JP2002332534A

JP2002332534A - マグネシウム合金成型体及びその表面処理方法

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Publication number: JP2002332534A
Application number: JP2001140000A
Authority: JP
Inventors: Osamu Murakami; 治村上; Shigeto Maejima; 成人前島; Naoshi Yamada; 直志山田; Minoru Osaki; 實大崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】チクソモールド法にて所定の形状に成型さ
れ、耐食性に優れたＭｇ合金成型体を実現する。【解決手段】Ｍｇ合金成形品の表面処理前に酸素濃度
５〜９９％の酸化雰囲気下で温度１００℃〜４５０℃の
範囲内で３０分〜２４時間の条件で加熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、マグネシウム合
金成型体及びその表面処理方法に関し、ことに携帯端末
の筐体や電子機器の導体として用いられるマグネシウム
合金成形体（以下Ｍｇ合金成型体とも言う）及びその表
面処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マグネシウムは、比重が約１．７４と実
用金属中最も小さく、その合金であるマグネシウム合金
（以下Ｍｇ合金ともいう）は携帯端末等のモバイル機器
の軽量化に適している。しかしながら、Ｍｇ合金は、軽
量である反面、表面活性であるために耐食性が低いとい
う問題、あるいは、弾性限度が低く伸びも小さいために
加工性が悪いという問題を有していた。従来は、かかる
問題に対し、チクソモールド法と呼ばれる、溶融状態の
Ｍｇ合金を高圧で所定の型に注入する射出成形法が開発
され、これにより加工性の問題は改善されている。しか
しながら、チクソモールド法により成型されたＭｇ合金
成型体は、成形後に脱脂処理やバリ取りのための酸洗処
理が必要であり、かかる酸洗処理の結果、その表面に〜
１０μｍ程度の凹凸を有するため、腐食性が高いという
問題がある。そのため、チクソモールド法により成型さ
れたＭｇ合金成型体を携帯端末等の筐体に適用する場合
には、成型体表面に塗装を施したり表面化成処理膜のよ
うな耐食性保護膜を被覆することが行われているが、塗
装や表面化成処理膜の形成が粗い凹凸面上に施されてい
るため、はがれ等が生じ易く、意図する長期間の耐食性
が得られないという問題があった。

【０００３】この問題に対し、Ｍｇ合金成型体の表面に
加熱により亜鉛を拡散させ、合金層を形成することによ
り耐食性を向上させる方法が提案されている。図９は、
特開２０００−１６０３２０号公報に開示された、従来
のＭｇ合金成型体の表面処理方法を示すものである。か
かるＭｇ合金成型体の表面処理方法は、例えば、Ａｌを
３重量％、Ｚｎを１重量％含むＭｇ合金材料であるＡＺ
３１（ＪＩＳＨ４２０１マグネシウム合金に規定）
の成型体に対し、Ｓ１において脱脂処理を行い、次にＳ
２で酸洗処理を行い、続いてＳ３で亜鉛置換処理を行
い、Ｓ４において純水で洗浄し、Ｓ５にて電気亜鉛メッ
キを施し、最後に、Ｓ６にて加熱処理を行い、Ｍｇ合金
成型体の表面に亜鉛を拡散させることにより合金層を形
成し耐食性の向上を図るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる合金層を形成す
る表面処理方法によれば、Ｍｇ合金成型体の耐食性の改
善がある程度図れるが、亜鉛置換処理、水洗、電気亜鉛
メッキ及びその後の加熱処理が必要で、工程が複雑化す
ることに加え、亜鉛メッキ液の使用時の管理および使用
後の処理にコストと手間がかかるという問題があった。
また、かかる表面処理によってＭｇ合金成型体表面の凹
凸が改善されるわけではないため、表面処理後に塗装や
表面化成処理膜を形成しても、膜はがれの問題は解消せ
ず、やはり、耐食性に優れたＭｇ合金成型体を提供する
ことは困難であった。

