JP2005187895A - Heat resistant magnesium alloy casting - Google Patents

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Koichi Ohori
紘一 大堀
Sukenori Nakaura
祐典 中浦
Takeshi Sakagami
武 坂上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat resistant magnesium alloy casting which has excellent mechanical properties and creep properties, and has improved castability and creep strength as well. <P>SOLUTION: The heat resistant magnesium alloy casting has a composition comprising, by mass, 1.5 to 6% Al, 0.3 to 3% Ca, 0.1 to 1% Mn and 0.01 to 1% Sr, further comprising one or more kinds of metals selected from 0.1 to 3% La, 0.1 to 3% Ce and 0.1 to 3% Nd, and, if required, further comprising 0.1 to 1% Si and 0.2 to 1% Zn, and the balance Mg with inevitable impurities. Thus, a casting with a desired shape having satisfactory castability can be obtained without causing casting cracks by diecast molding or the like. The casting has excellent high temperature creep strength, can be used, e.g., for components concerned with an automobile engine, and has excellent corrosion resistance as well. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、軽量化が求められる自動車部品、特に耐熱性が求められるトランスミッション部品またはエンジン部品に用いて好適な耐熱マグネシウム合金鋳造品に関するものである。   The present invention relates to a heat-resistant magnesium alloy cast suitable for use in automobile parts that are required to be reduced in weight, particularly transmission parts or engine parts that are required to have heat resistance.

近年、自動車を始めとする輸送機器などにあっては、軽量化の為に、マグネシウム合金が注目され出してきている。このようなマグネシウム合金、特に鋳造用のマグネシウム合金としては、2〜6wt%のA1を含むMg−Al系合金(ASTM規格AM60B,AM50A,AM20A等)、あるいは、8〜10wt%のA1及び1〜3wt%のZnを含むMg−Al−Zn系合金(ASTM規格AZ91D等)が知られている。これらのマグネシウム合金は、鋳造性が良好で、ダイカスト成型も可能である。
また、その他に、希土類元素を添加したAE42合金や、Mg−Al合金にCaを添加した合金(例えば特許文献1、2)、Mg−Al−Mn系合金にCaを添加した合金が開発されている(例えば特許文献3)。特に、特許文献3では、Ca/Al比を0.7以上とする場合に、Mg−Caの金属間化合物が晶出して高いクリープ強度が得られるとされている。
特開平7−11374号公報 特開平9−291332号公報 特開平6−25790号公報
In recent years, magnesium alloys have been attracting attention in order to reduce weight in transportation equipment such as automobiles. Such magnesium alloys, particularly magnesium alloys for casting, include Mg-Al alloys (ASTM standard AM60B, AM50A, AM20A, etc.) containing 2 to 6 wt% of A1, or 8 to 10 wt% of A1 and 1 to 1 wt%. An Mg—Al—Zn alloy (ASTM standard AZ91D or the like) containing 3 wt% Zn is known. These magnesium alloys have good castability and can be die-cast.
In addition, AE42 alloy added with rare earth elements, alloys added with Ca to Mg-Al alloys (for example, Patent Documents 1 and 2), and alloys added with Ca to Mg-Al-Mn alloys have been developed. (For example, Patent Document 3). In particular, Patent Document 3 states that when the Ca / Al ratio is set to 0.7 or more, the Mg—Ca intermetallic compound is crystallized to obtain a high creep strength.
JP 7-11374 A JP-A-9-291332 JP-A-6-25790

しかし、上記したAM、AZ規格合金は、125〜175℃、例えば150℃と言った高温でのクリープ強度が低く、エンジン回りの部品に使用された場合、使用中にへタリが起き易く、部品を締め付けているボルトが緩む可能性がある等の問題を生じるおそれがある。例えば、ダイカスト用の合金として代表的なAZ91Dは、鋳造性、強度、耐食性が良好であるものの、クリープ強度が劣っている。
また、希土類元素を添加したAE42規格合金は、鋳造性やクリープ強度が十分といえる程に向上していない。
また、Caを添加したMg合金は、クリープ強度が向上しているものの、ADC12アルミニウム合金に比べて十分とは言えず、更にCa添加により湯回り不良や鋳造割れが生じやすいという問題を有している。
However, the above-mentioned AM and AZ standard alloys have low creep strength at a high temperature of 125 to 175 ° C., for example, 150 ° C., and when used for parts around the engine, they tend to cause dripping during use. There is a risk that the bolts tightening the bolt may be loosened. For example, AZ91D, which is a typical alloy for die casting, has good castability, strength, and corrosion resistance, but is inferior in creep strength.
In addition, the AE42 standard alloy to which rare earth elements are added does not improve to such an extent that castability and creep strength are sufficient.
Moreover, although the Mg alloy to which Ca is added has improved creep strength, it cannot be said to be sufficient as compared with the ADC12 aluminum alloy, and further, there is a problem that poor hot water and casting cracks are likely to occur due to the addition of Ca. Yes.

