JP2007222947A - マグネシウム合金製鍛造薄肉筐体およびその製造方法 - Google Patents
マグネシウム合金製鍛造薄肉筐体およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007222947A JP2007222947A JP2007141677A JP2007141677A JP2007222947A JP 2007222947 A JP2007222947 A JP 2007222947A JP 2007141677 A JP2007141677 A JP 2007141677A JP 2007141677 A JP2007141677 A JP 2007141677A JP 2007222947 A JP2007222947 A JP 2007222947A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forging
- magnesium alloy
- forged
- casing
- thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【解決手段】 本発明のマグネシウム合金製鍛造薄肉筐体は、重量比率で、Al:1〜6%、Zn:0〜2%、Mn:0.5%以下、微量元素0.2%以下、残部Mg及び不可避的不純物よりなるマグネシウム合金で、主要部の肉厚がほぼ1.0mm以下の鍛造製薄肉筐体であって、前記鍛造製薄肉筐体の内側の隅部が小半径の曲面を有すると共に、前記鍛造製薄肉筐体の外面上に一体的に突出させた所定の記号を有し、さらに前記鍛造製薄肉筐体の全面に特殊複合陽極酸化皮膜を有することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
また、マグネシウム合金製部材は、「鋳造鍛造後にT6熱処理(溶体化処理及び人工時効処理)を施して形成されたマグネシウム合金製部材であって、上記部材の少なくとも表面部は、アルミニウムを6〜12重量パーセント含有し、かつ上記T6熱処理(溶体化処理及び人工時効処理)時にマグネシウムとアルミニウムとの金属間化合物とα相の共晶組織を有すると共に、上記鍛造時の塑性加工により平均結晶粒径が200μm以下で、かつ上記共晶組成が連鎖状に分散されたマグネシウム合金製部材。」とするものである。
また、最近では固液共存域で行う半溶融成形加工法として、射出成形法を応用した新成形法が注目されている。この成形方法で得られた成形品は一般鋳造品に見られるデンドライトがなく、微細な組織が得られ、ダイカスト法で得られた成形品と比較しても気孔が少なく高密度で、成形後の熱処理が可能であるので注目され、各方面で研究開発が進められている。
また、半溶融成形加工法によるマグネシウム合金成形品は、製造過程中に鋳造欠陥や酸化物を内部および表面に介在するおそれがある。これらが介在していると、その部品表面にメッキ処理を施しても、メッキ面の耐食性は改善できず外観から見た商品価値も低下する。そこで表面塗装により耐食性を向上させる方策がとられるが、この場合は金属光沢を出しにくく美観性に問題が残る。
1)鍛造用マグネシウム合金素材:
マグネシウム合金素材を鍛造して、薄肉筐体を成形するに際し、鍛造性に優れたマグネシウム合金である必要がある。そこで、重量比率で、Al:1〜6%、Zn:0〜2%、Mn:0.5%以下、微量元素0.2%以下、残部Mg及び不可避的不純物よりなるマグネシウム合金素材を選定する。アルミニウムが低いと鍛造性は良いが、剛性が悪くなるので、少なくともアルミニウム1%以上必要である。アルミニウム含有量が高くなると鍛造性、耐食性が低下するので、アルミニウム含有量を最大6%に限定する。亜鉛も同様な影響があり、鍛造性と、剛性のかねあいから0〜2%に限定する。例えば、ASTM規格のAZ31合金、AM20合金である。なお、微量元素としては希土類元素、リチウム、ジルコニウム等である。
マグネシウム合金素材を加熱する際に、大気中で行うと表面が酸化し、鍛造性、耐食性、外観に悪影響を及ぼすので、マグネシウム合金素材の加熱はアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気を有する電気式加熱炉にて行う。マグネシウム合金素材の加熱温度は鍛造温度より若干高い温度の350〜550℃(炉内雰囲気温度)で均一加熱する。なお、例えば素材の大きさ30mmφ×10〜30mm長さでは、加熱時間は10〜20分程度である。また、仕上鍛造前の粗形状筐体の加熱温度は300〜500℃とする。
鍛造時のマグネシウム合金素材の温度を350〜550℃とする。350℃未満の温度では鍛造時のマグネシウム合金の金属の流れ(以下「メタルフロー」という。)が円滑に得られず、薄肉化が困難である。一方、550℃を超えると結晶粒の粗大化を招くので、550℃を上限温度とする。仕上鍛造は粗鍛造に続いて実施するが、マグネシウム合金素材の温度は粗鍛造時より若干低く、300〜500℃とする。
マグネシウム合金素材の鍛造時の温度低下を防止するために、マグネシウム合金素材温度より若干低い温度で、粗鍛造時は350〜450℃に、仕上鍛造時は300〜400℃に保温保持する。なお、金型材質は高温強度を有するものが好ましい。
鍛造速度が速過ぎるとメタルフローが円滑に行われず、一方遅過ぎると生産性の低下を招く。500mm/秒を超える鍛造速度では、メタルフローが鍛造速度に円滑に追随できなくなりメタルフローが乱れを生じる。したがって、鍛造速度の上限を500mm/秒とする。1mm/秒未満の鍛造速度では、生産性の低下を招くので、鍛造速度の下限を1mm/秒とする。特に生産性を重視する粗鍛造においては10〜500mm/秒、成形性を重視する仕上鍛造においては1〜200mm/秒とする。