【０００５】かかるＭｇ合金成型体の耐食性向上の課題
に対し、本発明者らは、従来のＭｇ合金成型体において
十分な耐食性が得られないのは、Ｍｇ合金成型体表面に
共晶組織（以下、β相もしくはβ相−マグネシウム合金
ともいう）が存在し、α相（以下、α相−マグネシウム
合金ともいう）とβ相とで脱脂処理に用いられるアルカ
リ溶液や酸洗処理に用いられる酸性溶液によるエッチン
グ速度に差が生じ、Ｍｇ合金成型体の表面が〜１０μｍ
程度の凹凸を生じるためであることを見出した。そし
て、本発明者らはかかる知見に基づき、脱脂処理や酸洗
処理に先立って、酸化雰囲気下で、Ｍｇ合金成型体を、
Ｍｇ合金状態図の液相線にて規定される液相温度未満の
温度に加熱することにより固溶体化処理を行い、Ｍｇ合
金成型体表面に形成された共晶合金（α相＋β相）をα
相化することにより、脱脂処理や酸洗処理におけるエッ
チングむらが著しく減少し、Ｍｇ合金成型体表面の凹凸
の発生が大幅に抑制される事実を見出した。そして、か
かるＭｇ合金成型体表面に表面化成処理等の表面処理に
て〜数１００ｎｍ程度の薄膜形成を行うだけで十分な耐
食性を得ることに成功し、電気亜鉛メッキのような環境
負荷の高い工程を用いた亜鉛合金層の形成を必要とする
ことなく、耐食性の高いＭｇ合金成型体及びその表面処
理方法を実現する本願発明に到達したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかるマグネ
シウム合金成型体は、表面層が平均結晶粒径１０μｍ以
上のα相−マグネシウム合金で構成されたマグネシウム
合金材料と、マグネシウム合金材料の表面に形成された
耐食性の保護膜を備えたものである。

【０００７】上記マグネシウム合金成型体は、固溶体化
処理にて簡易に得ることができ、通常、α相−マグネシ
ウム合金が、表面積の８０％以上を専有しているものが
適しており、９９％以上を専有しているものが好適であ
る。

【０００８】また、上記マグネシウム合金材料は、通
常、Ａｌを３重量％以上含んでいるものが加工性の点か
ら適しており、例えば、ＪＩＳＨ４２０１マグネシ
ウム合金に規定された、ＡＺ３１、ＡＺ３１Ｂ、ＡＺ３
１Ｃ、ＡＺ６１、ＡＺ６３Ａ、ＡＺ８０Ａ、ＡＺ８１
Ａ、ＡＺ９１、ＡＺ９１Ｅ、ＡＺ９２Ａなどの合金材料
が挙げられる。

【０００９】また、上記耐食性の保護膜としては、金属
表面に耐食性を付与できる種々の保護膜が適用可能であ
り、例えば、リン酸系（リン酸マンガンやリン酸カルシ
ウム、リン酸亜鉛、リン酸カリ）表面化成処理膜、シュ
ウ酸系表面化成処理膜及びクロム系表面化成処理膜が挙
げられ、耐食性の点でクロム系表面化成処理膜が好まし
い。とくに、Ｃｒを１重量％以上含んだものを用いるの
が好ましく、１０重量％以上含んだものを用いる場合に
はさらに好適である。また、この膜厚は特に制限されな
いが、例えば、クロム系表面化成処理膜の場合は、１μ
ｍ以下の薄膜で十分であり、このような薄膜の処理膜で
も、優れた耐食性を得ることができる。なお、このよう
な表面化成処理膜の代わりに、従来の塗料による塗膜、
陽極酸化処理膜及び耐食性金属のメッキ膜や蒸着膜など
を適用することも可能であり、表面化成処理膜を用いた
場合には、塗料による塗膜と併用するのも１つの好まし
い態様である。