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、機械的性質とクリープ特性に優れ、かつ鋳造性とクリープ強度を向上させた自動車用などに好適な耐熱マグネシウム合金鋳造品を提供することを目的とする。   The present invention has been made against the background of the above circumstances, and provides a heat-resistant magnesium alloy casting that is excellent in mechanical properties and creep properties and has improved castability and creep strength suitable for automobiles and the like. Objective.

すなわち、本発明の耐熱マグネシウム合金鋳造品は、耐熱性および鋳造性に優れたマグネシウム合金であって、質量%でAlを1.5〜6%、Caを0.3〜3%、Mnを0.1〜1%、Srを0.01〜1%を含有し、さらに、La0.1〜3%、Ce0.1〜3%、Nd0.1〜3%の一種又は2種以上を含有し、残部がMgおよび不可避不純物からなることを特徴とする。   That is, the heat-resistant magnesium alloy casting of the present invention is a magnesium alloy excellent in heat resistance and castability, and is 1.5 to 6% Al, 0.3 to 3% Ca, and 0 to Mn by mass%. 0.1 to 1%, Sr 0.01 to 1%, and La 0.1 to 3%, Ce 0.1 to 3%, Nd 0.1 to 3% of one or more, The balance is made of Mg and inevitable impurities.

なお、本発明の耐熱マグネシウム合金鋳造品は、成分としてさらにSiを0.1〜1%含有することができる。さらに、Znを0.2〜1%含有することができる。さらにBe1〜100ppmを含有させることができる。   In addition, the heat-resistant magnesium alloy casting of this invention can contain 0.1 to 1% of Si further as a component. Furthermore, 0.2 to 1% of Zn can be contained. Further, Be1 to 100 ppm can be contained.

以下に本発明に係る耐熱マグネシウム合金鋳造品に用いられるマグネシウム合金の組成について説明する。なお、本願明細書において特に指定しない限り、2つの数値を〜で結んで範囲を指定する場合、以上、以下を示すものとする。例えば1〜3%は、特に指定しない限り1%以上、3%以下の範囲を示すものとする。更に、本願明細書において%は特に指定しない限りは質量%を示すものとする。   The composition of the magnesium alloy used for the heat-resistant magnesium alloy casting according to the present invention will be described below. Unless otherwise specified in the present specification, when a range is specified by connecting two numerical values with “˜”, the following is shown. For example, 1 to 3% indicates a range of 1% or more and 3% or less unless otherwise specified. Furthermore, unless otherwise specified,% in the present specification indicates mass%.

Al(1.5〜6質量%):Alはその含有量が6%まではマグネシウムの地に固溶して固溶体硬化により強度を高め、またCaと結合して結晶粒界上にAl-Ca系晶出物のネットワークを形成することによりマグネシウム合金のクリープ特性を向上させる。さらに、鋳造性を向上させる作用がある。しかし、その含有量が1.5%未満であるとこれらの効果が小さく、特にその強度が低くなるため実用的ではない。一方、Alの含有量が6%を超えるとクリープ特性が急激に劣化する。従ってAl含有量を1.5〜6%の範囲とした。
また、Al含有量が1.5〜4.0%の場合には、引張強さや耐力が比較的小さくなるため、高い引張強さや耐力が必要な場合などにおいては、Al含有量は4.0%を超えて6%以下の範囲とされることがより好ましい。
Al (1.5 to 6% by mass): Up to 6% of Al is dissolved in magnesium, the strength is increased by solid solution hardening, and is bonded to Ca to form Al-Ca on the grain boundary. The creep characteristics of magnesium alloy are improved by forming a network of crystallized crystals. Furthermore, there exists an effect | action which improves castability. However, if the content is less than 1.5%, these effects are small, and the strength is particularly low, which is not practical. On the other hand, when the Al content exceeds 6%, the creep characteristics deteriorate rapidly. Therefore, the Al content is set in the range of 1.5 to 6%.
Further, when the Al content is 1.5 to 4.0%, the tensile strength and proof stress are relatively small. Therefore, when high tensile strength and proof strength are required, the Al content is 4.0. More preferably, it is in the range of more than 6% and 6% or less.

