JP2003155547A - 高延性Ｍｇ合金素材の製法 - Google Patents
高延性Ｍｇ合金素材の製法Info
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- JP2003155547A JP2003155547A JP2001353624A JP2001353624A JP2003155547A JP 2003155547 A JP2003155547 A JP 2003155547A JP 2001353624 A JP2001353624 A JP 2001353624A JP 2001353624 A JP2001353624 A JP 2001353624A JP 2003155547 A JP2003155547 A JP 2003155547A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形加工性に優れたＭｇ合金素材を、従来法
に比べて生産性よく製造し得ると共に、大型サイズのＭ
ｇ合金素材であっても容易に得ることのできる技術を確
立すること。 【解決手段】 Ｚｒ等の分散強化型粒子を含むＭｇ合金
を、１５以上、７０以下の押出比で温間加工した後、真
歪で０．５以上、３以下の準静水圧温間加工を施し、常
温で高延性を示し成形加工性に優れたＭｇ合金素材を製
造する。
に比べて生産性よく製造し得ると共に、大型サイズのＭ
ｇ合金素材であっても容易に得ることのできる技術を確
立すること。 【解決手段】 Ｚｒ等の分散強化型粒子を含むＭｇ合金
を、１５以上、７０以下の押出比で温間加工した後、真
歪で０．５以上、３以下の準静水圧温間加工を施し、常
温で高延性を示し成形加工性に優れたＭｇ合金素材を製
造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高延性Ｍｇ合金の
製法に関し、より詳細には、低温でも高延性を有し成形
加工性に優れたＭｇ合金を生産性よく製造することので
きる方法に関するものである。
製法に関し、より詳細には、低温でも高延性を有し成形
加工性に優れたＭｇ合金を生産性よく製造することので
きる方法に関するものである。
【０００２】なお本発明において「準静水圧加工」と
は、形状の拘束は受けるが断面形状は変化させずに変形
させる加工をいい、「準静水圧温間加工」とは、該準静
水圧加工を温間で行うことを言う。
は、形状の拘束は受けるが断面形状は変化させずに変形
させる加工をいい、「準静水圧温間加工」とは、該準静
水圧加工を温間で行うことを言う。
【０００３】
【従来の技術】Ｍｇは稠密六方構造で塑性変形能が極め
て小さく、インゴットのままでは殆ど成形加工すること
ができない。そのため、複雑形状のものはもとより比較
的単純な形状の部品などであっても、鋳造と切削加工を
組み合わせた方法で成形せざるを得ず、加工コストが非
常に高価につくことから、汎用化の最大の隘路となって
いた。
て小さく、インゴットのままでは殆ど成形加工すること
ができない。そのため、複雑形状のものはもとより比較
的単純な形状の部品などであっても、鋳造と切削加工を
組み合わせた方法で成形せざるを得ず、加工コストが非
常に高価につくことから、汎用化の最大の隘路となって
いた。
【０００４】こうした状況の下で、２次成形の可能な高
延性Ｍｇ合金の開発を目的として幾つかの研究が進めら
れており、例えば特開2000-271631号、同2000-271693
号、同2000-271695号各公報などに開示の方法が提案さ
れている。
延性Ｍｇ合金の開発を目的として幾つかの研究が進めら
れており、例えば特開2000-271631号、同2000-271693
号、同2000-271695号各公報などに開示の方法が提案さ
れている。
【０００５】これらの方法の基本原理は、まず温間乃至
熱間で押出比１０前後の押出加工を施した後、温間で準
静水圧加工する方法［この方法は、例えば後記図３の概
念図（図中、１は供試材、２はダイ、３はプランジャ
ー、４は加圧装置、Ｔ1、Ｔ2は熱電対をそれぞれ表して
いる）に示すような加工法であり、ＥＣＡＰ（Equal C
hannel Angular Press）を採用することが多い（以
下、本明細書ではこの方法を「イーキャップ加工」とい
う）］で大きな歪を与え、結晶組織を微細化すると共に
