JP2011125887A

JP2011125887A - マグネシウム合金チップ用鋳造板およびその製造方法

Info

Publication number: JP2011125887A
Application number: JP2009285439A
Authority: JP
Inventors: Sukenori Nakaura; 祐典中浦; Masayuki Nakamoto; 将之中本; Jo Sugimoto; 丈杉本
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Current assignee: MA Aluminum Corp
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2011-06-30

Abstract

【課題】チップ形状が一定で、その寸法のバラツキが低いマグネシウム合金チップ用鋳造板を提供することを目的とする。
【解決手段】質量％で、Ａ１：３〜１１％、Ｍｎ：０．１〜０．５％を含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなる組成を有し、Ａ１−Ｍｎ化合物の最大サイズが５μｍ未満であるマグネシウム合金チップ用鋳造板。該マグネシウム合金チップ用鋳造板は、上記組成を有するマグネシウム合金を溶解し、それを双ロール法で冷却・圧延して鋳造板にする。生産効率に優れ、寸法バラツキの極めて少ないチップの提供が可能であり、該チップを用いれば、チクソモールディング成形や粉体を圧縮固化させて押出し加工する際に、良好な成形や加工を行える。
【選択図】図１

Description

この発明は、チクソモールディング成形や粉体を圧縮固化させ、それを押出し加工するために用いるのに適したマグネシウム合金チップ用鋳造板およびその製造方法に関するものである。

マグネシウム合金について、チクソモールディング成形や粉体を圧縮固化させそれを押出し加工などする際には、寸法ができるだけ均一なマグネシウム合金チップを用意することが必要になる。従来、マグネシウム合金チップの製造は、鋳造によりインゴットを作製し、それらを切削してチップ化する方法が主である（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−１７８１１０号公報

しかし、上記した製造方法では、その生産性は低く、チップ形状が不均一でその寸法精度のバラツキが大きいといった問題点が挙げられる。
本発明はそれらの問題点を解決し、チップ形状が一定で、その寸法のバラツキが低いチップが得られるマグネシウム合金材チップ用鋳造板の製造方法と、このチップを使用してできるチクソモールディング成形体等の特性に有利なチップ用鋳造板を提供することを目的とする。

すなわち、本発明のマグネシウム合金チップ用鋳造板のうち、第１の本発明は、質量％で、Ａ１：３〜１１％、Ｍｎ：０．１〜０．５％を含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなる組成を有し、Ａ１−Ｍｎ化合物の最大サイズが５μｍ未満であることを特徴とする。

第２の本発明のマグネシウム合金チップ用鋳造板は、前記第１の本発明において、前記組成として、さらに、Ｚｎ：０．１〜２．０％を含有することを特徴とする。

第３の本発明のマグネシウム合金チップ用鋳造板の製造方法は、前記第１または第２の本発明に記載の組成を有するマグネシウム合金を溶解し、それを双ロール法で冷却・圧延して鋳造板にすることを特徴とする。

以下に、本発明で規定する組成等について説明する。下記はいずれも本発明チップを使用してできるチクソモールディング成形材等の特性に有利な組成等を示している。
Ａｌ：３〜１１％
Ａｌは、鋳造性、強度等の機械的性質および耐食性の向上を目的として添加される。ただし、Ａｌ添加量が３％未満では、十分な鋳造性、強度および耐食性が得られない。一方、Ａｌの添加量が１１％を超えると、強度増加は飽和する。また、Ａｌ添加量が６％を超えると圧延工程における加工性が徐々に低下し、１１％を超えると圧延が困難になる。これらの理由によりＡｌの含有量範囲を上記に定める。なお、強度増加の目的では、下限を３％とするのが望ましく、加工性の点から上限を９％とするのが望ましい。

Ｍｎ：０．１〜０．５％
Ｍｎは耐食性を低下させる元素の影響を緩和する効果を有するものであるので、積極的に添加する。すなわち、Ｍｎを添加することによって、耐食性を低下させる不純物元素であるＦｅの影響を緩和することができる。０．１％以上の含有により、この効果を効果的に得ることができる。ただし、０．５％を超えて含有すると製造時に粗大な金属間化合物が生成し、圧延性が悪化するので、Ｍｎの含有量を０．１〜０．５％に定める。

Ｚｎ：０．１〜２．０％
Ｚｎは、Ａｌと同様に、鋳造性と強度等の機械的性質の向上に寄与するので、所望により含有させる。０．１％以上の含有により、この効果を得ることができる。一方、Ｚｎの添加量が２．０％を超えると、鋳造性が低下するので上限を２．０％とする。なお、Ｚｎを積極的に含有させない場合でも、０．１％未満を不純物として含み得る。