Ca(0.3〜3質量%):Caは、その含有量の増加に伴ってクリープ抵抗を向上させる効果を有するが、含有量が質量%で0.3%未満ではその改善効果が小さく、一方、3%を超えるとその改善効果は飽和する。また、Caには、溶湯の難燃性を高める作用があるが、0.3%未満では十分ではない。Caは本来、鋳造性を低下させる傾向があるが、後述するSrの含有によりこの鋳造性の低下を大幅に改善することができる。ただし、3%を超えるCa含有ではSrの含有によっても鋳造性の低下が顕著になる。従って、Ca含有量を質量%で0.3〜3%の範囲とした。その範囲の中でも下限0.5%、上限2.5%が好ましく、さらに下限1.0%、上限2.0%が一層好ましい。さらには上限1.5%が一層好ましい。   Ca (0.3 to 3% by mass): Ca has an effect of improving creep resistance with an increase in the content thereof, but if the content is less than 0.3% by mass, the improvement effect is small. On the other hand, when it exceeds 3%, the improvement effect is saturated. Further, Ca has an effect of increasing the flame retardancy of the molten metal, but less than 0.3% is not sufficient. Ca originally tends to lower the castability, but the deterioration of castability can be greatly improved by the inclusion of Sr described later. However, when the Ca content exceeds 3%, the castability is significantly lowered even when Sr is contained. Therefore, the Ca content is in the range of 0.3 to 3% by mass. Within that range, the lower limit is preferably 0.5% and the upper limit is 2.5%, and the lower limit is preferably 1.0% and the upper limit is more preferably 2.0%. Furthermore, an upper limit of 1.5% is more preferable.

Sr(0.01〜1質量%):Srは、その含有量の増加に伴ってクリープ抵抗を増加させ、同時に鋳造割れを生じにくくする効果を有する。また、鋳物に生じるミクロシュリンケージポロシティの発生を抑制し、鋳物の健全性を高め、引張強さ、伸びを向上させる効果がある。しかし、0.01%未満ではそれらの改善効果が小さく、一方、1%を超えるとそれらの改善効果は飽和する。従ってSr含有量を質量%で0.01〜1%の範囲とした。更に好ましいのは0.21〜0.5%の範囲である。   Sr (0.01 to 1% by mass): Sr has the effect of increasing the creep resistance as the content thereof increases and at the same time making it difficult to cause casting cracks. In addition, there is an effect of suppressing the generation of micro shrinkage porosity generated in the casting, enhancing the soundness of the casting, and improving the tensile strength and elongation. However, if it is less than 0.01%, those improvement effects are small, while if it exceeds 1%, those improvement effects are saturated. Therefore, the Sr content is set in the range of 0.01 to 1% by mass%. More preferred is a range of 0.21 to 0.5%.

