JP2007197796A - マグネシウム合金および鋳物 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性、鋳造性に優れるマグネシウム合金を提供する。
【解決手段】本発明に係るマグネシウム合金は、アルミニウム、カルシウム、マンガンを含有するマグネシウム合金であって、％で、アルミニウムを６〜１２％、マンガンを０．１〜１．５％含有しており、カルシウム／アルミニウムの質量比が０．５５〜１．０であり、残部がマグネシウムおよび不可避不純物からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は耐熱性、鋳造性に優れるマグネシウム合金および鋳物に関する。

自動車産業などの産業界では、軽量化を目的にマグネシウム合金が適用されてきている。今後もさらに適用範囲が拡大されることが期待される。特に軽量化に効果があるエンジン周辺部品等への適用が考えられている。しかしながら、エンジン周辺部品等には高い耐熱性が要求され、耐熱性に優れたマグネシウム合金の開発が求められている。従来のマグネシウム−アルミニウム系合金に対し、高耐熱化を意図してマグネシウム−アルミニウム−シリコン系合金、マグネシウム−アルミニウム−ＲＥ系合金などが開発されてきたが、耐食性、鋳造性、コストの面で必ずしも充分ではなかった。これらに対し、耐熱性に優れ、耐食性、鋳造性にも優れたマグネシウム−アルミニウム−カルシウム系合金が開発されている。例えば、特許文献１では、マグネシウム−アルミニウム−カルシウム系合金の高強度を有し鋳造性に優れた面を提示している。特許文献２では、ストロンチウム添加によるマグネシウム−アルミニウム−カルシウム系合金の高強度化を示している。特許文献３および特許文献４では、従来の発明に対しアルミニウム、カルシウムの増加による高強度化を示している。

換言すると、特許文献１には、アルミニウムを１．０〜５．０％、カルシウムを０．３〜３．０％含有するマグネシウム−アルミニウム−カルシウム合金が開示されている。特許文献２には、アルミニウムを２〜６％、カルシウムを０．３〜２％、ストロンチウムを０．０１〜１％含有するダイカスト用マグネシウム合金が開示されている。特許文献３には、アルミニウムを４．７〜７．３％、カルシウムを１．８〜３．２％、亜鉛を０．０〜０．８％、スズを０．３〜２．２％含有するマグネシウム合金が開示されている。特許文献４には、アルミニウムを６％越え〜１０％、カルシウムを１．８〜５％、ストロンチウムを０．０５〜１．０％、マンガンを０．１〜０．６％含有し、カルシウム／アルミニウムの質量比を０．３〜０．５に設定したマグネシウムが開示されている。
特開平８−２６９６０９号公報 ２００１−３１６７５２号公報 ２００４−２３８６７６号公報 ２００５−１１３２６０号公報

産業界では、より高温での厳しい使用やより負荷応力の高い状態においてマグネシウム合金が使用されることが要請されている。これまでに提案されてきたマグネシウム−アルミニウム−カルシウム系合金の耐熱性は、このような厳しい環境下において必ずしも充分とは言い難い。そこで、さらなる耐熱性の向上が要請されている。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、耐熱性を更に向上できる耐熱性、鋳造性に優れるマグネシウム合金を提供することを課題とする。

本発明者はマグネシウム−アルミニウム−カルシウム系合金について鋭意開発を進めている。マグネシウム−アルミニウム−カルシウム系合金の組織を観察すると、この合金は、一般的には、合金組成に応じて、Ｍｇ相（Ｍｇ−Ａｌ固溶体、Ｍｇ−Ｃａ固溶体を含む）、β相（Ｍｇ₁₇Ａｌ₁₂）、Ａｌ₂Ｃａ（Ｍｇ）相、Ｍｇ₂Ｃａ（Ａｌ）相のうち２〜３相を主要組織として含むことが多い。