金属間化合物の粒径も微細化し、伸び率で２２０％以上
といったレベルの延性を与えるもので、難加工材である
Ｍｇ合金の２次成形加工を可能にした点で優れた技術と
いえる。
熱間で押出比１０前後の押出加工を施した後、温間で準
静水圧加工する方法［この方法は、例えば後記図３の概
念図（図中、１は供試材、２はダイ、３はプランジャ
ー、４は加圧装置、Ｔ1、Ｔ2は熱電対をそれぞれ表して
いる）に示すような加工法であり、ＥＣＡＰ（Equal C
hannel Angular Press）を採用することが多い（以
下、本明細書ではこの方法を「イーキャップ加工」とい
う）］で大きな歪を与え、結晶組織を微細化すると共に
金属間化合物の粒径も微細化し、伸び率で２２０％以上
といったレベルの延性を与えるもので、難加工材である
Ｍｇ合金の２次成形加工を可能にした点で優れた技術と
いえる。
【０００６】しかしこれらの方法では、２２０％以上の
伸び率を保障する真歪を与えるのに、前記準静水圧加工
による導入真歪で例えば９以上といった非常に大きな歪
を与えねばならず、そのためには、例えば８回以上とい
った多数回の繰返し剪断変形を与えねばならないので生
産性が非常に低い。
伸び率を保障する真歪を与えるのに、前記準静水圧加工
による導入真歪で例えば９以上といった非常に大きな歪
を与えねばならず、そのためには、例えば８回以上とい
った多数回の繰返し剪断変形を与えねばならないので生
産性が非常に低い。
【０００７】他方、本発明者らも同様の目的を掲げてか
ねてより研究を重ねており、先に「Scripta Met.」Vol.
40,No.4(1999),p477（渡辺など）や「Mat. Trans. JI
M」Vol.40,No.8(1999),p809（渡辺など）、「Superplas
ticity & Superplastic Forming」(1998),p179（渡辺な
ど）等を開示した。
ねてより研究を重ねており、先に「Scripta Met.」Vol.
40,No.4(1999),p477（渡辺など）や「Mat. Trans. JI
M」Vol.40,No.8(1999),p809（渡辺など）、「Superplas
ticity & Superplastic Forming」(1998),p179（渡辺な
ど）等を開示した。
【０００８】しかしこれらに開示した方法には、
温間での押出比を例えば１００程度の非常に高い値に
設定しなければならず、押出工程で生じる加工発熱によ
ってＺｎなどの強偏析部が液相化し、加工割れを起こし
易い、 加工発熱を抑えるため押出速度を遅くすると、生産性
が極端に低下する、 押出比が非常に大きい（即ち押出比１００の場合、押
出加工物の断面サイズは加工前の１／１００になる）た
め、最終製品（素材）は小型にならざるを得ず、大型加
工品が得られ難くなる、といった難点があり、実用化の
ためには改善の必要がある。
設定しなければならず、押出工程で生じる加工発熱によ
ってＺｎなどの強偏析部が液相化し、加工割れを起こし
易い、 加工発熱を抑えるため押出速度を遅くすると、生産性
が極端に低下する、 押出比が非常に大きい（即ち押出比１００の場合、押
出加工物の断面サイズは加工前の１／１００になる）た
め、最終製品（素材）は小型にならざるを得ず、大型加
工品が得られ難くなる、といった難点があり、実用化の
ためには改善の必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
事情に着目してなされたものであって、その目的は、従
来の温間押出しと準静水圧加工をうまく組み合わせ、成
形加工性に優れたＭｇ合金素材を従来法に比べて効率よ
く製造し得ると共に、大型サイズのＭｇ合金素材であっ
ても効率よく容易に得ることのできる技術を確立するこ
とにある。
事情に着目してなされたものであって、その目的は、従
来の温間押出しと準静水圧加工をうまく組み合わせ、成
形加工性に優れたＭｇ合金素材を従来法に比べて効率よ
く製造し得ると共に、大型サイズのＭｇ合金素材であっ
ても効率よく容易に得ることのできる技術を確立するこ
とにある。
【００１０】
【課題を達成するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る高延性Ｍｇ合金素材の製法とは、
例えばＺｒ等の分散強化型粒子を含むＭｇ合金を、１５