La0.1〜3%、Ce0.1〜3%、Nd0.1〜3%の一種又は2種以上
アルミニウムとLa、CeまたはNd(以下La等という)との化合物が生成してクリープ特性が向上する。しかし、これらの元素の含有量がそれぞれ0.1%未満の場合には十分な効果が得られず、また、3%を超えて含有させると鋳造時に割れや焼き付きが発生しやすくなる。また、La等を添加すると耐食性の著しい改善が認められ、この効果を得るには0.2%以上が好ましい。なお、上記のクリープ特性の向上、耐食性の改善のためには、さらに下限を0.5%とするのが望ましく、上記と同様の理由で上限を1.5%とするのが望ましい。従来、希土類元素を添加してクリープ特性を向上させることは意図されていたが、比較的安価なミッシュメタルを使用するに留まっていたため、十分な効果が得られるには至っていなかった。なお理由は十分に明らかではないが、本願発明者等は、La等に限って含有させることで従来のミッシュメタルとは異なる顕著な効果が得られることを見いだし、本発明をするに至ったものである。
One or more of La 0.1 to 3%, Ce 0.1 to 3%, Nd 0.1 to 3%, or a compound of aluminum and La, Ce or Nd (hereinafter referred to as La, etc.) is produced to improve the creep characteristics. To do. However, when the content of these elements is less than 0.1%, sufficient effects cannot be obtained. When the content exceeds 3%, cracking and seizure are likely to occur during casting. Further, when La or the like is added, a marked improvement in corrosion resistance is recognized, and 0.2% or more is preferable for obtaining this effect. In order to improve the above creep characteristics and corrosion resistance, the lower limit is preferably 0.5%, and the upper limit is preferably 1.5% for the same reason as described above. Conventionally, it has been intended to improve the creep characteristics by adding rare earth elements, but since only a relatively inexpensive misch metal has been used, a sufficient effect has not been obtained. Although the reason is not sufficiently clear, the inventors of the present application have found that a remarkable effect different from the conventional misch metal can be obtained by containing only La and the like, and have led to the present invention. It is.

Mn(0.1〜1質量%):Mnは耐食性を向上させ、さらにマグネシウムの地に固溶してクリープ強度および耐力、特に高温耐力を向上させる。しかし、0.1%未満ではそれらの効果は少なく、一方、1%を超えると多量のMn単層が晶出するようになるため、マグネシウム合金が脆くなり強度が低下する。従ってMnはその含有量を0.1〜1%の範囲とした。好ましくは0.4〜0.7%の範囲である。 Mn (0.1 to 1% by mass): Mn improves corrosion resistance, and further dissolves in the ground of magnesium to improve creep strength and proof strength, particularly high temperature proof strength. However, if the content is less than 0.1%, these effects are small. On the other hand, if the content exceeds 1%, a large amount of Mn single layer is crystallized, so that the magnesium alloy becomes brittle and the strength decreases. Therefore, the content of Mn is set in the range of 0.1 to 1%. Preferably it is 0.4 to 0.7% of range.

Si:0.1〜1%
Zn:0.2〜1%
SiやZnについては、上記のような割合で含有されていると、下記に述べるような特徴が更に奏される。即ち、本発明のマグネシウム合金には、上記成分の他にSiが0.1〜1%、(好ましくは0.2〜0.6%)含有される場合もある。また、上記成分の他にZnが0.2〜1%(好ましくは0.4〜0.8%)含有される場合もある。即ち、上記のような割合でSiが更に含有された本発明のマグネシウム合金は鋳造性が向上し、鋳造割れが起き難くなる傾向が奏される。また、上記のような割合でZnが更に含有された本発明のマグネシウム合金は、固溶硬化により強度が向上する特徴が奏される。
Si: 0.1 to 1%
Zn: 0.2 to 1%
When Si and Zn are contained in the above proportions, the following characteristics are further exhibited. That is, the magnesium alloy of the present invention may contain 0.1 to 1% (preferably 0.2 to 0.6%) of Si in addition to the above components. In addition to the above components, Zn may be contained in an amount of 0.2 to 1% (preferably 0.4 to 0.8%). That is, the magnesium alloy of the present invention that further contains Si in the above-described proportion tends to improve castability and hardly cause casting cracks. In addition, the magnesium alloy of the present invention that further contains Zn in the above-described proportion has a feature that the strength is improved by solid solution hardening.

Be(1〜100ppm)
Beは鋳造時の酸化を防止して鋳造性を向上させ、また強度を向上させる効果がある。1ppm未満ではその効果が少なく、一方、100ppmを超えると、過剰なBe添加で生じた酸化皮膜のまき込みを生じ、強度,伸びの低下を生じるため1〜100ppmの範囲とする。なお、同様の理由で下限を5ppm、上限を50ppmとするのが好ましい。
Be (1-100 ppm)
Be has the effect of preventing oxidation during casting, improving castability, and improving strength. If the amount is less than 1 ppm, the effect is small. On the other hand, if the amount exceeds 100 ppm, the oxide film formed by adding excessive Be occurs, and the strength and elongation are lowered. For the same reason, the lower limit is preferably 5 ppm and the upper limit is preferably 50 ppm.