比較的低温の領域では、つまり、１２０℃以下の温度領域では、Ｍｇ相の粒界にβ相、Ａｌ₂Ｃａ（Ｍｇ）相、Ｍｇ₂Ｃａ（Ａｌ）相が存在すると、粒界すべりを抑制して耐クリープ性が向上し易い。

しかしながら本発明者の研究結果によれば、高温の温度領域（１２０℃を越える温度領域）においては、β相が耐クリープ特性の向上を阻害し易いことを知見した。また、上記した相のうちＡｌ₂Ｃａ（Ｍｇ）相が耐クリープ特性を向上させるに有効であることを知見した。

このような考えに基づいて本発明者は検討を進めた結果、アルミニウム、カルシウム、マンガンを含有するマグネシウム合金であって、質量％で、アルミニウムを６〜１２％、マンガンを０．１〜１．５％含有するマグネシウム系合金において、カルシウム／アルミニウムの質量比を０．５５〜１．０の範囲内に設定すれば、Ｍｇ相とＡｌ₂Ｃａ（Ｍｇ）相の２相を基本組織としつつ（一部僅かなＭｇ₂Ｃａ（Ａｌ）相を有することもある）、β相の生成が抑えられた組織とすることができ、更なる耐熱性（例えば耐クリープ性）および鋳造性に優れたマグネシウム合金が得られることを知見し、試験で確認し、本発明に係るマグネシウム合金を完成させた。

即ち、本発明に係るマグネシウム合金は、アルミニウム、カルシウム、マンガンを含有するマグネシウム合金であって、質量％で、アルミニウムを６〜１２％、マンガンを０．１〜１．５％含有しており、カルシウム／アルミニウムの質量比が０．５５〜１．０であり、残部がマグネシウムおよび不可避不純物からなることを特徴とする。

本発明によれば、耐熱性および鋳造性に優れたマグネシウム合金および鋳物を提供できる。

本発明に係るマグネシウム合金は、アルミニウム、カルシウム、マンガンを含有するマグネシウム合金であって、質量％で、アルミニウムを６〜１２％、マンガンを０．１〜１．５％含有しており、カルシウム／アルミニウムの質量比が０．５５〜１．０であり、残部がマグネシウムおよび不可避不純物からなる。従って本発明に係るマグネシウム合金は、マグネシウムーアルミニウムーカルシウムーマンガン系の合金である。以下、組成の限定理由について説明する。本明細書では、特に断らない限り、含有量に関する％は質量％とする。

（アルミニウム６〜１２％）
アルミニウムは鋳造性、特に湯流れ性の向上に寄与すると共に、合金の強化に寄与し、機械的性質を向上させるが、過剰であると、延性及び強度が低下する傾向がある。過少であると、Ａｌ₂Ｃａ（Ｍｇ）相の絶対量が不足し、充分な耐熱性が得られにくい。また合金の液相温度が高くなり、固液共存範囲が広くなって鋳造割れが生じ易い。アルミニウムが１２％を越えると、初晶として粗大なＡｌ₂Ｃａ（Ｍｇ）相が晶出し易くなり、著しく鋳造性が低下する。これらの事情を考慮し、アルミニウムは６〜１２％とした。

この場合６％以上、６％超えとすることができる。故にアルミニウムは６〜１０％、６．１〜９％、６．２〜８．５％とすることができる。なお、アルミニウムの下限値としては６．０５％、６．１％、６．２％、６．４％、６．６％を例示でき、この下限値と組み合わせ得る上限値としては１１．５％、１０．５％、９．５％を例示できるが、これらに限定されるものではない。なお、本明細書において、『以下』の語句はその数値の含有量を含む意味である。『超え』『未満』の語句はその数値の含有量を含まない意味である。

