JP2003239033A - Magnesium alloy cast and its casting method - Google Patents

Magnesium alloy cast and its casting method

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JP2003239033A JP2002363846A JP2002363846A JP2003239033A JP 2003239033 A JP2003239033 A JP 2003239033A JP 2002363846 A JP2002363846 A JP 2002363846A JP 2002363846 A JP2002363846 A JP 2002363846A JP 2003239033 A JP2003239033 A JP 2003239033A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnesium alloy cast and its casting method with which a plastic formability can be improved when a primary working such as extrusion and rolling is performed to sheets or when a secondary working such as forging is performed to a processed sheet. <P>SOLUTION: The magnesium alloy material is melted under state of shutting off from oxygen and the magnesium alloy cast 1, in which a precipitation range 3 dispersed in the magnesium alloy crystal grain exists with little casting defect, is obtained by cooling and solidifying the molten-state magnesium alloy at 1-20 K/sec cooling speed in the casting time. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム合金
材料からマグネシウム合金部品を製造するために、塑性
加工用に鋳造されるマグネシウム合金素形材とその鋳造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnesium alloy base material cast for plastic working in order to manufacture a magnesium alloy part from a magnesium alloy material, and a casting method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、大量生産される家電製品に対して
は、リサイクル処理や環境問題等の対策の1つとして、
家電製品の外装部品等を従来の樹脂材料に代えて金属材
料から製造することが注目されている。樹脂材料のリサ
イクル率が20%であるのに対し、金属材料は90%が
リサイクル可能である。
2. Description of the Related Art Recently, for mass-produced home electric appliances, one of the measures for recycling processing and environmental problems is
Attention has been focused on manufacturing exterior parts of home electric appliances from metal materials instead of conventional resin materials. The recycling rate of the resin material is 20%, while 90% of the metal material is recyclable.

【0003】金属材料中で特にマグネシウム合金は他の
金属合金と比較して、軽量、高強度であり、振動減衰性
にも優れているため、携帯型の電子機器や自動車部品等
で実用化されている。またマグネシウム合金は、比較的
低融点であることからリサイクルエネルギーも少なくて
済むという特徴もある。
Among metal materials, magnesium alloys are lighter and stronger than other metal alloys, and have excellent vibration damping properties. Therefore, magnesium alloys are practically used in portable electronic devices and automobile parts. ing. Further, the magnesium alloy has a characteristic that it requires less recycling energy because it has a relatively low melting point.

【0004】図8は、マグネシウム合金材料からマグネ
シウム合金部品を製造する工程を示す概略図である。ま
ず、マグネシウム合金材料からマグネシウム合金成形品
を得るには、一般的にダイカストやチクソモールドとい
った鋳造と、プレス、曲げ加工、鍛造といった塑性加工
とに大きく分類される。鋳造は、成形の自由度が高い反
面、鋳造品の表面欠陥や内部への気泡の巻き込みといっ
た問題のために歩留まりが悪く、コストが高いという問
題を抱えている。そこで、比較的形状が簡単な家電製品
の筐体等においては、部品の最終形状に近似した素形材
を予め鋳造した後に、この素形材を直接塑性加工する、
あるいは、押出し・圧延等の1次加工を施して薄板に
し、その薄板に2次加工を施してマグネシウム合金成形
品にし、その後、塗装・乾燥工程を経てマグネシウム合
金部品を製造するという方法も実用化されている。この
ように鋳造と塑性加工を組み合わせた方法は、鋳造単独
の方法に比べて加工時のタクトの短縮化や表面欠陥の低
減、設備投資の抑制の面から優位であると考えられてい
る。
FIG. 8 is a schematic view showing a process of manufacturing a magnesium alloy part from a magnesium alloy material. First, in order to obtain a magnesium alloy molded product from a magnesium alloy material, it is generally roughly classified into casting such as die casting and thixomolding and plastic working such as pressing, bending and forging. Casting has a high degree of freedom in molding, but has a problem that the yield is poor and the cost is high due to problems such as surface defects of the cast product and entrapment of bubbles inside. Therefore, in the case of a household electric appliance, etc., which has a relatively simple shape, after directly casting a raw material that approximates the final shape of the component, directly plastically work the raw material.
Alternatively, a method in which primary processing such as extrusion / rolling is performed to make a thin plate, which is then subjected to secondary processing to make a magnesium alloy molded product, and then a magnesium alloy part is manufactured through a coating / drying process is also put into practical use. Has been done. As described above, the method of combining casting and plastic working is considered to be superior to the method of casting alone in terms of shortening tact time during processing, reducing surface defects, and suppressing capital investment.

【0005】この製造方法に用いられる一般的な塑性加
工用の素形材の金属組織の状態を図10に模式的に示
す。この素形材4は、マグネシウムの他にアルミニウ
ム、亜鉛、マンガンを主たる合金元素とするAZ31の
マグネシウム合金である。AZ系のマグネシウム合金は
他のマグネシウム合金に比べて強度が強く耐食性に優れ
ているので、汗や水にさらされやすい家電製品の筐体に
適した合金である。また、マグネシウムの他にアルミニ
ウムとマンガンを主たる合金元素とするAM系のマグネ
シウム合金は、高延性で衝撃抵抗力が大きいため、内部
機構部品などに適した合金である。
FIG. 10 schematically shows the state of the metallographic structure of a general shaped material for plastic working used in this manufacturing method. This template 4 is a magnesium alloy of AZ31 containing aluminum, zinc, and manganese as main alloy elements in addition to magnesium. Since the AZ-based magnesium alloy has higher strength and higher corrosion resistance than other magnesium alloys, it is an alloy suitable for the housing of home electric appliances that is easily exposed to sweat and water. Further, in addition to magnesium, an AM-based magnesium alloy containing aluminum and manganese as main alloy elements has high ductility and high impact resistance, and is therefore an alloy suitable for internal mechanical parts and the like.

【0006】マグネシウム合金はその結晶構造が六方晶
でありすべり面が少なく、他の金属と比べて塑性加工性
に劣る。そこで従来では塑性加工性を向上させるため
に、マグネシウム合金の冷却速度制御や結晶微細化剤の
添加によって、結晶粒径の微細化を行う方法が提案され
ている。しかし、結晶粒径の微細化は、押出し・圧延等
の1次加工時の加工歪量と加工温度の操作で、ある程度
制御できることが分かってきている。
Magnesium alloy has a hexagonal crystal structure and a small slip surface, and is inferior in plastic workability as compared with other metals. Therefore, conventionally, in order to improve plastic workability, a method of refining the crystal grain size by controlling the cooling rate of a magnesium alloy or adding a crystal refining agent has been proposed. However, it has been found that the refinement of the crystal grain size can be controlled to some extent by controlling the processing strain amount and the processing temperature during the primary processing such as extrusion and rolling.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、素形材
の段階で鋳造欠陥や介在物の偏析が多い場合は、1次加
工時にそれらの欠陥を改善することは容易ではない。つ
まり、図10に示すマグネシウム合金素形材がそれであ
り、この素形材4は、マグネシウム合金結晶相5の結晶
粒界に析出物領域6が偏析して存在し鋳造時に発生する
内部空隙7が結晶粒界に析出している。
However, if there are many casting defects and segregation of inclusions at the stage of forming, it is not easy to improve these defects during the primary working. That is, this is the magnesium alloy cast material shown in FIG. 10, and in this cast material 4, the precipitate regions 6 are segregated at the crystal grain boundaries of the magnesium alloy crystal phase 5 and the internal voids 7 generated during casting are present. Precipitated at grain boundaries.

【0008】一般的に、溶融したAZ系マグネシウム合
金が凝固する場合、マグネシウムの種結晶が成長するに
つれて、マグネシウムに固溶しにくい成分(金属や酸化
物)は結晶粒界に偏析してゆき、粒界近傍において金属
間化合物等の状態で析出することが多い。また、マグネ
シウムに固溶しにくい気体成分は、凝固時にマグネシウ
ム結晶粒界に集積し、それが空隙7となって素形材4内
部に残る。
Generally, when a molten AZ type magnesium alloy is solidified, components (metals and oxides) which are difficult to form a solid solution in magnesium segregate at the grain boundaries as the magnesium seed crystal grows. It often precipitates in the form of intermetallic compounds in the vicinity of grain boundaries. Further, the gas component which is hard to form a solid solution with magnesium accumulates at the magnesium crystal grain boundaries during solidification, and remains in the matrix 4 as voids 7.

【0009】鋳造欠陥や介在物が偏析している個所は、
素形材4から薄板、そして薄板から成形品へと塑性加工
するときにクラックの起点になりやすいため、このよう
な素形材4は加工性に乏しい。特にすべり系が少なく延
性に乏しいマグネシウム合金は、材料の品質が加工性を
大きく左右する。このようなマグネシウム合金の加工性
を向上させるためには、薄板の元材となる素形材の鋳造
欠陥及び介在物を低減し、かつその偏析を防ぐことが望
ましい。
The points where casting defects and inclusions are segregated are
Such a raw material 4 is poor in workability because it easily becomes a starting point of cracks when plastically working from the raw material 4 to a thin plate and from the thin plate to a molded product. Especially for magnesium alloys with few slip systems and poor ductility, the workability is greatly influenced by the quality of the material. In order to improve the workability of such a magnesium alloy, it is desirable to reduce casting defects and inclusions in the base material that is the base material of the thin plate, and prevent segregation thereof.

【0010】そこで本発明は上記実情に鑑みて、金属組
織の鋳造欠陥、介在物の低減及び偏析防止によって、薄
板に押出し・圧延等の1次加工する際あるいは加工され
た薄板をさらに鍛造等の2次加工する際の塑性加工性を
向上させることのできるマグネシウム合金素形材を提供
することを目的とするものである。
In view of the above situation, the present invention is intended to reduce the casting defects of metal structures, the inclusions and the prevention of segregation during the primary processing such as extrusion and rolling into a thin plate, or the forging of the processed thin plate. An object of the present invention is to provide a magnesium alloy matrix material capable of improving plastic workability during secondary processing.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に開発した本発明のマグネシウム合金素形材は、塑性加
工用に鋳造されるマグネシウム合金素形材であって、マ
グネシウム合金の結晶粒内に、アルミニウム、亜鉛、マ
ンガンのいずれか1つ以上を含む析出物領域が複数存在
していることを特徴とする。
The magnesium alloy matrix material of the present invention developed to achieve the above object is a magnesium alloy matrix material to be cast for plastic working, wherein In addition, a plurality of precipitate regions containing any one or more of aluminum, zinc, and manganese are present.

【0012】また、複数の析出物領域が、端面間距離で
0より大きく400μm未満離れていることを特徴とす
る。
Further, the plurality of precipitate regions are characterized in that the distance between the end faces is larger than 0 and smaller than 400 μm.

【0013】合金内部にはマグネシウムやアルミニウム
や亜鉛、マンガン以外の金属、及びこれら金属の酸化物
や炭化物といった他の介在物も含まれている。この介在
物の多くは、マグネシウムの領域に固溶しにくく、前記
析出物領域に付随して、或いは包含されて存在する。結
晶粒内に複数の析出物領域が離れている状態とは、マグ
ネシウム合金のデンドライト相がゴースト化して結晶粒
界が生成している状態であって、複数の析出物領域が点
在しており、マグネシウム合金結晶相によって互いに隔
離された位置に存在していることを示す。
Inside the alloy, metals other than magnesium, aluminum, zinc, manganese, and other inclusions such as oxides and carbides of these metals are also contained. Most of these inclusions are hard to form a solid solution in the magnesium region, and are present in association with or included in the precipitate region. A state in which multiple precipitate regions are separated from each other in the crystal grain is a state in which the dendrite phase of the magnesium alloy is ghosted and crystal grain boundaries are generated, and multiple precipitate regions are scattered. , Magnesium alloys are present in positions separated from each other by the crystalline phase.