以上説明したように、本発明の耐熱マグネシウム合金鋳造品によれば、質量%でAlを1.5〜6%、Caを0.3〜3%、Mnを0.1〜1%、Srを0.01〜1%を含有し、さらにLa0.1〜3%、Ce0.1〜3%、Nd0.1〜3%の一種又は2種以上を含有し、残部がMgおよび不可避不純物からなるので、鋳造性が良好で、ダイカスト鋳造を含め多くの鋳造法で良好な鋳造が可能になる。また、鋳造品は高温でのクリープ強度に優れ、エンジン回りの部品にも使用が可能であり、耐食性にも優れている。   As described above, according to the heat-resistant magnesium alloy casting of the present invention, by mass, Al is 1.5 to 6%, Ca is 0.3 to 3%, Mn is 0.1 to 1%, and Sr. Since it contains 0.01 to 1%, further contains one or more of La 0.1 to 3%, Ce 0.1 to 3%, Nd 0.1 to 3%, and the balance is composed of Mg and inevitable impurities Castability is good, and good casting is possible by many casting methods including die casting. The cast product has excellent creep strength at high temperatures, can be used for parts around the engine, and has excellent corrosion resistance.

上記説明の本発明のマグネシウム合金は、一般的なMg合金の溶解技術によって製造することができる。例えば、鉄製坩堝を用い、又、SF/CO/Airの混合ガス等の酸化防止用ガスを用いて溶解することによって得られる。 The magnesium alloy of the present invention described above can be manufactured by a general Mg alloy melting technique. For example, it can be obtained by melting using an iron crucible or using an antioxidant gas such as a mixed gas of SF 6 / CO 2 / Air.

上記の合金成分を有する耐熱マグネシウム合金鋳造品は、一般的なマグネシウム合金の鋳造技術によって製造することができる。例えば、鉄製の坩堝を用いて溶製することができる。また、鋳造においては、ダイカスト法、重力鋳造法などの各種鋳造方法を用いることが可能であり、本願発明では特にダイカスト法、重力鋳造法に限定されるものではないが、ダイカスト法、重力鋳造法により製造することが一般的には有効である。
また、本発明に係る耐熱マグネシウム合金鋳造品は、鋳造工程における冷却速度が、0.1℃/秒以上、100℃/秒以下の範囲とされることが好ましい。これは、上記冷却速度が0.1℃/秒未満であると、Mg結晶粒の粒界に析出する晶出物が多くなり、Al固溶量が少なくなるために強度が低下するからであり、100℃/秒を超えるとMg結晶粒の粒界に晶出する晶出物の面積率が低下してクリープ強度が低下するからである。
The heat-resistant magnesium alloy casting having the above alloy components can be produced by a general magnesium alloy casting technique. For example, it can be melted using an iron crucible. In casting, various casting methods such as a die casting method and a gravity casting method can be used. In the present invention, the die casting method and the gravity casting method are not particularly limited to the die casting method and the gravity casting method. In general, it is effective to manufacture by.
In the heat-resistant magnesium alloy casting according to the present invention, the cooling rate in the casting process is preferably in the range of 0.1 ° C./second or more and 100 ° C./second or less. This is because if the cooling rate is less than 0.1 ° C./second, the amount of crystallized matter that precipitates at the grain boundaries of Mg crystal grains increases, and the amount of Al solid solution decreases, resulting in a decrease in strength. If it exceeds 100 ° C./second, the area ratio of the crystallized product that crystallizes at the grain boundaries of the Mg crystal grains decreases, and the creep strength decreases.

次に、前述の組成のダイカスト用マグネシウム合金の具体的用途としては、自動車関連のエンジンまわりの部品として、シリンダーブロック、シリンダーヘッド、シリンダーヘッドカバー、オイルパン、オイルポンプボディー、オイルポンプカバー、インテークマニフォールドなどのエンジン回りの構造部材、あるいは、ケース類としては、トランスミッションケース、トランスファーケース、チェーンケースステアリングケース、ジョイントカバー、オイルポンプカバー等のエンジン回りのケース部材などに適用することができる。   Next, specific applications of the magnesium alloy for die casting having the above-described composition include parts related to automobile engines such as cylinder blocks, cylinder heads, cylinder head covers, oil pans, oil pump bodies, oil pump covers, intake manifolds, etc. The structural members around the engine or the cases can be applied to case members around the engine such as a transmission case, a transfer case, a chain case steering case, a joint cover, and an oil pump cover.