（カルシウム／アルミニウムの質量比が０．５５〜１．０）
カルシウム／アルミニウムの質量比はβ相（Ｍｇ₁₇Ａｌ₁₂）の生成に影響を与える。ここで、β相（Ｍｇ₁₇Ａｌ₁₂）は融点が低めであり、且つ、結晶の粒界に生成され易い。β相の生成量が多いと、高温領域において粒界滑りが発生し易くなり、満足できる耐熱性が得られにくい。上記した質量比が０．５５未満であれば、β相が出現し易くなり、耐熱性が低下する。またカルシウム／アルミニウムの質量比が１．０を越えると、Ｍｇ₂Ｃａ（Ａｌ）相が相対的に増加し、鋳造性が大きく低下する。カルシウム／アルミニウムの質量比が０．５５〜１．０であれば、組織においてβ相の生成を抑制できるため、β相が生成されにくいか、あるいは、生成されない。そこで顕微鏡の視野において、β相としては面積比でできるだけ抑制することが好ましく、０．５％以下、更には０．２％以下、０．１％以下であることが好ましい。あるいはβ相としては実質的に存在しないことが好ましく、殊に０％とすることが好ましい。

上記した事情を考慮し、カルシウム／アルミニウムの質量比としては、０．５８〜０．９０、あるいは、０．６０〜０．８８が好ましい。カルシウム／アルミニウムの質量比の下限値としては、０．５８、０．６０、０．６２、０．６５等が例示され、その下限値として組み合わせ得る上限値としては０．９８、０．９５、０．９０、０．８８等が例示される。但しこれらに限定されるものではない。

ここで、カルシウム／アルミニウムの質量比が０．５５〜１．０であるとき、カルシウムの最小値は３．３％であり（６％×０．５５＝３．３％）、カルシウムの最大値は１２％である（１２％×１．０＝１２％）。従って、カルシウムは３．３〜１２％であるが、４〜１１％、５〜１０％、６〜９％が例示されるが、これらに限定されるものではない。

図１は、上記したマグネシウム合金においてアルミニウム量とカルシウム量との関係を示す。図１に示すように、特性線Ｋ１はＣａ／Ａｌの質量比＝１．００（原子数比：１／１．４９）を示す。特性線Ｋ２はＣａ／Ａｌの質量比＝０．５５０（原子数比：１／２．７）を示す。特性線Ｋ３はＣａ／Ａｌの質量比＝０．５００（原子数比：１／２．９８）を示す。特性線Ｋ４はＣａ／Ａｌの質量比＝０．３００（原子数比：１／４．９５）を示す。

図１において、◆印は、１７５℃での軸力保持率がＡＤＣ１２を１００としたときに９０以上である合金を示す。○印は、１７５℃での軸力保持率がＡＤＣ１２を１００としたときに８０以上である合金を示す。図１において、領域ＫＡは本発明品に係る範囲を示す。領域ＫＢは特許文献４に係る範囲を示す。領域ＫＡではβ相の生成が抑えられている。Ｃａ／Ａｌの比を考慮すると、領域ＫＢではβ相が生成し易い。

（マンガン０．１〜１．５％）
マンガンは耐食性の向上に寄与するが、過少であると耐食性が低下し、過剰であると溶湯中に溶解しきれなくなり、耐食性、耐熱性に対して充分な効果が得られない。これらの事情を考慮し、マンガンは０．１〜１．５％とした。上記した事情を考慮し、例えば、０．１２〜１．３％、０．２〜１．０％、０．３〜０．８％とすることができる。なお、マンガンの下限値としては０．１５％、０．２０％、０．３０％を例示でき、この下限値と組み合わせ得るマンガンの上限値としては１．３％、１．２％、１．０％、０．８％を例示できる。但しこれらに限定されるものではない。

本発明に係るマグネシウム合金によれば、好ましくは、ストロンチウムを１．５％以下、希土類元素を２．５％以下、シリコンを１％以下、スズを２％以下のうちの少なくとも一つを含有することができる。ストロンチウム、希土類元素、シリコン、スズが添加されている場合には、Ａｌ₂Ｃａ（Ｍｇ）相とは異なる相であるが、耐熱性に関してＡｌ₂Ｃａ（Ｍｇ）相と同様の効果を示す相が形成され、耐熱性の更なる向上に寄与することができる。加えて、ストロンチウム、希土類元素の添加は鋳物の耐食性を向上する。なお、シリコン、スズは鋳造性の向上にも有効である。但し本発明に係るマグネシウム合金によれば、ストロンチウム、希土類元素、シリコン、スズは特に必要がなければ、含有せずとも良い。