以上、７０以下の押出比で温間加工した後、温間で真歪
が０．５以上、３以下の準静水圧温間加工を施すところ
に要旨を有している。
のできた本発明に係る高延性Ｍｇ合金素材の製法とは、
例えばＺｒ等の分散強化型粒子を含むＭｇ合金を、１５
以上、７０以下の押出比で温間加工した後、温間で真歪
が０．５以上、３以下の準静水圧温間加工を施すところ
に要旨を有している。
【００１１】
【発明の実施の形態】前述の如くＭｇは稠密六方型で、
塑性変形能の小さい結晶構造を有しているため、インゴ
ットのままでは殆ど加工性がない。そこで本発明では、
Ｍｇ合金に加工性を与えるための手段として、中間工程
で準静水圧温間加工を施してランダム方位の再結晶組織
とし滑り系を増大することで、塑性変形能を発現させる
ものであるが、こうした基本思想自体は、前掲の公開公
報に開示されている方法と本質的に変わりがない。
塑性変形能の小さい結晶構造を有しているため、インゴ
ットのままでは殆ど加工性がない。そこで本発明では、
Ｍｇ合金に加工性を与えるための手段として、中間工程
で準静水圧温間加工を施してランダム方位の再結晶組織
とし滑り系を増大することで、塑性変形能を発現させる
ものであるが、こうした基本思想自体は、前掲の公開公
報に開示されている方法と本質的に変わりがない。
【００１２】しかし本発明では、ランダム方位を持った
微細結晶粒の大型Ｍｇ合金素材を工業的に生産性よく容
易に得るため、Ｍｇ合金として分散強化型粒子を含むＭ
ｇ合金を選択し、先ず第１工程で、押出比１５以上、７
０以下の温間加工を行った後、第２工程において準静水
圧温間加工を施すことにより、０．５以上、３以下の真
歪を与える。
微細結晶粒の大型Ｍｇ合金素材を工業的に生産性よく容
易に得るため、Ｍｇ合金として分散強化型粒子を含むＭ
ｇ合金を選択し、先ず第１工程で、押出比１５以上、７
０以下の温間加工を行った後、第２工程において準静水
圧温間加工を施すことにより、０．５以上、３以下の真
歪を与える。
【００１３】第１工程の温間加工における押出比を１５
以上と定めたのは、該温間加工でランダム方位の微細結
晶粒を得るには最低限１５以上の押出比を与えねばなら
ないからである。ランダム微細結晶粒の確保という観点
からすると、該第１工程の温間加工時における押出比の
上限は特に制限されないが、押出比が大きくなるほど押
出原料素材に対する押出品のサイズは小さくなり、大型
部材の製造ができなくなるので、大型素材の製造を可能
にし製品としてのサイズの自由度を高めるには、押出比
を高くとも７０以下に抑えるべきである。ランダム方位
微細結晶の確保と大型素材の生産を両立させる上でより
好ましい第１工程の押出比は、２５以上、４０以下であ
る。
以上と定めたのは、該温間加工でランダム方位の微細結
晶粒を得るには最低限１５以上の押出比を与えねばなら
ないからである。ランダム微細結晶粒の確保という観点
からすると、該第１工程の温間加工時における押出比の
上限は特に制限されないが、押出比が大きくなるほど押
出原料素材に対する押出品のサイズは小さくなり、大型
部材の製造ができなくなるので、大型素材の製造を可能
にし製品としてのサイズの自由度を高めるには、押出比
を高くとも７０以下に抑えるべきである。ランダム方位
微細結晶の確保と大型素材の生産を両立させる上でより
好ましい第１工程の押出比は、２５以上、４０以下であ
る。
【００１４】この様に、第１工程で実施される温間加工
時の押出比を必要最小限に抑えることで、押出加工時の
加工発熱も抑えられ、好適押出温度範囲も十分に保障さ
れると共に、大型素材の製造も可能となる。
時の押出比を必要最小限に抑えることで、押出加工時の
加工発熱も抑えられ、好適押出温度範囲も十分に保障さ
れると共に、大型素材の製造も可能となる。
【００１５】本発明では、該第１工程の温間押出加工の
後、第２工程では準静水圧温間加工を施して歪を与え、
それにより伸び率（延性）を高めることによって高レベ
ルの成形加工性を付与する。この工程で、本発明で意図
するレベルの塑性変形能、即ち成形加工性を与えるに
は、真歪で少なくとも０．５以上の歪を与えねばなら
ず、より好ましくは累積真歪で１．０以上を与えること
が望ましい。
後、第２工程では準静水圧温間加工を施して歪を与え、
それにより伸び率（延性）を高めることによって高レベ
ルの成形加工性を付与する。この工程で、本発明で意図