以下、実施例を用いて本発明の効果を明らかにする。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。下記の表1に示す組成のマグネシウム合金を鉄製坩堝を用いてSF/CO/Airの混合ガス雰囲気下で電気炉にて溶解し、コールドチャンバーダイカストマシンにより図1(a)、(b)に示す形状の鋳物をそれぞれ鋳造した。なお、本例における鋳造時の冷却速度は70℃/秒とした。図1(a)、(b)に示す鋳造品1は、全体が幅70mm、高さ150mmの板材であって、この板材の下部から高さ方向に1/3の部分4が厚さ3mm、次の1/3の部分3が厚さ2mm、残りの1/3の部分2が厚さ1mmとされている。そして、溶製した金属を型に注入する側のビスケット部5側に厚さ3mmの部分4が配置されており、厚さ1mmの部分2から外側に鋳込み金属がオーバーフローするようにオーバーフロー部6が形成されている。 Hereinafter, the effect of the present invention will be clarified using examples. However, the present invention is not limited to the following examples. A magnesium alloy having the composition shown in Table 1 below is melted in an electric furnace in a mixed gas atmosphere of SF 6 / CO 2 / Air using an iron crucible, and is cooled by a cold chamber die casting machine as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). The castings having the shapes shown in FIG. The cooling rate during casting in this example was 70 ° C./second. The cast product 1 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) is a plate material having a width of 70 mm and a height of 150 mm as a whole, and a 1/3 portion 4 in the height direction from the lower part of the plate material is 3 mm in thickness. The next 1/3 portion 3 has a thickness of 2 mm, and the remaining 1/3 portion 2 has a thickness of 1 mm. A portion 4 having a thickness of 3 mm is arranged on the side of the biscuit portion 5 on the side where the molten metal is poured into the mold, and an overflow portion 6 is formed so that the cast metal overflows from the portion 2 having a thickness of 1 mm. Is formed.

本発明に係るマグネシウム合金鋳造品のダイカスト鋳造性は、鋳造時の鋳造割れ(高温割れ)と金型への焼き付きにより評価した。鋳造割れは、図1に示す鋳造品の厚さが1mmから2mmに変化する付近において凝固収縮中の応力集中に起因して生じる。以下の表1に示す組成の各合金に対し、それぞれ100ショット製造し、最初の30ショットは廃棄して、残りの70ショットについて一個あたりの平均鋳造割れ長さを求め、鋳造割れの評価とした。各試料のマグネシウム合金鋳造品において金型への焼き付きについては目視で評価した。   The die castability of the magnesium alloy casting according to the present invention was evaluated based on casting cracks (hot cracking) during casting and seizure to the mold. Cast cracking occurs due to stress concentration during solidification shrinkage in the vicinity where the thickness of the cast product shown in FIG. 1 changes from 1 mm to 2 mm. For each alloy having the composition shown in Table 1 below, 100 shots were produced, the first 30 shots were discarded, and the average cast crack length per piece was determined for the remaining 70 shots, and the cast crack was evaluated. . The magnesium alloy casting of each sample was visually evaluated for seizure to the mold.

また、図1に示す鋳造品1の板厚3mmの部分より板状試験片を切り出し、引張試験とクリープ試験を実施した。引張試験は10トンオートグラフ試験機を用いて室温にて引張速度5mm/分で行った。また、クリープ試験は150℃にて荷重50MPa、試験時間100時間で行い、クリープ曲線より最小クリープ速度を求め、クリープ特性の評価とした。以上の条件にて実施した評価の結果を以下の表2に示す。また、一部の実施例と比較例については、試験片に対して塩水を240時間噴霧した場合の腐食速度を耐食性の指標として示した。   Moreover, the plate-shaped test piece was cut out from the 3 mm-thick part of the casting 1 shown in FIG. 1, and the tensile test and the creep test were implemented. The tensile test was performed using a 10-ton autograph tester at a tensile speed of 5 mm / min at room temperature. The creep test was performed at 150 ° C. with a load of 50 MPa and a test time of 100 hours, and the minimum creep rate was determined from the creep curve to evaluate the creep characteristics. The results of evaluation carried out under the above conditions are shown in Table 2 below. Moreover, about a part of Example and the comparative example, the corrosion rate at the time of spraying salt water for 240 hours with respect to the test piece was shown as a parameter | index of corrosion resistance.