【0014】このように、複数の析出物領域が結晶粒内
で離れていることにより、介在物も点在することとな
り、クラックの起点となるような大きな介在物の偏析が
少なく素形材自身が延性に富む。素形材が延性に富んで
いると、素形材に押出しや圧延等の1次加工を施した薄
板も延性に富み、塑性加工性が良好になる。また、一般
的に、素形材に押出しや圧延等の1次加工を施す場合、
介在物周辺の結晶粒は他の結晶粒に比べて微細化しやす
い。そのため、本発明の素形材のように、複数の析出物
領域が離れていると、押出しや圧延等の1次加工を施し
た際に、結晶粒が素形材全体に渡って微細で均一な大き
さに整粒化され、加工性を悪化させる大きな結晶粒が少
なくなり、塑性加工性が良好となる。
As described above, since the plurality of precipitate regions are separated from each other within the crystal grains, inclusions are also scattered, and segregation of large inclusions, which are the starting points of cracks, is small and the shape material itself. Is highly ductile. When the material has a high ductility, a thin plate obtained by subjecting the material to a primary process such as extrusion or rolling also has a high ductility and good plastic workability. In addition, in general, when subjecting a raw material to primary processing such as extrusion or rolling,
The crystal grains around the inclusions tend to be finer than other crystal grains. Therefore, when the plurality of precipitate regions are separated from each other as in the cast material of the present invention, the crystal grains are fine and uniform throughout the cast material when the primary processing such as extrusion or rolling is performed. The grain size is adjusted to a certain size, the number of large crystal grains that deteriorate the workability is reduced, and the plastic workability is improved.

【0015】なお、実用マグネシウム合金は、ASTM
規格によって含有すべき合金成分の組成比率が規定され
ている。前記析出物領域とは、厳密には、ASTM規格
に定めるマグネシウム以外の合金成分のうち、その濃度
が、当該成分のASTM規格で定められた規格上限値を
上回っている領域と規定することができる。
The practical magnesium alloy is ASTM
The standard defines the composition ratio of alloy components to be contained. Strictly speaking, the precipitate region can be defined as a region in which the concentration of alloy components other than magnesium defined in the ASTM standard exceeds the standard upper limit value of the component defined in the ASTM standard. .

【0016】ただし、本発明においては、1つの析出物
領域の面積が、25×10-12πm2以上2500×10
-12πm2以下であるとしている。この析出物領域の面積
導出方法について説明する。まず断面写真を拡大印刷
し、紙全体の重量を測定する(これをMとする)。次
に、析出物領域相当部分の紙を切り取り、その各紙片重
量を測定する(これをmとする)。断面写真として撮影
した実際の素形材断面の領域の面積をSとすると、個々
の析出物領域の面積σは、σ=S×m/Mの式で表され
る。また、析出物領域の面積相当円直径とは、断面写真
において観察される1個の析出物領域の面積を同面積の
円に換算した際の直径を示す。析出物領域の平均直径と
は、複数の析出物領域の面積相当円直径の平均としたこ
とを示す。素形材内部において析出物は、3次元的な領
域を示している。任意の断面で上記素形材を切断した場
合、その断面で観察される2次元的析出物領域を十分な
数で平均化すれば、上記3次元的領域の大きさを近似す
ることができる。上記十分な数としては、本実施形態で
は20個以上としている。
However, in the present invention, the area of one precipitate region is 25 × 10 −12 πm 2 or more and 2500 × 10.
-12 πm 2 or less. A method of deriving the area of the precipitate region will be described. First, a cross-sectional photograph is enlarged and printed, and the weight of the entire paper is measured (this is referred to as M). Next, the paper corresponding to the deposit area is cut out, and the weight of each paper piece is measured (this is defined as m). Letting S be the area of the actual cross section of the raw material taken as a cross-sectional photograph, the area σ of each precipitate area is expressed by the formula σ = S × m / M. Further, the area-equivalent circular diameter of the precipitate region indicates the diameter when the area of one precipitate region observed in the cross-sectional photograph is converted into a circle having the same area. The average diameter of the deposit regions means the average of the area-equivalent circular diameters of the plurality of deposit regions. The precipitate shows a three-dimensional region inside the raw material. When the above-mentioned base material is cut at any cross section, the size of the above-mentioned three-dimensional area can be approximated by averaging a sufficient number of two-dimensional precipitate areas observed at that cross section. In the present embodiment, the sufficient number is 20 or more.

【0017】上記マグネシウム合金素形材(素形材と略
称する場合もある。)は、比率が合金元素の組成から計
算される理論的密度の98〜100%となっている。即
ち、素形材の金属組織内に空隙や気体の巻き込みが少な
いので延性に富み、素形材に押出しや圧延等の1次加工
を施して薄板にする際、また、この薄板に鍛造等の2次
加工を施す際に、そのボイド(空隙や空洞)部分が加工
時にクラックの起点になり破断するのを防止でき、また
加工後の成形品を塗装・乾燥するときにも、内部気泡の
破裂による表面欠陥の問題を防止することができる。
The ratio of the magnesium alloy cast material (sometimes abbreviated as cast material) is 98 to 100% of the theoretical density calculated from the composition of the alloy elements. That is, since there are few voids and gas entrainment in the metal structure of the raw material, it is rich in ductility, and when the raw material is subjected to primary processing such as extrusion and rolling to form a thin plate, and this thin plate is subjected to forging and the like. When performing secondary processing, it is possible to prevent the voids (voids and cavities) from becoming the starting points for cracks during processing and to prevent rupture. Also, when coating and drying the molded product after processing, rupture of internal bubbles It is possible to prevent the problem of surface defects due to.

【0018】本発明において作製した素形材は、含有比
率が1.8〜9.1wt.%のアルミニウムを含有するこ
とを特徴とするものを採用できる。本発明においては、
マグネシウム、アルミニウムに次いで亜鉛を多く含有す
るAZ系マグネシウム合金、及びマグネネシウム、アル
ミニウムに次いでマンガンを多く含有するAM系マグネ
シウム合金を対象としている。なお、上記AZ系マグネ
シウム合金での亜鉛含有比率はアルミニウム含有比率よ
りも少なく、実質2wt.%未満で、好ましくは1.5wt.
%〜0.5wt.%のものを対象とし、AM系マグネシウ
ム合金でのマンガン含有比率もアルミニウム含有比率よ
り少なく、実質1wt.%未満で、好ましくは0.6wt.%
〜0.3wt.%のものを対象とする。先述のとおりAZ
系マグネシウム合金は、強度、防食性に優れ、AM系マ
グネシウム合金は延性、耐衝撃性にすぐれ、構造材や筐
体として広く実用化されている。
The shaped material produced in the present invention may be one characterized by containing aluminum in a content ratio of 1.8 to 9.1 wt.%. In the present invention,
The target is an AZ-based magnesium alloy containing a large amount of zinc next to magnesium and aluminum, and an AM-based magnesium alloy containing a large amount of manganese next to magnesium and aluminum. The zinc content in the AZ-based magnesium alloy is lower than the aluminum content, and is substantially less than 2 wt.%, Preferably 1.5 wt.
% To 0.5 wt.%, The manganese content in the AM-based magnesium alloy is less than the aluminum content, and is substantially less than 1 wt.%, Preferably 0.6 wt.%.
The target is ~ 0.3 wt.%. As mentioned above, AZ
The magnesium-based magnesium alloy is excellent in strength and corrosion resistance, and the AM-based magnesium alloy has excellent ductility and impact resistance, and is widely put into practical use as a structural material and a housing.

【0019】本発明では、結晶粒内において複数の析出
物領域が離れていることを特徴としているが、アルミニ
ウム含有比率が1.8wt.%未満となると結晶粒内に占
める析出物領域が少なくなるため、析出物領域が分散す
ることによる介在物分散の効果が減退し、したがって素
形材の塑性加工性が劣化すると考えられる。逆にアルミ
ニウム含有比率が9.1wt.%より多い素形材では、析
出物領域そのものの体積が大きくなり、析出物領域が網
の目状につながって広範囲に広がった状態となり、析出
物領域内で比較的大きな体積の介在物が存在し得る状況
となるため塑性加工性が劣化する可能性がある。しかる
に、本発明の素形材は、アルミニウムが1.8〜9.1
wt.%の比率で含有されているマグネシウム合金素形材
であるために、結晶粒内での介在物分散の効果が期待で
き、塑性加工性に優れた素形材となる。
The present invention is characterized in that a plurality of precipitate regions are separated from each other within the crystal grain, but when the aluminum content ratio is less than 1.8 wt.%, The precipitate region occupied in the crystal grain becomes small. Therefore, it is considered that the effect of inclusion dispersion due to the dispersion of the precipitate region is reduced, and therefore the plastic workability of the blank is deteriorated. On the contrary, if the aluminum content ratio is more than 9.1 wt.%, The volume of the precipitate region itself becomes large, and the precipitate region is connected in a mesh shape and spreads over a wide area. Therefore, there is a possibility that inclusions having a relatively large volume may exist, and thus plastic workability may deteriorate. However, in the matrix material of the present invention, aluminum is 1.8 to 9.1.
Since it is a magnesium alloy raw material contained in a wt.% ratio, the effect of dispersing inclusions in the crystal grains can be expected, and the raw material has excellent plastic workability.

【0020】一般的な鋳込み材である円柱状ビレット
は、押出し工程もしくは鍛圧工程を経て板状へ加工さ
れ、その後圧延されて、塑性加工に供するマグネシウム
合金筐体用板材とされる。一方、本発明による上記素形
材の形状を板状とすると、押出し工程や鍛圧工程を経る
ことなく数回の圧延のみを行って、肉厚を調整し、塑性
加工に供するマグネシウム合金筐体用板材を得ることが
できるので、工程を簡略化してコスト低減を図ることが
できる。
A cylindrical billet, which is a general cast material, is processed into a plate shape through an extrusion process or a forging process, and is then rolled into a magnesium alloy casing plate material that is subjected to plastic working. On the other hand, when the shape of the raw material according to the present invention is a plate shape, it is subjected to only rolling several times without undergoing an extrusion step or a forging step to adjust the wall thickness and to be used for plastic working for a magnesium alloy housing. Since the plate material can be obtained, the process can be simplified and the cost can be reduced.

【0021】なお、上記素形材の板厚を10mm以下と
すると、押出し工程もしくは鍛圧工程を経ることなく数
回の圧延のみを行って、家電製品の筐体に望ましい0.
3〜1.5mm程度の板厚の薄板を得ることができるの
で、いっそう工程を簡略化してコスト低減を図る事がで
きる。
When the plate thickness of the above-mentioned base material is set to 10 mm or less, only a few rolling steps are carried out without passing through an extrusion process or a forging process, so that a desirable value of 0.
Since a thin plate having a plate thickness of about 3 to 1.5 mm can be obtained, the process can be further simplified and the cost can be reduced.

【0022】上記素形材は、エックス線回折パターンに
おいて、表面の結晶の方位において(0002)面が優
先的に現れることから、材料表面が凝固する際、結晶の
成長方向に特徴があることがわかる。一般的にマグネシ
ウム合金は、加圧力を受けた面で(0002)面が顕著
になるが、本発明品では、鋳造の際に圧力を受けたこと
を示している。
Since the (0002) plane appears preferentially in the crystal orientation of the surface in the X-ray diffraction pattern, the above-mentioned shaped material is characterized by the crystal growth direction when the material surface is solidified. . Generally, in a magnesium alloy, the (0002) plane becomes prominent in the surface subjected to the pressure, but in the product of the present invention, it is shown that the pressure is applied during the casting.

【0023】また、本発明のマグネシウム合金素形材の
鋳造方法は上記目的を達成するために、マグネシウム合
金材料を溶解装置である坩堝内に投入し、酸素遮断した
状態で坩堝内のマグネシウム合金材料を溶解してから冷
却鋳型に供給した後、溶融状態のマグネシウム合金を冷
却速度1〜20K/secで冷却して凝固させ、この凝固し
たマグネシウム合金を鋳塊が連続するようにして冷却鋳
型から引き抜くことによって、マグネシウム合金素形材
を鋳造することを特徴とするものである。
Further, in order to achieve the above object, the method for casting a magnesium alloy base material of the present invention is to put a magnesium alloy material into a crucible which is a melting device, and to keep the oxygen shut off, the magnesium alloy material inside the crucible. After being melted and supplied to a cooling mold, the molten magnesium alloy is cooled at a cooling rate of 1 to 20 K / sec to be solidified, and the solidified magnesium alloy is drawn out from the cooling mold so that the ingot is continuous. Thus, the magnesium alloy matrix material is cast.

【0024】溶融状態のマグネシウム合金が冷却鋳型内
で凝固する際、凝固したマグネシウム合金部分の引抜時
間と停止時間とを交互に行うことで時間的に断続的に引
き抜くことにより、慣性力及び振動によって凝固が進行
する固液界面に存在する気体成分や介在物を、液体部分
に押し出すこととなり、素形材内部に包含される気体成
分や介在物を低減することができる。
When the molten magnesium alloy is solidified in the cooling mold, the solidified magnesium alloy portion is alternately pulled out and stopped for a time to intermittently pull out the molten magnesium alloy, thereby causing inertial force and vibration. The gas components and inclusions present at the solid-liquid interface where solidification proceeds will be pushed out to the liquid portion, and the gas components and inclusions contained inside the raw material can be reduced.

