JP2003293069A - マグネシウム基合金ワイヤおよびその製造方法 - Google Patents

マグネシウム基合金ワイヤおよびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 強度と靭性に優れたマグネシウム基合金のワ
イヤと、その製造方法、ならびにマグネシウム基合金ワ
イヤを用いたばねを提供する。 【解決手段】 質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1〜
1.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤで、次の構成を
具える。 直径dが0.1mm以上10.0mm以下 長さLが1000d以上 引張強度が250MPa以上 絞りが15％以上 伸びが6％以上 このようなワイヤは、加工温度50℃以上にて引き抜き加
工したり、引き抜き加工を施した後、100℃以上300℃以
下の温度に加熱することで得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高靭性のマグネシ
ウム基合金ワイヤおよびその製造方法に関するものであ
る。さらに、マグネシウム基合金ワイヤを用いたばねに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マグネシウム基合金は、アルミニウムよ
りも軽く、比強度、比剛性が鋼やアルミニウムよりも優
れており、航空機部品、自動車部品などの他、各種電気
製品のボディーなどにも広く利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Mgおよびその
合金は、最密六方格子構造であるため延性に乏しく、塑
性加工性が極めて悪い。そのため、Mgおよびその合金の
ワイヤを得ることは極めて困難であった。
【０００４】また、鋳造材の熱間圧延や熱間押出しによ
って丸棒が得られるものの、靭性がなく、絞り値は15％
に満たないもので、例えば冷間でのばね加工などには適
さなかった。さらに、マグネシウム基合金を構造材に適
用する場合、一般的な構造材と比較して、YP比（0.2％
耐力／引張強度）や捻り降伏比τ0.2／τmax（捻り試験
における0.2％耐力τ0.2の最大せん断応力τmaxに対す
る比）が劣る。
【０００５】一方、特開平7-3375号公報には、Mg−Zn−
X系（X：Y、Ce、Nd、Pr、Sm、Mm）の高強度のマグネシ
ウム基合金が開示され、600MPa〜726MPaの強度を得てい
る。また、靭性に関しては、密着曲げのテストが行なわ
れている。
【０００６】しかし、ここで得られる材料形状は、直径
6mm、長さ270mmの短い棒材にすぎず、記述されている方
法（粉末の押し出し）で長尺のワイヤを得ることはでき
ない。また、Y、La、Ce、Nd、Pr、Sm、Mm等の添加元素
を数原子％オーダーで含むため、高コストであるだけで
なく、リサイクル性にも劣る。
【０００７】さらに、Journal of materials scienc
e letters 20,2001,457-459には、AZ91合金の鋳造材
における疲労強度の記述があり、約20MPa程度と極めて
低い。日本機械学会第72期全国大会公演論文集I、P35〜
P37には、AZ21合金押し出し材の回転曲げ疲労試験結果
が記述されており、107回までの評価ではないものの、1
00MPaの疲労強度であることを示している。また、軽金
属学会第99回秋期大会公演概要（2000）P73〜P74には、
AE40、AM60およびACaSr6350pのチクソモールディングに
よる成形材の回転曲げ疲労特性が記述されている。しか
し、室温での疲労強度は、それぞれ65MPa、90MPa、100M
Paである。すなわち、マグネシウム基合金の回転曲げ疲
労強度では、100MPaを越える疲労強度は得られていな
い。
【０００８】従って、本発明の主目的は、強度と靭性に
優れたマグネシウム基合金のワイヤと、その製造方法、
ならびにマグネシウム基合金ワイヤを用いたばねを提供
することにある。
【０００９】また、本発明の他の目的は、YP比やτ0.2
／τmaxが高いマグネシウム基合金のワイヤと、その製
造方法を提供することにある。
【００１０】さらに、本発明の別の目的は、100MPaを越
える高い疲労強度を有するマグネシウム基合金ワイヤ
と、その製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、通常は困
難なマグネシウム基合金の引き抜き加工について種々の
検討を行った結果、引き抜き加工時の加工温度を特定
し、さらに必要に応じて所定の熱処理を組み合わせるこ
とで、強度と靭性に優れるワイヤを得ることができるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】（マグネシウム基合金ワイヤ）すなわち、
本発明マグネシウム基合金ワイヤの第１の特徴は、下記
の(A)〜(E)のいずれかの化学成分からなるマグネシウム
基合金ワイヤであって、直径dを0.1mm以上10.0mm以下、
長さLを1000d以上、引張強度を220MPa以上、絞りを15％
以上、伸びを6％以上としたことにある。
【００１３】(A)質量％で、Al：2.0〜12.0％、Mn：0.1
〜1.0％を含むマグネシウム基合金 (B)質量％で、Al：2.0〜12.0％、Mn：0.1〜1.0％を含
み、さらにZn：0.5〜2.0％、Si：0.3〜2.0％から選択さ
れる元素を1種以上含むマグネシウム基合金 (C)質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4〜2.0％を含む
マグネシウム基合金 (D)質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4〜2.0％を含
み、さらにMn：0.5〜2.0％を含むマグネシウム基合金 (E)質量％で、Zn：1.0〜10.0％、希土類元素：1.0〜3.0
％を含むマグネシウム基合金
【００１４】このワイヤに用いられるマグネシウム基合
金には、鋳造用マグネシウム基合金と展伸用マグネシウ
ム基合金のいずれも利用することができる。より具体的
には、例えば、ASTM記号におけるAM系、AZ系、AS系、ZK
系、EZ系などが利用できる。上記化学成分の他にはMgお
よび不純物が含まれる合金として利用されることが一般
的である。不純物には、Fe、Si、Cu、Ni、Caなどが挙げ
られる。
【００１５】AM系におけるAM60はAl：5.5〜6.5％、Zn：
0.22％以下、Cu：0.35％以下、Mn：0.13％以上、Ni：0.
03％以下、Si：0.5％以下を含有するマグネシウム基合
金である。AM100はAl：9.3〜10.7％、Zn：0.3％以下、C
u：0.1％以下、Mn：0.1〜0.35％、Ni：0.01％以下、S
i：0.3％以下を含有するマグネシウム基合金である。
【００１６】AZ系におけるAZ10は質量％でAl：1.0〜1.5
％、Zn：0.2〜0.6％、Mn：0.2％以上、Cu：0.1％以下、
Si：0.1％以下、Ca：0.4％以下を含有するマグネシウム
基合金である。AZ21は質量％でAl：1.4〜2.6％、Zn：0.
5〜1.5％、Mn：0.15〜0.35％、Ni：0.03％以下、Si：0.
1％以下を含有するマグネシウム基合金である。AZ31はA
l：2.5〜3.5％、Zn：0.5〜1.5％、Mn：0.15％〜0.5％、
Cu：0.05％以下、Si：0.1％以下、Ca：0.04％以下を含
有するマグネシウム基合金である。AZ61はAl：5.5〜7.2
％、Zn：0.4〜1.5％、Mn：0.15〜0.35％、Ni：0.05％以
下、Si：0.1％以下を含有するマグネシウム基合金であ
る。AZ91はAl：8.1〜9.7％、Zn：0.35〜1.0％、Mn：0.1
3％以上、Cu：0.1％以下、Ni：0.03％以下、Si：0.5％
以下を含有するマグネシウム基合金である。
【００１７】AS系におけるAS21は、質量％でAl：1.4〜
2.6％、Zn：0.1％以下、Cu：0.15％以下、Mn：0.35〜0.