Figure 2005187895
Figure 2005187895

Figure 2005187895
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表2に示すように、本発明の要件を満たす実施例1〜8の耐熱マグネシウム合金鋳造品は、優れた引張強さと耐力を有し、最小クリープ速度も小さく、鋳造割れ長さも短いことがわかる。また、これら実施例の耐熱マグネシウム合金鋳造品においては鋳造時の焼き付きの発生がなく優れた特性を有する鋳造品であることがわかる。
上記実施例の耐熱マグネシウム合金鋳造品に対して、Al含有量を本発明範囲よりも低い1%とした比較例1の鋳造品は鋳造割れ長さが大きくなった。また、比較例1、4の試料は鋳造時の焼き付きが発生した。
As shown in Table 2, it can be seen that the heat-resistant magnesium alloy castings of Examples 1 to 8 satisfying the requirements of the present invention have excellent tensile strength and proof stress, a minimum creep rate is small, and a casting crack length is short. . Further, it can be seen that the heat-resistant magnesium alloy castings of these Examples are castings having excellent characteristics with no occurrence of seizure during casting.
With respect to the heat-resistant magnesium alloy casting of the above example, the casting of Comparative Example 1 in which the Al content was 1% lower than the range of the present invention had a longer casting crack length. Further, the samples of Comparative Examples 1 and 4 were seized during casting.

比較例3の試料はCaを本発明範囲よりも低い0.1%含有するので、最小クリープ速度が大きいといった問題がある。
Al含有量が5%の鋳造品において、比較例3は、Ca含有量が少ないために最小クリープ速度が大きく、比較例4はCa含有量が多すぎて鋳造割れ長さが著しく大きいものであった。
比較例2の試料はAl含有量が多く、最小クリープ速度が大きくなった。比較例6はMnを多く含んだ試料であるが、引張り強さが低くなるという問題を生じた。
Since the sample of Comparative Example 3 contains 0.1% of Ca lower than the range of the present invention, there is a problem that the minimum creep rate is large.
In a cast product with an Al content of 5%, Comparative Example 3 has a high minimum creep rate due to a low Ca content, and Comparative Example 4 has a too large Ca content and a significantly large casting crack length. It was.
The sample of Comparative Example 2 had a high Al content and a high minimum creep rate. Comparative Example 6 was a sample containing a large amount of Mn, but had a problem that the tensile strength was low.

また、比較例5は、La等を含有しないことから、クリープ強度に劣っていることが判る。また、比較例7は、その他の成分は実施例3とほぼ同じで、La等に変えてミッシュメタル(52.8%Ce、27.4%La、15%Nd、4.7%Pr、0.1%Sm)をほぼ同量で含有させたものである。その結果、比較例7は、実施例3に比べてクリープ強度において明らかに劣っていることが判る。   Moreover, since Comparative Example 5 does not contain La or the like, it can be seen that the creep strength is inferior. In Comparative Example 7, the other components were almost the same as those in Example 3. Instead of La, etc., misch metal (52.8% Ce, 27.4% La, 15% Nd, 4.7% Pr, 0 .1% Sm) is contained in approximately the same amount. As a result, it can be seen that Comparative Example 7 is clearly inferior in creep strength as compared with Example 3.

(a)は本発明の実施例で得られた鋳造品の側面図、(b)は鋳造品の平面図である。(A) is a side view of the casting obtained in the Example of this invention, (b) is a top view of a casting.

符号の説明Explanation of symbols

1 鋳造品
2 厚さ1mmの部分
3 厚さ2mmの部分
4 厚さ3mmの部分
5 ビスケット部
6 オーバーフロー部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cast product 2 Thickness 1mm part 3 Thickness 2mm part 4 Thickness 3mm part 5 Biscuit part 6 Overflow part

Claims (4)