【００１０】この発明にかかるマグネシウム合金成型体
の表面処理方法は、所定の形状を有したマグネシウム合
金成型体を再結晶温度以上に加熱し、マグネシウム合金
成型体の共晶組織を固溶体化した後、マグネシウム合金
成型体の表面に耐食性の保護膜を形成するものである。

【００１１】かかる処理方法においては、加熱の温度は
マグネシウム合金成型体の液相温度未満とするのが適し
ており、マグネシウム合金材料の組成にも依存するが、
例えば、１００℃〜４５０℃の加熱温度が適用できる。
また、加熱時間は、少なくともマグネシウム合金成型体
の表面層が再結晶化されて、平均結晶粒径１０μｍ以上
のα相−マグネシウム合金に変換されるのに十分な時間
が適用され、通常、０．５〜２４時間の範囲で選択され
る。なお、酸化雰囲気下で加熱を行うことによりマグネ
シウム合金表面に均一な酸化膜が形成され、固溶体化が
安定に進行する点で好ましく、特に、酸素濃度が５〜９
９％の雰囲気で行うのが好適である。また、マグネシウ
ム合金表面への安定な酸化膜形成は期待できないが、Ｓ
Ｆ_６ガスや窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気で固溶
体化処理を行うことも可能である。

【００１２】また、かかる処理方法においては、マグネ
シウム合金成型体としては、前述したマグネシウム合金
材料にて構成されたものを適用することができる。

【００１３】また、かかる処理方法においては、耐食性
の向上を目的とする保護膜としては、前述した耐食性の
保護膜を適用することができる。

【００１４】また、かかる処理方法は、マグネシウム合
金成型体としてチクソモールド法にて射出成形されたマ
グネシウム合金成型体に適用することができ耐食性向上
の観点から効果を得ることができるが、マグネシウム合
金成型体としてはチクソモールド法にて成型されたもの
に限らず、ダイキャストなどの鋳造や、鍛造、プレス、
深絞り、曲げ加工などの加工法にて成型されたものに適
用することも可能で、同様の効果が得られる。さらに、
加熱は、脱脂処理及び酸洗処理に先立って行うのが適し
ている。

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１図１は、本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理方法
の処理手順の一例を示したものである。かかるＭｇ合金
成型体の表面処理方法においては、Ａｌが約９重量％、
Ｚｎが約１重量％、残部がＭｇから成るＭｇ合金材料で
あるＡＺ９１を基材として用いた。以下、図に従って説
明する。かかる表面処理方法においては、まず初めに、
ＡＺ９１をチクソモールド法にて所定の形状に成形し
（Ｓ１１）、次に、成形されたＡＺ９１に対し、バリ取
り等の機械加工を実施しＭｇ合金成型体を形成する（Ｓ
１２）。この後、酸素濃度３０％の雰囲気に制御された
電気炉にて温度４００℃で４時間、Ｍｇ合金成型体を加
熱し、室温まで除冷する（Ｓ１３）。除冷したＭｇ合金
成型体は、続く表面化成処理のために表面をアルコール
で脱脂し（Ｓ１４）、その後、Ｍｇ合金に対するクロム
系の表面処理方法として知られるＤｏｗ＃１法により表
面処理を行う。Ｄｏｗ＃１法は、ＪＩＳ１９９６「金属
表面処理」において「ＭＸ１」として規定される表面処
理方法で、浴組成（重クロム酸ソーダ：６７．５％硝酸
＝１：２）、浴温（Ｒ．Ｔ．＝室温）、浸績時間（０．
５〜１分）の各条件にて皮膜形成を行うものである。Ｄ
ｏｗ＃１法による化成皮膜形成後、アルカリ溶液でスマ
ット（しみ、汚れ）除去を行う。その後オーブンにて６
０℃の温度で乾燥を行い、Ｍｇ合金成型体の表面にクロ
ム系皮膜を形成する。なお、バリ取り等の機械加工後、
Ｍｇ合金成型体表面に油分が付着している場合にはアル
コールやキシレンでＭｇ合金成型体を脱脂しておくと、
電気炉を用いた熱処理時に油分の焼き付け等の問題がな
くなるためにより好ましい。