【0025】この鋳造方法では、冷却鋳型での冷却速度
を3〜8K/secとする方法を採用できる。この、3〜8K
/secの冷却速度は、冷却によってマグネシウムのデンド
ライト相が成長しつつ凝固するも、素形材内部の熱伝導
によって部分的に焼鈍が行われてデンドライト相がゴー
スト化するのに望ましい冷却速度である。先述のよう
に、ゴースト化したデンドライト相の枠組みに析出物領
域が取り残され、結晶粒内に析出物領域が分散した状態
で存在すると、介在物が分散して存在するため、塑性加
工性に優位な素形材を得ることが出来る。
In this casting method, a method in which the cooling rate in the cooling mold is 3 to 8 K / sec can be adopted. This 3-8K
The cooling rate of / sec is a desirable cooling rate so that the dendrite phase of magnesium solidifies while growing, but is partially annealed by the heat conduction inside the raw material and the dendrite phase becomes a ghost. . As described above, when the precipitate region is left behind in the framework of the ghosted dendrite phase and the precipitate region exists in the crystal grains in a dispersed state, inclusions are dispersed, so plastic workability is superior. It is possible to obtain a raw material.

【0026】この鋳造方法では、マグネシウム合金材料
が酸素遮断した状態で溶解されて酸素と接触して燃焼す
るのを防ぐが、酸素遮断するためには、坩堝を不活性ガ
ス雰囲気下におくことや溶融状態のマグネシウム合金に
フラックスを入れて液面に酸素が接触しないようにする
方法を採用できる。不活性ガスとしてはアルゴンガスや
ヘリウムガス及びSF6を混ぜた空気等が用いられる。
フラックスとしては塩化カリウムや塩化マグネシウムを
主体とする防燃フラックスを用いることができる。フラ
ックスを材料に入れる場合は、溶融状態のマグネシウム
合金表面からの金属の蒸発を防止する効果もある。
In this casting method, the magnesium alloy material is prevented from being melted in a state where oxygen is blocked and coming into contact with oxygen to burn. However, in order to block oxygen, the crucible is placed under an inert gas atmosphere. A method can be adopted in which flux is added to a molten magnesium alloy to prevent oxygen from coming into contact with the liquid surface. As the inert gas, air mixed with argon gas, helium gas, SF6 or the like is used.
As the flux, a flameproof flux mainly composed of potassium chloride or magnesium chloride can be used. When the flux is added to the material, it also has the effect of preventing evaporation of the metal from the surface of the molten magnesium alloy.

【0027】上記方法において、溶解装置に投入するマ
グネシウム合金材料を粒子状の固体とし、溶解装置周辺
雰囲気を不活性雰囲気に保った状態で材料投入を行うこ
とによれば、マグネシウム合金を溶解する坩堝に保持炉
が具備されていなくとも、粒子状の固体材料を連続的ま
たは断続的に投入することで、材料投入が途切れること
なく連続鋳造を行うことができる。特に、酸素遮断のた
めに坩堝内のマグネシウム合金表面に保護雰囲気を作り
出しているときは、材料投入のために不活性雰囲気を開
放してしまうと、再度不活性雰囲気を作るのにタクトを
消費するが、この方法によれば開放せずとも材料の投入
ができるので、タクトの短縮を達成することができる。
In the above method, the magnesium alloy material to be charged into the melting apparatus is made into a particulate solid, and the material is charged with the atmosphere around the melting apparatus kept in an inert atmosphere, whereby the crucible for melting the magnesium alloy is obtained. Even if the holding furnace is not provided in the above, by continuously or intermittently feeding the solid particulate material, continuous casting can be performed without interruption of the material feeding. In particular, when a protective atmosphere is created on the surface of the magnesium alloy in the crucible to block oxygen, if the inert atmosphere is opened to feed the material, tact is consumed to create the inert atmosphere again. However, according to this method, the material can be charged without opening, so that the tact can be shortened.

【0028】上記方法において、冷却鋳型の内壁断面形
状を矩形状とし、その短辺の長さが坩堝側と引抜手段側
とで異なるように、前記内壁の少なくとも一部にテーパ
が形成されるようにすれば、引き抜き時のマグネシウム
合金にかかる応力を増減させることができ、材料特性の
改質を行うことや、鋳塊と鋳型との摩擦を少なくするこ
とによる鋳塊切れの防止を図ることができる。
In the above method, the inner wall of the cooling mold has a rectangular cross section, and at least a part of the inner wall is tapered so that the length of its short side is different between the crucible side and the drawing means side. By doing so, it is possible to increase or decrease the stress applied to the magnesium alloy at the time of drawing, improve the material properties, and prevent the ingot from breaking by reducing the friction between the ingot and the mold. it can.

【0029】上記方法において、溶解装置である坩堝の
合金収容部分及び/または冷却鋳型の材質を黒鉛にすれ
ば、熱伝導性に優れ、材料の加熱・冷却をスムーズに実
施することができ、好適であるが、その他、マグネシウ
ム合金と反応しにくい材質であれば良く、素形材に混入
すると耐食性を著しく阻害する銅、ニッケル、鉄を含ま
ない材質が望ましい。なお、黒鉛がマグネシウム合金に
混入すると結晶粒が微細化する事実も報告されている。
In the above method, if the material of the alloy receiving portion of the crucible which is the melting device and / or the cooling mold is graphite, the thermal conductivity is excellent and the heating / cooling of the material can be carried out smoothly. However, any other material that does not easily react with the magnesium alloy may be used, and a material that does not contain copper, nickel, or iron that significantly impairs corrosion resistance when mixed in the raw material is desirable. It has also been reported that crystal grains become finer when graphite is mixed in a magnesium alloy.

【0030】上記方法において、溶解装置内で溶融され
たマグネシウム合金の表面または溶解装置の周辺部を酸
素遮断できる構造、例えば真空引きや不活性ガス置換が
できるように、例えば溶解装置の外側にチャンバを設
け、溶解装置の置かれている雰囲気を制御できる構造に
することが望ましい。また、溶融状態のマグネシウム合
金からは気化が頻繁に起こるため、金属蒸気が大気中に
放出されないようにするためにもチャンバを設けること
が好ましい。
In the above method, a structure capable of blocking oxygen on the surface of the molten magnesium alloy in the melting apparatus or the peripheral portion of the melting apparatus, for example, a chamber outside the melting apparatus, for example, so that evacuation or inert gas replacement can be performed. It is desirable to have a structure that can control the atmosphere in which the melting device is placed. Further, since vaporization frequently occurs from the molten magnesium alloy, it is preferable to provide a chamber also in order to prevent the metal vapor from being released into the atmosphere.

【0031】上記方法において、溶解装置に開閉可能な
蓋を備えることによれば、溶解装置外部への金属蒸気の
拡散を抑え、拡散した金属蒸気が前記チャンバ内壁等に
付着し凝固した粉末金属の発生を低減し、粉末金属の蓄
積により材料歩留まりの低下と、自然発火の危険性を防
止することができる。なお、上記方法で述べたように、
坩堝内のマグネシウム合金材料を酸素遮断する手段とし
てフラックスを材料に混ぜて溶融状態のマグネシウム合
金表面からの蒸発を制御することも可能ではあるが、そ
の場合は素形材にフラックス成分が混入するおそれがあ
るため、溶解装置に蓋をつけるという装置の改善で対応
することが望ましい。
In the above method, if the melting device is provided with an openable / closable lid, diffusion of the metal vapor to the outside of the melting device is suppressed, and the diffused metal vapor adheres to the inner wall of the chamber or the like to solidify the powder metal. It is possible to reduce the generation, reduce the material yield due to the accumulation of powder metal, and prevent the risk of spontaneous combustion. As mentioned in the above method,
It is possible to mix flux with the magnesium alloy material in the crucible as a means of blocking oxygen from the material to control evaporation from the surface of the magnesium alloy in the molten state, but in that case, flux components may mix into the raw material. Therefore, it is desirable to improve the device by attaching a lid to the melting device.

【0032】上記方法において、溶解装置の側面に横型
の冷却鋳型が接続され、水平方向にマグネシウム合金を
引き抜く鋳造方法であれば、溶融状態のマグネシウム合
金液面に浮く不純物、及び坩堝の底面に蓄積する不純物
の巻き込みを防ぎ、延性に富んだ良好な組織のマグネシ
ウム合金素形材を製造することができる。
In the above method, if a horizontal cooling mold is connected to the side of the melting apparatus and the magnesium alloy is drawn horizontally, impurities that float on the liquid surface of the molten magnesium alloy and the bottom of the crucible are accumulated. It is possible to prevent the inclusion of impurities, and to manufacture a magnesium alloy matrix material having a good structure and rich ductility.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて、図1〜図8を用いて説明する。なお、以下に示
す実施形態は本発明を具現化した1例であって、本発明
の技術的範囲を限定するものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. The embodiment described below is an example embodying the present invention and does not limit the technical scope of the present invention.

【0034】図1は本実施形態に係るマグネシウム合金
素形材1の金属組織の状態を模式的に示した断面図であ
る。このマグネシウム合金素形材1は、アルミニウム含
有量が3%程度、亜鉛含有量が1%程度のマグネシウム
合金AZ31を、後述する鋳造方法により、板状に成形
したものであり、マグネシウム結晶粒内にマグネシウム
合金結晶相2と、複数の析出物領域(マグネシウム以外
のアルミニウムや亜鉛、マンガンのいずれか1つ以上を
含む)3が離れて存在する。この状態は、マグネシウム
のデンドライト相の枠組によって分断された析出物領域
3の成分が、デンドライト相がゴースト化して結晶粒界
が現れた状態であっても、結晶粒内に分散した状態のま
ま保たれている状態と考えられる。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing the state of the metal structure of the magnesium alloy matrix material 1 according to this embodiment. This magnesium alloy raw material 1 is a magnesium alloy AZ31 having an aluminum content of about 3% and a zinc content of about 1%, which is formed into a plate shape by a casting method described later. The magnesium alloy crystal phase 2 and a plurality of precipitate regions (including one or more of aluminum, zinc, and manganese other than magnesium) 3 are present apart from each other. In this state, the components of the precipitate region 3 divided by the framework of the dendrite phase of magnesium remain dispersed in the crystal grains even when the dendrite phase is ghosted and the grain boundaries appear. It is considered to be in a state of sagging.

【0035】以下の表1に、AZ31マグネシウム合金
のASTM(American Society fo
r Testing and Materials・米
国材料試験協会)規格及び、本実施形態に係るマグネシ
ウム合金素形材1の成分比率を示す。単位は重量%であ
る。なお、本実施形態では、ICP発光分光分析によっ
て成分測定を行った。
Table 1 below shows the ASTM (American Society fo) of AZ31 magnesium alloy.
r Testing and Materials (American Society for Testing and Materials) standards and component ratios of the magnesium alloy matrix 1 according to the present embodiment. The unit is% by weight. In addition, in this embodiment, component measurement was performed by ICP emission spectroscopy.

【0036】[0036]

【表1】 また、図2に本実施形態に係るマグネシウム合金素形材
1の金属組織の走査型電子顕微鏡(SEM)による断面
写真を示す。図中に示す、31〜34は走査型電子顕微
鏡−エネルギー分散型特定X線検出装置(SEM−ED
S)測定の測定点を示しており、以下の表2にその各測
定点における元素構成比率(重量%)を示す。
[Table 1] Further, FIG. 2 shows a cross-sectional photograph of the metal structure of the magnesium alloy base material 1 according to this embodiment by a scanning electron microscope (SEM). In the figure, 31 to 34 are a scanning electron microscope-energy dispersive specific X-ray detector (SEM-ED).
S) shows the measurement points, and Table 2 below shows the elemental composition ratio (% by weight) at each measurement point.

【0037】[0037]

【表2】 本実施形態の素形材全体としての成分比率は、表1に示
す通り、ASTM規格内に収まっている。しかし、本実
施形態の「析出物領域」すなわち「マグネシウム以外の
アルミニウムや亜鉛、マンガンのいずれか1つ以上を含
む領域」は、図2の測定点32〜34に示されるような
点であるが、表2に示すようにAl、ZnといったMg
以外の元素のうち少なくとも一つ以上の元素の比率がA
STM規格の規格上限値より大きくなっている。なお、
測定点32では、ASTM規格には規定されていないC
やOの比率が高くなっているが、これは、この析出物領
域に炭化物や酸化物が包含されている可能性を示してい
る。
[Table 2] As shown in Table 1, the component ratio of the entire cast material of this embodiment is within the ASTM standard. However, the “precipitate region” of this embodiment, that is, the “region containing at least one of aluminum, zinc, and manganese other than magnesium” is a point as shown by the measurement points 32 to 34 in FIG. , As shown in Table 2, Mg such as Al and Zn
The ratio of at least one of the other elements is A
It is larger than the upper limit of the STM standard. In addition,
At measurement point 32, C which is not specified in the ASTM standard
The proportion of O and O is high, which indicates that carbides and oxides may be contained in this precipitate region.