するレベルの塑性変形能、即ち成形加工性を与えるに
は、真歪で少なくとも０．５以上の歪を与えねばなら
ず、より好ましくは累積真歪で１．０以上を与えること
が望ましい。
【００１６】累積真歪を大きくするほど冷間加工性は高
まるが、後記図２でも明らかにする如く本発明で用いる
Ｍｇ合金では、第２工程の準静水圧温間加工で付与され
る歪による延性改善効果は、約３の累積真歪でほぼ飽和
し、それ以上に累積真歪を増大しても延性は殆ど向上し
なくなり、準静水圧温間加工回数の無為の増大により生
産性を低下させるだけに過ぎなくなる。よって生産性の
両立を考えると、累積真歪は３以下、より実用的には
２．０以下に抑えることが望ましい。
まるが、後記図２でも明らかにする如く本発明で用いる
Ｍｇ合金では、第２工程の準静水圧温間加工で付与され
る歪による延性改善効果は、約３の累積真歪でほぼ飽和
し、それ以上に累積真歪を増大しても延性は殆ど向上し
なくなり、準静水圧温間加工回数の無為の増大により生
産性を低下させるだけに過ぎなくなる。よって生産性の
両立を考えると、累積真歪は３以下、より実用的には
２．０以下に抑えることが望ましい。
【００１７】なお、上記第１工程および第２工程で実施
される温間加工および準静水圧温間加工を行う際の「温
間」の温度は、用いるＭｇ合金の鋳造組織を破壊すると
共に結晶粒や金属間化合物の粗大化を防止するため、用
いるＭｇ合金の再結晶温度以上に設定すべきであり、具
体的な温度はＭｇ合金の種類、即ち分散強化型元素の種
類や含有率等によって若干変わるが、標準的には２５０
〜３６０℃、より一般的には３００〜３５０℃の範囲で
ある。
される温間加工および準静水圧温間加工を行う際の「温
間」の温度は、用いるＭｇ合金の鋳造組織を破壊すると
共に結晶粒や金属間化合物の粗大化を防止するため、用
いるＭｇ合金の再結晶温度以上に設定すべきであり、具
体的な温度はＭｇ合金の種類、即ち分散強化型元素の種
類や含有率等によって若干変わるが、標準的には２５０
〜３６０℃、より一般的には３００〜３５０℃の範囲で
ある。
【００１８】なお本発明で使用されるＭｇ合金として
は、例えばＺｒ，Ａｇ，Ａｌ，Ｇａ，Ｍｎ，Ｓｎ，Ｔ
ｈ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｙ等の如き分散強化型合金元素を比較
的少量（０．１〜１質量％、より好ましくは０．２〜
０．７質量％程度）含有する２元系のＭｇ合金が挙げら
れる。
は、例えばＺｒ，Ａｇ，Ａｌ，Ｇａ，Ｍｎ，Ｓｎ，Ｔ
ｈ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｙ等の如き分散強化型合金元素を比較
的少量（０．１〜１質量％、より好ましくは０．２〜
０．７質量％程度）含有する２元系のＭｇ合金が挙げら
れる。
【００１９】ちなみに前掲の従来技術では、ＡＺ系（Mg
-Zn-Al系）やＺＫ系（Mg-Zn-Zr系）のＭｇ合金が使用さ
れており、これらは何れも合金添加量が多いため、第１
工程で再結晶を適切に進めるのに押出比を例えば１００
程度の高い値に設定したり、第２工程での準静水圧温間
加工による累積真歪みを９以上といった非常に高い値に
設定せざるを得なかったものと推定される。
-Zn-Al系）やＺＫ系（Mg-Zn-Zr系）のＭｇ合金が使用さ
れており、これらは何れも合金添加量が多いため、第１
工程で再結晶を適切に進めるのに押出比を例えば１００
程度の高い値に設定したり、第２工程での準静水圧温間
加工による累積真歪みを９以上といった非常に高い値に
設定せざるを得なかったものと推定される。
【００２０】これに対し本発明では、上記の様に固溶強
化元素を削減した分散強化型粒子を含むＭｇ合金を選択
しているため、前述の如く第１工程、第２工程ともに工
業的に汎用性の高い条件設定が可能になったものと考え
ている。よって本発明では、固溶強化型ではなく、分散
強化型の２元系Ｍｇ合金を使用するのがよく、固溶強化
元素を添加するにしても、Ｍｇの再結晶が過度に抑制さ
れないよう高合金系は避けるべきである。
化元素を削減した分散強化型粒子を含むＭｇ合金を選択
しているため、前述の如く第１工程、第２工程ともに工
業的に汎用性の高い条件設定が可能になったものと考え
ている。よって本発明では、固溶強化型ではなく、分散
強化型の２元系Ｍｇ合金を使用するのがよく、固溶強化
