JP2008081773A - マグネシウム合金材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量%で、Al:2.0〜8.0%、Zn:0.1〜2.0%、Mn:0.01〜2.0%、Ca:0.1〜3.0%を含有するマグネシウム合金からなる母材を引き抜き、得られた引抜材に400℃超の温度で熱処理を施す。更に、この熱処理後に、150〜250℃の範囲の温度で熱処理を施してもよい。引抜材にこのような熱処理を施すことで、引張強さが高く、クリープ歪みが小さいといった温間特性に優れるマグネシウム合金材が得られる。
【選択図】なし
Description
式(I) TS≧(26-0.1×T)×A+(239-0.77×T)
但し、A:Alの含有量(質量%)、T:引張強さの試験温度(℃)、100≦T≦200とする。
試験条件 試験温度:125℃、負荷:50MPa、試験時間:100時間
熱処理I 得られた引抜材に400℃超の温度で熱処理を施す。
熱処理II 得られた引抜材に350℃以上の温度で第一熱処理を施し、第一熱処理が施された熱処理材に150〜250℃の範囲の温度で第二熱処理を施す。
[添加元素] 単位は質量%
Al:2.0〜8.0%、Zn:0.1〜2.0%、Mn:0.01〜2.0%、Ca:0.1〜3.0%
Al,Zn,Mnといった元素を上記範囲で含有するマグネシウム合金は、マグネシウム単体よりも強度や伸び、耐食性といった機械的特性を向上できる。また、これらの元素に加えて、上記範囲でCaを添加したマグネシウム合金は、引抜加工などの塑性加工後の熱処理による再結晶時に結晶粒の成長を抑制する効果がある。そのため、このCaを含有したマグネシウム合金は、Caを含有していない合金のように塑性加工性を大きく低下させるような粗大な結晶が生じないため、強度と靭性とをバランスよく具えることができる。従って、本発明マグネシウム合金材は、二次加工が施されるような材料にも好適に利用できる。また、Caは、マグネシウム合金の難燃性を高めることができ、熱処理による合金の燃焼を効果的に防止する。
以下に示す組成のマグネシウム合金からなる押出材(φ16mmのバー)を準備し、この押出材を以下の条件で引き抜き、φ8.0mmの引抜材を得た。この引抜材に表1,2に示す条件で熱処理を施した。熱処理が施された試料に、以下に示す条件で引張試験、及びクリープ試験を行い、引張強度、及びクリープ歪みを測定し、その結果を表1,2に示す。表1,2において「式の値」とは、以下の式から演算した値である。
TS≧(26-0.1×T)×A+(239-0.77×T)
A:Alの含有量(質量%)、T:引張試験の試験温度(100,125,150,200℃)、TS:引張強度(MPa)
組成I(Caを添加したAZ31相当合金材);Al:3.2、Zn:0.77、Mn:0.35、Ca:1.01、残部Mg
組成II(Caを添加したAZ61相当合金材);Al:6.2、Zn:0.65、Mn:0.32、Ca:1.22、残部Mg
[引抜加工条件]
1パスあたりの加工度:15〜17%(総加工度:75%)
加工温度:140〜180℃の範囲から選択
[引張試験条件]
JIS Z 2241(1998)に規定される引張試験方法に準ずる
試験温度:100,125,150,200℃
歪速度:0.001/s
試料の標点距離:15mm
[クリープ試験条件]
JIS Z 2271(1999)に規定されるクリープ試験方法に準ずる
試験温度:125℃
負荷(応力):50MPa
試験時間:100時間
試験温度:150℃ TS≧11×A+124 … 式(ii)
試験温度:200℃ TS≧6×A+85 … 式(iii)
(Aの係数)=-0.1×T+26
(TS軸の切片)=-0.77×T+239
Claims (5)
- 質量%で、Al:2.0〜8.0%、Zn:0.1〜2.0%、Mn:0.01〜2.0%、Ca:0.1〜3.0%を含有し、残部がMg及び不純物からなり、
引抜加工が施されており、
以下に示す引張強さを満たすことを特徴とするマグネシウム合金材。
Alの含有量(質量%)をA、引張強さの試験温度(℃)をT、引張強さ(MPa)をTSとするとき、100≦T≦200において
TS≧(26-0.1×T)×A+(239-0.77×T) - 質量%で、Al:2.0〜4.0%、Zn:0.1〜2.0%、Mn:0.01〜2.0%、Ca:0.1〜3.0%を含有し、残部がMg及び不純物からなり、
引抜加工が施されており、
クリープ歪みが0.25%以下であることを特徴とするマグネシウム合金材。
但し、クリープ試験の条件は、試験温度:125℃、負荷:50MPa、試験時間:100時間とする。 - 質量%で、Al:4.0%超8.0%以下、Zn:0.1〜2.0%、Mn:0.01〜2.0%、Ca:0.1〜3.0%を含有し、残部がMg及び不純物からなり、
引抜加工が施されており、
クリープ歪みが0.20%以下であることを特徴とするマグネシウム合金材。
但し、クリープ試験の条件は、試験温度:125℃、負荷:50MPa、試験時間:100時間とする。 - 質量%で、Al:2.0〜8.0%、Zn:0.1〜2.0%、Mn:0.01〜2.0%、Ca:0.1〜3.0%を含有するマグネシウム合金からなる母材を引き抜く工程と、
得られた引抜材に400℃超の温度で熱処理を施す工程とを具えることを特徴とするマグネシウム合金材の製造方法。 - 質量%で、Al:2.0〜8.0%、Zn:0.1〜2.0%、Mn:0.01〜2.0%、Ca:0.1〜3.0%を含有するマグネシウム合金からなる母材を引き抜く工程と、
得られた引抜材に350℃以上の温度で第一熱処理を施す工程と、
第一熱処理が施された熱処理材に150〜250℃の範囲の温度で第二熱処理を施す工程とを具えることを特徴とするマグネシウム合金材の製造方法。
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