（ストロンチウム１．５％以下）
ストロンチウムは耐熱性の向上に有利である、しかしストロンチウムが上記量よりも過剰であると、Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｒ系化合物,あるいはＡｌ₄Ｓｒの生成量が増加し、延性を低下させるおそれがある。この事情を考慮し、ストロンチウムが含有される場合には、１．５％以下とする。この場合、１．３％以下、１．１％以下にできる。なお、ストロンチウムの下限値としては０．１％、０．２％、０．３％を例示でき、この下限値と組み合わせ得る希土類元素の上限値としては１．４％、１．３％を例示できる。但しこれらに限定されるものではない。

（希土類元素２．５％以下）
希土類元素は初晶α−マグネシウム母相に固溶し、固溶強化により耐熱性の向上に寄与する。また希土類元素は初晶α−マグネシウム母相の結晶粒界に化合物相を形成し、粒界すべりを抑え、耐熱性の向上に寄与する。しかし希土類元素が過剰であると、延性及び強度、湯流れ性、耐食性が低下する傾向がある。これらの事情を考慮し、希土類元素が含有される場合には、希土類元素は２．５％以下とする。この場合、２．３％以下、２．０％以下とすることができる。なお、希土類元素の下限値としては０．１％０．２％、０．４％、０．６％を例示でき、この下限値と組み合わせ得る希土類元素の上限値としては２．４％、２．３％を例示できる。但しこれらに限定されるものではない。

希土類元素は単体として分離することはコスト高となるため、希土類元素としてミッシュメタルを用いることができる。ミッシュメタルは一般的にはセリウム、ランタン、プラセオジム、ネオジムのうちの少なくとも１種を主要成分とする希土類合金である。セリウム系ミッシュメタルを用いても、ネオジム系ミッシュメタルを用いても、ランタン系ミッシュメタルを用いても良い。場合によっては、希土類元素としてはセリウム、ランタン、プラセオジム、ネオジム等の単体を用いても良く、あるいは、他の希土類元素を用いても良い。なお、カルシウムの量が相対的に多めであるときには、鋳造性がやや低下するおそれがあるため、希土類元素の量を抑え、０〜２％とすることができる。但しこれに限定されるものではない。

（シリコン１％以下）
シリコンは耐熱性および鋳造性の向上に有効であるが、過剰であると、Ｍｇ₂Ｓｉ化合物の晶出量が増加し、延性低下、強度低下となり易い。そこでシリコンが含有される場合には、シリコンを１％以下とする。殊に０．８％以下、０．６％以下とすることが好ましい。。但しこれらに限定されるものではない。

（スズ２％以下）
スズは初晶α−マグネシウム母相に固溶するなどして耐熱性の向上に寄与する。また、スズは粒界およびデンドライトセル隙間に凝固末期において晶出することにより鋳造性の向上にも寄与する。しかしスズは比重が約７．３と大きいため、スズが過剰であると、軽量化を図るマグネシウム合金として不利となる。上記した事情を考慮し、スズが含有される場合には、スズは２％以下とされている。この場合上記した事情を考慮し、０．１〜１．８％、０．１〜１．０％、０．２〜０．８％とすることができる。更に、上記した事情を考慮し、スズの下限値としては０．１５％、０．２％、０．３％を例示でき、この下限値と組み合わせ得るスズの上限値としては１．８％、１．５％を例示できる。但しこれらに限定されるものではない。

（鋳物）
本発明に係るマグネシウム合金は、鋳造性が良好であり、ダイカスト鋳造、金型重力鋳造、砂型鋳造等に適する。ダイカスト鋳造はコールドチャンバー方式でも良いし、ホットチャンバー方式でも良い。本発明に係るマグネシウム合金は、軽量化及び耐熱性の双方が要請される部品に適用することができる。例えば、車両のシリンダヘッドカバー、シリンダブロック、ピストン、トランスミッションケース等が例示されるが、これらに限定されるものではない。