元素を添加するにしても、Ｍｇの再結晶が過度に抑制さ
れないよう高合金系は避けるべきである。
【００２１】かくして本発明によれば、分散強化型粒子
を含むＭｇ合金を選択し、第１工程の温間加工で相対的
に低めの押出比を採用し、且つ第２工程の準静水圧温間
加工（イーキャップ加工）では、０．５〜３といった従
来技術に比べて少ない累積真歪を与えるだけで高レベル
の延性を与えることができ、相対的に大きいサイズのも
のであっても、高延性で優れた成形加工性を有するＭｇ
合金を少ない工程数で生産性よく製造することができ
る。
を含むＭｇ合金を選択し、第１工程の温間加工で相対的
に低めの押出比を採用し、且つ第２工程の準静水圧温間
加工（イーキャップ加工）では、０．５〜３といった従
来技術に比べて少ない累積真歪を与えるだけで高レベル
の延性を与えることができ、相対的に大きいサイズのも
のであっても、高延性で優れた成形加工性を有するＭｇ
合金を少ない工程数で生産性よく製造することができ
る。
【００２２】また本発明によって得られるＭｇ合金素材
は、Ｍｇ合金が本来有している1)軽量で比強度が高い、
2)振動吸収能が高い、3)電磁波遮蔽性が良好である、と
いった多くの特徴を有しているので、これらの特徴を活
かし、例えばノートパソコンやポータブルＭＤプレイヤ
ー、ビデオ一体カメラなどを始めとして、軽量で高剛性
が要求される各種部品の素材として幅広く有効に活用で
きる。
は、Ｍｇ合金が本来有している1)軽量で比強度が高い、
2)振動吸収能が高い、3)電磁波遮蔽性が良好である、と
いった多くの特徴を有しているので、これらの特徴を活
かし、例えばノートパソコンやポータブルＭＤプレイヤ
ー、ビデオ一体カメラなどを始めとして、軽量で高剛性
が要求される各種部品の素材として幅広く有効に活用で
きる。
【００２３】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合し得る範囲
で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それ
らは何れも本発明の技術的範囲に包含される。
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合し得る範囲
で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それ
らは何れも本発明の技術的範囲に包含される。
【００２４】実施例
Ｍｇ−0.6％Ｚｒインゴットを、直径６０ｍｍの丸棒
に、また一部は直径４５ｍｍの丸棒に機械加工し、第１
工程では３５０℃で直径１０ｍｍの丸棒に押出加工した
（各々押出比は３６と２０）。また、押出加工すること
なく機械加工で直径１０ｍｍに直接仕上げたものも用意
した。
に、また一部は直径４５ｍｍの丸棒に機械加工し、第１
工程では３５０℃で直径１０ｍｍの丸棒に押出加工した
（各々押出比は３６と２０）。また、押出加工すること
なく機械加工で直径１０ｍｍに直接仕上げたものも用意
した。
【００２５】これら直径１０ｍｍの合金素材を、３００
℃で準静水圧温間加工（９０°剪断）を１回、２回およ
び４回行った。その時に与えられる加工歪みは１回当た
り約1.15である。得られた素材から引張試験片を切出
し、３００℃で歪速度3.3×１０-5〜3.3×１０-1の範囲
で引張試験を行った。
℃で準静水圧温間加工（９０°剪断）を１回、２回およ
び４回行った。その時に与えられる加工歪みは１回当た
り約1.15である。得られた素材から引張試験片を切出
し、３００℃で歪速度3.3×１０-5〜3.3×１０-1の範囲
で引張試験を行った。
【００２６】その結果、 機械加工で直径１０ｍｍ
の丸棒とした材料を、第１工程の温間押出しをすること
なく準静水圧温間加工した場合は、準静水圧温間加工中
に破壊した。これに対し、第１工程を押出比２０（直径
４５ｍｍから１０ｍｍに押出し）で行った場合、第２工
程の準静水圧温間加工時に破壊することなく、直径１０
ｍｍの素材が得られた。該素材の引張試験を行ったとこ
ろ、変形温度３００℃、変形速度3.3×１０-4での伸び
は１２０％であった。
の丸棒とした材料を、第１工程の温間押出しをすること
なく準静水圧温間加工した場合は、準静水圧温間加工中
に破壊した。これに対し、第１工程を押出比２０（直径
４５ｍｍから１０ｍｍに押出し）で行った場合、第２工