60％、Ni：0.001％、Si：0.6〜1.4％を含有するマグネ
シウム基合金である。AS41はAl：3.7〜4.8％、Zn：0.1
％以下、Cu：0.15％以下、Mn：0.35〜0.60％、Ni：0.00
1％以下、Si：0.6〜1.4％を含有するマグネシウム基合
金である。
【００１８】ZK系におけるZK60はZn：4.8〜6.2％、Zr：
0.4％以上を含有するマグネシウム基合金である。
【００１９】EZ系におけるEZ33はZn：2.0〜3.1％、Cu：
0.1％以下、Ni：0.01％以下、RE：2.5〜4.0％、Zr：0.5
〜1％を含有するマグネシウム基合金である。ここで、R
Eは希土類元素であり、通常はPrとNdの混合物が利用さ
れることが多い。
【００２０】マグネシウム単体では十分な強度を得るこ
とが難しいが、上記の化学成分を含むことで好ましい強
度が得られる。また、後述する製造方法により靭性にも
優れたワイヤを得ることができる。
【００２１】そして、上記の引張強度、絞り、伸びを具
えることで、強度と靭性を兼ね備え、ばね加工などの後
加工を容易に行うことができる。より好ましい引張強度
はAM系、AZ系、AS系、ZK系では250MPa以上、さらに好ま
しくは300MPa以上、特に好ましくは330MPa以上である。
EZ系でのより好ましい引張強度は250MPa以上である。
【００２２】また、より好ましい絞りは30％以上、特に
好ましくは40％以上である。中でも、AZ31は絞り40％以
上を達成するのに好適な化学成分である。さらに、Al：
0.1〜2.0％未満、Mn：0.1〜1.0％を含むマグネシウム基
合金も絞り30％以上を達成するのに好ましい化学成分で
ある。Al：0.1〜2.0％未満、Mn：0.1〜1.0％を含むマグ
ネシウム基合金のより好ましい絞りは40％以上、特に好
ましい絞りは45％以上である。そして、より好ましい伸
びは10％以上、引張強度は280MPa以上である。
【００２３】本発明マグネシウム基合金ワイヤの第２の
特徴は、上記の化学成分のマグネシウム基合金ワイヤで
あって、YP比を0.75以上としたことにある。
【００２４】YP比は「0.2％耐力／引張強度」で表され
る比率である。マグネシウム基合金を構造材として適用
する場合、高強度であることが望まれる。その際、実際
の使用限界は引張強度ではなく0.2％耐力の大きさによ
って決定されることから、高強度のマグネシウム基合金
を得るためには、引張強度の絶対値を上げることだけで
なく、YP比を大きくする必要がある。従来、AZlO合金や
AZ21合金などの展伸材では、熱間押し出しによって丸棒
が得られてはいるが、その引張強度は200〜240MPaであ
り、YP比（0.2％耐力／引張強度）は0.5〜0.75未満であ
る。本発明では、引き抜き加工時、加工温度、加工温度
への昇温速度、加工度、線速を特定したり、引き抜き加
工後に所定の熱処理を施すことでYP比が0.75以上のマグ
ネシウム基合金ワイヤを得ることができる。
【００２５】例えば、加工温度への昇温速度：1℃/sec
〜100℃/sec、加工温度：50℃以上200℃以下（より好ま
しくは150℃以下）、加工度：10％以上、線速：1m/sec
以上で引き抜き加工を行うことで、YP比が0.90以上のマ
グネシウム基合金ワイヤを得ることができる。さらに、
上記引き抜き加工後に冷却し、温度：150℃以上300℃以
下、保持時間：5min以上の熱処理を施すことで、YP比が
0.75以上0.90未満のマグネシウム基合金ワイヤを得るこ
とができる。YP比は大きい方が強度に優れるが、後加工
が必要な場合には加工性に劣ることになるため、0.75以
上0.90未満のマグネシウム基合金ワイヤは、特に製造性
をも考慮すると実用的である。より好ましいYP比は0.80
以上0.90未満である。
【００２６】本発明マグネシウム基合金ワイヤの第３の
特徴は、上記の化学成分のマグネシウム基合金ワイヤで
あって、捻り試験における0.2％耐力τ0.2の最大せん断
応力τmaxに対する比τ0.2／τmaxを0.50以上としたこ
とにある。
【００２７】コイルばねのような捻り特性が影響する用
途に関しては、引っ張り時のYP比だけでなく、捻り降伏
比、すなわちτ0.2／τmaxの大きいことが重要となる。
本発明では、引き抜き加工時、加工温度、加工温度への
昇温速度、加工度、線速を特定したり、引き抜き加工後
に所定の熱処理を施すことでτ0.2／τmaxが0.50以上の
マグネシウム基合金ワイヤを得ることができる。
【００２８】例えば、加工温度への昇温速度：1℃/sec
〜100℃/sec、加工温度：50℃以上200℃以下（より好ま
しくは150℃以下）、加工度：10％以上、線速：1m/sec
以上で引き抜き加工を行うことで、τ0.2／τmaxが0.60
以上のマグネシウム基合金ワイヤを得ることができる。
さらに、上記引き抜き加工後に冷却し、さらに温度：15
0℃以上300℃以下、保持時間：5min以上の熱処理を施す
ことで、τ0.2／τmaxが0.50以上0.60未満のマグネシウ
ム基合金ワイヤを得ることができる。
【００２９】本発明マグネシウム基合金ワイヤの第４の
特徴は、上記化学成分のマグネシウム基合金ワイヤであ
って、ワイヤを構成する合金の平均結晶粒径を10μm以
下としたことにある。
【００３０】マグネシウム基合金の平均結晶粒径を微細
化し、強度と靭性がバランスしたマグネシウム基合金ワ
イヤとすることで、ばね加工などの後加工を容易に行う
ことができる。平均結晶粒径の制御は、主に引き抜き加
工時の加工温度を調整することにより行う。
【００３１】特に、平均結晶粒径が5μm以下の微細な結
晶構造とすれば、より一層強度と靭性がバランスしたマ
グネシウム基合金ワイヤを得ることができる。平均結晶
粒径が5μm以下の微細な結晶構造は、引き抜き加工後に
好ましくは200℃以上300℃以下、さらに好ましくは250
℃以上300℃以下の熱処理を施すことで得ることができ
る。さらに、平均結晶粒径が4μm以下の微細な結晶構造
は、疲労特性を向上させることができる。
【００３２】本発明マグネシウム基合金ワイヤの第５の
特徴は、上記化学成分のマグネシウム基合金ワイヤであ
って、ワイヤを構成する合金の結晶粒径が、微細な結晶
粒と粗大な結晶粒の混粒組織としたことにある。
【００３３】結晶粒を混粒組織とすることで、強度と靭
性を兼ね備えたマグネシウム基合金ワイヤを得ることが
できる。混粒組織の具体例としては、3μm以下の平均粒
径を持つ微細な結晶粒と、15μm以上の平均粒径を持つ
粗大な結晶粒との混合組織が挙げられる。中でも3μm以
下の平均粒径を有する結晶粒の面積率を全体の10％以上
とすることで、一層強度と靭性に優れるマグネシウム基
合金ワイヤを得ることができる。このような混粒組織は
後述する引き抜き加工と熱処理の組合せにより得ること
ができる。特に、その熱処理は100〜200℃で行うことが
好ましい。
【００３４】本発明マグネシウム基合金ワイヤの第６の
特徴は、上記の化学成分のマグネシウム基合金ワイヤで
あって、ワイヤを構成する合金の表面粗さをRz≦10μm
としたことにある。
【００３５】表面が平滑なマグネシウム基合金ワイヤを
得ることで、このワイヤを用いてばね加工なども容易に
行うことができる。ワイヤ表面粗さの制御は、主に引き
抜き加工時の加工温度を調整することにより行うことが
できる。その他、引き抜き速度や潤滑剤の選定などの伸
線条件によっても表面粗さは影響を受ける。
【００３６】本発明マグネシウム基合金ワイヤの第７の
特徴は、上記の化学成分のマグネシウム基合金ワイヤで
あって、ワイヤ表面の軸方向残留引張応力を80MPa以下
としたことにある。
【００３７】ワイヤ表面の軸方向残留引張応力が80MPa
以下であれば、後工程での変形加工や切削加工における
加工精度を十分に確保することができる。軸方向残留引
張応力の調整は、引き抜き加工条件（温度、加工度）お
よびその後の熱処理条件（温度、時間）などで調整する
ことができる。特に、ワイヤ表面の軸方向残留引張応力
を10MPa以下とすることで、疲労特性に優れたマグネシ
ウム基合金ワイヤを得ることができる。
【００３８】本発明マグネシウム基合金ワイヤの第8の
特徴は、上記の化学成分のマグネシウム基合金ワイヤで
あって、圧縮引張の繰り返し振幅応力を1×107回付与し
た場合の疲れ強さが105MPa以上としたことにある。
【００３９】このような疲労特性を具えるマグネシウム
基合金ワイヤを得ることで、高い疲労特性が要求される
ばね、携帯家電製品の補強用フレーム、ねじなどの幅広
い分野にマグネシウム基合金を利用することができる。
この疲労特性を具えたマグネシウム基合金ワイヤは、引
き抜き加工後に150〜250℃の熱処理を行うことで得るこ
とができる。
【００４０】本発明マグネシウム基合金ワイヤの第9の
特徴は、上記の化学成分のマグネシウム基合金ワイヤで
あって、ワイヤの偏径差を0.01mm以下としたことにあ
る。偏径差は、ワイヤの同一断面における径の最大値と
最小値との差である。偏径差を0.01mm以下とすること
で、自動溶接機での利用を容易にすることができる。ま
た、ばね用ワイヤでは、偏径差を0.01mm以下とすること
で、安定したばね加工が可能になり、ばね特性が安定す
る。
【００４１】本発明マグネシウム基合金ワイヤの第10の
特徴は、上記の化学成分のマグネシウム基合金ワイヤで
あって、ワイヤの横断面形状を非円形としたことにあ
る。
【００４２】ワイヤの断面形状は最も一般的には円形で
ある。しかし、靭性にも優れる本発明ワイヤでは円形に
限らず、断面が楕円や矩形・多角形の異形ワイヤとする
ことも容易にできる。ワイヤの断面形状を非円形にする
には、ダイスの形状を変えることで容易に対応できる。
このような異形ワイヤは眼鏡フレームや携帯電子機器の
フレーム補強材等への適用に適する。
【００４３】（マグネシウム基合金溶接線）上記のワイ
ヤは溶接線として利用することができる。特に、リール
に巻き取った溶接線を引き出して自動溶接機において使
用するのに好適である。溶接線としては、化学成分をAM
系、AZ系、AS系、ZK系のマグネシウム合金線、特に上記
化学成分(A)〜(C)とすることが好適である。また、線径
