金)とほぼ同程度の耐食性を示す。
7(本発明の第1の実施の形態の合金及び第2の実施の
形態の合金)は合金3(AS41の合金)と比較すると
良好な耐食性を示す。合金5(本発明の第1の実施の形
態の合金で、Caを添加しないもの)と合金7(本発明
の第2の実施の形態の合金で、Caを添加しないもの)
の耐食性は、合金2(AE42合金)と比較すると劣る
が、合金1(AZ91D合金)と比較すると良好であ
り、本発明の合金は、AS系合金にRE及びSr、Sb
を添加することにより耐食性が改善されていることがわ
かる。また、合金4(本発明の第1の実施の形態の合金
で、Caを添加したもの)と合金6(本発明の第2の実
施の形態の合金で、Caを添加したもの)は、合金1
(AZ91D合金)とほぼ同程度の耐食性を示す。
【0035】
【発明の効果】請求項1記載の耐クリープMg合金によ
れば、AS系合金にREとSrを添加することにより、
耐クリープ性を飛躍的に向上させることができ、耐食性
も良好となる。又、AE42合金よりもコスト的に安価
とすることが出来る。更に、Siが共晶域前後に含まれ
るために鋳造性に優れている。
れば、AS系合金にREとSrを添加することにより、
耐クリープ性を飛躍的に向上させることができ、耐食性
も良好となる。又、AE42合金よりもコスト的に安価
とすることが出来る。更に、Siが共晶域前後に含まれ
るために鋳造性に優れている。
【0036】請求項2記載の耐クリープMg合金によれ
ば、AS系合金にREとSbを添加することにより、耐
クリープ性を飛躍的に向上させることができ、耐食性も
良好となる。又、AE42合金よりもコスト的に安価と
することが出来る。更に、Siが共晶域前後に含まれる
ために鋳造性に優れている。
ば、AS系合金にREとSbを添加することにより、耐
クリープ性を飛躍的に向上させることができ、耐食性も
良好となる。又、AE42合金よりもコスト的に安価と
することが出来る。更に、Siが共晶域前後に含まれる
ために鋳造性に優れている。
【0037】請求項3記載の耐クリープMg合金によれ
ば、請求項1記載の耐クリープMg合金または請求項2
記載の耐クリープMg合金に更にCaが含まれるため
に、AE42合金の倍程度の耐クリープ性を得ることが
出来る。又、難燃性があり、取り扱いやすい。
ば、請求項1記載の耐クリープMg合金または請求項2
記載の耐クリープMg合金に更にCaが含まれるため
に、AE42合金の倍程度の耐クリープ性を得ることが
出来る。又、難燃性があり、取り扱いやすい。
【0038】請求項4記載の耐クリープMg合金によれ
ば、請求項1記載の耐クリープMg合金または請求項2
記載の耐クリープMg合金に更にMnが所定量含まれる
ので、耐食性に優れた合金とすることができる。
ば、請求項1記載の耐クリープMg合金または請求項2
記載の耐クリープMg合金に更にMnが所定量含まれる
ので、耐食性に優れた合金とすることができる。
【図1】MgへのRE溶解度に対するSi含有量の影響
を示す図。
を示す図。
【図2】実験1の耐クリープ性実験に用いた試料の形状
を示す図。
を示す図。
【図3】実験1の耐クリープ性実験の様子を示す図であ
り、(a)は上面図、(b)は側面図である。
り、(a)は上面図、(b)は側面図である。
【図4】本発明の実施の形態による耐クリープMg合金
及び比較材料の実験1による耐クリープ性に関する測定
の結果を示す図。
及び比較材料の実験1による耐クリープ性に関する測定
の結果を示す図。
【図5】本発明の実施の形態による耐クリープMg合金
及び比較材料の割れ性評価のために鋳造した試片の形状
を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図であ
る。
及び比較材料の割れ性評価のために鋳造した試片の形状
を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図であ
る。
【図6】本発明の実施の形態による耐クリープMg合金
及び比較材料の実験3による耐食性の測定結果を示す
図。
及び比較材料の実験3による耐食性の測定結果を示す
図。
Claims (4)
- 【請求項1】 Alを1.5〜4.0質量%、Siを
0.5〜1.8質量%、希土類元素を0.05〜0.6
質量%、Srを0.005〜1.5質量%含み、残部M
gと不可避的不純物からなることを特徴とする耐クリー
プMg合金。 - 【請求項2】 Alを1.5〜4.0質量%、Siを
0.5〜1.8質量%、希土類元素を0.05〜0.6
質量%、Sbを0.005〜1.5質量%を含み、残部
Mgと不可避的不純物からなることを特徴とする耐クリ
ープMg合金。 - 【請求項3】 Caを0.3〜1.5質量%含むことを
特徴とする請求項1又は2記載の耐クリープMg合金 - 【請求項4】 Mnを0.1〜0.4質量%含むことを
特徴とする請求項1乃至3記載の耐クリープMg合金。
Priority Applications (4)
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JP2001072993A JP2002275569A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 耐クリープMg合金 |
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EP (1) | EP1241276A1 (ja) |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100336925C (zh) * | 2005-11-17 | 2007-09-12 | 上海交通大学 | Mg2Si/Mg-9Al-Y高阻尼复合材料的制备方法 |