以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

実施例１のシリーズとして、表１に示す組成をもつように、マンガンを０．３％に固定し、アルミニウム量およびカルシウム量、且つ、Ｃａ／Ａｌの比を変化させるように原料を配合した。同様に、実施例２のシリーズとして、表２に示す組成をもつように、アルミニウム量、カルシウム量、マンガン量を変化させ、且つＣａ／Ａｌの比を変化させるように原料を配合した。実施例２のシリーズでは、ストロンチウム量、メッシュメタル量、シリコン量、スズ量を含むことがある。

そして原料をガス溶解炉においてフラックスレスにて溶解した。そして、溶湯を溶湯温度６９０℃に保持した後、７．８ＭＮのダイカストマシンのダイカスト金型の成形キャビティに装填して試験片として鋳造品（ダイカスト鋳造品）を鋳造した。なお、表１および表２に示す組成は目標値である。

本実施例によれば、希土類元素としてはミッシュメタルを用いた。ミッシュメタルの基本組成は、ミッシュメタルを１００％としたとき、セリウムが５０％、ランタンが２７％、ネオジムが１１％、プラセオジムが５％含まれており、更に残部として他の希土類元素が含まれている。本実施例において用いたミッシュメタルを１００％としたとき、主要成分であるセリウム、ランタン、ネオジム、プラセオジムの合計は１００％のうちの９３％を占める。

本実施例によれば、マグネシウム合金からセリウム、ランタン、ネオジム、プラセオジムの分析値を求め、それらの合計量（％）を求め、その合計量（％）×（１００／９３）をミッシュメタル（Ｍｍ）の量（％）として算出した。そして、このミッシュメタルの量をＭｍとし、これを表１の欄に示した。従って表１に示すミッシュメタル（Ｍｍ）の含有量は、セリウム、ランタン、ネオジム、プラセオジムを含有する他に、他の希土類元素を含有するミッシュメタルの含有量に相当する。

そして実施例１のシリーズの特性評価として、β相率（面積比）、軸力保持率（ＡＤＣ１２に対する比）、鋳造性（鋳造割れ）を測定した。実施例２のシリーズの特性評価として、軸力保持率（ＡＤＣ１２に対する比）を測定した。表１および表２は測定結果を組成と共に示す。

β相率としては、鋳物から切り出した試料を研磨し、１０質量％の酢酸水溶液を用いてエッチングしたものを観察用試料とした。この観察用試料を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察し、化合物を分類した。ＥＤＡＸによる分析も併せて行い、β相の有無を確認した。この場合、ＳＥＭ写真を撮影し、画像解析ソフト（ImagePro等）を用いてβ相の面積率を求め、これをβ相率とした。面積率は５視野の平均値とした。