は0.8〜4.0mmとすることが好ましい。さらに、引張強度
も330MPa以上とすることが望ましい。このような線径と
引張強度を具えることで、溶接線としてリールへの巻き
取りや引き出しが支障なく行える。
【００４４】（マグネシウム基合金ばね）本発明マグネ
シウム基合金ばねは、上記のマグネシウム基合金ワイヤ
をばね加工したことを特徴とする。
【００４５】上述のマグネシウム基合金ワイヤは強度と
靭性の双方を兼備しているため、何ら支障なくばね加工
することができる。特に、冷間にてばね加工を行うこと
もできる。
【００４６】（マグネシウム基合金ワイヤの製造方法）
そして、本発明マグネシウム基合金ワイヤの製造方法
は、上記(A)〜(E)のいずれかの化学成分からなるマグネ
シウム基合金の原料母材を用意する工程と、この原料母
材を引き抜き加工することで線状に加工する工程とを具
えることを特徴とする。
【００４７】本発明方法により、ばね加工等の後加工が
容易であり、携帯家電製品等の補強用フレーム材や、長
尺の溶接機、ねじ等として有効利用できるワイヤを得る
ことができる。特に、直径の1000倍以上の長さを有する
ワイヤを容易に製造することができる。
【００４８】原料母材は、鋳造または押出しなどにより
得られたバルク材や棒材を利用することができる。引き
抜き加工は、原料母材を穴ダイスもしくはローラーダイ
ス等に通すことで行う。この引き抜き加工は、加工温度
を50℃以上、より好ましくは100℃以上として加工を行
うことが好ましい。加工温度を50℃以上とすることでワ
イヤの加工が容易となる。但し、加工温度が高くなる
と、強度低下を招くため、加工温度は300℃以下が好ま
しい。より好ましい加工温度は200℃以下、さらに好ま
しい加工温度は150℃以下である。本発明では、ダイス
の前にヒータを設置して、ヒータの加熱温度を加工温度
としている。
【００４９】この加工温度への昇温速度は、1℃/sec〜1
00℃/secとすることが好ましい。また、引き抜き加工の
線速は1m/min以上が好適である。
【００５０】引き抜き加工は、穴ダイスまたはローラダ
イスを複数用いて、多段階に行うこともできる。この繰
り返し多パスの引き抜き加工を行うことで、より細径の
ワイヤを得ることができる。特に、直径6mm未満のワイ
ヤも容易に得られる。
【００５１】一回の引き抜き加工における断面減少率は
10％以上が好ましい。低加工度では得られる強度が小さ
いため、10％以上の断面減少率の加工を行うことで、容
易に適切な強度と靭性のワイヤを得ることができる。よ
り好ましい１パス当たりの断面減少率は20％以上であ
る。ただし、加工度が大きくなりすぎると実際に加工で
きないため、１パス当たりの断面減少率の上限は30％程
度以下である。
【００５２】さらに、引き抜き加工におけるトータルの
断面減少率は15％以上であることが好適である。より好
ましいトータル断面減少率は25％以上である。このよう
なトータル断面減少率の引き抜き加工と後述する熱処理
との組合せにより、金属組織を混粒組織または微細結晶
化でき、強度と靭性を兼ね備えたワイヤを得ることが可
能になる。
【００５３】また、引き抜き加工後の冷却速度は0.1℃/
sec以上が好ましい。この下限値を下回ると結晶粒の成
長を促進してしまう。冷却手段には衝風などが挙げら
れ、速度の調整は風速、風量などにより行うことができ
る。
【００５４】さらに、引き抜き加工の後、ワイヤを100
℃以上300℃以下に加熱することで、靭性を向上させる
ことができる。より好ましい加熱温度は150℃以上300℃
以下である。この加熱温度の保持時間は5〜20分程度が
好ましい。この加熱焼鈍は、引き抜き加工で導入された
歪みの回復及び再結晶を促進させる。この引き抜き加工
後の焼鈍を行う場合、引き抜き加工温度は50℃未満でも
良い。引き抜き加工温度を30℃以上程度とすることで、
引き抜き加工自体は可能であり、その後に焼鈍を施すこ
とで靭性を大幅に改善することができる。
【００５５】すなわち、引き抜き加工後の焼鈍を行うこ
とで、伸びが12％以上、絞りが40％以上、YP比が0.75以
上0.90未満およびτ0.2／τmaxが0.50以上0.60未満の少
なくとも一つの特性を具えたマグネシウム基合金を得る
ことに好適である。
【００５６】さらに、圧縮引張の繰り返し振幅応力を
1×107回付与した場合の疲れ強さが105MPa以上であるマ
グネシウム基合金ワイヤ、ワイヤ表面の軸方向残留引
張応力を10MPa以下としたマグネシウム基合金ワイヤ、
平均結晶粒径4μm以下のマグネシウム基合金ワイヤを
得るには、引き抜き加工後に150〜250℃の熱処理を行う
ことが好適である。
【００５７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 （実施例1）質量％で、Al：3.0％、Zn：1.0％、Mn：0.1
5％を含み、残部がMgおよび不純物からなるマグネシウ
ム合金（ASTM記号AZ−31合金相当材）の押出材(φ6.0m
m)を用いて、種々の条件で穴ダイスによる引き抜き加工
を行い、ワイヤを作製した。加工温度は、穴ダイス前に
設置したヒータの加熱温度とした。加工温度への昇温速
度は1〜10℃/sec、引き抜き加工の線速は2m/minであ
る。また、引き抜き加工後の冷却は衝風冷却にて行っ
た。平均結晶粒径は、ワイヤの断面組織を顕微鏡にて拡
大し、視野内における複数の結晶の粒径を測定して、そ
の平均値を求めた。引き抜き加工後のワイヤの直径は4.
84〜5.85mm（断面減少率19％の加工では5.4mm、断面減
少率5〜35％では5.85〜4.84mm）である。加工温度を変
化させた場合に得られたワイヤの特性を表1に、断面減
少率を変化させた場合に得られたワイヤの特性を表2に
示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
【表２】
【００６０】表1をみると、引き抜き加工前の押出材の
靭性は、絞り19％、伸び4.9％である。これに対して、5
0℃以上の温度で引き抜き加工を行った本発明例は、50
％以上の絞り値と8％以上の伸びを有している。更に
は、引き抜き加工前の強度を上回っており、強度を上げ
た状態で、高靭性化が達成されている。
【００６１】また、引き抜き加工温度が250℃以上で
は、強度の上昇率は小さい。従って、50℃から200℃の
加工温度で、優れた強度と靭性バランスを示すことがわ
かる。一方、20℃の室温での引き抜き加工は、断線のた
め加工できなかった。
【００６２】表2をみると、断面減少率5％の加工度で
は、絞り、伸び共に低い値であるが、10％以上の加工度
になると40％以上の絞り値、8％以上の伸びを得てい
る。また、断面減少率35％の加工度では引き抜き加工は
できなかった。このことから加工度10％以上30％以下の
引き抜き加工によって優れた靭性を示すことがわかる。
【００６３】得られたワイヤは、長さが直径の1000倍以
上であり、多パスの繰り返し加工も可能であった。ま
た、本発明例の平均結晶粒径は、いずれも10μm以下、
表面粗さRzは、10μm以下であった。さらに、ワイヤ表
面の軸方向残留引張応力をX線回折法により求めたとこ
ろ、本発明例はいずれも80MPa以下であった。
【００６４】（実施例2）質量％で、Al：6.4％、Zn：1.
0％、Mn：0.28％を含み、残部がMgおよび不純物からな
るマグネシウム合金（ASTM記号AZ−61合金相当材）の押
出材(φ6.0mm)を用いて、種々の条件で穴ダイスによる
引き抜き加工を行った。加工温度は、穴ダイス前に設置
したヒータの加熱温度とした。加工温度への昇温速度は
1〜10℃/sec、引き抜き加工の線速は2m/minである。ま
た、引き抜き加工後の冷却は衝風冷却にて行った。平均
結晶粒径は、ワイヤの断面組織を顕微鏡にて拡大し、視
野内における複数の結晶の粒径を測定して、その平均値
を求めた。引き抜き加工後のワイヤの直径は4.84〜5.85
mm（断面減少率19％の加工では5.4mm、断面減少率5〜35
％では5.85〜4.84mm）である。加工温度を変化させた場
合に得られたワイヤの特性を表3に、断面減少率を変化
させた場合に得られたワイヤの特性を表4に示す。
【００６５】
【表３】
【００６６】
【表４】
【００６７】表3をみると、引き抜き加工前の押出材の
靭性は、絞り15％、伸びも3.8％と低い。これに対し
て、50℃以上の温度で引き抜き加工を行った本発明例
は、50％以上の絞り値と8％以上の伸びを有している。
更には、引き抜き加工前の強度を上回っており、強度を
上げた状態で、高靭性化が達成されている。
【００６８】また、引き抜き加工温度が250℃以上で
は、強度の上昇率は小さい。従って、50℃から200℃の
加工温度で、優れた強度と靭性のバランスを示すことが
わかる。一方、20℃の室温での引き抜き加工は、断線の
ため加工できなかった。
【００６９】表4をみると、断面減少率5％の加工度で
は、絞り、伸び共に低い値であるが、10％以上の加工度
になると40％以上の絞り値、8％以上の伸びを得てい
る。また、断面減少率35％の加工度では引き抜き加工は
できなかった。このことから加工度10％以上30％以下の
引き抜き加工によって優れた靭性を示すことがわかる。
【００７０】得られたワイヤは、長さが直径の1000倍以
上であり、多パスの繰り返し加工も可能であった。ま
た、本発明例の平均結晶粒径は、いずれも10μm以下、
表面粗さRzは、10μm以下であった。
【００７１】（実施例3）実施例1および2で得られたワ
イヤおよび、同径の押出材を用いてばね加工を行った。
直径5.0mmのワイヤを用い、バネ外径40mmのばね加工を
行い、ばね加工の可否と材料の平均結晶粒径および表面
粗さとの関係を調べた。平均結晶粒径の調整及び表面粗
さの調整は主に引き抜き加工時の加工温度の調整により
行った。本発明例における加工温度は50〜200℃であ
る。平均結晶粒径は、ワイヤの断面組織を顕微鏡にて拡
大し、視野内における複数の結晶の粒径を測定して、そ
の平均値を求めた。表面粗さはRzにより評価した。その
結果を表5に示す。
【００７２】
【表５】
【００７３】（実施例4）質量％で、Al：6.4％、Zn：1.