耐熱性および鋳造性に優れたマグネシウム合金であって、質量%でAlを1.5〜6%、Caを0.3〜3%、Mnを0.1〜1%、Srを0.01〜1%を含有し、さらに、La0.1〜3%、Ce0.1〜3%、Nd0.1〜3%の一種又は2種以上を含有し、残部がMgおよび不可避不純物からなることを特徴とする耐熱マグネシウム合金鋳造品。 Magnesium alloy excellent in heat resistance and castability, and in mass%, Al is 1.5 to 6%, Ca is 0.3 to 3%, Mn is 0.1 to 1%, and Sr is 0.01 to Containing 1%, further containing one or more of La 0.1 to 3%, Ce 0.1 to 3%, Nd 0.1 to 3%, the balance being composed of Mg and inevitable impurities Heat-resistant magnesium alloy castings. 成分としてさらにSiが0.1〜1%含有されてなることを特徴とする請求項1に記載の耐熱マグネシウム合金鋳造品。 The heat-resistant magnesium alloy casting according to claim 1, further comprising 0.1 to 1% of Si as a component. Znが0.2〜1%含有されてなることを特徴とする請求項1または2に記載の耐熱マグネシウム合金鋳造品。 The heat-resistant magnesium alloy casting according to claim 1 or 2, wherein 0.2 to 1% of Zn is contained. 成分としてさらにBe1〜100ppmを含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の耐熱マグネシウム合金鋳造品。 The heat-resistant magnesium alloy casting according to any one of claims 1 to 3, further comprising Be1 to 100 ppm as a component.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101258470B1 (en) 2011-07-26 2013-04-26 한국기계연구원 High-Strength High-Ductility Ignition-Proof Magnesium Alloy
CN104313426A (en) * 2014-10-16 2015-01-28 辽宁石油化工大学 Alkaline-earth element modified heat-resistant magnesium alloy and preparation method thereof
CN105671390A (en) * 2016-03-04 2016-06-15 重庆大学 Heat-resistant wrought magnesium alloy containing calcium and neodymium and preparation method thereof
CN106661682A (en) * 2015-05-07 2017-05-10 死海镁金属有限公司 Creep resistant, ductile magnesium alloys for die casting
CN107043880A (en) * 2017-06-27 2017-08-15 佛山科学技术学院 A kind of rare earth heat conductive magnesium alloy and preparation method thereof
CN109207824A (en) * 2017-06-29 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 A kind of magnesium alloy and preparation method thereof and mobile phone
CN115066511A (en) * 2019-12-18 2022-09-16 一般社团法人日本镁协会 Flame-retardant high-toughness magnesium alloy
CN115449682A (en) * 2022-09-28 2022-12-09 广东汇天航空航天科技有限公司 Magnesium-based alloy compounded by rare earth and alkaline earth elements and preparation method thereof

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101258470B1 (en) 2011-07-26 2013-04-26 한국기계연구원 High-Strength High-Ductility Ignition-Proof Magnesium Alloy
CN104313426A (en) * 2014-10-16 2015-01-28 辽宁石油化工大学 Alkaline-earth element modified heat-resistant magnesium alloy and preparation method thereof
CN106661682A (en) * 2015-05-07 2017-05-10 死海镁金属有限公司 Creep resistant, ductile magnesium alloys for die casting
CN106661682B (en) * 2015-05-07 2019-10-11 死海镁金属有限公司 Creep resistant, extendable magnesium alloy for die casting
US10751793B2 (en) 2015-05-07 2020-08-25 Dead Sea Magnesium Ltd. Creep resistant, ductile magnesium alloys for die casting
CN105671390A (en) * 2016-03-04 2016-06-15 重庆大学 Heat-resistant wrought magnesium alloy containing calcium and neodymium and preparation method thereof
CN105671390B (en) * 2016-03-04 2017-09-22 重庆大学 A kind of heat-resistant deforming magnesium alloy of calcic and neodymium and preparation method thereof
CN107043880A (en) * 2017-06-27 2017-08-15 佛山科学技术学院 A kind of rare earth heat conductive magnesium alloy and preparation method thereof
CN109207824A (en) * 2017-06-29 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 A kind of magnesium alloy and preparation method thereof and mobile phone
CN115066511A (en) * 2019-12-18 2022-09-16 一般社团法人日本镁协会 Flame-retardant high-toughness magnesium alloy
CN115066511B (en) * 2019-12-18 2024-02-20 一般社团法人日本镁协会 Flame-retardant high-toughness magnesium alloy
CN115449682A (en) * 2022-09-28 2022-12-09 广东汇天航空航天科技有限公司 Magnesium-based alloy compounded by rare earth and alkaline earth elements and preparation method thereof

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