程の準静水圧温間加工時に破壊することなく、直径１０
ｍｍの素材が得られた。該素材の引張試験を行ったとこ
ろ、変形温度３００℃、変形速度3.3×１０-4での伸び
は１２０％であった。
【００２７】また、第１工程の押出比を３６（直径６０
ｍｍから１０ｍｍに押出し）とした場合は、図１，２に
示す結果が得られた。即ち図１は、温間押出しまま材
（第１工程材）と、その後さらに第２工程で１回の準静
水圧温間加工を行った素材（イーキャップ材）の延性
(伸び率)と引張歪速度の関係を示したグラフであり、１
回の準静水圧温間加工を行っただけで、3.3×１０-4の
変形速度で４２０％という巨大伸びが発現しており、僅
か１回の加工（相当歪み約１．１５）、即ち従来に比べ
て画期的に少ない加工数で延性が飛躍的に改善されてい
る。
ｍｍから１０ｍｍに押出し）とした場合は、図１，２に
示す結果が得られた。即ち図１は、温間押出しまま材
（第１工程材）と、その後さらに第２工程で１回の準静
水圧温間加工を行った素材（イーキャップ材）の延性
(伸び率)と引張歪速度の関係を示したグラフであり、１
回の準静水圧温間加工を行っただけで、3.3×１０-4の
変形速度で４２０％という巨大伸びが発現しており、僅
か１回の加工（相当歪み約１．１５）、即ち従来に比べ
て画期的に少ない加工数で延性が飛躍的に改善されてい
る。
【００２８】また図２は、変形温度３００℃、変形速度
3.3×１０-3で引張試験を行った場合の、準静水圧温間
加工（イーキャップ加工）回数増加による延性（伸び
率）の向上と、１回当たりの延性（伸び率）改善代を調
べた結果を示したグラフである。この図２からも明らか
な様に、第１回目の準静水圧温間加工による延性改善代
は約９０％と非常に高い値が得られているのに対し、第
２回の準静水圧温間加工による延性改善代は約４０％、
第４回目の準静水圧温間加工による延性改善代は約２０
％と、準静水圧温間加工（イーキャップ加工）の繰返し
数が増すにつれて延性改善代は大幅に低下してくる。換
言すると本発明による延性改善効果は、温間押出加工後
に行われる第１回乃至２，３回の準静水圧温間加工で高
い延性改善代を得ることができ、準静水圧温間加工回数
をそれ以上に多くしても延性は殆ど向上しなくなる。
3.3×１０-3で引張試験を行った場合の、準静水圧温間
加工（イーキャップ加工）回数増加による延性（伸び
率）の向上と、１回当たりの延性（伸び率）改善代を調
べた結果を示したグラフである。この図２からも明らか
な様に、第１回目の準静水圧温間加工による延性改善代
は約９０％と非常に高い値が得られているのに対し、第
２回の準静水圧温間加工による延性改善代は約４０％、
第４回目の準静水圧温間加工による延性改善代は約２０
％と、準静水圧温間加工（イーキャップ加工）の繰返し
数が増すにつれて延性改善代は大幅に低下してくる。換
言すると本発明による延性改善効果は、温間押出加工後
に行われる第１回乃至２，３回の準静水圧温間加工で高
い延性改善代を得ることができ、準静水圧温間加工回数
をそれ以上に多くしても延性は殆ど向上しなくなる。
【００２９】よって準静水圧温間加工回数は１回〜数回
(３〜４回)程度で十分であり、真歪みでいうと３程度以
下、より好ましくは２．０程度以下で十分であることが
分る。
(３〜４回)程度で十分であり、真歪みでいうと３程度以
下、より好ましくは２．０程度以下で十分であることが
分る。
【００３０】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、分
散強化型のＭｇ合金を使用し、第１工程の温間加工時に
おける押出比を必要最小限に抑えると共に、第２工程で
準静水圧温間加工により適度の累積真歪を与えること
で、高レベルの成形加工性を有するＭｇ合金素材を生産
性よく製造できる。特に本発明では、第１工程の温間加
工時における押出比を必要最小限に抑えることで、大型
サイズの易加工性Ｍｇ合金素材の製造を可能にすると共
に、加工発熱も最小限に抑えて温度制御を容易にし、且
つ第２工程では１回〜数回の準静水圧温間加工で高レベ
ルの延性を与えることができるので、生産性を大幅に高
めることが可能となる。
散強化型のＭｇ合金を使用し、第１工程の温間加工時に
おける押出比を必要最小限に抑えると共に、第２工程で
準静水圧温間加工により適度の累積真歪を与えること