0％、Mn：0.28％を含み、残部がMgおよび不純物からな
るマグネシウム合金（ASTM記号AZ61合金相当材）の押出
材(φ6.0mm)を用いて、加工温度35℃、断面減少率（加
工度）27.8％の引き抜き加工を実施した。加工温度は、
穴ダイス前に設置したヒータの加熱温度とした。加工温
度への昇温速度は1〜10℃/sec、引き抜き加工の線速は5
m/minである。また、冷却は衝風冷却にて行った。冷却
速度は0.1℃/sec以上である。その結果、得られたワイ
ヤは引張強度460MPa、絞り15％、伸び6％の特性を示し
た。このワイヤを、100℃から400℃の温度で15分間焼鈍
し、引張特性を測定した結果を表6に示す。
【００７４】
【表６】
【００７５】表6を見てわかるように、焼鈍によって若
干の強度低下を伴うものの、伸び、絞りの靭性が大幅に
回復することがわかる。すなわち、伸線加工後に100〜3
00℃で焼鈍すれば、330MPa以上の引張強度を維持しつ
つ、靭性回復に極めて効果的である。400℃の焼鈍でも3
00MPa以上の引張強度が得られ、十分な靭性が得られて
いる。特に、引き抜き加工後に100〜300℃焼鈍を施すこ
とで、引き抜き加工温度が50℃未満でも靭性に優れたワ
イヤを得ることができる。
【００７６】（実施例5）質量％で、Zn：5.5％、Zr：0.
45％を含み、残部がMgおよび不純物からなるマグネシウ
ム合金（ASTM記号ZK60合金相当材）の押出材(φ6.0mm)
を用いて、種々の条件で穴ダイスによる引き抜き加工を
行った。加工温度は、穴ダイス前に設置したヒータの加
熱温度とした。加工温度への昇温速度は1〜10℃/sec、
引き抜き加工の線速は5m/minである。また、冷却は衝風
冷却にて行った。本発明例の冷却速度は0.1℃/sec以上
である。平均結晶粒径は、ワイヤの断面組織を顕微鏡に
て拡大し、視野内における複数の結晶の粒径を測定し
て、その平均値を求めた。軸方向残留引張応力は、X線
回折法により求めた。引き抜き加工後のワイヤの直径は
4.84〜5.85mm（断面減少率19％の加工では5.4mm、断面
減少率5〜35％では5.85〜4.84mm）である。加工温度を
変化させた場合に得られたワイヤの特性を表7に、断面
減少率を変化させた場合に得られたワイヤの特性を表8
に示す。
【００７７】
【表７】
【００７８】
【表８】
【００７９】表７をみると、押出材の靭性は、絞り13％
と低い。一方で、本発明である50℃以上の温度で引き抜
き加工を行ったものは、強度が330MPa以上であり、大幅
な強度向上が認められる。また、15％以上の絞り値と6
％以上の伸び値を有している。また、250℃以上での加
工では、強度の上昇率は小さい。従って、50℃から200
℃の加工温度で、優れた強度−靭性バランスを示す。こ
れに対して20℃の室温での引き抜き加工は、断線のため
加工できなかった。
【００８０】表８をみると、5％の加工度では、絞り、
伸び共に低い値であるが、10％以上の加工度で強度上昇
が顕著であることがわかる。また、35％の加工度では引
き抜き加工はできなかった。このことから加工度10％以
上30％以下の引き抜き加工によってワイヤが得られる。
【００８１】得られたワイヤは、長さが直径の1000倍以
上であり、多パスの繰り返し加工も可能であった。ま
た、本発明の平均結晶粒径は、いずれも10μm以下、表
面粗さRzは、10μm以下、軸方向残留引張応力は80MPa以
下であった。
【００８２】（実施例6）実施例5で得られたワイヤおよ
び、同径の押出材を用いてばね加工を行った。ワイヤ径
5.0mmのワイヤを用い、バネ外径40mmのばね加工を行
い、ばね加工の可否と、材料の平均結晶粒径および表面
粗さを測定した。表面粗さはRzにより評価した。その結
果を表9に示す。
【００８３】
【表９】
【００８４】表９を見てわかるように、結晶粒径10μm
以下、表面粗さRzが10μm以下であるマグネシウムワイ
ヤは、ばね加工が可能であるが、それ以外は加工中、ワ
イヤ破断により加工できなかった。従って、結晶粒径10
μm以下、表面租さRzが10μm以下である本発明のマグネ
シウム基合金ワイヤは、ばね加工が可能であるといえ
る。
【００８５】（実施例7）下記に示すAZ31、AZ61、AZ9
1、ZK60合金相当材の押出材（φ6.0mm）を用意する。各
化学成分の単位はすべて質量％である。
【００８６】AZ31：Al：3.0％、Zn：1.0％、Mn：0.15％
を含み、残部がMgおよび不純物 AZ61：Al：6.4％、Zn：1.0％、Mn：0.28％を含み、残部
がMgおよび不純物 AZ91：Al：9.0％、Zn：0.7％、Mn：0.1％を含み、残部
がMgおよび不純物 ZK60：Zn：5.5％、Zr：0.45％を含み、残部がMgおよび
不純物
【００８７】これら押出材を用いて、100℃の加工温度
にて、15〜25％/passの加工度でφ1.2mmまで穴ダイスに
より線引き加工を実施した。加工温度は、穴ダイス前に
設置したヒータの加熱温度とした。加工温度への昇温速
度は1〜10℃/sec、引き抜き加工の線速は5m/minであ
る。また、冷却は衝風冷却にて行った。冷却速度は0.1
℃/sec以上である。引き抜き加工時、本発明材は断線す
ることもなく、長尺のワイヤを得ることができた。得ら
れたワイヤは、直径の1000倍以上の長さを有していた。
【００８８】さらに引張試験、偏径差および表面粗さの
測定を行った。偏径差は、ワイヤの同一断面における径
の最大値と最小値との差である。表面粗さはRzにより評
価した。各試験結果を表10に示す。比較材として押出材
の各特性も示した。
【００８９】
【表１０】
【００９０】表10に示すように、本発明材は引張強度が
300MPa以上かつ絞りが15％以上、伸びが6％以上、更に
は、偏径差が0.01mm以下、表面粗さRz≦10μmの特徴を
有することがわかる。
【００９１】（実施例8）更に、引き抜き加工温度50
℃、150℃、200℃のそれぞれで、線径φ0.8、φ1.6、φ
2.4mmの溶接用ワイヤを実施例7と同様に作製し、同様の
評価を行った。その結果、いずれも引張強度が300MPa以
上かつ絞りが15％以上、伸びが6％以上、更には、偏径
差が0.01mm以下、表面粗さRz≦10μmの特徴を有するこ
とが確認された。
【００９２】また、得られたワイヤを1.0〜5.0kg毎にリ
ールに整列巻きをした。リールから引出されたワイヤは
良好な線癖を有し、手溶接、MIG、TIG等の自動溶接で良
好な溶接が期待できる。
【００９３】（実施例9）AZ-31合金の押出材（φ8.0m
m）を用いて、加工温度100℃にてφ4.6mmまで引き抜き
加工を行い（1パス加工度10％以上、トータル加工度67
％）ワイヤを得た。加工温度は、穴ダイス前に設置した
ヒータの加熱温度とした。加工温度への昇温速度は1〜1
0℃/sec、引き抜き加工の線速は2〜10m/minである。引
き抜き加工後の冷却は衝風冷却にて行い、冷却速度は0.