【0038】次に、上記析出物領域が、結晶粒に対しど
のように分布しているかを、図3(a)、(b)、
(c)により示す。図3(a)は上記実施形態に係る、
板厚10mmに成形した板状のマグネシウム合金素形材
1aの一部分における光学顕微鏡断面写真を示してい
る。結晶粒界8が見られ、平均結晶粒径は約200μm
前後であるが、結晶粒の内部に面積相当円直径に換算し
て数μm〜30μm程度の複数の析出物領域3が離れて存
在している。この断面組織においてこの析出物領域3の
面積は、多くは25×10-12πm2以上2500×10
-12πm2以下となっていて、図3(a)の断面写真で
は、析出物領域3が1個の結晶粒内部に約30〜40個
見られる。個々の析出物領域3は、最短で概ね2〜30
μm程度離れた状態で点在しており、1個のマグネシウ
ム合金の結晶粒内においては最大約200μm離れた2
個の析出物領域3が存在する。
Next, how the above-mentioned precipitate regions are distributed with respect to the crystal grains is shown in FIGS. 3 (a), (b),
This is shown by (c). FIG. 3A is related to the above embodiment,
Plate-shaped magnesium alloy base material molded to a plate thickness of 10 mm
The optical microscope sectional photograph in a part of 1a is shown. Grain boundary 8 is seen, average grain size is about 200 μm
Although it is before and after, a plurality of precipitate regions 3 having a diameter of several μm to 30 μm, which is converted into an area-equivalent circular diameter, are present inside the crystal grains at a distance. In this cross-sectional structure, the area of the precipitate region 3 is usually 25 × 10 −12 πm 2 or more and 2500 × 10.
-12 πm 2 or less, and in the cross-sectional photograph of FIG. 3A, about 30 to 40 precipitate regions 3 are found inside one crystal grain. The individual precipitate regions 3 are approximately 2 to 30 at the shortest.
They are scattered in the state of being separated by about μm, and are separated by a maximum of about 200 μm in the grain of one magnesium alloy.
There are individual precipitate regions 3.

【0039】また、図3(b)は、板厚5mmに成形し
た板状のマグネシウム合金素形材1bの一部分における
光学顕微鏡断面写真を示す。結晶粒界8が見られ、平均
結晶粒径は約80μmである。この断面組織において
は、面積が25×10-12πm2以上2500×10-12
πm2以下となる析出物領域3は、1個の結晶粒内の約
3〜20個見られる。個々の析出物領域3は、最短で概
ね1〜40μm程度離れた状態で点在しており、1個の
マグネシウム合金の結晶粒内においては最大約180μ
m離れた2個の析出物領域3が存在する。
Further, FIG. 3B shows an optical microscope cross-sectional photograph of a part of a plate-shaped magnesium alloy matrix 1b molded to a plate thickness of 5 mm. Grain boundaries 8 are seen, and the average grain size is about 80 μm. In this cross-sectional structure, the area is 25 × 10 -12 πm 2 or more and 2500 × 10 -12
About 3 to 20 precipitate regions 3 having a size of πm 2 or less are found in one crystal grain. The individual precipitate regions 3 are scattered at a distance of about 1 to 40 μm at the shortest, and a maximum of about 180 μ in the crystal grains of one magnesium alloy.
There are two precipitate regions 3 separated by m.

【0040】さらに、図3(c)は、板厚3mmに成形
した板状のマグネシウム合金素形材1cの一部分におけ
る光学顕微鏡断面写真を示す。結晶粒界8が見られ、平
均結晶粒径は約250μmである。この断面組織におい
ては、面積が25×10-12πm2以上2500×10
-12πm2以下となる析出物領域3は、1個の結晶粒内に
約60〜160個見られる。個々の析出物領域3は、最
短で概ね1〜30μm程度離れた状態で点在しており、
1個のマグネシウム合金の結晶粒内においては最大約4
00μm離れた2個の析出物領域3が存在する。
Further, FIG. 3 (c) shows an optical microscope cross-sectional photograph of a part of a plate-shaped magnesium alloy matrix 1c molded to a plate thickness of 3 mm. Grain boundaries 8 are seen, and the average grain size is about 250 μm. In this cross-sectional structure, the area is 25 × 10 −12 πm 2 or more and 2500 × 10
About 60 to 160 precipitate regions 3 of -12 πm 2 or less are found in one crystal grain. The individual precipitate regions 3 are scattered at a distance of approximately 1 to 30 μm at the shortest,
Maximum of about 4 in the crystal grain of one magnesium alloy
There are two precipitate regions 3 separated by 00 μm.

【0041】このように、本実施形態のマグネシウム合
金素形材1は、図10で示した従来の一般的な素形材4
のように、マグネシウム合金結晶相5の結晶粒界に析出
物領域6が偏析して存在しておらず、鋳造時に発生する
空隙7も結晶粒界に析出しておらず、析出物領域3が比
較的小さなサイズで結晶粒内に約3〜160個分散して
いる状態であるため、介在物も分散して存在することと
なり、マグネシウム合金素形材1を薄板にするための押
出し・圧延時に破断を生じにくく、延性に富む。そして
薄板に加工した場合も、その薄板は延性に富み、プレ
ス、鍛造等の2次加工を施した場合に加工性に優れたも
のとなる。なお、析出物領域3が、1個の結晶粒内に3
個未満である場合は、析出物領域が分散することによる
介在物の分散効果が得られず、この素形材及びこの素形
材を1次加工して得られる薄板の塑性加工性が悪くな
る。また、160個より多い場合は、個々の析出物領域
の距離が短くなり、析出物領域が連結し、比較的大きな
介在物が偏って存在しうる状態となり、塑性加工性が悪
くなる。
As described above, the magnesium alloy matrix 1 of this embodiment is the conventional general matrix 4 shown in FIG.
As described above, the precipitate regions 6 are not segregated at the crystal grain boundaries of the magnesium alloy crystal phase 5, and the voids 7 generated during casting are not precipitated at the crystal grain boundaries. Since about 3 to 160 pieces are dispersed in the crystal grains in a relatively small size, inclusions are also present in a dispersed manner, and at the time of extrusion / rolling for extruding the magnesium alloy raw material 1 into a thin plate. It is hard to break and has excellent ductility. Even when processed into a thin plate, the thin plate has excellent ductility, and when subjected to secondary processing such as pressing and forging, the workability becomes excellent. It should be noted that the precipitate region 3 is 3 in one crystal grain.
If the number is less than the number, the effect of dispersing inclusions due to the dispersion of precipitate regions cannot be obtained, and the plastic workability of this raw material and the thin plate obtained by primary processing of this raw material deteriorates. . On the other hand, when the number is more than 160, the distance between the individual precipitate regions becomes short, the precipitate regions are connected, and relatively large inclusions may be unevenly present, resulting in poor plastic workability.

【0042】表3に本実施形態のマグネシウム合金素形
材1から無作為に切り出した試験片の理論的密度に対す
る比率を測定した結果を示す。なお、本試験片の体積
は、外形を機械加工した後寸法測定して計算したもので
ある。
Table 3 shows the results of measuring the ratio of the test pieces randomly cut out from the magnesium alloy matrix 1 of the present embodiment to the theoretical density. The volume of the test piece is calculated by measuring the dimension after machining the outer shape.

【0043】[0043]

【表3】 上記の試験片以外においても、本実施形態におけるマグ
ネシウム合金素形材1の、その合金組成から計算される
理論的密度1.78g/cm3に対する比率は98〜1
00%の範囲内となっている。一方、マグネシウム合金
素形材1と同一組成の図10に示す素形材4では、内部
に空隙7が多数存在するために、前記理論的密度1.7
8g/cm3 に対し98%未満の比率(密度が1.74
4g/cm3以下)となってしまう部分が多い。本実施
形態のマグネシウム合金素形材1は、組織が密で内部空
隙が少なく、その結果、後工程の押し出しや圧延、及び
その後の2次加工において破断しにくく、かつ塗装・乾
燥工程(図8)においても、内部気泡の破裂による表面
欠陥の問題を回避することができる。
[Table 3] In addition to the above test pieces, the ratio of the magnesium alloy matrix 1 in the present embodiment to the theoretical density of 1.78 g / cm 3 calculated from the alloy composition is 98 to 1.
It is within the range of 00%. On the other hand, in the raw material 4 shown in FIG. 10 having the same composition as the magnesium alloy raw material 1, since there are many voids 7 inside, the theoretical density of 1.7 is obtained.
Ratio of less than 98% to 8 g / cm 3 (density 1.74
4g / cm 3 or less). The magnesium alloy cast material 1 of the present embodiment has a dense structure and a small number of internal voids, and as a result, is unlikely to break during extrusion and rolling in the subsequent steps and subsequent secondary processing, and the coating / drying step (FIG. 8). Also in (), the problem of surface defects due to bursting of internal bubbles can be avoided.

【0044】本実施形態では、板厚3mm、5mm、1
0mmとなるように、後述する鋳造方法によってマグネ
シウム合金素形材1を成形した。この3種の板厚の違い
によって、上述の断面組織の特徴及び比率に際立った差
異は見られなかった。
In this embodiment, the plate thickness is 3 mm, 5 mm, 1
Magnesium alloy matrix 1 was molded by a casting method described later so that the thickness became 0 mm. Due to the difference in the plate thickness among these three types, no remarkable difference was observed in the above-mentioned characteristics and ratio of the cross-sectional structure.

【0045】なお、本実施例ではAZ31マグネシウム
合金を使用したが、他のAZ系マグネシウム合金を使用
することも可能である。ただし、上述の特徴ある断面組
織を実現するにはアルミニウムが1.8〜9.1wt.%
含有されているAZ系マグネシウム合金が望ましい。
Although the AZ31 magnesium alloy is used in this embodiment, it is possible to use other AZ type magnesium alloys. However, in order to realize the above-mentioned characteristic cross-sectional structure, aluminum is 1.8 to 9.1 wt.%.
The AZ type magnesium alloy contained is desirable.

【0046】本実施形態の素形材1の表面をX線回折分
析したところ、図4に示すように(0002)面の結晶
方位が優先的に現れたパターンとなっている。これは、
材料が凝固する際に材料表面から鉛直方向に圧力が加え
られたと考えられる。
An X-ray diffraction analysis of the surface of the template 1 of this embodiment revealed that the crystal orientation of the (0002) plane was preferentially shown as shown in FIG. this is,
It is considered that pressure was applied vertically from the surface of the material when the material solidified.

【0047】図5に、本実施形態のマグネシウム合金素
形材1を作製するための鋳造装置21の構成を示す。
FIG. 5 shows the structure of a casting apparatus 21 for producing the magnesium alloy base material 1 of this embodiment.

【0048】この鋳造装置21は、マグネシウム合金材
料13を収容してヒータ(加熱手段)12によりマグネ
シウム合金材料13を溶解する溶解装置としての坩堝1
1と、この坩堝11に接続され、水冷パイプ(冷却手
段)20により溶融状態のマグネシウム合金13aを冷
却して所望の形状に凝固させる冷却鋳型15と、凝固し
たマグネシウム合金13bを冷却鋳型15内から鋳塊が
連続するようにして引き抜く引抜手段であるダミーバー
16とピンチロール17とから構成される。
This casting apparatus 21 contains a magnesium alloy material 13 and a crucible 1 as a melting apparatus for melting the magnesium alloy material 13 by a heater (heating means) 12.
1, a cooling mold 15 which is connected to the crucible 11 and cools the molten magnesium alloy 13a by a water cooling pipe (cooling means) 20 to solidify it into a desired shape, and a solidified magnesium alloy 13b from inside the cooling mold 15. The ingot is composed of a dummy bar 16 and a pinch roll 17, which are pulling means for pulling the ingot continuously.