CN100406159C (zh) * | 2006-01-20 | 2008-07-30 | 中国科学院金属研究所 | 一种使Mg-Al-Zn基铸造镁合金获得高强度高韧性的方法 |
US8123877B2 (en) | 2003-01-31 | 2012-02-28 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Heat-resistant magnesium alloy for casting heat-resistant magnesium alloy cast product, and process for producing heat-resistant magnesium alloy cast product |
JP2020200492A (ja) * | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 株式会社戸畑製作所 | マグネシウム合金およびマグネシウム合金を用いた鋳造構造部材 |
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CN100366775C (zh) * | 2003-01-07 | 2008-02-06 | 死海鎂有限公司 | 高强度抗蠕变镁基合金 |
CN100424209C (zh) * | 2003-06-06 | 2008-10-08 | 中国第一汽车集团公司 | 新型抗高温蠕变压铸镁合金 |
CN100371486C (zh) * | 2004-12-24 | 2008-02-27 | 北京有色金属研究总院 | 一种镁合金及其制备方法 |
CN100425720C (zh) * | 2005-03-31 | 2008-10-15 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 抗蠕变镁合金材料 |
CN100449020C (zh) * | 2005-09-30 | 2009-01-07 | 郑州大学 | 一种含铝镁合金稀土相的变质剂及其制备方法和应用 |
CN100387742C (zh) * | 2005-11-17 | 2008-05-14 | 上海交通大学 | Mg2Si/Mg-9Al-Y高阻尼复合材料 |
CN101871067B (zh) * | 2009-04-24 | 2012-05-23 | 中国科学院金属研究所 | 一种锶变质含硅高强镁合金的制备方法 |
CN101805866B (zh) * | 2010-04-21 | 2011-06-29 | 上海交通大学 | 用于高速挤压的变形镁合金及其制备方法 |
CN101818293B (zh) * | 2010-04-21 | 2012-05-30 | 广州有色金属研究院 | 一种耐热镁合金 |
CN102994834B (zh) * | 2011-09-09 | 2014-12-10 | 江汉大学 | 一种含Nb的耐热镁合金 |
CN108085549A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-29 | 哈尔滨理工大学 | 一种超声波辅助机械搅拌制备新型镁基复合材料的方法 |
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---|---|---|---|---|
FR2662707B1 (fr) * | 1990-06-01 | 1992-07-31 | Pechiney Electrometallurgie | Alliage de magnesium a haute resistance mecanique contenant du strontrium et procede d'obtention par solidification rapide. |
JP2730847B2 (ja) * | 1993-06-28 | 1998-03-25 | 宇部興産株式会社 | 高温クリープ強度に優れた鋳物用マグネシウム合金 |
JP3242493B2 (ja) * | 1993-06-28 | 2001-12-25 | 宇部興産株式会社 | 耐熱性マグネシウム合金 |
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JPH08260090A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ダイカスト性に優れたMg−Si−Ca過共晶合金 |
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2001
- 2001-03-14 JP JP2001072993A patent/JP2002275569A/ja active Pending
-
2002
- 2002-02-21 US US10/078,336 patent/US20030037846A1/en not_active Abandoned
- 2002-03-06 EP EP02251809A patent/EP1241276A1/en not_active Withdrawn
- 2002-03-14 CN CN02107093.8A patent/CN1382823A/zh active Pending
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