1℃/sec以上である。得られたワイヤに100℃〜350℃に
て15minの熱処理を行った。その引張特性を表11に示
す。ここでは、組織が混粒組織であったもの又は平均結
晶粒径が5μm以下であったものを「本発明例」と表示し
た。
【００９４】
【表１１】
【００９５】表11をみると、熱処理温度が80℃以下では
強度が高いものの伸び、絞りが低く、靭性に乏しい。こ
の際の結晶組織は加工組織であり、加工前の粒径を反映
して平均粒径は20μm程度である。
【００９６】また、加熱温度が150℃以上になると、若
干強度低下するものの、伸び、絞りの回復が著しく、強
度、靭性にバランスのとれたワイヤが得られる。この際
の結晶組織は、150℃および200℃の加熱温度では、平均
粒径3μm以下の結晶粒と同15μm以上の結晶粒の混粒組
織となっている。250℃以上では、結晶粒の大きさがほ
ぼ均一な組織を呈しており、その平均粒径は表11に記載
の通りである。平均粒径が5μm以下では、強度300MPa以
上の確保が可能である。
【００９７】（実施例10）AZ-31合金の押出材（φ8.0m
m）を用いて、加工温度を150℃とし、1パス加工度10％
以上でトータル加工度を変化させて引き抜き加工を行
い、得られた線材に200℃で15分熱処理して、熱処理後
の材料の引張特性を評価した。引き抜き加工の加工温度
は、穴ダイス前に設置したヒータの加熱温度とした。加
工温度への昇温速度は2〜5℃/sec、引き抜き加工の線速
は2〜5m/minである。引き抜き加工後の冷却は衝風冷却
にて行い、冷却速度は0.1℃/sec以上とした。その結果
を表12に示す。ここでは、組織が混粒組織であったもの
を「本発明例」と表示した。
【００９８】
【表１２】
【００９９】表12を見てわかるように、トータル加工度
10％以下では、組織制御が不十分であるが、同15％以上
では、平均粒径3μm以下の結晶粒と同15μm以上の結晶
粒の混合組織となっており、高強度と高靭性が両立して
いる。
【０１００】図1に加工度を23％とした熱処理後のワイ
ヤの光学顕微鏡による組織写真を示す。この写真から明
らかなように、平均粒径3μm以下の結晶粒と同15μm以
上の結晶粒の混合組織となっていることがわかり、3μm
以下の結晶粒の面積率は約15％である。本実施例で混粒
組織が見られたものは、3μm以下の結晶粒の面積率がい
ずれも10％以上であった。また、トータル加工度30％以
上では、より一層強度も高くなり効果的である。 （実施例11）ZK60合金の押出材（φ6.0mm）を用いて、
加工温度150℃にてφ5.0mmまで引き抜き加工を行った
（トータル加工度30.6％）。加工温度は、穴ダイス前に
設置したヒータの加熱温度とした。加工温度への昇温速
度は2〜5℃/sec、引き抜き加工の線速は2m/minである。
引き抜き加工後の冷却は衝風冷却にて行い、冷却速度は
0.1℃/sec以上とした。冷却後のワイヤに100℃〜350℃
にて15minの熱処理を行った。熱処理後の線材の引張特
性を表13に示す。ここでは、組織が混粒組織であったも
の又は平均結晶粒径が5μm以下であったものを「本発明
例」と表示した。
【０１０１】
【表１３】
【０１０２】表13をみると加熱温度80℃以下では、強度
は高いものの伸び、絞りが低く、靭性に乏しい。この際
の結晶組織は、加工組織であり、加工前の粒径を反映し
て粒径は10数μmである。
【０１０３】また、加熱温度が150℃以上になると、若
干強度低下するものの、伸び、絞りの回復が著しく、強
度、靭性にバランスのとれたワイヤが得られる。この際
の結晶組織は、150℃および200℃の加熱温度では、平均
粒径3μm以下の結晶粒と同15μm以上の結晶粒の混粒組
織となっている。250℃以上では均一な粒径の組織を呈
しており、粒径は表13に記載の通りである。平均粒径が
5μm以下では、強度390MPa以上の確保が可能である。
【０１０４】（実施例12）AZ31合金、AZ61合金、ZK60合
金の押出材（φ5.0mm）を用いて、φ4.3mmまで穴ダイス
による温間引き抜き加工を行った。加工温度は、穴ダイ
ス前に設置したヒータの加熱温度とした。加工温度への
昇温速度は2〜5℃/sec、引き抜き加工の線速は3m/minで
ある。引き抜き加工後の冷却は衝風冷却にて行い、冷却
速度は0.1℃/sec以上とした。引き抜き加工の際の加熱
温度と得られたワイヤの特性を表14〜表16に示す。ワイ
ヤの特性はYP比および捻り降伏比τ0.2／τmaxを評価し
た。YP比は0.2％耐力／引張強度である。捻り降伏比
は、捻り試験における0.2％耐力τ0.2の最大せん断応力
τmaxに対する比である。捻り試験は、チャック間距離
を100d（d：線の直径）とし、試験の際に求められるト
ルクと回転角の関係からτ0 .2及びτmaxを求めた。比較
材として、押出材の特性も合わせて示す。
【０１０５】
【表１４】
【０１０６】
【表１５】
【０１０７】
【表１６】
【０１０８】表14〜16をみると、押出材のYP比は、0.7
程度であるのに対し、本発明例ではいずれも0.9以上と
なっており、0.2％耐力の値は、引張強度の上昇以上に
増加している。これにより、構造材として有効な特性が
得られることがわかる。
【０１０９】また、τ0.2／τmax比は、押出材ではいず
れの組成においても0.5未満であるが、本発明例では0.6
以上の高い値を示すことがわかる。この結果は、横断面
が異形（非円形）である線、棒材についても同じであ
る。
【０１１０】（実施例13）AZ31合金、AZ61合金、ZK60合
金の押出材（φ5.0mm）を用いて、φ4.3mmまで穴ダイス
による線引き加工を50℃の温度で行った。加工温度は、
穴ダイス前に設置したヒータの加熱温度とした。加工温
度への昇温速度は5〜10℃/sec、引き抜き加工の線速は3
m/minである。引き抜き加工後の冷却は衝風冷却にて行
い、冷却速度は0.1℃/sec以上とした。冷却後のワイヤ
に100〜300℃×15minの熱処理を行い、ワイヤの特性と
して実施例12と同様にYP比および捻り降伏比τ0.2／τ
maxを評価した。その結果を、表17〜表19に示す。比較
材として、押出材の特性も合わせて示す。
【０１１１】
【表１７】
【０１１２】
【表１８】
【０１１３】
【表１９】
【０１１４】表17〜19をみると、押出材のYP比は0.7程
度であるのに対し、線引きと熱処理を施した本発明例の
YP比は0.75以上である。その中で、YP比を0.75以上0.90
未満に制御した本発明例では、伸び値が大きく加工性が
良好であることがわかる。より大きい強度を追求する
と、YP比は0.80以上、0.90未満のものが伸びとのバラン
スも良好でなお好ましい。
【０１１５】また、捻り降伏比τ0.2／τmaxは、押出材
ではいずれの組成においても0.5未満であるが、線引き
と熱処理を施した場合では0.50以上の高い値を示す。加
工性を考え、伸び値を確保しようとした場合、τ0.2／
τmax比は0.50以上0.60未満が好ましいことがわかる。
【０１１６】これらの結果は、組成に関わらず同じ傾向
を示している。また、最適な熱処理条件は、線引き加工
度、加熱時間との影響を受け、線引き条件によって異な
る。さらに、この結果は、横断面が異形（非円形）であ
る線、棒材についても同じである。
【０１１７】（実施例14）質量％で、Al：1.2％、Zn：
0.4％、Mn：0.3％を含み、残部がMgおよび不純物からな
るマグネシウム合金AZ10合金の押出材（φ5.0mm）を用
いて、加工温度100℃にてφ4.0mmまでトータル断面減少
率36％（2パス）の引き抜き加工を行った。この引き抜
き加工には穴ダイスを用いた。また、加工温度は、穴ダ
イスの前にヒータを設置して、ヒータの加熱温度を加工
温度としている。加工温度への昇温速度は10℃/sec、冷
却速度は0.1℃/sec以上、引き抜き加工の線速は2m/min
である。また、引き抜き加工後の冷却は衝風冷却にて行
った。その後、得られた線状体に50℃から350℃の温度
にて20分の熱処理を行い、種々のワイヤを得た。
【０１１８】そのワイヤの引張強度、破断伸び、絞り、
YP比、τ0.2／τmax、結晶粒径を調査した。平均結晶粒
径は、ワイヤの断面組織を顕微鏡にて拡大し、視野内に
おける複数の結晶の粒径を測定して、その平均値を求め
た。結果を表20に示す。φ5.0mmの押出材の引張強度は2
25MPa、靭性は、絞り38％、伸び9％、YP比は0.64、τ
0.2／τmax比は0.55である。
【０１１９】
【表２０】
【０１２０】表20から明らかなように、押出材に比べる
と、引き抜き加工したワイヤは強度が大幅に向上してい
る。加熱処理後の機械的特性をみると100℃以下の加熱
温度では線引き後の特性と大きな変化はない。150℃以
上の温度では、破断伸び、絞りとも大きく上昇している
ことがわかる。熱処理を行わず引き抜き加工したままの
ワイヤと比較すると引張強度、YP比、τ0.2／τmax比は
低下するものの、元の押出材の引張強度、YP比、τ0.2
／τmax比を大きく上回っている。加熱処理温度が300℃
を越えると引張強度、YP比、τ0.2／τmax比の上昇分が
小さくなり、好ましくは300℃以下の加熱処理温度が望
まれる。
【０１２１】ここで得られたワイヤの結晶粒径は、表20
に示すように150℃以上の加熱温度では10μm以下、200
〜250℃では5μm以下の微細な結晶粒となっていること
がわかる。また、150℃の温度では、3μm以下の結晶粒
と15μm以上の結晶粒の混粒組織となっており、3μm以
下の結晶粒の面積率が10％以上であった。
【０１２２】さらに、得られたワイヤは、長さが直径の
1000倍以上であり、表面粗さRzは10μm以下であった。
また、ワイヤ表面の軸方向残留引張応力をX線回折法に
より求めたところ、同応力は80MPa以下であった。さら
に、偏径差は0.01mm以下であった。偏径差は、ワイヤの
同一断面における径の最大値と最小値との差である。
【０１２３】そして、得られたワイヤ（φ4.0mm）を用
い、室温にてバネ外径35mmのばね加工を行ったところ、
本発明ワイヤは問題なくばね加工可能であった。
【０１２４】（実施例15）質量％で、Al：1.2％、Zn：
0.4％、Mn：0.3％を含み、残部がMgおよび不純物からな
るマグネシウム基合金AZ10合金の押出材（φ5.0mm）を
用いて、種々の条件で引き抜き加工を行い、種々のワイ
ヤを得た。この引き抜き加工には穴ダイスを用いた。ま
た、加工温度は、穴ダイスの前にヒータを設置して、ヒ
ータの加熱温度を加工温度としている。加工温度への昇
温速度は10℃/sec、引き抜き加工の線速は2m/minであ
る。得られたワイヤの特性を表21および表22に示す。表
21は断面減少率が一定で加工温度を変えた場合、表22は
加工温度が一定で断面減少率を変えた場合の条件と結果
である。本例では、1パスのみの加工であり、ここでの
「断面減少率」はトータル断面減少率である。
【０１２５】
【表２１】
【０１２６】
【表２２】
【０１２７】表21をみると押出材の引張強度は205MPa、
靭性は絞り38％、伸び9％である。一方で、50℃以上の
温度で引き抜き加工を行ったNo.1-3〜1-9では、30％以
上の絞り値と6％以上の伸び値を有している。さらに、
これらの試験材は250MPa以上の高い引張強度、0.90以上
のYP比、0.60以上のτ0.2／τmax比を有しており、靭性
を大きく低下させることなく、強度を向上できているこ
とがわかる。中でも、100℃以上の温度で引き抜き加工
を行ったNo.1-4〜1-9は、40％以上の絞り値と10％以上
の伸び値を有しており、靭性の点で特に優れている。こ
れに対して、引き抜き加工温度が300℃を超えると強度
の上昇率は小さく、20℃の室温で引き抜き加工を行った
No.1-2は、断線のため加工できなかった。従って、50℃
から300℃（好ましくは100℃から300℃）の加工温度
で、より優れた強度−靭性バランスを示す。
【０１２８】表22をみると、加工度が5％のNo.2-2で
は、引張強度、YP比、τ0.2／τmax比の上昇率は小さ
く、10％以上の加工度になると引張強度、YP比、τ0.2
／τmax比の上昇率は大きくなっている。また、加工度
が35％のNo.2-6では引き抜き加工はできなかった。この
ことから加工度10％以上30％以下の引き抜き加工によっ
て靭性を低下させることなく、250MPa以上の高い引張強
度、0.9以上のYP比、0.60以上のτ0.2／τmax比の優れ
た特性を示すことがわかる。
【０１２９】表21、表22のいずれにおいても得られたワ
イヤは、長さが直径の1000倍以上であり、多パスの繰り
返し引き抜き加工も可能であった。また、表面粗さRzは
10μm以下であった。ワイヤ表面の軸方向残留引張応力
もX線回折法により求めたところ、同応力は80MPa以下で
あった。さらに、偏径差は0.01mm以下であった。この偏
径差は、ワイヤの同一断面における径の最大値と最小値
との差である。
【０１３０】そして、得られたワイヤを用い、室温にて
バネ外径40mmのばね加工を行ったところ、本発明ワイヤ
は問題なくばね加工可能であった。
【０１３１】（実施例16）質量％で、Al：4.2％、Mｎ：
0.50％、Si：1.1％を含み、残部がMgと不純物からなる
マグネシウム合金（AS41）およびAl：6.1％、Mｎ：0.44
％を含み、残部がMgと不純物からなるマグネシウム合金
（AM60）の押出材（φ5.0mm）を用いて、φ4.5mmまで断
面減少率19％の穴ダイスによる加工を行った。その際の
加工条件と得られたワイヤの特性を表23に示す。
【０１３２】
【表２３】
【０１３３】表23をみると、AS41合金の押出材の引張強
度は259MPa、0.2％耐力は151MPaであり、YP比は0.58と
低い。また、絞り19.5％、伸び9.5％である。
【０１３４】AM60合金の押出材の引張強度も265MPa、0.