軸力試験においては、図２に示すようにマグネシウム合金で形成された腕部１５１，１５２をもつＵ形状のダイカスト鋳物１５０を形成した。鋳造条件としては、射出速度（プランジャ移動速度）を０．３〜０．３５メートル／秒とし、射出圧力を２８ＭＰａとし、射出溶湯温度を液相線温度＋３０℃とし、加圧時間を５秒とし、金型温度を室温〜４０℃とした。ダイカスト鋳物１５０の一方の腕部１５１からリング状の試験片１００を切り出した。試験片１００では、締結部（外径２０ｍｍ、内径（ボルト貫通穴）９ｍｍ、厚さ約１０ｍｍ）とした。そして図３に模式的に示すように、雄ネジをもつボルト２００を、ワッシャ１０５（外径１８ｍｍ、厚さ３ｍｍ、Ａ６０６１−Ｔ６）を介して試験片１００の挿通孔に挿通すると共に、相手材３００のネジ孔３０１に締結した。使用したボルト２００はＭＳ×２５、強度区分１０．９の鋼製とした。相手材３００はＪＩＳ規格ＡＤＣ１２のアルミダイカスト合金部材とした。そして、ボルト２００を初期軸力８ｋＮで締結した。軸力は、ボルト２００に付着させた歪みゲージ４００を用いて測定した。その後、ボルト２００で締結した試験片１００及び相手材３００からなる試験片を大気炉に装入し、１７５℃、３００時間の条件で高温保持し、その後、室温まで冷却した。その後、ボルト２００の軸力を再び測定した。そして前記した初期軸力に対する軸力保持率を求めた。この場合、軸力保持率は複数個の平均値として求めた。ここで、軸力保持率が７６％であることは、上記した条件における高温保持により、初期軸力８ｋＮ×０．７６の軸力に低下したことを意味する。なお、超音波軸力測定法によってもボルト２００の軸力を測定したが、歪みゲージ４００を用いた場合と同様な結果が得られた。軸力保持率としては、汎用アルミニウム合金であるＡＤＣ１２合金の軸力保持率を１００としたときにおける各合金の軸力保持率の割合（ＡＤＣ１２比）を求めた。軸力保持率が８０を越えるものを○とし、越えないものを×として評価した。

また、図４に示す形状のダイカスト鋳物３００を試作し、鋳物３００に生じる割れの有無を肉眼で調べた。鋳造条件としては、射出速度（プランジャ移動速度）を１メートル／秒とし、射出圧力を６４ＭＰａとし、型の温度を２００℃とし、溶湯温度を液相線温度＋３０℃とした。

表１に示す比較例としては、アルミニウム量およびＣａ／Ａｌの比いずれかが本発明品から外れている。表１に示す多くの比較例は、アルミニウム量およびＣａ／Ａｌのいずれかが適切ではないため、表１に示すように、β相率が高いものが多く、軸力保持率が低いものが多く、総合評価は×であった。比較例１−７，比較例１−８は、軸力保持率が高いものの、鋳造割れが発生しており、総合評価は×であった。

これに対して実施例１シリーズによれば、アルミニウム量、カルシウム量、Ｃａ／Ａｌの比が適切であり、表１に示すように、β相率、軸力保持率、鋳造割れの防止性において総合的に優れている。その理由としては、β相の発生が抑えられるため、高温領域において粒界すべりを効果的に防止できるものと推察される。

実施例２シリーズについても、実施例１シリーズと同様に、軸力保持率を求めた。軸力保持率が８０を越えるものを○とし、越えないものを×として評価した。実施例２シリーズによれば、アルミニウム量、Ｃａ／Ａｌの比が適切であり、表２に示すように、β相率、軸力保持率において総合的に優れている。鋳造割れの防止性についても良好であった。表２に示すように、比較例２−１、比較例２−２、比較例２−３では、Ｃａ／Ａｌの比が適切でないため、軸力保持率が低くく、総合評価は×であった。

更に高温領域における耐クリープ試験を行った。試験条件としては、測定温度が１８０℃、初期応力が１０４ＭＰａ、試験片形状としては丸棒状（平行部：直径６ミリメートル）とし、測定時間を３００時間とした。最小ひずみ速度の結果を図５に示す。図５に示すように、比較例３（Ｃａ／Ａｌ＝０．４３、Ｍｇ−７％Ａｌ−３％Ｃａ−０．３％Ｍｎ）では、歪み速度がかなり大きかった。これに対して、実施例ついては、歪み速度は、実施例３−１（Ｃａ／Ａｌ＝０．７１、Ｍｇ−７％Ａｌ−５％Ｃａ−０．３％Ｍｎ）、実施例３−２（Ｃａ／Ａｌ＝０．７１、Ｍｇ−７％Ａｌ−５％Ｃａ−０．３％Ｍｎー０．５％Ｓｒ）、実施例３−３（Ｃａ／Ａｌ＝０．７５、Ｍｇ−１２％Ａｌ−９％Ｃａ−０．３Ｍｎー０．５％Ｓｒ）の順に優れていた。実施例３−１と実施例３−２とのＳｒとを比較すれば、Ｓｒの添加が耐クリープ試験における歪み速度の低減に有効であることがわかる。