【0049】この鋳造装置21において、坩堝11に投
入されたマグネシウム合金材料13はヒータ12によっ
て加熱され、溶融状態のマグネシウム合金13aとな
る。マグネシウム合金は溶融状態で酸素に接触すると激
しく燃焼してしまうため、溶融時は酸素遮断することが
望ましい。本実施形態では、酸素遮断する方法として坩
堝11をチャンバ14内に設置し、図示はしないが真空
引き及び不活性ガスの投入ができる構成になっている。
In this casting apparatus 21, the magnesium alloy material 13 charged in the crucible 11 is heated by the heater 12 to become the molten magnesium alloy 13a. Since magnesium alloy burns violently when it comes into contact with oxygen in a molten state, it is desirable to shut off oxygen during melting. In this embodiment, as a method for blocking oxygen, the crucible 11 is installed in the chamber 14, and although not shown in the drawing, a vacuum can be drawn and an inert gas can be introduced.

【0050】溶融状態のマグネシウム合金13aは坩堝
11に溜められているが、坩堝11に直結した冷却鋳型
15内にも流入するため、ダミーバー16を冷却鋳型1
5内部にチャンバ14の下部側方からピンチロール17
により、出し入れできる構成になっている。なお、鋳造
工程途中はダミーバー16に代わり、先に引き抜かれて
凝固したマグネシウム合金13bが溶融状態のマグネシ
ウム合金13aの流出を抑制する構成となる。
Although the molten magnesium alloy 13a is stored in the crucible 11, it also flows into the cooling mold 15 directly connected to the crucible 11, so that the dummy bar 16 is inserted into the cooling mold 1.
5 inside the chamber 14 from the lower side of the pinch roll 17
This makes it possible to take in and out. In the middle of the casting process, instead of the dummy bar 16, the magnesium alloy 13b that has been previously drawn out and solidified suppresses the outflow of the molten magnesium alloy 13a.

【0051】冷却鋳型15は溶融状態のマグネシウム合
金13aからの熱を吸収し周辺部に放出するが、本実施
形態においては冷却鋳型15の周辺に水冷パイプ20等
の冷却手段を配置して前記放出する熱を奪う構成として
いる。その際、水の流量及び温度を調節できる構成とす
る。このような冷却手段としては水冷以外に空冷を用い
て構成することも可能である。
The cooling mold 15 absorbs the heat from the molten magnesium alloy 13a and releases it to the peripheral portion. In the present embodiment, cooling means such as a water cooling pipe 20 is arranged around the cooling mold 15 to release the heat. It is designed to take away the heat. At that time, the configuration is such that the flow rate and temperature of water can be adjusted. As such a cooling means, it is possible to use air cooling instead of water cooling.

【0052】冷却鋳型15の内壁の断面形状は、その内
壁内で凝固したマグネシウム合金13bつまりマグネシ
ウム合金素形材1の断面形状となるが、本実施形態にお
いては、このマグネシウム合金素形材1の断面形状が幅
50mm×厚さ3または5または10mmの矩形状とな
るように、冷却鋳型15の内壁断面形状を定めている。
また、冷却鋳型15の冷却部分の長さは170mmであ
るが、冷却鋳型15内で鋳造するマグネシウム合金素形
材の形状及び冷却水量等を勘案して、別の長さに設定す
ることも可能である。
The cross-sectional shape of the inner wall of the cooling mold 15 is the cross-sectional shape of the magnesium alloy 13b solidified in the inner wall, that is, the magnesium alloy matrix 1, but in the present embodiment, this magnesium alloy matrix 1 has The cross-sectional shape of the inner wall of the cooling mold 15 is determined so that the cross-sectional shape is a rectangular shape having a width of 50 mm and a thickness of 3 or 5 or 10 mm.
The length of the cooling portion of the cooling mold 15 is 170 mm, but it can be set to another length in consideration of the shape of the magnesium alloy raw material cast in the cooling mold 15 and the amount of cooling water. Is.

【0053】なお、上記のように構成される鋳造装置を
用いてマグネシウム合金素形材1を鋳造する際、凝固し
たマグネシウム合金13b(鋳塊)が途切れ易い場合
は、図6に示すように、坩堝11に対してピンチロール
17側が徐々に広くなるように冷却鋳型15の内壁にテ
ーパ15aをつけてやり、冷却鋳型15との摩擦を低減
することで、鋳塊を途切れにくくしてやることが可能で
ある。また、逆に、図7に示すように冷却鋳型15の坩
堝11との接続部分に、坩堝11側に対してピンチロー
ル17側が狭くなるようにテーパ15bをつけてやる
と、溶融状態のマグネシウム合金13aの凝固が進行す
る部分に適度な応力が、引き抜き方向に対し垂直な方向
に加わり、素形材に巻き込まれる介在物や気体の量を低
減することができる。
When the solidified magnesium alloy 13b (ingot) is easy to break when casting the magnesium alloy base material 1 using the casting apparatus configured as described above, as shown in FIG. By tapering the inner wall of the cooling mold 15 with a taper 15a so that the pinch roll 17 side becomes gradually wider with respect to the crucible 11 and reducing the friction with the cooling mold 15, it is possible to prevent the ingot from breaking. is there. On the contrary, as shown in FIG. 7, when the taper 15b is attached to the connecting portion of the cooling mold 15 with the crucible 11 so that the pinch roll 17 side becomes narrower than the crucible 11 side, the molten magnesium alloy Appropriate stress is applied to the portion of 13a where solidification progresses in the direction perpendicular to the drawing direction, and the amount of inclusions and gas caught in the raw material can be reduced.

【0054】マグネシウム合金材料13を収容し溶解す
る坩堝11は内部深さが220mmであり、その底面か
ら約10mm鉛直方向上方に、冷却鋳型15が接続され
ており、溶融状態のマグネシウム合金13aを冷却鋳型
15内に引き抜く際に、坩堝11の底面に蓄積する不純
物19が、マグネシウム合金13bに巻き込みにくい構
成となっている。
The crucible 11 for accommodating and melting the magnesium alloy material 13 has an internal depth of 220 mm, and a cooling mold 15 is connected vertically upward by about 10 mm from the bottom surface to cool the molten magnesium alloy 13a. Impurities 19 that accumulate on the bottom surface of the crucible 11 when pulled out into the mold 15 are difficult to be caught in the magnesium alloy 13b.

【0055】図5に示す材料投入シュータ(材料供給手
段)18は、チャンバ14を開閉することなく坩堝11
内にマグネシウム合金材料13を連続投入できるよう
に、チャンバ14の上部に設置されている。なお、初期
に投入するマグネシウム合金材料13の形状は、坩堝1
1に収まる大きさであれば特に問題はないが、この材料
投入シュータ18を通じて投入する場合は、坩堝11の
破損や溶融状態のマグネシウム合金13aの坩堝11外
への飛散を防ぐために、直径1mm〜10mm程度の粒
子状やチップ状のものが望ましい。
A material charging shooter (material supplying means) 18 shown in FIG. 5 does not open / close the chamber 14 but is in the crucible 11
It is installed in the upper part of the chamber 14 so that the magnesium alloy material 13 can be continuously charged therein. The shape of the magnesium alloy material 13 charged in the initial stage is the crucible 1
There is no particular problem as long as the size fits within 1. However, in the case of charging through the material charging shooter 18, in order to prevent damage to the crucible 11 and scattering of the molten magnesium alloy 13a to the outside of the crucible 11, a diameter of 1 mm to Particles or chips having a size of about 10 mm are desirable.

【0056】なお本実施形態の鋳造装置21は、坩堝1
1の側面に冷却鋳型15が接続される横型タイプである
が、坩堝11の底面に冷却鋳型15が接続された縦型タ
イプのものを用いることも可能である。
The casting apparatus 21 according to the present embodiment has the crucible 1
1 is a horizontal type in which the cooling mold 15 is connected to the side surface, but it is also possible to use a vertical type in which the cooling mold 15 is connected to the bottom surface of the crucible 11.

【0057】また加熱手段としてのヒータ12には、1
0kW程度の出力が実現できる高周波加熱ヒータを用い
ているが、材料を780℃以上に加熱できる容量を持っ
ている加熱手段であればよく、高周波加熱ヒータに限定
されない。
Further, the heater 12 as a heating means has 1
A high-frequency heater capable of realizing an output of about 0 kW is used, but any heating means having a capacity capable of heating a material to 780 ° C. or higher may be used, and is not limited to the high-frequency heater.

【0058】また本実施形態における坩堝11および冷
却鋳型15は黒鉛でできており、熱伝導性に優れるとと
もに溶融状態のマグネシウム合金13aと反応しにくい
材質である。また、マグネシウム合金に混入した際に材
料の耐食性を著しく阻害する銅、ニッケル、鉄を含む材
料は、坩堝11や冷却鋳型15の材質としては望ましく
ない。
Further, the crucible 11 and the cooling mold 15 in this embodiment are made of graphite, and are made of a material having excellent thermal conductivity and being hard to react with the molten magnesium alloy 13a. Further, a material containing copper, nickel and iron, which significantly impairs the corrosion resistance of the material when mixed in the magnesium alloy, is not desirable as the material of the crucible 11 and the cooling mold 15.

【0059】なお、溶融状態のマグネシウム合金13a
からは常時蒸発が起こり、金属蒸気がチャンバ14内壁
等に触れると凝固して粉末となる。このことは材料歩留
まりを低下させるだけでなく、自然発火のおそれがあっ
て危険であるため、坩堝11には開閉可能な蓋(図示せ
ず)を具備するのが望ましい。さらに材料投入時のみ蓋
を開け、坩堝11外への金属蒸気の流出を防ぐように構
成するのが望ましい。
The magnesium alloy 13a in a molten state
From this, evaporation always occurs, and when the metal vapor touches the inner wall of the chamber 14 and the like, it solidifies and becomes powder. This not only lowers the material yield but is also dangerous because it may cause spontaneous combustion, so it is desirable to provide the crucible 11 with an openable / closable lid (not shown). Further, it is preferable that the lid is opened only when the material is charged to prevent the metal vapor from flowing out of the crucible 11.

【0060】ダミーバー16は、マグネシウム合金材料
13を溶解する際の高温(約650〜800℃)に耐
え、かつ強度を持った材料でできているのが望ましい
が、本実施形態ではステンレス製のものを用いている。
It is desirable that the dummy bar 16 be made of a material that can withstand the high temperature (about 650 to 800 ° C.) when melting the magnesium alloy material 13 and has strength, but in the present embodiment, it is made of stainless steel. Is used.

【0061】次に、上記のように構成された鋳造装置2
1を用いたマグネシウム合金素形材の連続鋳造方法につ
いて具体的に説明する。
Next, the casting apparatus 2 configured as described above
The continuous casting method for magnesium alloy blanks using No. 1 will be specifically described.

【0062】まず、マグネシウム合金材料13を坩堝1
1内に投入し、チャンバ14を閉めて密閉状態とする。
First, the magnesium alloy material 13 is put in the crucible 1
1, and the chamber 14 is closed to make a closed state.

【0063】次にチャンバ14内部を真空引きした後、
不活性ガス、好ましくはアルゴンガスを導入して内部を
不活性ガスで満たす。この際のチャンバ14内の圧力は
例えば、真空引きの際は0.1〜0.2Torr(1
3.3〜26.6Pa)、不活性ガス導入時は14〜1
8Torr(1870〜2400Pa)としうるが、こ
れに限定されない。また、不活性ガス導入時にチャンバ
14に気体の放出口を設け、そこから初期に内部に入っ
ていた空気層を排出するようにすれば、真空引きを省略
した工程とすることもできる。
Next, after evacuating the inside of the chamber 14,
An inert gas, preferably argon gas, is introduced to fill the inside with the inert gas. The pressure in the chamber 14 at this time is, for example, 0.1 to 0.2 Torr (1
3.3-26.6 Pa), 14-1 when an inert gas is introduced
The pressure may be 8 Torr (1870 to 2400 Pa), but is not limited thereto. If a gas discharge port is provided in the chamber 14 at the time of introducing the inert gas, and the air layer initially contained therein is discharged from the gas discharge port, vacuuming can be omitted.

【0064】次に冷却鋳型15周辺に配置した冷却手段
である水冷パイプ20に水を流し、冷却鋳型15及びダ
ミーバー16を冷却する。このときの水量は0.5〜
2.0l/min、水温は20〜35℃に制御したが、
この条件に限定されない。
Next, water is flowed through a water cooling pipe 20 which is a cooling means arranged around the cooling mold 15 to cool the cooling mold 15 and the dummy bar 16. The amount of water at this time is 0.5-
2.0 l / min, the water temperature was controlled at 20 to 35 ° C,
It is not limited to this condition.