2％耐力は160MPaであり、YP比は0.60と低い。
【０１３５】一方で、150℃の温度に加熱し、引き抜き
加工を行ったものは、AS41合金、AM60合金共に、30％以
上の絞り値と6％以上の伸び値を有しており、300MPa以
上の高い引張強度および0.9以上のYP比を有しており、
靭性を大きく低下させることなく、強度を向上させるこ
とができることがわかる。また、20℃の室温での引き抜
き加工は、断線のため加工できなかった。
【０１３６】（実施例17）質量％で、Al：4.2％、Mｎ：
0.50％、Si：1.1％を含み、残部がMgと不純物からなる
マグネシウム合金（AS41）およびAl：6.1％、Mｎ：0.44
％を含み、残部がMgと不純物からなるマグネシウム合金
（AM60）の押出材（φ5.0mm）を用いて、150℃の加工温
度にてφ4.5mmまで断面減少率19％の穴ダイスによる加
工を行った。この加工後の冷却速度は10℃/secである。
その際に得られたワイヤを80℃および200℃にて15分間
加熱し、室温にて引張特性、結晶粒径の評価を行った。
その結果を表24に示す。
【０１３７】
【表２４】
【０１３８】線引き加工後は、引張強度、0.2％耐力、Y
P比が大幅に向上している。線引き後の熱処理材の機械
的特性をみると、80℃の加工温度では線引き後の特性と
大きな変化はない。200℃の温度では、破断伸び、絞り
とも大きく上昇していることがわかる。線引きのままの
材料と比較すると、引張強度、0.2％耐力、YP比は低下
するものの、元の押出材の引張強度、0.2％耐力、YP比
を大きく上回っている。
【０１３９】この際に得られた結晶粒径は、表24に示す
ように200℃の加熱温度では5μm以下の微細な結晶粒と
なっている。また、得られたワイヤは長さが直径の1000
倍以上であり、表面粗さRzは10μm以下、軸方向残留引
張応力は80MPa以下、偏径差は0.01mm以下であった。
【０１４０】また、得られたワイヤ（φ4.5mm）を用
い、室温にてバネ外径40mmのばね加工を行ったところ、
本発明ワイヤは問題なくばね加工可能であった。
【０１４１】（実施例18）質量％で、Zn：2.5％、Zr：
0.6％、RE：2.9％を含み、残部がMgと不純物からなるマ
グネシウム合金（EZ33）の鋳造材を熱間鍛造によりφ5.
0mmの棒材とし、φ4.5mmまで断面減少率19％の穴ダイス
による加工を行った。その際の加工条件と得られたワイ
ヤの特性を表25に示す。なお、REにはジジムを使用して
いる。
【０１４２】
【表２５】
【０１４３】表25をみると、EZ33合金の押出材の引張強
度は180MPa、0.2％耐力は121MPaであり、YP比は0.67と
低い。また、絞りは15.2％、伸びは4.0％である。
【０１４４】一方で、150℃の温度に加熱し、引き抜き
加工を行ったものは、30％以上の絞り値と6％以上の伸
び値を有しており、220MPa以上の高い引張強度および0.
9以上のYP比を有しており、靭性を大きく低下させるこ
となく、強度を向上させることができることがわかる。
また、20℃の室温での引き抜き加工は、断線のため加工
できなかった。
【０１４５】（実施例19）質量％で、Zn：2.5％、Zr：
0.6％、RE：2.9％を含み、残部がMgと不純物からなるマ
グネシウム合金（EZ33）の鋳造材を熱間鍛造によりφ5.
0mmの棒材とし、φ4.5mmまで断面減少率19％の穴ダイス
による加工を行った。この加工後の冷却速度は10℃/sec
である。その際に得られたワイヤを80℃および200℃に
て15分間加熱し、室温にて引張特性、結晶粒径の評価を
行った。その結果を表26に示す。なお、REにはジジムを
使用している。
【０１４６】
【表２６】
【０１４７】線引き加工後は、引張強度、0.2％耐力、Y
P比が大幅に向上している。線引き後の熱処理材の機械
的特性をみると、80℃の加工温度では線引き後の特性と
大きな変化はない。200℃の温度では、破断伸び、絞り
とも大きく上昇していることがわかる。線引きのままの
材料と比較すると、引張強度、0.2％耐力、YP比は低下
するものの、元の押出材の引張強度、0.2％耐力、YP比
を大きく上回っている。
【０１４８】この際に得られた結晶粒径は、表26に示す
ように200℃の加熱温度では5μm以下の微細な結晶粒と
なっている。また、得られたワイヤは、長さが直径の10
00倍以上であり、表面粗さRzは、10μm以下、軸方向残
留引張応力は80MPa以下、偏径差は0.01mm以下であっ
た。
【０１４９】（実施例20）質量％で、Al：1.9％、Mｎ：
0.45％、Si：1.0％を含み、残部がMgと不純物からなる
マグネシウム合金（AS21）の押出材（φ5.0mm）を用い
て、φ4.5mmまで断面減少率19％の穴ダイスによる加工
を行った。その際の加工条件と得られたワイヤの特性を
表27に示す。
【０１５０】
【表２７】
【０１５１】表27をみると、AS21合金の押出材の引張強
度は215MPa、0.2％耐力は141MPaであり、YP比は0.66と
低い。
【０１５２】一方で、150℃の温度に加熱し、引き抜き
加工を行ったものは、40％以上の絞り値と6％以上の伸
び値を有しており、250MPa以上の高い引張強度および0.