【００１６】図２は上述した方法により表面皮膜を形成
した後のＭｇ合金（ＡＺ９１）成型体表面の断面写真で
ある。本断面写真からＭｇ合金成型体の表面状態が滑ら
かであることが分かる。また、このＭｇ合金成型体の表
面を電子顕微鏡にて観察した結果を図３に示す。図３よ
り、結晶のサイズがほぼ１０μｍ以上となっていること
及び表面が平滑になっていることが伺える。かかる表面
皮膜形成後のＭｇ合金成型体に対し、４８時間の塩水噴
霧試験（５％ＮａＣｌ）を実施したところ、腐食はまっ
たく発生せず、かかるＭｇ合金成型体は耐食性に優れて
いることが判明した。この実施の形態におけるＭｇ合金
成型体の表面処理方法によれば、酸化雰囲気下における
加熱処理にてＭｇ合金成型体の共晶組織を固溶体化する
ことで、モールド加工やバリ取り加工等の機械加工実施
後のＭｇ合金成型体の表面に、平滑かつ耐食性に優れた
皮膜を形成することができ、任意の形状に加工後のＭｇ
合金成型体に対し、重量増加を抑制しつつ耐食性を向上
させることができるという優れた効果を奏する。

【００１７】図６は上述した表面皮膜形成後のＭｇ合金
成型体表面の表面粗さを測定したデータである。本測定
の結果より、かかるＭｇ合金成型体の表面粗さとして約
１．５μｍの値が得られた（図８参照）。

【００１８】実施の形態２本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理方法の他の実
施の形態について説明する。かかる表面処理方法におい
ては、Ｍｇ合金材料としてＡＺ９１を用い、バリ取り等
の機械加工までは実施の形態１と同様に実施する。その
後、電気炉を用いて、酸素濃度１０％の雰囲気にて、温
度４５０℃で１時間加熱し、室温まで除冷する。続い
て、除冷後のＭｇ合金成型体に実施の形態１と同様にし
てクロム系皮膜を形成する。かかるクロム系皮膜を形成
したＭｇ合金成型体に対して、実施の形態１にて述べた
方法と同様にして、表面皮膜形成後にＭｇ合金成型体表
面の表面粗さの測定および４８時間の塩水噴霧試験（５
％ＮａＣｌ）を実施した。その結果、かかるＭｇ合金成
型体は表面粗さが０．８μｍと表面の凹凸が小さく、か
つ耐食性にも優れているという結果が得られた（図８参
照）。

【００１９】実施の形態３本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理方法におけ
る、他の実施の形態について説明する。かかる表面処理
方法においては、実施の形態１、２と同じく、Ｍｇ合金
材料としてＡＺ９１を用い、バリ取り等の機械加工まで
は実施の形態１と同様に実施する。その後、電気炉を用
いて、酸素濃度９０％の雰囲気にて、温度１５０℃で２
４時間加熱した後、室温まで除冷する。続いて、冷却後
のＭｇ合金成型体に対し、クロム系表面化成処理方法と
して知られるＤｏｗ＃２０法（ＪＩＳ１９９６「金属表
面処理」におけるＭＸ８）によりクロム系皮膜を形成す
る。Ｄｏｗ＃２０法は、浴組成（重クロム酸ソーダ：重
弗化ソーダ：硫酸アルミ：６７．５％硝酸＝３６：３：
２：１７）、浴温（Ｒ．Ｔ．＝室温）、浸績時間（０．
３〜１０分）の各条件にて皮膜形成する表面処理方法で
ある。Ｄｏｗ＃２０法を用いて化成皮膜を形成した後、
アルカリ溶液でスマット除去を行い、６０℃のオーブン
で乾燥しＭｇ合金成型体の表面上にクロム系皮膜を形成
する。かかるクロム系皮膜を形成したＭｇ合金成型体に
対して、実施の形態１にて述べた方法と同様にして、Ｍ
ｇ合金成型体表面の表面粗さ測定および４８時間の塩水
噴霧試験（５％ＮａＣｌ）を実施した。その結果、かか
る表面処理方法により得られたＭｇ合金成型体の表面粗
さは２．５μｍと凹凸が小さく、かつ耐食性にも優れて
いることが分かる（図８参照）。