特に生産性を重視する粗鍛造においては、30ton/cm2を超える成形荷重では製品および金型への負荷が過大となるので、成形荷重の上限を30ton/cm2とする。一方、1ton/cm2未満の成形荷重では成形しにくくなるため、成形荷重の下限を1ton/cm2とする。特に成形荷重が必要となる粗鍛造では3〜30ton/cm2、成形荷重が小さくても十分である仕上鍛造では1〜20ton/cm2とする。
酸化皮膜の形成は、JIS H 8651が基本の特殊複合陽極酸化処理方法により行う。液は重クロム酸ナトリウム、酸性ふっ化ナトリウムか酸性ふっ化カリウムまたは酸性ふっ化アンモニウム、硝酸アンモニウム、第1リン酸ナトリウム、アンモニア水などをマグネシウム素材組成、希望する色調などにより複数適量混合し、一定の温度、時間、電流値で処理する。
この特殊複合陽極酸化皮膜処理により、塗装では得られない優れた防食性およびマグネシウム合金素地を生かした金属光沢を有する鍛造製薄肉筐体を得ることができる。
(実施の形態)
図1は本発明の鍛造工程を示す図である。また、図2は鍛造用素材を載置して鍛造を行う上下金型の概略縦断面図である。また図3は鍛造機の概略側面図である。本発明は、 図1に示すように、重量比率で、Al:1〜6%、Zn:0〜2%、Mn:0.5%以下、微量元素0.2%以下、残部Mg及び不可避的不純物よりなるマグネシウム合金素材、例えばASTM規格のAZ31合金(Al約3%、Zn約1%、その他)やAM20合金(Al約2%、Mn約0.5%、その他)の30〜40mmφ×10〜30mm長さの鍛造用素材をアルゴンガスで充満した電気式加熱炉内に装入し、350〜550℃に均一加熱する。次いで、鍛造用素材を電気式加熱炉内から取り出し、図2に示す下金型2上に載置し、図3に示す鍛造機を用いて粗鍛造を行い、次いで仕上鍛造を行う。なお、図2において、4はヒーター、5は熱電対を示す。
(実施例1)
30〜40mmφ×10〜40mm長さの鍛造用マグネシウム合金素材(10個)を 鍛造温度(鍛造時のマグネシウム合金素材の温度)500℃、金型温度400℃、鍛造速度200mm/秒、成形荷重20ton/cm2の鍛造条件で粗鍛造を行ったところ、主要部の肉厚が0.8〜1.0mmのものが得られた。次いで、鍛造温度400℃、金型温度350℃、鍛造速度50mm/秒、成形荷重10ton/cm2 の鍛造条件で仕上鍛造を行った結果、主要部の肉厚は目標通りの0.6〜0.8mm厚さの範囲のものに成形することができた。
金型温度を300℃とした以外は実施例1と同様の粗鍛造条件で粗鍛造を行ったところ、主要部の肉厚は1.6mm以上となった。次いで、実施例1と同様の仕上鍛造条件により仕上鍛造を行った結果、主要部の肉厚は1.5mmであった。このように、金型温度を300℃と低い温度で粗鍛造した場合には、低温の金型に熱を奪われて素材温度が低下するため、塑性流動(メタルフロー)しにくく、その後に行う仕上鍛造では薄肉成形が困難であることがわかった。
鍛造温度(鍛造時のマグネシウム合金素材の温度)を340℃、成形荷重30ton/cm2とした以外は実施例1と同様の粗鍛造条件で粗鍛造を行ったところ、主要部の肉厚は1.8mm以上となった。次いで、実施例1と同様の仕上鍛造条件により仕上鍛造を行った結果、主要部の肉厚は1.6mm以上であった。このことは、鍛造時での素材温度が低温であるため、成形荷重を30ton/cm2と負荷を増大させても、塑性流動(メタルフロー)しにくく、その後に行う仕上鍛造では薄肉成形が困難であることがわかった。
鍛造温度(鍛造時のマグネシウム合金素材の温度)を560℃、金型温度460℃とした以外は実施例1と同様の粗鍛造条件で粗鍛造を行ったところ、主要部の肉厚は1.0mm以下に成形することができたが、素材温度が高過ぎたために塑性流動(メタルフロー)が激しく、表面にメタルフローの波状痕跡が残存していた。次いで、仕上鍛造条件を種々変えて仕上鍛造を行ったが、メタルフローの波状痕跡を均一平坦な見栄え良くすることはできなかった。この結果から、鍛造温度が高過ぎては良くないことが確認できた。
成形荷重0.8ton/cm2とした以外は実施例1と同様の粗鍛造条件で粗鍛造を行ったところ、主要部の肉厚は2.0mm以上となった。次いで、仕上鍛造条件を種々変えて、特に成形荷重を30ton/cm2あるいは40ton/cm2と高くして、仕上鍛造を行った結果、主要部の肉厚1.0mmまでは薄肉成形できたが、厚さの不均一が生じ成形性が良好でなかった。
鍛造速度500mm/秒とした以外は実施例1と同様の粗鍛造条件で粗鍛造を行ったところ、塑性流動(メタルフロー)に乱れが生じ、金型内への充填が悪く、正確な形状に成形することができなかった。また、 鍛造速度に関しては粗鍛造で10mm/秒以下になると加圧時間が遅くなり素材の温度が下がるので薄くならず、5mm/秒では2.5mmであった。
2:下金型
3:上金型
4:ヒーター
5:熱電対
6:筐体
7:筐体の底部
8:筐体の側部
9:鍛造機
10:偏心軸
11:フライホイール
12:連結桿
13:フレーム
L:成形荷重方向
14:粗鍛造用上金型の凸部下端隅部
15:粗鍛造用下金型の凹部隅部
16:仕上鍛造用上金型
17:仕上鍛造用下金型
18:仕上鍛造用上金型の凸部下端隅部
19:仕上鍛造用下金型の凹部隅部
20:所定の記号用凹部
21:筐体の底部の内側面
Claims (5)
- 重量比率で、Al:1〜6%、Zn:0〜2%、Mn:0.5%以下、微量元素0.2%以下、残部Mg及び不可避的不純物よりなるマグネシウム合金で、主要部の肉厚がほぼ1.0mm以下の鍛造製薄肉筐体であって、前記鍛造製薄肉筐体の内側の隅部が小半径の曲面を有すると共に、前記鍛造製薄肉筐体の外面上に一体的に突出させた所定の記号を有し、さらに前記鍛造製薄肉筐体の全面に特殊複合陽極酸化皮膜を有することを特徴とするマグネシウム合金製鍛造薄肉筐体。
- マグネシウム合金素材を粗鍛造及び仕上鍛造の複数工程で高温鍛造することにより主要部の肉厚がほぼ1.0mm以下の筐体に成形し、前記筐体にトリミング及び機械加工を施し、その後前記筐体の全面に特殊複合陽極酸化皮膜処理を行うことを特徴とするマグネシウム合金製鍛造薄肉筐体の製造方法。