9以上のYP比を有しており、靭性を大きく低下させるこ
となく、強度を向上させることができることがわかる。
また、20℃の室温での引き抜き加工は、断線のため加工
できなかった。
【０１５３】また、得られたワイヤは、長さが直径の10
00倍以上であり、表面粗さRzは、10μm以下、軸方向残
留引張応力は80MPa以下、偏径差は0.01mm以下であっ
た。更に、得られたワイヤ（φ4.5mm）を用い、室温に
てバネ外径40mmのばね加工を行ったところ、本発明ワイ
ヤは問題なくばね加工可能であった。
【０１５４】（実施例21）質量％で、Al：1.9％、Mｎ：
0.45％、Si：1.0％を含み、残部がMgと不純物からなる
マグネシウム合金（AS21）の押出材（φ5.0）を用い
て、150℃の加工温度にてφ4.5mmまで断面減少率19％の
穴ダイスによる加工を行った。この加工後の冷却速度は
10℃/secである。その際に得られたワイヤを、80℃およ
び200℃にて15分間加熱し、室温にて引張特性、結晶粒
径の評価を行った。その結果を表28に示す。
【０１５５】
【表２８】
【０１５６】線引き加工後は、引張強度、0.2％耐力、Y
P比が大幅に向上している。線引き後の熱処理材の機械
的特性をみると、80℃の加工温度では線引き後の特性と
大きな変化はない。200℃の温度では、破断伸び、絞り
とも大きく上昇していることがわかる。線引きのままの
材料と比較すると、引張強度、0.2％耐力、YP比は低下
するものの、元の押出材の引張強度、0.2％耐力、YP比
を大きく上回っている。
【０１５７】この際、得られた結晶粒径は、表28に示す
ように200℃の加熱温度では5μm以下の微細な結晶粒と
なっている。また、得られたワイヤは長さが直径の1000
倍以上であり、表面粗さRzは10μm以下、軸方向残留引
張応力は80MPa以下、偏径差は0.01mm以下であった。
【０１５８】また、得られたワイヤ（φ4.5mm）を用
い、室温にてバネ外径40mmのばね加工を行ったところ、
本発明ワイヤは問題なくばね加工可能であった。
【０１５９】（実施例22）AZ31合金の押出材（φ5.0m
m）を準備し、加工温度100℃にてφ4.0mmまで減面率36
％（2パス）の引き抜き加工を行った。引き抜き加工後
の冷却速度は10℃/secである。その後、100℃から350℃
の温度にて60分の加熱処理を行い、種々のワイヤを得
た。そして、そのワイヤの回転曲げ疲労強度を中村式回
転曲げ疲労試験にて評価した。疲労試験は107回にて実
施した。また、各試料の平均結晶粒径、軸方向残留引張
応力も同時に評価を行った。その結果を表29に示す。
【０１６０】
【表２９】
【０１６１】表29から明らかなように、150℃以上、250
℃以下の熱処理により、疲労強度は105MPa以上と最大と
なる。その際、平均結晶粒径は4μm以下、軸方向残留引
張応力は10MPa以下となっている。
【０１６２】また、AZ61合金、AS41合金、AM60合金およ
びZK60合金の押出材（φ5.0mm）を準備し、同様の評価
を行った。その結果を表30〜表33に示す。
【０１６３】
【表３０】
【０１６４】
【表３１】
【０１６５】
【表３２】
【０１６６】
【表３３】
【０１６７】いずれの合金系でも、引き抜き加工とその
後の熱処理との組み合わせにより105MPa以上の疲労強度
が得られ、150℃以上、250℃以下の熱処理により、疲労
強度は最大となる。また、平均結晶粒径は4μm以下、軸
方向残留引張応力は10MPa以下となっている。
【０１６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ワイヤの製
造方法によれば、従来困難であったマグネシウム合金の
引き抜き加工が可能になり、強度と靭性に優れたマグネ
シウム基合金ワイヤを得ることができる。
【０１６９】また、本発明のマグネシウム基合金ワイヤ
は、高靭性で、ばね加工をはじめとする後加工が容易で
あり、靭性および比強度に優れる軽量材料として有効で
ある。従って、MDプレーヤー、CDプレーヤー、携帯電話
等のフレームの補強用やスーツケースのフレームに使用
されるワイヤ、その他軽量ばね、さらには自動溶接機等
で使用可能な長尺の溶接線、ねじ等への有効利用が期待
される。その他、構造材としても利用することが期待さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ワイヤの光学顕微鏡による組織写真であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/00 ６２５ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２５ ６３０ ６３０Ａ ６３０Ｂ ６３０Ｇ ６３０Ｋ ６８２ ６８２ ６８３ ６８３ ６８４ ６８４ ６８４Ｃ ６８５ ６８５ ６９１ ６９１Ａ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９２ ６９２Ａ ６９４ ６９４Ａ ６９４Ｂ (31)優先権主張番号 特願2002−27310(P2002−27310) (32)優先日 平成14年２月４日(2002．2．4) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願2002−27376(P2002−27376) (32)優先日 平成14年２月４日(2002．2．4) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (66)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1〜
    1.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 直径dが0.1mm以上10.0mm以下、 長さLが1000d以上、 引張強度が250MPa以上、 絞りが15％以上、 伸びが6％以上であることを特徴とするマグネシウム基
    合金ワイヤ。
  2. 【請求項２】 質量％で、Al：0.1〜2.0％未満、Mn：0.
    1〜1.0％を含み、絞りが40％以上、伸びが12％以上であ
    ることを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム基合
    金ワイヤ。
  3. 【請求項３】 質量％で、Al：0.1〜2.0％未満、Mn：0.
    1〜1.0％を含み、絞りが30％以上、伸びが6.0％以上12
    ％未満であることを特徴とする請求項１に記載のマグネ
    シウム基合金ワイヤ。
  4. 【請求項４】 質量％で、Al：2.0〜12.0％、Mn：0.1〜
    1.0％を含み、引張強度が300MPa以上であることを特徴
    とする請求項１に記載のマグネシウム基合金ワイヤ。
  5. 【請求項５】 質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1〜
    1.0％を含むマグネシウム基合金であって、 直径dが1.0〜10.0mm、 長さLが1000d以上であり、 圧縮引張の繰り返し振幅応力を1×107回付与した場合の
    疲れ強さが105MPa以上であることを特徴とするマグネシ
    ウム基合金ワイヤ。
  6. 【請求項６】 質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1〜
    1.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 YP比が0.75以上であることを特徴とするマグネシウム基
    合金ワイヤ。
  7. 【請求項７】 質量％で、Al：0.1〜2.0％未満、Mn：0.
    1〜1.0％を含み、YP比が0.75以上0.90未満であることを
    特徴とする請求項６に記載のマグネシウム基合金ワイ
    ヤ。
  8. 【請求項８】 質量％で、Al：0.1〜2.0％未満、Mn：0.
    1〜1.0％を含み、YP比が0.90以上であることを特徴とす
    る請求項6に記載のマグネシウム基合金ワイヤ。
  9. 【請求項９】 質量％で、Al：2.0〜12.0％、Mn：0.1〜
    1.0％を含み、YP比が0.75以上0.90未満であることを特
    徴とする請求項５に記載のマグネシウム基合金ワイヤ。
  10. 【請求項１０】 質量％で、Al：2.0〜12.0％、Mn：0.1
    〜1.0％を含み、YP比が0.90以上であることを特徴とす
    る請求項6に記載のマグネシウム基合金ワイヤ。
  11. 【請求項１１】 質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1
    〜1.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 捻り試験における0.2％耐力τ0.2の最大せん断応力τ
    maxに対する比：τ0.2／τmaxが0.50以上であることを
    特徴とするマグネシウム基合金ワイヤ。
  12. 【請求項１２】 質量％で、Al：0.1〜2.0％未満、Mn：
    0.1〜1.0％を含み、捻り試験における0.2％耐力τ0.2の
    最大せん断応力τmaxに対する比：τ0.2／τ maxが0.50
    以上0.60未満であることを特徴とする請求項11に記載の
    マグネシウム基合金ワイヤ。
  13. 【請求項１３】 質量％で、Al：0.1〜2.0％未満、Mn：
    0.1〜1.0％を含み、捻り試験における0.2％耐力τ0.2の
    最大せん断応力τmaxに対する比：τ0.2／τ maxが0.60
    以上であることを特徴とする請求項11に記載のマグネシ
    ウム基合金ワイヤ。
  14. 【請求項１４】 質量％で、Al：2.0〜12.0％、Mn：0.1
    〜1.0％を含み、捻り試験における0.2％耐力τ0.2の最
    大せん断応力τmaxに対する比：τ0.2／τma xが0.50以
    上0.60未満であることを特徴とする請求項11に記載のマ
    グネシウム基合金ワイヤ。
  15. 【請求項１５】 質量％で、Al：2.0〜12.0％、Mn：0.1
    〜1.0％を含み、捻り試験における0.2％耐力τ0.2の最
    大せん断応力τmaxに対する比：τ0.2／τma xが0.60以
    上であることを特徴とする請求項11に記載のマグネシウ
    ム基合金ワイヤ。
  16. 【請求項１６】 質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1
    〜1.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 ワイヤを構成する合金の結晶粒径が10μm以下であるこ
    とを特徴とするマグネシウム基合金ワイヤ。
  17. 【請求項１７】 質量％で、Al：0.1〜2.0％未満を含有
    することを特徴とする請求項16に記載のマグネシウム基
    合金ワイヤ。
  18. 【請求項１８】 質量％で、Al：2.0〜12.0％を含有す
    ることを特徴とする請求項16に記載のマグネシウム基合
    金ワイヤ。
  19. 【請求項１９】 ワイヤを構成する合金の結晶粒径が5
    μm以下であることを特徴とする請求項16に記載のマグ
    ネシウム基合金ワイヤ。
  20. 【請求項２０】 質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1
    〜1.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 ワイヤを構成する合金の結晶粒径が、微細な結晶粒と粗
    大な結晶粒の混粒組織であることを特徴とするマグネシ
    ウム基合金ワイヤ。
  21. 【請求項２１】 微細な結晶粒が3μm以下の平均粒径
    で、粗大な結晶粒が15μm以上の平均粒径であることを
    特徴とする請求項20に記載のマグネシウム基合金ワイ
    ヤ。
  22. 【請求項２２】 3μm以下の平均粒径を有する結晶粒の
    面積率が、全体の10％以上であることを特徴とする請求
    項20記載のマグネシウム基合金ワイヤ。
  23. 【請求項２３】 質量％で、Al：0.1〜2.0％未満を含有
    することを特徴とする請求項20〜22のいずれかに記載の
    マグネシウム基合金ワイヤ。
  24. 【請求項２４】 質量％で、Al：2.0〜12.0％を含有す
    ることを特徴とする請求項20〜22のいずれかに記載のマ
    グネシウム基合金ワイヤ。
  25. 【請求項２５】 質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1
    〜1.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 ワイヤ表面の表面粗さがRz≦10μmであることを特徴と
    するマグネシウム基合金ワイヤ。
  26. 【請求項２６】 質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1
    〜1.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 ワイヤ表面の軸方向残留引張応力が80MPa以下であるこ
    とを特徴とするマグネシウム基合金ワイヤ。
  27. 【請求項２７】 ワイヤ表面の軸方向残留引張応力が10
    MPa以下であることを特徴とする請求項26に記載のマグ
    ネシウム基合金ワイヤ。
  28. 【請求項２８】 更にZn：0.5〜2.0質量％およびSi：0.