【００２０】実施の形態４本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理方法の、他の
実施の形態について説明する。かかる実施の形態におい
ては、Ｍｇ合金材料としてＡｌが約６重量％、Ｍｎが約
１重量％、残部がＭｇから成るＡＭ６０を用いた。かか
る表面処理方法においては、まず初め、ＡＭ６０をチク
ソモールド法で所定の形状に成形し、その後、ばり取り
等の機械加工を施しＭｇ合金成型体を作成する。続い
て、酸素濃度３０％の雰囲気で、電気炉を用いて温度４
５０℃で１時間加熱した後、室温まで除冷する。この
後、前述のＤｏｗ＃２０法を実施した後、アルカリ溶液
でＭｇ合金成型体表面のスマット除去を行う。そして、
最後にオーブンを用いて６０℃でＭｇ合金成型体を乾燥
し、表面にクロム系皮膜を形成する。かかる表面処理方
法にて表面皮膜形成したＭｇ合金成型体に対して、実施
の形態１と同様にして、表面粗さの測定および４８時間
の塩水噴霧試験（５％ＮａＣｌ）を実施した。かかる表
面処理方法により表面皮膜を形成したＭｇ合金成型体の
表面粗さは約２．３μｍと凹凸が小さく、かつ耐食性に
も優れていることが分かる（図８参照）。

【００２１】実施の形態５本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理方法の、他の
実施の形態について説明する。かかる実施の形態におい
ては、Ｍｇ合金材料としてＡｌが約６重量％、Ｍｎが約
１重量％、残部がＭｇから成るＡＭ６０を用いた。かか
る表面処理方法においては、まず初め、ＡＭ６０をチク
ソモールド法で所定の形状に成形し、その後、ばり取り
等の機械加工を施しＭｇ合金成型体を作成する。続い
て、酸素濃度９９％の雰囲気で、電気炉を用いて温度４
００℃で０．５時間加熱した後、室温まで除冷する。こ
の後、前述のＤｏｗ＃２０法を実施した後、アルカリ溶
液でＭｇ合金成型体表面のスマット除去を行う。そし
て、最後にオーブンを用いて６０℃でＭｇ合金成型体を
乾燥し、表面にクロム系皮膜を形成する。かかる表面処
理方法にて表面皮膜形成したＭｇ合金成型体に対して、
実施の形態１と同様にして、表面粗さの測定および４８
時間の塩水噴霧試験（５％ＮａＣｌ）を実施した。かか
る表面処理方法により表面皮膜を形成したＭｇ合金成型
体の表面粗さは約１．８μｍと凹凸が小さく、かつ耐食
性にも優れていることが分かる（図８参照）。

【００２２】実施の形態６本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理方法の、他の
実施の形態について説明する。かかる実施の形態におい
ては、Ｍｇ合金材料としてＡｌが約９重量％、Ｚｎが約
１重量％、残部がＭｇから成るＭｇ合金であるＡＺ９１
を用いた。かかる表面処理方法においては、まず初め、
ＡＺ９１をチクソモールド法で所定の形状に成形し、そ
の後、ばり取り等の機械加工を施し、Ｍｇ合金成型体を
作成する。続いて、酸素濃度５％の雰囲気で、電気炉を
用いて温度４５０℃で２４時間加熱した後、室温まで除
冷する。この後、前述のＤｏｗ＃１法を実施した後、ア
ルカリ溶液でＭｇ合金成型体表面のスマット除去を行
う。そして、最後にオーブンを用いて６０℃でＭｇ合金
成型体を乾燥し、表面にクロム系皮膜を形成する。かか
る表面処理方法にて表面皮膜形成したＭｇ合金成型体に
対して、実施の形態１と同様にして、表面粗さの測定お
よび４８時間の塩水噴霧試験（５％ＮａＣｌ）を実施し
た。かかる表面処理方法により表面皮膜を形成したＭｇ
合金成型体の表面粗さは約１．３μｍと凹凸が小さく、
かつ耐食性にも優れていることが分かる（図８参照）。