- 粗鍛造工程で粗形状に成形し、次いで仕上鍛造工程で筐体内側の隅部を小半径を有する曲面に形成すると共に、前記筐体の底部および側部を目標寸法肉厚に形成し、さらに前記筐体の外側の面上に所定の記号を外面より突出させて一体的に形成することを特徴とする請求項2に記載のマグネシウム合金製鍛造薄肉筐体の製造方法。
- 特殊複合陽極酸化皮膜処理を施すことにより、塗装では得られない優れた防食性およびマグネシウム合金素地を生かした金属光沢を有することを特徴とする請求項2または請求項3に記載のマグネシウム合金製鍛造薄肉筐体の製造方法。
- マグネシウム合金素材の組成が、重量比率で、Al:1〜6%、Zn:0〜2%、Mn:0.5%以下、微量元素0.2%以下、残部Mg及び不可避的不純物よりなることを特徴とする請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載のマグネシウム合金製鍛造薄肉筐体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007141677A JP4666659B2 (ja) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | マグネシウム合金製鍛造薄肉筐体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007141677A JP4666659B2 (ja) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | マグネシウム合金製鍛造薄肉筐体およびその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07913598A Division JP3982780B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | マグネシウム合金製鍛造薄肉筐体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007222947A true JP2007222947A (ja) | 2007-09-06 |
JP4666659B2 JP4666659B2 (ja) | 2011-04-06 |
Family
ID=38545229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007141677A Expired - Fee Related JP4666659B2 (ja) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | マグネシウム合金製鍛造薄肉筐体およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4666659B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007062400A1 (de) | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Tsubakimoto Chain Co. | Geräuscharmer Kettentrieb |
JPWO2009096309A1 (ja) * | 2008-01-31 | 2011-05-26 | 株式会社カサタニ | 板金プレス加工方法、その金型及び成形品 |
CN103060964A (zh) * | 2013-02-07 | 2013-04-24 | 江苏南铸科技股份有限公司 | 喷气涡流纺纱机薄壁铸件 |
CN115369297A (zh) * | 2018-12-17 | 2022-11-22 | 佳能株式会社 | 镁锂合金构件及其制造方法、光学装置、成像装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63282232A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-18 | Showa Denko Kk | 塑性加工用高強度マグネシウム合金とその製法 |
JPH0623439A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-01 | Mazda Motor Corp | 軽合金材料のプレス成形装置 |
JPH06248402A (ja) * | 1993-02-23 | 1994-09-06 | Mazda Motor Corp | マグネシウム合金製部材の製造方法 |
JPH08309464A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-26 | Mitsubishi Materials Corp | 缶 蓋 |
JPH09176894A (ja) * | 1995-12-21 | 1997-07-08 | Sony Corp | 表面処理方法 |
-
2007
- 2007-05-29 JP JP2007141677A patent/JP4666659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63282232A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-18 | Showa Denko Kk | 塑性加工用高強度マグネシウム合金とその製法 |
JPH0623439A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-01 | Mazda Motor Corp | 軽合金材料のプレス成形装置 |
JPH06248402A (ja) * | 1993-02-23 | 1994-09-06 | Mazda Motor Corp | マグネシウム合金製部材の製造方法 |