で、高レベルの成形加工性を有するＭｇ合金素材を生産
性よく製造できる。特に本発明では、第１工程の温間加
工時における押出比を必要最小限に抑えることで、大型
サイズの易加工性Ｍｇ合金素材の製造を可能にすると共
に、加工発熱も最小限に抑えて温度制御を容易にし、且
つ第２工程では１回〜数回の準静水圧温間加工で高レベ
ルの延性を与えることができるので、生産性を大幅に高
めることが可能となる。
【図１】Ｍｇ−0.6％Ｚｒ合金の伸び率（延性）と歪速
度の関係を示すグラフである。
度の関係を示すグラフである。
【図２】Ｍｇ−0.6％Ｚｒ合金の準静水圧温間加工によ
って与えられる累積真歪が、伸び率と準静水圧温間加工
（イーキャップ加工）１回当たりの延性向上代に与える
影響を示すグラフである。
って与えられる累積真歪が、伸び率と準静水圧温間加工
（イーキャップ加工）１回当たりの延性向上代に与える
影響を示すグラフである。
【図３】準静水圧温間加工（イーキャップ加工）法を例
示する断面概念図である。
示する断面概念図である。
１ 供試材
２ ダイ
３ プランジャー
４ 加圧装置
Ｔ1、Ｔ2 熱電対
─────────────────────────────────────────────────────
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 1/00 ６８５ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８５Ａ
６９４ ６９４Ａ
６９４Ｂ
Claims (2)
- 【請求項１】 分散強化型粒子を含むＭｇ合金を、１５
以上、７０以下の押出比で温間加工した後、真歪で０．
５以上、３以下の準静水圧温間加工を施すことを特徴と
する高延性Ｍｇ合金素材の製法。 - 【請求項２】 前記分散強化型粒子がＺｒである請求項
１に記載の製法。
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|---|---|---|---|
| JP2001353624A JP3808757B2 (ja) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | 高延性Ｍｇ合金素材の製法 |
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| JP (1) | JP3808757B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2006004072A1 (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | National Institute For Materials Science | 高強度・高延性マグネシウム合金及びその製造方法 |
| CN1306051C (zh) * | 2003-09-18 | 2007-03-21 | 上海交通大学 | 制备准晶颗粒增强镁基复合材料的工艺 |
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| JP2011511711A (ja) * | 2008-01-14 | 2011-04-14 | コリア インスティチュート オブ インダストリアル テクノロジー | 半溶融押出成形装置及び方法 |
| JP2016089228A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | マグネシウム基合金伸展材及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-11-19 JP JP2001353624A patent/JP3808757B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8584501B2 (en) | 2008-01-14 | 2013-11-19 | Korea Institute Of Industrial Technology | Forming device for thixoextrusion and method thereof |
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