【００２３】比較例１本発明にかかる表面処理方法の効果を検討するために、
以下にて、表面処理前に熱処理を施さない従来のＭｇ合
金成型体の表面処理方法を実施した場合のＭｇ合金成型
体の表面粗さと耐食性の比較を行う。かかる従来の表面
処理方法においてはＭｇ合金材料として前述のＡＺ９１
を用い、まず初めに、チクソモールド法により所定の形
状に成形した後、ばり取り等の機械加工を施しＭｇ合金
成型体を作成した。その後、表面化成処理として上述の
ＤＯＷ＃１法を行い、アルカリ溶液でスマット除去を行
った上で、６０℃のオーブンで乾燥しＭｇ合金成型体の
表面にクロム系皮膜を形成した。図４に、かかる表面処
理方法における皮膜形成後のＭｇ合金成型体表面の断面
写真を示す。図２に示した実施の形態１で得られたＭｇ
合金成型体の表面と比較して凹凸が大きいことが分か
る。かかる方法にて得られたＭｇ合金成型体の表面を電
子顕微鏡にて観察した結果を図５に示す。図より、かか
る比較例にて得られたＭｇ合金成型体の表面にはα相と
β相が混在し、表面が凹凸状態になっていることが分か
る。かかるＭｇ合金成型体に対し実施の形態１に述べた
方法にて塩水噴霧試験（５％ＮａＣｌ）を実施したとこ
ろ、試験開始後８時間で錆が発生した（図８参照）。

【００２４】図８は上述した実施の形態１から６および
比較例１の各実験条件と、各々の実験において得られた
Ｍｇ合金成型体の表面粗さおよび耐食性のデータをまと
めたものである。かかる図より、本発明にかかるＭｇ合
金成型体の表面処理方法を用いた場合は表面皮膜形成後
の表面粗さが０．８μｍから２．５μｍと小さく、かつ
４８時間の塩水噴霧試験（５％ＮａＣｌ）によっても腐
食が認められず、良好な耐食性が得られていることが分
かる。一方、比較例１に示された従来のＭｇ合金成型体
の表面処理方法を用いた場合は、表面皮膜形成後の表面
粗さが８．５μｍと大きく、また、塩水噴霧試験（５％
ＮａＣｌ）においても、試験開始後８時間で腐食が発生
し、十分な耐食性が得られないことが分かる。以上、本
発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理方法が従来の表
面処理方法に比べ、Ｍｇ合金成型体の表面平滑性及び耐
食性において格段の効果を有していることが分かる。

【００２５】

【発明の効果】上述したように、本発明にかかるＭｇ合
金成型体によれば、少なくとも表面層が１０μｍ以上の
平均結晶粒径を有するα相−マグネシウム合金層で構成
され、表面に耐食性の保護膜を備えているため、高耐食
性が実現される。また、表面状態が均一かつ平滑である
ため放熱特性に優れた筐体等を形成することができる。
また、表面状態が均一かつ平滑であるため保護膜が薄膜
であっても十分な耐食性が得られ、かかる場合にはＭｇ
合金成型体として高い導電性が得られ、導体としての利
用が可能となる。さらに、表面状態が均一かつ平滑であ
るため、塗装後の表面状態が平滑になり、軽量かつ意匠
性に優れた筐体等が得られる。

【００２６】また、本発明にかかるＭｇ合金成型体にお
いて、α相−マグネシウム合金が、表面積の８０％以
上、好ましくは９９％以上を専有する場合には、脱脂処
理や酸洗処理におけるエッチングむらが無くなり、表面
の凹凸の発生が抑制されたＭｇ合金成型体が実現され、
表面に化成処理等にて形成された〜数１００ｎｍ程度の
薄膜のみでも高い耐食性が得られる。