（金属組織）
図６〜図１３は金属組織の写真（ＳＥＭ）を示す。図１０および図１３は本発明品を示す。写真において、黒三角印で示される部分はβ相を示す。金属組織は、１０質量％の酢酸水溶液にてエッチングした後に観察したものである。写真から理解できるように、本発明品以外の合金では、β相が結晶粒界に生成している。場合によっては結晶粒内に生成している。これに対して本発明品の組成であれば、β相の生成は抑制されており、実質的に０％であった。このようにβ相の生成が抑制されているため、粒界すべりを効果的に防止でき、マグネシウム合金の耐熱性（耐クリープ性等）を高め得ることができるものと推察される。なお、β相は走査型電子顕微鏡部とエネルギ分散形Ｘ線分析部とをもつ装置（ＳＥＭ−ＥＤＸ）により同定した。

その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、例えば、希土類元素としてはセリウム、ランタン、ネオジム、プラセオジムの他に、スカンジウム、ガドリニウム、テルビウム、サマリウム、ホルミウム、ツリウム、エルビウム、ユウロビウム、イッテリビウム等のうちの１種または１種以上を用いることにしても良い等、必要に応じて適宜変更して実施できるものである。表１に記載の各合金元素の含有量は、各請求項の組成を規定する上限または下限として記載することができるものである。

本発明は軽量化が期待されている車両、産業機械の部品に利用することができる。車両においては、オイルパン、ミッションケース、シリンダブロック、シリンダヘッド、ピストン等のエンジン関連部品、あるいは、軽量性及び耐熱性の双方を要請される部品等に利用することができる。

マグネシウム合金においてアルミニウム量とカルシウム量とＣａ／Ａｌの質量比との関係を示すグラフである。 ボルトの軸力を測定するリング状の試験片の切り出し形態を模式的に示す概念図である。 締結したボルトの軸力を測定する状態を模式的に示す概念構造図である。 鋳造割れを評価する試験片の斜視図である。 最小歪み速度の結果を示すグラフである。 金属組織の写真図である。 金属組織の写真図である。 金属組織の写真図である。 金属組織の写真図である。 金属組織の写真図である。 金属組織の写真図である。 金属組織の写真図である。 金属組織の写真図である。

符号の説明

図中、１００は試験片、２００はボルト、３００は相手材を示す。

Claims (8)

1. アルミニウム、カルシウム、マンガンを含有するマグネシウム合金であって、質量％で、アルミニウムを６〜１２％、マンガンを０．１〜１．５％含有しており、カルシウム／アルミニウムの質量比が０．５５〜１．０であり、残部がマグネシウムおよび不可避不純物からなることを特徴とするマグネシウム合金。
2. 請求項１において、更に、質量％で、ストロンチウムを１．５％以下、希土類元素を２．５％以下、シリコンを１％以下、スズを２％以下のうちの少なくとも一つを含有することを特徴とするマグネシウム合金。
3. 請求項１または２において、カルシウム／アルミニウムの質量比が０．６０〜０．８８であることを特徴とするマグネシウム合金。
4. 請求項１〜３のうちのいずれか一項において、質量％で、マンガンが０．２〜１．０％以下であることを特徴とするマグネシウム合金。
5. 請求項１〜４のうちのいずれか一項において、質量％で、カルシウムが４％以上であることを特徴とするマグネシウム合金。
6. 請求項１〜４のうちのいずれか一項において、質量％で、カルシウムが５％以上であることを特徴とするマグネシウム合金。
7. 請求項１〜６のうちのいずれか一項において、β相（Ｍｇ₁₇Ａｌ₁₂）が面積比で０．５％以下であることを特徴とするマグネシウム合金。
8. 請求項１〜７のうちのいずれか一項に係るマグネシウム合金で形成されることを特徴とする鋳物。

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