【0065】次いでヒータ12で坩堝11を加熱してマ
グネシウム合金材料13を溶解させる。AZ31マグネ
シウム合金は融点630℃以上に加熱されれば溶解する
が、本実施形態では溶融金属の流動性及び金属内部の温
度勾配を勘案し、750〜780℃で保つようにしてい
る。溶融金属の温度が低いと鋳塊(凝固したマグネシウ
ム合金13b)が途切れやすいという実験結果からであ
る。これは、溶融金属の温度が低温であると金属の冷や
され方にムラが生じ、鋳造時に固液界面が複数個所に発
生し、連続的な凝固が阻害されるためと考えられる。
Next, the crucible 11 is heated by the heater 12 to melt the magnesium alloy material 13. The AZ31 magnesium alloy melts when heated to a melting point of 630 ° C. or higher, but in the present embodiment, it is kept at 750 to 780 ° C. in consideration of the fluidity of the molten metal and the temperature gradient inside the metal. This is because of the experimental results that the ingot (solidified magnesium alloy 13b) is likely to be broken when the temperature of the molten metal is low. It is considered that this is because when the temperature of the molten metal is low, unevenness occurs in the way the metal is cooled, solid-liquid interfaces occur at a plurality of locations during casting, and continuous solidification is hindered.

【0066】また、上記温度に溶融金属を制御すると流
動性が増し、表面張力が減少して内部に含まれる気体が
抜けやすい状態になり、結果的に成形品内部に残るボイ
ド(空隙、空洞)等の鋳造欠陥が低減されると考えられ
る。一方、溶融金属の温度を必要以上に高くすること
は、エネルギーを無駄にすることに加え、溶融金属の蒸
気圧増加のために坩堝11やチャンバ14への粉末状金
属の付着量を増加させるので好ましくない。
When the molten metal is controlled to the above temperature, the fluidity is increased, the surface tension is reduced, and the gas contained inside is easily released, resulting in voids (voids, cavities) remaining inside the molded product. It is considered that casting defects such as the above are reduced. On the other hand, increasing the temperature of the molten metal more than necessary not only wastes energy but also increases the amount of powdered metal adhered to the crucible 11 and the chamber 14 due to the increase in the vapor pressure of the molten metal. Not preferable.

【0067】次にピンチロール17を回転させてダミー
バー16を引き抜いていく。本実施形態ではこのときの
引き抜き速度を、45〜125mm/minに制御した。な
お、本実施形態では断続的に引き抜く様式で行ったた
め、例えば100mm/minの引き抜き速度の場合、10
mm/secの速度で5mm引き抜き、その状態で2.
5sec停止するといった時間的な断続的引き抜きの条
件で、総合して100mm/minの引き抜き速度となるよ
うにして鋳造を行った。また、ピンチロール17の回転
を正回転、逆回転を組み合わせて制御することで、引き
抜きと押し込みを繰り返しながら、マグネシウム合金1
3bを引き抜いていくことも可能である。
Next, the pinch roll 17 is rotated to pull out the dummy bar 16. In this embodiment, the drawing speed at this time is controlled to 45 to 125 mm / min. In addition, in this embodiment, since the drawing is performed intermittently, for example, when the drawing speed is 100 mm / min, 10
Pull out 5 mm at a speed of mm / sec, then 2.
Casting was performed under the condition of intermittent withdrawal in time, such as stopping for 5 seconds, so that the total withdrawal speed was 100 mm / min. In addition, by controlling the rotation of the pinch roll 17 in combination with forward rotation and reverse rotation, the magnesium alloy 1 is repeatedly pulled and pushed.
It is also possible to pull out 3b.

【0068】なお、停止時間を与えることなく、一定速
度で時間的に連続的にマグネシウム合金13bを引き抜
く場合に比べ、本実施例のように引抜時間と停止時間と
を交えて時間的に断続的に引き抜いた場合は、溶融マグ
ネシウム合金13aの凝固が進行する固液界面に慣性力
及び振動が加わり、介在物や気泡が液体部分に押出さ
れ、従って介在物やボイド(空隙)の少ない、より塑性
加工性に優れた素形材を成形することが期待できる。
It should be noted that, as compared with the case where the magnesium alloy 13b is continuously withdrawn at a constant speed without giving a stop time, as in this embodiment, the extraction time and the stop time are mixed and the time is intermittent. In the case where the molten magnesium alloy 13a is solidified, inertial force and vibration are applied to the solid-liquid interface where solidification of the molten magnesium alloy 13a progresses, and inclusions and bubbles are extruded into the liquid portion, so that there are few inclusions and voids (voids) and more plasticity is achieved. It can be expected to form a material with excellent workability.

【0069】ダミーバー16が十分引き抜かれ、凝固し
たマグネシウム合金13bがピンチロール17の位置に
達したならば、この状態のマグネシウム合金13bがダ
ミーバー16の役割を果たす。
When the dummy bar 16 is sufficiently pulled out and the solidified magnesium alloy 13b reaches the position of the pinch roll 17, the magnesium alloy 13b in this state plays the role of the dummy bar 16.

【0070】冷却鋳型15から引き抜き出された直後の
マグネシウム合金13bは、約100℃またはそれ以下
の温度となっている。この鋳造装置21においては、冷
却部分が170mmの冷却鋳型15を用いた。従って1
00mm/minの速度でマグネシウム合金13bを引き抜
いた場合、坩堝内では780℃であったマグネシウム合
金が170mmを通過する間に、すなわち1.7分間
(102秒)で100℃まで冷却されることになるた
め、約6.7K/secの冷却速度を実現したことになる。
同様に45mm/minの速度でマグネシウム合金13bを
引き抜いた場合は、3.0K/secの冷却速度となり、1
25mm/minの速度でマグネシウム合金13bを引き抜
いた場合は、8.3K/secの冷却速度となる。
The magnesium alloy 13b immediately after being pulled out from the cooling mold 15 has a temperature of about 100 ° C. or lower. In this casting device 21, a cooling mold 15 having a cooling portion of 170 mm was used. Therefore 1
When the magnesium alloy 13b was pulled out at a speed of 00 mm / min, the magnesium alloy that had been 780 ° C in the crucible was cooled to 100 ° C while passing 170 mm, that is, in 1.7 minutes (102 seconds). Therefore, the cooling rate of about 6.7K / sec is realized.
Similarly, when the magnesium alloy 13b is pulled out at a rate of 45 mm / min, the cooling rate becomes 3.0 K / sec and 1
When the magnesium alloy 13b is pulled out at a rate of 25 mm / min, the cooling rate is 8.3 K / sec.

【0071】鋳造によって坩堝11内のマグネシウム合
金材料13aが減少してくると、材料が凝固する固液界
面に加わる圧力が減少し、鋳塊(マグネシウム合金13
b)が途切れやすくなる。そこで本実施形態では、坩堝
11内の材料が初期投入量の半分程度に減少すると材料
投入シュータ18から材料を追加供給する。その際、チ
ャンバ14内の雰囲気をリークする必要はなく、場合に
よっては鋳造を行いながら材料供給することも可能であ
る。この材料供給の方法は、一定量材料が減少した後に
まとめて供給する断続的供給方法でも、鋳造による材料
減少と同時に逐次供給する連続的供給方法のどちらでも
可能である。
When the magnesium alloy material 13a in the crucible 11 is reduced by casting, the pressure applied to the solid-liquid interface where the material is solidified is reduced and the ingot (magnesium alloy 13
b) is likely to be interrupted. Therefore, in the present embodiment, when the amount of the material in the crucible 11 decreases to about half the initial amount, the material input shooter 18 additionally supplies the material. At that time, it is not necessary to leak the atmosphere in the chamber 14, and in some cases, it is possible to supply the material while casting. This material supply method can be either an intermittent supply method in which a certain amount of material is reduced and then collectively supplied, or a continuous supply method in which material is reduced by casting and sequentially supplied simultaneously.

【0072】次に、溶融金属の冷却速度と素形材の特徴
を確認するための簡易的な鋳造実験を行った。この実験
例1で用いた装置の基本構造は上記の実施形態のものと
同じであるが、装置簡略化のために、チャンバ14とシ
ュータ18を省略して坩堝11に蓋を取り付け、材料の
追加投入は出来ないが、小規模な構造とした。
Next, a simple casting experiment was conducted to confirm the cooling rate of the molten metal and the characteristics of the base material. The basic structure of the device used in this Experimental Example 1 is the same as that of the above-mentioned embodiment, but for simplification of the device, the chamber 14 and the shooter 18 are omitted and a lid is attached to the crucible 11 to add material. It cannot be used, but it has a small structure.

【0073】この実験でも上記実施形態のものと同じA
Z31合金材料を使用し、冷却速度を0.5K/sec、
1.0K/sec、3.0K/sec、8.0K/sec、16K/sec、
20K/sec、24K/secとなるように制御して鋳造実験を
行った。その結果を以下に記述する。
In this experiment, the same A as in the above embodiment was used.
Z31 alloy material is used, cooling rate is 0.5K / sec,
1.0K / sec, 3.0K / sec, 8.0K / sec, 16K / sec,
Casting experiments were carried out by controlling so as to be 20 K / sec and 24 K / sec. The results are described below.

【0074】冷却速度が0.5K/secの場合は、結晶粒
界が太くはっきりした線をなすものとなり、結晶粒内に
は面積が25×10-12πm2以上2500×10-12π
2以下の析出物領域が見当たらない素形材となった。
この素形材では、析出物領域が結晶粒界に偏析している
ために塑性加工性が悪いと考えられる。
When the cooling rate is 0.5 K / sec, the crystal grain boundaries form thick and clear lines, and the area within the crystal grains is 25 × 10 -12 πm 2 or more and 2500 × 10 -12 π.
It became a matrix material in which no precipitate area of m 2 or less was found.
It is considered that this material has poor plastic workability because the precipitate region is segregated at the grain boundaries.

【0075】冷却速度が1.0K/secでは、結晶粒界が
明瞭ながらも、結晶粒内に面積が25×10-12πm2
上2500×10-12πm2以下の析出物領域が結晶粒1
個につき2〜10個ほど確認できた。冷却速度が3.0
K/sec、8.0K/sec、16K/secと速くなるにしたがっ
て、結晶粒内に面積が25×10-12πm2以上2500
×10-12πm2以下の析出物領域の数は多くなり、結晶
粒1個につき5〜160個程度となった。
When the cooling rate was 1.0 K / sec, the crystal grain boundaries were clear, but the precipitate regions with an area of 25 × 10 -12 πm 2 or more and 2500 × 10 -12 πm 2 or less were formed in the crystal grains. 1
About 2 to 10 pieces could be confirmed for each piece. Cooling rate is 3.0
K / sec, 8.0K / sec, and 16K / sec, the area within the crystal grains is 25 × 10 -12 πm 2 or more 2500
The number of precipitate regions of x10 -12 πm 2 or less increased, and the number of crystal grains was about 5 to 160 per grain.

【0076】一方、冷却速度が20K/secでは結晶のデ
ンドライト相の痕跡が消失せず、結晶粒界は確認できる
ものの、確認しにくい断面組織となった。
On the other hand, when the cooling rate was 20 K / sec, traces of the dendrite phase of the crystal did not disappear, and although crystal grain boundaries could be confirmed, the cross-sectional structure was difficult to confirm.

【0077】冷却速度が24K/secでは、結晶のデンド
ライト相が残り、結晶粒は確認できなかった。この状態
の素形材は、加工性に乏しいデンドライト相が素形材全
体に形成され、塑性加工性を悪化させている状態である
と考えられる。
When the cooling rate was 24 K / sec, the dendrite phase of the crystal remained, and the crystal grain could not be confirmed. It is considered that the cast material in this state is in a state in which a dendrite phase having poor workability is formed in the entire cast material and plastic workability is deteriorated.

【0078】このAZ31合金の冷却速度別素形材断面
組織の特徴を以下の表4にまとめる。
Table 4 below summarizes the characteristics of the sectional structure of the AZ31 alloy for each cooling rate.

【0079】[0079]

【表4】 以上の結果より、結晶粒内に析出物領域が分散して存在
している断面組織である事を特徴とするマグネシウム合
金素形材を作成するには、冷却速度が1〜20K/secの
範囲内である事が望ましいといえる。ただし、加工性に
乏しいデンドライト相が消失しつつも、介在物を含んだ
上記析出物領域が十分に分散した状態を実現するには3
〜8K/sec程度の冷却速度がもっとも望ましいと考えら
れる。
[Table 4] From the above results, the cooling rate is in the range of 1 to 20 K / sec in order to prepare the magnesium alloy matrix material having the sectional structure in which the precipitate regions are dispersed in the crystal grains. It can be said that it is desirable to be within. However, in order to realize a state in which the precipitate region containing inclusions is sufficiently dispersed while the dendrite phase having poor workability disappears, 3
A cooling rate of about 8 K / sec is considered to be the most desirable.