【００２７】また、本発明にかかるＭｇ合金成型体にお
いて、Ｍｇ合金材料がＡｌを３重量％以上含んでなるＭ
ｇ合金材料にて構成された場合、加工性に優れ、かつ、
耐食性の高いＭｇ合金成型体が得られる。

【００２８】また、本発明にかかるＭｇ合金成型体によ
れば、Ｍｇ合金表面の凹凸の発生が抑制されているた
め、Ｍｇ合金材料表面に化成処理にて形成される薄い保
護膜を形成した場合であっても、高い耐食性が得られ、
また、Ｃｒを１重量％以上含んだＣｒ系の膜の場合、膜
が緻密であるため好適である。また、これらの保護膜
は、前述の如く、Ｍｇ合金表面の凹凸の発生が抑制され
ているため、〜数１００ｎｍ程度の厚みであっても高い
耐食性が得られる。

【００２９】本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理
方法によれば、所定の形状に成型されたＭｇ合金成型体
を再結晶温度以上に加熱し、Ｍｇ合金成型体の共晶組織
を固溶体化した後、Ｍｇ合金成型体の表面に保護膜を形
成することにより、Ｍｇ合金成型体表面が平滑になり、
高耐食性の皮膜形成が可能となる。

【００３０】また、本発明にかかるＭｇ合金成型体の表
面処理方法によれば、Ｍｇ合金成型体の液相温度未満、
例えば、１００℃〜４５０℃の温度で加熱した場合、Ｍ
ｇ合金成型体の共晶組織を固溶体化した後、Ｍｇ合金成
型体の表面に保護膜を形成することにより、表面が平滑
なＭｇ合金成型体に保護膜を形成することができ、高耐
食性の皮膜形成が可能となる。また、加熱時間は、例え
ば、０．５時間から２４時間加熱した場合には、Ｍｇ合
金成型体の表面層が再結晶化されて、平均結晶粒径１０
μｍ以上のα相−マグネシウム合金に変換されるのに必
要な時間が確保できる。さらに、例えば、酸素濃度が５
％〜９９％の酸化雰囲気で加熱を実施した場合には、Ｍ
ｇ合金表面に均一な酸化膜が形成され、固溶体化が安定
に進行する。

【００３１】本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理
方法によれば、Ａｌを３重量％以上含んでなるＭｇ合金
材料に保護膜を形成した場合には、加工性に優れたＭｇ
合金成型体の耐食性向上が図れる。

【００３２】本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理
方法によれば、Ｍｇ合金成型体の表面の凹凸の発生が抑
制されるため、化成処理にて形成された、Ｃｒを１重量
％以上含む〜数１００ｎｍ程度の厚みを有する耐食性の
保護膜を形成した場合においてもＭｇ合金成型体に対し
高い耐食性が得られる。

【００３３】本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理
方法によれば、チクソモールド法にて射出成形されたＭ
ｇ合金成型体に適用した場合には、脱脂処理や酸洗処理
によって生じうる表面凹凸の発生を抑制することがで
き、任意の形状に成型されたＭｇ合金成型体の耐食性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理方
法の処理手順を示す図である。

【図２】本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理後
のＭｇ合金成型体表面の断面写真である。

【図３】本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理後
のＭｇ合金成型体表面の電子顕微鏡写真である。