    3〜2.0質量％から選択される元素を1種以上含むことを
    特徴とする請求項1〜27のいずれかに記載のマグネシウ
    ム基合金ワイヤ。
  29. 【請求項２９】 更にZn：0.5〜2.0質量％を含み、残部
    がMgおよび不純物であることを特徴とする請求項1〜27
    のいずれかに記載のマグネシウム基合金ワイヤ。
  30. 【請求項３０】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4
    〜2.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 直径dが0.1mm以上10.0mm以下、 長さLが1000d以上、 引張強度が300MPa以上、 絞りが15％以上、 伸びが6％以上であることを特徴とするマグネシウム基
    合金ワイヤ。
  31. 【請求項３１】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4
    〜2.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 直径dが1.0〜10.0mm、 長さLが1000d以上であり、 圧縮引張の繰り返し振幅応力を1×107回付与した場合の
    疲れ強さが105MPa以上であることを特徴とするマグネシ
    ウム基合金ワイヤ。
  32. 【請求項３２】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4
    〜2.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 ワイヤを構成する合金の結晶粒径が10μm以下であるこ
    とを特徴とするマグネシウム基合金ワイヤ。
  33. 【請求項３３】 ワイヤを構成する合金の結晶粒径が5
    μm以下であることを特徴とする請求項32に記載のマグ
    ネシウム基合金ワイヤ。
  34. 【請求項３４】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4
    〜2.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 ワイヤを構成する合金の結晶粒径が、微細な結晶粒と粗
    大な結晶粒の混粒組織であることを特徴とするマグネシ
    ウム基合金ワイヤ。
  35. 【請求項３５】 微細な結晶粒が3μm以下の平均粒径
    で、粗大な結晶粒が15μm以上の平均粒径であることを
    特徴とする請求項34に記載のマグネシウム基合金ワイ
    ヤ。
  36. 【請求項３６】 3μm以下の平均粒径を有する結晶粒の
    面積率が、全体の10％以上であることを特徴とする請求
    項35に記載のマグネシウム基合金ワイヤ。
  37. 【請求項３７】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4
    〜2.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 ワイヤ表面の表面粗さがRz≦10μmであることを特徴と
    するマグネシウム基合金ワイヤ。
  38. 【請求項３８】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4
    〜2.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 ワイヤ表面の軸方向残留引張応力が80MPa以下であるこ
    とを特徴とするマグネシウム基合金ワイヤ。
  39. 【請求項３９】 ワイヤ表面の軸方向残留引張応力が10
    MPa以下であることを特徴とする請求項38に記載のマグ
    ネシウム基合金ワイヤ。
  40. 【請求項４０】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4
    〜2.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 YP比が0.90以上であることを特徴とするマグネシウム基
    合金ワイヤ。
  41. 【請求項４１】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4
    〜2.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 YP比が0.75以上0.90未満あることを特徴とするマグネシ
    ウム基合金ワイヤ。
  42. 【請求項４２】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4
    〜2.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 捻り試験における0.2％耐力τ0.2の最大せん断応力τ
    maxに対する比τ0.2／τ maxが、0.60以上であることを
    特徴とするマグネシウム基合金ワイヤ。
  43. 【請求項４３】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4
    〜2.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであって、 捻り試験における0.2％耐力τ0.2の最大せん断応力τ
    maxに対する比τ0.2／τ maxが、0.50以上0.60未満であ
    ることを特徴とするマグネシウム基合金ワイヤ。
  44. 【請求項４４】 さらに、Mn：0.5〜2.0％を含むことを
    特徴とする請求項30〜43のいずれかに記載のマグネシウ
    ム基合金ワイヤ。
  45. 【請求項４５】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、希土類
    元素：1.0〜3.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであ
    って、 直径dが0.1mm以上10.0mm以下、 長さLが1000d以上、 引張強度が220MPa以上、 絞りが15％以上、 伸びが6％以上であることを特徴とするマグネシウム基
    合金ワイヤ。
  46. 【請求項４６】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、希土類
    元素：1.0〜3.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであ
    って、 ワイヤを構成する合金の結晶粒径が10μm以下であるこ
    とを特徴とするマグネシウム基合金ワイヤ。
  47. 【請求項４７】 ワイヤを構成する合金の結晶粒径が5
    μm以下であることを特徴とする請求項46に記載のマグ
    ネシウム基合金ワイヤ。
  48. 【請求項４８】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、希土類
    元素：1.0〜3.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであ
    って、 ワイヤ表面の表面粗さがRz≦10μmであることを特徴と
    するマグネシウム基合金ワイヤ。
  49. 【請求項４９】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、希土類
    元素：1.0〜3.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであ
    って、 ワイヤ表面の軸方向残留引張応力が80MPa以下であるこ
    とを特徴とするマグネシウム基合金ワイヤ。
  50. 【請求項５０】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、希土類
    元素：1.0〜3.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであ
    って、 YP比が0.90以上であることを特徴とするマグネシウム基
    合金ワイヤ。
  51. 【請求項５１】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、希土類
    元素：1.0〜3.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであ
    って、 YP比が0.75以上0.90未満であることを特徴とするマグネ
    シウム基合金ワイヤ。
  52. 【請求項５２】 質量％で、Zn：1.0〜10.0％、希土類
    元素：1.0〜3.0％を含むマグネシウム基合金ワイヤであ
    って、 捻り試験における0.2％耐力τ0.2が165MPa以上であるこ
    とを特徴とするマグネシウム基合金ワイヤ。
  53. 【請求項５３】 ワイヤの横断面形状が、非円形断面で
    あることを特徴とする請求項１〜52のいずれかに記載の
    マグネシウム基合金ワイヤ。
  54. 【請求項５４】 直径が0.8〜4.0mmの溶接線であること
    を特徴とする請求項１〜52のいずれかに記載のマグネシ
    ウム基合金ワイヤ。
  55. 【請求項５５】 ワイヤの偏径差が0.01mm以下であるこ
    とを特徴とする請求項1〜52のいずれかに記載のマグネ
    シウム基合金ワイヤ。
  56. 【請求項５６】 請求項1〜53、55のいずれかに記載の
    マグネシウム基合金ワイヤをばね加工したことを特徴と
    するマグネシウム基合金ばね。
  57. 【請求項５７】 下記の(A)〜(E)のいずれかの化学成分
    からなるマグネシウム基合金の原料母材を用意する工程
    と、 (A)質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1〜1.0％を含む
    マグネシウム基合金母材 (B)質量％で、Al：0.1〜12.0％、Mn：0.1〜1.0％を含
    み、さらにZn：0.5〜2.0％、Si：0.3〜2.0％から選択さ
    れる元素を1種以上含むマグネシウム基合金母材 (C)質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4〜2.0％を含む
    マグネシウム基合金母材 (D)質量％で、Zn：1.0〜10.0％、Zr：0.4〜2.0％を含
    み、さらにMn：0.5〜2.0％を含むマグネシウム基合金母
    材 (E)質量％で、Zn：1.0〜10.0％、希土類元素：1.0〜3.0
    ％を含むマグネシウム基合金母材 上記原料母材を引き抜き加工することで線状に加工する
    工程とを具えることを特徴とするマグネシウム基合金ワ
    イヤの製造方法。
  58. 【請求項５８】 引き抜き加工温度が50℃以上200℃以
    下であることを特徴とする請求項57に記載のマグネシウ
    ム基合金ワイヤの製造方法。
  59. 【請求項５９】 一回の引き抜き加工における断面減少
    率が10％以上であることを特徴とする請求項57に記載の
    マグネシウム基合金ワイヤの製造方法。
  60. 【請求項６０】 引き抜き加工におけるトータルの断面
    減少率が15％以上であることを特徴とする請求項57に記
    載のマグネシウム基合金ワイヤの製造方法。
  61. 【請求項６１】 引き抜き加工の線速が1m/min以上であ
    ることを特徴とする請求項57に記載のマグネシウム基合
    金ワイヤの製造方法。
  62. 【請求項６２】 引き抜き加工温度への昇温速度が1℃/
    sec〜100℃/secであることを特徴とする請求項57に記載
    のマグネシウム基合金ワイヤの製造方法。
  63. 【請求項６３】 引き抜き加工を穴ダイスまたはローラ
    ダイスにより行うことを特徴とする請求項57に記載のマ
    グネシウム基合金ワイヤの製造方法。
  64. 【請求項６４】 引き抜き加工は複数の穴ダイスまたは
    ローラダイスを用いて多段階に行うことを特徴とする請
    求項57に記載のマグネシウム基合金ワイヤの製造方法。
  65. 【請求項６５】 引き抜き加工を施した後、得られた線
    状体を100℃以上300℃以下の温度に加熱することを特徴
    とする請求項57に記載のマグネシウム基合金ワイヤの製
    造方法。
  66. 【請求項６６】 引き抜き加工を50℃未満で行うことを
    特徴とする請求項57に記載のマグネシウム基合金ワイヤ
    の製造方法。
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