【0080】次に、実験例2として、純マグネシウム、
AZ21、AZ61、AZ91、AM60の各材料及
び、アルミニウムが約11%含有された材料を使用し
て、上記実験例1と同様の鋳造実験を行った。ここで
は、冷却速度を3K/sec及び8K/secとして鋳造を行い、
各々の材料において上述の、「結晶粒内に析出物領域が
分散して存在している断面組織」になるかどうかの確認
を行った。
Next, as Experimental Example 2, pure magnesium,
A casting experiment similar to that of Experimental Example 1 was performed using each material of AZ21, AZ61, AZ91, and AM60 and a material containing about 11% of aluminum. Here, casting is performed at cooling rates of 3 K / sec and 8 K / sec,
It was confirmed whether or not each material had the above-mentioned "cross-sectional structure in which precipitate regions were dispersed in the crystal grains".

【0081】以下の表5に、本実験例にかかる純マグネ
シウム、AZ21、AZ61、AZ91、AM60及
び、アルミニウムが約11%含有された各種合金の鋳造
後の成分比率測定結果を示す。なお、この表における成
分比率の単位は重量%である。
Table 5 below shows the measurement results of the component ratios of pure magnesium, AZ21, AZ61, AZ91, AM60 and various alloys containing about 11% aluminum according to the present experimental example after casting. The unit of the component ratio in this table is% by weight.

【0082】[0082]

【表5】 本実験例において、冷却速度3K/sec及び8K/secで鋳造
を行って作製した上記材料の断面組織を観察した。その
結果、冷却速度が3K/secでも8K/secでも同一金属で
は、ほぼ同様の断面組織が観察された。
[Table 5] In this experimental example, the cross-sectional structure of the above material produced by casting at a cooling rate of 3 K / sec and 8 K / sec was observed. As a result, almost the same cross-sectional structure was observed with the same metal regardless of the cooling rate of 3 K / sec or 8 K / sec.

【0083】純マグネシウムの鋳造材は比較的明瞭な結
晶粒界が確認できたが、結晶粒内部には析出物領域が確
認できなかった。
In the cast material of pure magnesium, relatively clear crystal grain boundaries could be confirmed, but no precipitate region could be confirmed inside the crystal grains.

【0084】一方、AZ21、AZ61、AZ91、A
M60の各合金では、実施形態に示すAZ31の断面組
織と同様に結晶粒内部に面積が25×10-12πm2以上
2500×10-12πm2以下となる析出物領域が離れて
存在している事が確認できた。
On the other hand, AZ21, AZ61, AZ91, A
In each alloy of M60, similar to the cross-sectional structure of AZ31 described in the embodiment, precipitate regions having an area of 25 × 10 −12 πm 2 or more and 2500 × 10 −12 πm 2 or less are present inside the crystal grains. I was able to confirm that

【0085】なお、アルミニウムを11%含有している
高アルミニウム含有合金鋳造材では、析出物領域が網の
目状に繋がって広範囲に広がったような組織となり、明
瞭な結晶粒界が確認できなかった。
In the high aluminum content alloy cast material containing 11% aluminum, the precipitate regions were connected to each other in a mesh shape and spread over a wide area, and no clear crystal grain boundaries could be confirmed. It was

【0086】これら各合金を3K/sec及び8K/secの冷却
速度で鋳造した際の、材料別断面組織の様態を以下の表
6にまとめた。
Table 6 below shows the cross-sectional structure of each material when these alloys were cast at cooling rates of 3 K / sec and 8 K / sec.

【0087】[0087]

【表6】 上記の結果より、本発明の方法によって、AZ系または
AM系のマグネシウム合金素形材を作製するに当たり、
結晶粒内部に析出物領域が分散して存在する特徴を有し
たマグネシウム合金素形材を得るためには、アルミニウ
ムを1.8〜9.1wt.%程度含有しているのが望まし
いと考えられる。また、マグネシウム、アルミニウム以
外の元素成分を含有している場合でも、その元素含有比
率がアルミニウムの含有比率を下回り、アルミニウムが
1.8〜9.1wt.%含有されている場合は、上記のよ
うに結晶粒内部に析出物領域が分散して存在する特徴を
有したマグネシウム合金素形材となると考えられる。
[Table 6] From the above results, in producing an AZ-based or AM-based magnesium alloy matrix by the method of the present invention,
In order to obtain a magnesium alloy raw material having a characteristic that precipitate regions are dispersed inside the crystal grains, it is considered preferable that the aluminum content is about 1.8 to 9.1 wt.%. . In addition, even when it contains an elemental component other than magnesium and aluminum, if the elemental content ratio is lower than the content ratio of aluminum and the aluminum content is 1.8 to 9.1 wt. It is considered that the magnesium alloy matrix material has a characteristic that precipitate regions are dispersedly present inside the crystal grains.

【0088】また、冷却の速度においては、AZ31合
金で確認した1〜20K/secの範囲での冷却速度であれ
ば、上記アルミニウムを1.8〜9.1wt.%程度含有
しているAZ系またはAM系マグネシウム合金におい
て、おおむね、上記の「結晶粒内部に複数の析出物領域
が離れて存在する特徴を有したマグネシウム合金素形
材」を作製する事が出来ると予測できる。
Regarding the cooling rate, if the cooling rate is within the range of 1 to 20 K / sec confirmed for the AZ31 alloy, the AZ system containing about 1.8 to 9.1 wt.% Of the above aluminum. Alternatively, it can be predicted that, in the AM-based magnesium alloy, it is possible to produce the above-mentioned "magnesium alloy matrix material having a plurality of precipitate regions separated from each other inside the crystal grain".

【0089】また、冷却速度が20K/secよりも速い場
合はデンドライト相が残留してマグネシウムの結晶粒界
が現れない組織となり、1K/secよりも遅い場合はデン
ドライト相が完全に消失し、析出物領域3がマグネシウ
ム合金の結晶相2に固溶もしくは移動・偏析した組織に
なってしまう。
Further, when the cooling rate is higher than 20 K / sec, the dendrite phase remains and the magnesium grain boundaries do not appear, and when it is lower than 1 K / sec, the dendrite phase completely disappears to cause precipitation. The material region 3 becomes a solid solution in the crystal phase 2 of the magnesium alloy or has a structure in which it migrates and segregates.

【0090】上記のように本発明では、溶体化処理する
ことなく、結晶粒界の現れた、複数の析出物領域が結晶
粒内に離れて存在する特徴ある素形材を作製することが
出来る。
As described above, according to the present invention, it is possible to fabricate a characteristic cast material in which a plurality of precipitate regions in which crystal grain boundaries appear and which are separated from each other are present in the crystal grain without performing solution treatment. .

【0091】次に本発明に係るマグネシウム合金素形材
1の塑性加工性の優位性についての実験例を述べる。
Next, an experimental example of superiority of plastic workability of the magnesium alloy matrix material 1 according to the present invention will be described.

【0092】本実施形態に係るAZ31マグネシウム合
金素形材1において、板厚3.0mmに成形したもの及
び板厚5.0mmに成形したもの、及び板厚10.0m
mに成形したものを各々圧延し、それぞれ板厚0.5m
mの薄板(順に試験板1、2、3とする)を得た。圧延
は、素形材が割れないよう圧下率を約10〜30%とし
た冷間圧延で複数回実施し、各圧延工程の間では450
℃で10分間の焼鈍を行った。最終の冷間圧延にて板厚
0.5mmとした後、約200℃で1時間の歪取り焼き
なましを行った。なお、実際の圧延回数は、試験板1が
6回、試験板2が7回、試験板3が12回であった。
In the AZ31 magnesium alloy base material 1 according to the present embodiment, one molded into a plate thickness of 3.0 mm, one molded into a plate thickness of 5.0 mm, and a plate thickness of 10.0 m.
Rolled to a thickness of 0.5 m
m thin plates (test plates 1, 2, and 3 in order) were obtained. The rolling is performed multiple times by cold rolling with a reduction rate of about 10 to 30% so that the raw material is not cracked.
Annealing was performed at 10 ° C. for 10 minutes. After final cold rolling to a plate thickness of 0.5 mm, strain relief annealing was performed at about 200 ° C. for 1 hour. The actual number of rolling was 6 for the test plate 1, 7 for the test plate 2 and 12 for the test plate 3.

【0093】また、本実施形態ではない、市販の押出し
加工及び圧延を経て作られた板厚0.5mmのマグネシ
ウム合金薄板(試験板4)を用意した。なお、これら4
個の試験板の平均結晶粒径は約7〜12μmであった。
Further, a magnesium alloy thin plate (test plate 4) having a plate thickness of 0.5 mm, which was produced by a commercially available extrusion process and rolling, which is not the present embodiment, was prepared. In addition, these 4
The average crystal grain size of each test plate was about 7 to 12 μm.

【0094】これらの試験板を図9に示すような8角形
のブランク形状(約40mm×40mmでコーナー部は
6mm切断)に切り、ポンチ肩R2.0mm、ポンチ外
形25mm×25mm、四隅R2.0mmの角筒絞り試
験を行った。クリアランスは片側で0.1mmとして、
金型下降速度を制御し、絞り速度を変えながら実験を行
った。厳密には100mm/sec、70mm/sec、50m
m/sec、20mm/sec、10mm/sec、5mm/sec、2
mm/sec、1mm/sec、0.75mm/sec、0.5mm
/sec、0.1mm/secと絞り速度を変化させて実験を行
った。
These test plates were cut into an octagonal blank shape (about 40 mm × 40 mm and the corner portion was cut by 6 mm) as shown in FIG. 9, and the punch shoulder R2.0 mm, punch outer shape 25 mm × 25 mm, four corners R2.0 mm. The square tube drawing test was performed. Clearance is 0.1mm on one side,
The experiment was conducted while controlling the die lowering speed and changing the drawing speed. Strictly 100 mm / sec, 70 mm / sec, 50 m
m / sec, 20 mm / sec, 10 mm / sec, 5 mm / sec, 2
mm / sec, 1 mm / sec, 0.75 mm / sec, 0.5 mm
The experiment was performed by changing the aperture speed to / sec and 0.1 mm / sec.

【0095】絞り速度が速い場合は成形品の四隅にクラ
ックが入るが、速度を遅くして成形すると、クラックが
入らずに成形品が得られる。クラックが入らない絞り速
度における最大の速度を「限界絞り速度」とし、各々の
試験板の限界絞り速度を求めた。なお金型温度は250
℃、200℃、150℃に設定し、潤滑剤として二硫化
モリブデン系スプレー剤を使用した。また、試験には複
数個のブランクを用意し、各条件3回以上実施してクラ
ックの入り方を目視確認し、その平均的状態から限界絞
り速度を定めた。
When the drawing speed is high, cracks are formed in the four corners of the molded product, but when the molding is performed at a low speed, a molded product can be obtained without cracks. The maximum speed at the drawing speed at which no cracks were formed was defined as the "limit drawing speed", and the limiting drawing speed of each test plate was obtained. The mold temperature is 250
C., 200.degree. C. and 150.degree. C. were set, and a molybdenum disulfide-based spray agent was used as a lubricant. In addition, a plurality of blanks were prepared for the test, and each condition was performed three times or more to visually confirm how cracks were formed, and the limiting drawing speed was determined from the average state.

【0096】以下の表7に上記4個の試験板の限界絞り
速度を示す。なお、限界絞り速度の単位は、mm/secで
ある。
Table 7 below shows the limiting drawing speeds of the above four test plates. The unit of the limiting aperture speed is mm / sec.

【0097】[0097]

【表7】 本実験から、本実施形態に係るマグネシウム合金素形材
1を圧延して作られた試験板1、2、3はいずれも市販
の板材(試験板4)に比べて、絞り速度が10倍程度速
い速度でもクラックが入りにくい、すなわち塑性加工性
に優れていることが言える。上記実験結果は、本実施形
態に係るマグネシウム合金素形材1の塑性加工における
優位性を確認した一つの実験例であるが、絞り加工だけ
でなく、鍛造や曲げ変形といった別の塑性加工に対して
も同様の効果が期待できる。
[Table 7] From this experiment, each of the test plates 1, 2, and 3 made by rolling the magnesium alloy raw material 1 according to the present embodiment has a drawing speed of about 10 times that of a commercially available plate (test plate 4). It can be said that cracking does not easily occur even at a high speed, that is, plastic workability is excellent. The above experimental result is one experimental example confirming the superiority in the plastic working of the magnesium alloy base material 1 according to the present embodiment, but not only for the drawing work but also for another plastic working such as forging and bending deformation. However, the same effect can be expected.