【図４】従来のＭｇ合金成型体の表面処理後のＭｇ合
金成型体表面の断面写真である。

【図５】従来のＭｇ合金成型体の表面処理後のＭｇ合
金成型体表面の電子顕微鏡写真である。

【図６】本発明にかかるＭｇ合金成型体の表面処理後
のＭｇ合金成型体の表面粗さデータである。

【図７】従来のＭｇ合金成型体の表面処理後のＭｇ合
金成型体の表面粗さデータである。

【図８】各種表面処理により作成されたＭｇ合金成型
体の耐食性と表面粗さについてまとめたものである。

【図９】従来のＭｇ合金成型体の表面処理方法の処理
手順を示す図である。

【符号の説明】

Ｓ１脱脂工程、Ｓ２酸洗工程、Ｓ３亜鉛置換処理
工程、Ｓ４水洗工程、Ｓ５電気亜鉛メッキ工程、Ｓ
６加熱処理工程、Ｓ１１成形工程、Ｓ１２機械加
工等の後加工工程、Ｓ１３熱処理工程、Ｓ１４脱脂
工程、Ｓ１５化成処理工程、Ｓ１６スマット除去工
程、Ｓ１７乾燥工程

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）Ｃ２２Ｆ 1/00 ６７４Ｃ２２Ｆ 1/00 ６７４６９１６９１Ｂ６９１Ｃ 1/02 1/02 (72)発明者山田直志東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者大崎實東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面層が平均結晶粒径１０μｍ以上のα
相−マグネシウム合金で構成されたマグネシウム合金材
料と、当該マグネシウム合金材料の表面に形成された耐
食性の保護膜を備えてなるマグネシウム合金成型体。
【請求項２】前記α相−マグネシウム合金が、表面積
の８０％以上を専有してなる請求項１に記載のマグネシ
ウム合金成型体。
【請求項３】前記α相−マグネシウム合金が、表面積
の９９％以上を専有してなる請求項１に記載のマグネシ
ウム合金成型体。
【請求項４】前記マグネシウム合金材料が、Ａｌを３
重量％以上含んでなるマグネシウム合金材料である請求
項１から３のいずれかに記載のマグネシウム合金成型
体。
【請求項５】前記保護膜はＣｒを１重量％以上含んで
なる請求項１から４のいずれかに記載のマグネシウム合
金成型体。
【請求項６】前記保護膜は厚みが１μｍ以下に形成さ
れてなる請求項１から５のいずれかに記載のマグネシウ
ム合金成型体。
【請求項７】所定の形状を有したマグネシウム合金成
型体を再結晶温度以上に加熱し、当該マグネシウム合金
成型体の共晶組織を固溶体化した後、前記マグネシウム
合金成型体の表面に耐食性の保護膜を形成してなるマグ
ネシウム合金成型体の表面処理方法。
【請求項８】前記加熱は、前記合金成型体の液相温度
未満で行われる請求項７に記載のマグネシウム合金成型
体の表面処理方法。
【請求項９】前記加熱は、１００℃〜４５０℃の温度
で行われる請求項７に記載のマグネシウム合金成型体の
表面処理方法。
【請求項１０】前記加熱は、０．５時間から２４時間
で行われる請求項７から９のいずれかに記載のマグネシ
ウム合金成型体の表面処理方法。
【請求項１１】前記加熱は、酸素濃度が５％〜９９％
の酸化雰囲気下で行われる請求項７から１０のいずれか
に記載のマグネシウム合金成型体の表面処理方法。
【請求項１２】前記マグネシウム合金成型体は、Ａｌ
を３重量％以上含んだマグネシウム合金材料にて構成さ
れてなる請求項７から１１のいずれかに記載のマグネシ
ウム合金成型体の表面処理方法。
【請求項１３】前記保護膜の形成は表面化成処理にて
行われてなる請求項７から１２のいずれかに記載のマグ
ネシウム合金成型体の表面処理方法。
【請求項１４】前記保護膜はＣｒを１重量％以上含ん
でなる請求項７から１３のいずれかに記載のマグネシウ
ム合金成型体の表面処理方法。
【請求項１５】前記保護膜は厚みが１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項７から１４のいずれかに記載の
マグネシウム合金成型体の表面処理方法。
【請求項１６】前記マグネシウム合金成型体は、チク
ソモールド法にて射出されたものである請求項７から１
５のいずれかに記載のマグネシウム合金成型体の表面処
理方法。