Ａｌ−Ｍｎ化合物：最大サイズ５μｍ未満
最大サイズ５μｍ以上のＡｌ−Ｍｎ化合物が形成されていると、チクソや粉末固化した材料では、それら化合物が、そのままのサイズでミクロ組織中に存在する。その場合、最終製品を表面処理した場合、その上に皮膜が形成されず、耐食性が悪化する。サイズが５μｍ未満であれば、周囲の皮膜に被覆され、耐食性が良好になる。また温間プレス成形時に割れの起点になりやすいため、Ａｌ−Ｍｎ化合物の最大サイズを５μｍ未満に規制するのが望ましい。好適には３μｍ未満が望ましい。なお、Ａｌ−Ｍｎ化合物のサイズは、光学顕微鏡での板厚方向断面部のミクロ組織観察により評価することができる。

以上説明したように、本発明の本発明のマグネシウム合金チップ用鋳造板は、質量％で、Ａｌ：３〜１１％、Ｍｎ：０．１〜０．５％を含有し、さらに所望により、Ｚｎ：０．１〜２．０％を含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなる組成を有するので、このチップを使用したチクソモールディング成形体等の特性が向上する効果がある。
また、本発明のマグネシウム合金チップ用鋳造板の製造方法は、前記組成を有するマグネシウム合金を溶解し、それを双ロール法で冷却・圧延して鋳造板にするので、生産性が高く、双ロール時の鋳造スピードの制御で板厚方向の変量も可能である。従って、生産効率に優れ、且つ、寸法バラツキの極めて少ないチップの提供が可能である。寸法のバラツキが小さいチップを用いれば、チクソモールド成形機のチップのハンドリング性が向上して、ショット間における射出量のバラツキを低くできる。

本発明の一実施形態に用いる製造装置の概略を示す図である。

以下に、本発明の一実施形態を説明する。
質量％で、Ａｌ：３〜１１％、Ｍｎ：０．１〜０．５％を含有し、さらに所望により、Ｚｎ：０．１〜２．０％を含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなる組成を有するマグネシウム合金を用意する。
該マグネシウム合金を用いて好適には双ロール法でマグネシウム合金チップ用鋳造板を製造する。
該製造方法では、所定のマグネシウム合金を不活性ガス雰囲気中のマグネシウム専用炉で溶解し、それを連続鋳造圧延機に移湯し、図１に示す双ロール１、２を用いた双ロール法により、マグネシウム合金鋳造板３を作製する工程を有する。その後、例えば、マグネシウム合金鋳造板３をパンチ打ち抜き機４でパンチしてチップを製造する。

パンチに際しては、パンチ形状により、例えば、３ｍｍ〜１５ｍｍのチップの大きさを選択でき、打ち抜き形状もパンチ形状により決定することができる。打ち抜き用のパンチ打ち抜き機４としては、鋳造板板幅方向に１個以上並列に配置され、１回の打ち抜きで１個以上のチップの形成が可能なものが好適である。
得られたマグネシウム合金チップ５は、寸法のバラツキが小さく、チクソモールディング成形や粉体を圧縮固化させて押出し加工などする際に、良好な成形や加工を行うことができる。

表１に示す成分（残部がＭｇと不可避不純物）を有するマグネシウム合金を用意し、本願発明法と、通常のスラブから面削する方法でチップを製造した。
そして、押出加工材３ｍｍ厚×１５０ｍｍ幅を作製し、耐食性を評価した。
耐食性の評価では５％ＮａＣｌ溶液による２４時間の塩水噴霧試験を行った。
また、押出加工材にリン酸マンガンカルシウムの皮膜を２００〜５００ｎｍ形成する化成処理を行った後、塗装処理を行い、塩水噴霧試験２４０時間後の腐食減量より求めた腐食速度で評価を実施し、最大糸さび長さを測定した。

１双ロール
２双ロール
３マグネシウム合金鋳造板
４パンチ打ち抜き機
５マグネシウム合金チップ

Claims

質量％で、Ａ１：３〜１１％、Ｍｎ：０．１〜０．５％を含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなる組成を有し、Ａ１−Ｍｎ化合物の最大サイズが５μｍ未満であることを特徴とするマグネシウム合金チップ用鋳造板。
前記組成として、さらに、Ｚｎ：０．１〜２．０％を含有することを特徴とする請求項１記載のマグネシウム合金チップ用鋳造板。
請求項１または２に記載の組成を有するマグネシウム合金を溶解し、それを双ロール法で冷却・圧延して鋳造板にする、マグネシウム合金チップ用鋳造板の製造方法。