【0098】[0098]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属組織内の空隙や空洞等の鋳造欠陥、介在物の偏析を
防止できるので、延性に富んだ素形材が得られる。その
ため、本発明の素形材のように、複数の析出物領域が結
晶粒内に離れて存在していると、押出しや圧延等の1次
加工を施した際に、結晶粒が素形材全体に渡って微細で
均一な大きさに整粒化され、加工性を悪化させる大きな
結晶粒が少なくなり、塑性加工性が良好となる。その素
形材は、押出しや圧延等の1次加工を施して薄板にする
際、また、この薄板に鍛造等の2次加工を施す際に、そ
の欠陥部分が加工時にクラックの起点になり破断するの
を防止でき、素形材をそのまま圧延して塑性加工用薄板
に用いた場合には工程を簡略化してコスト低減を図るこ
ともできる。さらに加工後の成形品を塗装・乾燥すると
きにも、内部気泡の破裂による表面欠陥の問題を防止す
ることができる。
As described above, according to the present invention,
Since casting defects such as voids and cavities in the metal structure and segregation of inclusions can be prevented, a cast material with high ductility can be obtained. Therefore, when a plurality of precipitate regions exist apart from each other in the crystal grains as in the cast material of the present invention, the crystal grains are processed into a cast material when subjected to primary processing such as extrusion or rolling. The grain size is finely and uniformly sized throughout, the number of large crystal grains that deteriorate the workability is reduced, and the plastic workability is improved. When the raw material is subjected to primary processing such as extrusion or rolling to make it into a thin plate, and when this thin plate is subjected to secondary processing such as forging, the defective portion becomes the starting point of cracks during processing and breaks. It is possible to prevent this, and when the raw material is directly rolled and used as a thin plate for plastic working, the process can be simplified and the cost can be reduced. Further, even when the molded product after processing is coated and dried, it is possible to prevent the problem of surface defects due to rupture of internal bubbles.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態のAZ系マグネシウム合金素
形材の金属組織を模式的に示した断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the metallographic structure of an AZ-based magnesium alloy matrix material according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態のAZ系マグネシウム合金素形材の
走査型電子顕微鏡(SEM)による断面写真。
FIG. 2 is a cross-sectional photograph of a AZ-based magnesium alloy base material of the same embodiment, taken by a scanning electron microscope (SEM).

【図3】同実施形態の板厚が異なる3枚の板状のAZ系
マグネシウム合金素形材の光学顕微鏡による断面写真で
あり、(a)は板厚10mmの場合、(b)は板厚5m
mの場合、(c)は板厚3mmの場合のそれぞれの断面
写真。
FIG. 3 is a cross-sectional photograph of three plate-shaped AZ-based magnesium alloy base materials having different plate thicknesses according to the same embodiment, taken by an optical microscope, where (a) is a plate thickness of 10 mm and (b) is a plate thickness. 5m
In the case of m, (c) is a cross-sectional photograph when the plate thickness is 3 mm.

【図4】同実施形態における同マグネシウム合金素形材
の表面状態におけるX線回折パターンを示すグラフ図。
FIG. 4 is a graph showing an X-ray diffraction pattern in a surface state of the magnesium alloy base material in the same embodiment.

【図5】同実施形態における鋳造装置を概略的に示す縦
断面図。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view schematically showing the casting apparatus in the same embodiment.

【図6】同実施形態において、ピンチロール側が広くな
るようにテーパがつけられた鋳造装置の要部を示す縦断
面図。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a casting device that is tapered so that the pinch roll side becomes wider in the same embodiment.

【図7】同実施形態において、ピンチロール側が狭くな
るようにテーパがつけられた鋳造装置の要部を示す縦断
面図。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a casting apparatus that is tapered so that the pinch roll side becomes narrower in the same embodiment.

【図8】マグネシウム合金材料からマグネシウム合金部
品を製造する工程を示す一般的な概略図。
FIG. 8 is a general schematic view showing a process of manufacturing a magnesium alloy part from a magnesium alloy material.

【図9】角筒絞り成形評価用マグネシウム合金薄板ブラ
ンクを示す概略図。
FIG. 9 is a schematic view showing a magnesium alloy thin plate blank for evaluation of square tube drawing forming.

【図10】従来の鋳造方法及び鋳造装置によって作製さ
れたAZ系マグネシウム合金素形材の金属組織を模式的
に示した断面図。
FIG. 10 is a sectional view schematically showing the metallographic structure of an AZ-based magnesium alloy matrix produced by a conventional casting method and casting apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 本実施形態によるマグネシウム合金素形材 2 マグネシウム合金結晶相 3 析出物領域(アルミニウムや亜鉛、マンガンの平均
濃度が合金組成の比率に対し高い領域) 4 従来の鋳込み式鋳造によるマグネシウム合金素形材 5 マグネシウム合金結晶相 6 析出物領域(アルミニウムや亜鉛、マンガンの平均
濃度が合金組成の比率に対し高い領域) 7 ボイド(空隙・空洞) 8 結晶粒界 9 マグネシウム合金薄板から作製したブランク 11 坩堝(溶解装置) 12 ヒータ(加熱手段) 13 マグネシウム合金材料 13a 溶融状態のマグネシウム合金 13b 凝固したマグネシウム合金 14 チャンバ 15 冷却鋳型 15a、15b テーパ 16 ダミーバー(引抜手段) 17 ピンチロール(引抜手段) 18 材料投入シュータ(材料供給手段) 19 不純物 20 水冷パイプ(冷却手段) 21 鋳造装置 31〜34 走査型電子顕微鏡−エネルギー分散型特定
X線検出装置(SEM−EDS)測定における測定点
1 Magnesium alloy cast material 2 according to the present embodiment 2 Magnesium alloy crystal phase 3 Precipitate region (a region where the average concentration of aluminum, zinc, and manganese is higher than the alloy composition ratio) 4 Conventional magnesium cast alloy cast material 5 Magnesium alloy crystal phase 6 Precipitate region (region where the average concentration of aluminum, zinc, and manganese is higher than the alloy composition ratio) 7 Voids (voids / cavities) 8 Crystal grain boundaries 9 Blank 11 made from a magnesium alloy thin plate Crucible ( Melting device) 12 Heater (heating means) 13 Magnesium alloy material 13a Molten magnesium alloy 13b Solidified magnesium alloy 14 Chamber 15 Cooling molds 15a, 15b Taper 16 Dummy bar (pulling-out means) 17 Pinch roll (pulling-out means) 18 Material charging shooter (Material supply means) 19 Object 20 water cooling pipe (cooling means) 21 casting apparatus 31 to 34 scanning electron microscope - energy dispersive particular X-ray detection device (SEM-EDS) measured at the measurement point

───────────────────────────────────────────────────── 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) B22D 11/059 120 B22D 11/059 120A 11/106 11/106 Z 11/124 11/124 L 11/20 11/20 A 11/22 11/22 A 23/00 23/00 C (72)発明者 宝 晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4E004 AA07 AB01 AC00 AD00 BA00 KA12 MA01 NA03 NB02 NC09 SE07 TB04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) B22D 11/059 120 B22D 11/059 120A 11/106 11/106 Z 11/124 11/124 L 11/20 11/20 A 11/22 11/22 A 23/00 23/00 C (72) Inventor Takaaki Akira 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 4E004 AA07 AB01 AC00 AD00 BA00 KA12 MA01 NA03 NB02 NC09 SE07 TB04

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マグネシウム合金の結晶粒内において、
アルミニウム、亜鉛、マンガンのいずれか1つ以上を含
む析出物領域が複数存在していることを特徴とするマグ
ネシウム合金素形材。
1. Within a crystal grain of a magnesium alloy,
A magnesium alloy material having a plurality of precipitate regions containing one or more of aluminum, zinc and manganese.
【請求項2】 複数の析出物領域が、端面間距離で0よ
り大きく400μm未満離れていることを特徴とする請
求項1に記載のマグネシウム合金素形材。
2. The magnesium alloy casting material according to claim 1, wherein the plurality of precipitate regions are separated by more than 0 and less than 400 μm in distance between the end faces.
【請求項3】 1つの析出物領域の面積が、25×10
-12πm2以上2500×10-12πm2以下であることを
特徴とする請求項1〜2のいずれか1項に記載のマグネ
シウム合金素形材。
3. The area of one precipitate region is 25 × 10.
−12 πm 2 or more and 2500 × 10 −12 πm 2 or less, The magnesium alloy matrix material according to claim 1, wherein
【請求項4】 含有比率が1.8〜9.1wt.%のアル
ミニウムを含有することを特徴とする請求項1〜3のい
ずれか1項に記載のマグネシウム合金素形材。
4. The magnesium alloy casting material according to any one of claims 1 to 3, which contains aluminum in a content ratio of 1.8 to 9.1 wt.%.
【請求項5】 形状が板状であることを特徴とする請求
項1〜4のいずれか1項に記載のマグネシウム合金素形
材。
5. The magnesium alloy matrix material according to claim 1, which has a plate shape.
【請求項6】 マグネシウム合金材料を溶解装置内に投
入し、酸素遮断した状態で溶解装置内のマグネシウム合
金材料を溶解してから冷却鋳型に供給した後、溶融状態
のマグネシウム合金を1〜20K/sの冷却速度で冷却し
凝固させる工程と、凝固した金属の鋳塊が連続するよう
に引抜手段で引き抜く工程とを含むことを特徴とするマ
グネシウム合金素形材の鋳造方法。
6. A magnesium alloy material is put into a melting device, and the magnesium alloy material in the melting device is melted in a state where oxygen is blocked and then supplied to a cooling mold. A method for casting a magnesium alloy cast material, comprising: a step of cooling and solidifying at a cooling rate of s; and a step of drawing with a drawing means so that solidified ingots of metal are continuous.
【請求項7】 凝固した金属の鋳塊を、引き抜きと停止
とを繰り返し行うことで、時間的に断続的に引き抜くこ
とを特徴とする請求項6に記載のマグネシウム合金素形
材の鋳造方法。
7. The method for casting a magnesium alloy raw material according to claim 6, wherein the solidified ingot of metal is withdrawn intermittently with time by repeatedly withdrawing and stopping.
【請求項8】 溶融状態のマグネシウム合金を冷却速度
3〜8K/secで冷却し凝固させることを特徴とする請求
項6〜7のいずれか1項に記載のマグネシウム合金素形
材の鋳造方法。
8. The method for casting a magnesium alloy cast material according to claim 6, wherein the molten magnesium alloy is cooled and solidified at a cooling rate of 3 to 8 K / sec.
【請求項9】 溶解装置に投入するマグネシウム合金材
料の形状を粒子状の固体とし、溶融状態のマグネシウム
合金を、溶解装置の周辺雰囲気を不活性に保った状態で
冷却鋳型に供給することを特徴とする請求項6〜8のい
ずれか1項に記載のマグネシウム合金素形材の鋳造方
法。
9. The magnesium alloy material to be charged into the melting device is in the form of a particulate solid, and the molten magnesium alloy is supplied to the cooling mold while keeping the atmosphere around the melting device inactive. The method for casting a magnesium alloy base material according to any one of claims 6 to 8.
【請求項10】 冷却鋳型は、その内壁断面形状が矩形
状であり、その短辺の長さが溶解装置側と引抜手段側と
で異なるように、前記内壁の少なくとも一部にテーパが
形成されている状態で鋳造することを特徴とする請求項
6〜9のいずれか1項に記載のマグネシウム合金素形材
の鋳造方法。
10. The cooling mold has a rectangular inner wall cross-sectional shape, and at least a part of the inner wall is tapered so that the length of the short side of the cooling mold is different between the melting device side and the drawing means side. The method for casting a magnesium alloy raw material according to any one of claims 6 to 9, wherein the casting is performed in the state of being cast.
【請求項11】 溶解装置の合金収容部分及び/または
冷却鋳型の材質が黒鉛であることを特徴とする請求項6
〜10のいずれか1項に記載のマグネシウム合金素形材
の鋳造方法。
11. The alloy containing portion of the melting apparatus and / or the material of the cooling mold is graphite.
10. The method for casting a magnesium alloy base material according to any one of items 10 to 10.
【請求項12】 溶解装置の側面に冷却鋳型が接続さ
れ、水平方向にマグネシウム合金を引き抜く事を特徴と
する請求項6〜11のいずれか1項に記載のマグネシウ
ム合金素形材の鋳造方法。
12. The method for casting a magnesium alloy base material according to claim 6, wherein a cooling mold is connected to a side surface of the melting device to draw out the magnesium alloy in a horizontal direction.
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