JPH08309464A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-26 | Mitsubishi Materials Corp | 缶 蓋 |
JPH09176894A (ja) * | 1995-12-21 | 1997-07-08 | Sony Corp | 表面処理方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007062400A1 (de) | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Tsubakimoto Chain Co. | Geräuscharmer Kettentrieb |
JPWO2009096309A1 (ja) * | 2008-01-31 | 2011-05-26 | 株式会社カサタニ | 板金プレス加工方法、その金型及び成形品 |
CN103060964A (zh) * | 2013-02-07 | 2013-04-24 | 江苏南铸科技股份有限公司 | 喷气涡流纺纱机薄壁铸件 |
CN115369297A (zh) * | 2018-12-17 | 2022-11-22 | 佳能株式会社 | 镁锂合金构件及其制造方法、光学装置、成像装置 |
CN115369297B (zh) * | 2018-12-17 | 2023-12-26 | 佳能株式会社 | 镁锂合金构件及其制造方法、光学装置、成像装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4666659B2 (ja) | 2011-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6316129B1 (en) | Thin, forged magnesium alloy casing and method for producing same | |
CN103484736B (zh) | 一种超高强6000系铝合金及其制备方法 | |
CN1283822C (zh) | 制造镁合金产品的方法 | |
CN104889402B (zh) | 一种铝基粉末冶金零件的制备方法 | |
CN102581257B (zh) | 循环闭式模锻制备镁合金半固态坯料及触变挤压成形方法 | |
CN103817495A (zh) | 铝合金轮毂的制造方法 | |
JP4666659B2 (ja) | マグネシウム合金製鍛造薄肉筐体およびその製造方法 | |
JP3982780B2 (ja) | マグネシウム合金製鍛造薄肉筐体の製造方法 | |
JP2002254132A (ja) | マグネシウム合金部材の熱間鍛造成形方法 | |
CN106636798B (zh) | 6061材料商用车铝合金轮毂液态模锻工艺法 | |
KR20170031754A (ko) | 조향 서포트 요크 | |
CN1693505A (zh) | 空调器散热翅片用的铝合金箔及其制造方法 | |
JP4192755B2 (ja) | アルミニウム合金部材及びその製造方法 | |
JP2005193371A (ja) | マグネシウム合金とこれを用いて車両用シートフレームを製造する方法 | |
CN106345984B (zh) | 应用于商用车轮毂的a357铝合金的液态模锻工艺法 | |
JP2000135538A (ja) | マグネシウム合金製鍛造薄肉筐体およびその製造方法 | |
JP2001162346A (ja) | マグネシウム合金製薄肉成形体の製造方法および薄肉成形体 | |
JPH05305380A (ja) | マグネシウム合金製部材の製造方法 | |
JPH1177214A (ja) | マグネシウム合金製鍛造薄肉部品およびその製造方法 | |
CN106399770B (zh) | 应用于商用车轴头的a357铝合金的液态模锻工艺法 | |
JP2000246386A (ja) | マグネシウム合金製薄肉成形体の製造方法および薄肉成形体 | |
CN1283818C (zh) | 半固态非枝晶锌基合金的制备方法 | |
JP2001170736A (ja) | マグネシウム合金製薄肉成形体の製造方法および薄肉成形体 | |
JP2004351485A (ja) | 金属の加工法および加工成形品 | |
JP2000210747A (ja) | マグネシウム合金製塑性加工薄肉成形品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20070622 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070605 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20091013 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20091016 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20091215 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100305 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100506 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20100910 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20110107 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20110107 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |