JP2663352B2 - 高強度亜鉛合金 - Google Patents
高強度亜鉛合金Info
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- JP2663352B2 JP2663352B2 JP63124782A JP12478288A JP2663352B2 JP 2663352 B2 JP2663352 B2 JP 2663352B2 JP 63124782 A JP63124782 A JP 63124782A JP 12478288 A JP12478288 A JP 12478288A JP 2663352 B2 JP2663352 B2 JP 2663352B2
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- zinc alloy
- zinc
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラスチック射出成形用あるいはプレス成形
用の簡易金型材料として好適な高強度亜鉛合金に関す
る。
用の簡易金型材料として好適な高強度亜鉛合金に関す
る。
一般にプラスチック射出成形品やプレス成形品の量産
品をつくる場合、高級鋼を素材として切削を主体とした
加工によってつくられる本型と呼ばれる量産用金型が用
いられるが、試作品または例えば５千個以下の少量製品
については、通常、型製作期間が短く、製作費用も少な
い簡易型が用いられる。このような簡易型は亜鉛合金や
低融点合金の鋳造あるいは樹脂の注型によってつくられ
ることが多いが、その中でも亜鉛合金は鋳鉄に近い強度
を持つと共に鋳造が容易で転写性がよく、加工性にも優
れている等の特色があって、代表的な簡易型材料として
扱われている。現在、簡易型用亜鉛合金としてはアルミ
ニウム約４％，銅約3.5％，マグネシウム約0.04％及び
残部亜鉛の合金でZAMAK＃2,Kirksite等の名称で呼ばれ
ている合金がそのうちの代表的なものとして用いられて
いる。
品をつくる場合、高級鋼を素材として切削を主体とした
加工によってつくられる本型と呼ばれる量産用金型が用
いられるが、試作品または例えば５千個以下の少量製品
については、通常、型製作期間が短く、製作費用も少な
い簡易型が用いられる。このような簡易型は亜鉛合金や
低融点合金の鋳造あるいは樹脂の注型によってつくられ
ることが多いが、その中でも亜鉛合金は鋳鉄に近い強度
を持つと共に鋳造が容易で転写性がよく、加工性にも優
れている等の特色があって、代表的な簡易型材料として
扱われている。現在、簡易型用亜鉛合金としてはアルミ
ニウム約４％，銅約3.5％，マグネシウム約0.04％及び
残部亜鉛の合金でZAMAK＃2,Kirksite等の名称で呼ばれ
ている合金がそのうちの代表的なものとして用いられて
いる。
ところで、最近、自動車等製品の多様化を求めるユー
ザ志向が強まってきており、それに伴って部品について
も例えば数万個単位の多品種少量生産の必要性が増大し
ている。しかし、通常十万個程度以上のショット数に耐
える本型では金型のコストが高すぎるため経済性に問題
があり、代わりに簡易型の利用で対処しようとする動き
が著しくなってきている。
ザ志向が強まってきており、それに伴って部品について
も例えば数万個単位の多品種少量生産の必要性が増大し
ている。しかし、通常十万個程度以上のショット数に耐
える本型では金型のコストが高すぎるため経済性に問題
があり、代わりに簡易型の利用で対処しようとする動き
が著しくなってきている。
しかしながら、前記ZAMAK＃２合金では、砂型鋳造試
験片でビッカース硬さが90〜100、引張り強さが20〜25k
g/mm2程度しかなく、この材料でつくった金型は、通常
のプラスチック射出成形に使用すると、千個程度のショ
ット数で摩耗のためバリが発生するなどで使用に耐えな
くなることが多い。このため、この合金にチタニウムや
ベリリウムを添加した材料や銅を増量した材料（特公昭
37−18609号公報，特公昭48−20967号公報）を簡易型用
に利用しようとする動きもあるが、依然として強度不足
あるいは鋳造性不良の問題を残している。換言すれば、
鋳造法でつくることのできる簡易型用の材料として従来
の亜鉛合金に代わり得る強力な材料が依然として求めら
れている。
験片でビッカース硬さが90〜100、引張り強さが20〜25k
g/mm2程度しかなく、この材料でつくった金型は、通常
のプラスチック射出成形に使用すると、千個程度のショ
ット数で摩耗のためバリが発生するなどで使用に耐えな
くなることが多い。このため、この合金にチタニウムや
ベリリウムを添加した材料や銅を増量した材料（特公昭
37−18609号公報，特公昭48−20967号公報）を簡易型用
に利用しようとする動きもあるが、依然として強度不足
あるいは鋳造性不良の問題を残している。換言すれば、
鋳造法でつくることのできる簡易型用の材料として従来
の亜鉛合金に代わり得る強力な材料が依然として求めら
れている。
このような状況に鑑み、本発明はプラスチック射出成
形やプレス成形による少量本格生産品のための新たなる
鋳造による簡易型用の高強度亜鉛合金材料を提供するこ
とを目的とするものである。
形やプレス成形による少量本格生産品のための新たなる
鋳造による簡易型用の高強度亜鉛合金材料を提供するこ
とを目的とするものである。
以上の目的を達成するために、本発明は、アルミニウ
ム３〜11％，銅５〜13％，マグネシウム0.02〜0.5％，
チタニウム0.1〜1.5％，ほう素0.03〜0.5％及びベリリ
ウム0.01〜0.1％を含み、残部が実質的に亜鉛よりなる
高強度亜鉛合金を、また、アルミニウム３〜11％，銅５
〜13％，マグネシウム0.02〜0.5％，チタニウム0.1〜1.
5％，ほう素0.03〜0.5％及びマンガン0.1〜2.0％を含
み、残部が実質的に亜鉛よりなる高強度亜鉛合金を提案
しようとするものである。
ム３〜11％，銅５〜13％，マグネシウム0.02〜0.5％，
チタニウム0.1〜1.5％，ほう素0.03〜0.5％及びベリリ
ウム0.01〜0.1％を含み、残部が実質的に亜鉛よりなる
高強度亜鉛合金を、また、アルミニウム３〜11％，銅５
〜13％，マグネシウム0.02〜0.5％，チタニウム0.1〜1.
5％，ほう素0.03〜0.5％及びマンガン0.1〜2.0％を含
み、残部が実質的に亜鉛よりなる高強度亜鉛合金を提案
しようとするものである。
本発明の合金は従来の型用亜鉛合金即ちKAMAK＃２よ
りもかに高い硬さ従って高い耐磨耗性及び大きい引張り
強さを有している。即ち、砂型鋳造試験片でビッカース
硬さ130〜160を有し、同時に、引張り強さは20〜30kg/m
m2を有している。
りもかに高い硬さ従って高い耐磨耗性及び大きい引張り
強さを有している。即ち、砂型鋳造試験片でビッカース
硬さ130〜160を有し、同時に、引張り強さは20〜30kg/m
m2を有している。
本発明合金の合金組成において、アルミニウムは３％
を下回ると硬さ等強度が不足し、また鋳造性も悪い。11
％を上回ると鋳造性が悪くなり、伸びや衝撃値が低下し
て脆くなる。銅は５％を下回ると硬さを向上させない
し、13％を越えてもそれ程硬さを向上させないし、却っ
て鋳造性を阻害する。マグネシウムは結晶を細かくして
強度を向上させ、また不純物による粒間腐食を防止する
作用があるが、0.02％以下では効果がなく、0.5％を越
えると鋳造性及び靭性を阻害する。
を下回ると硬さ等強度が不足し、また鋳造性も悪い。11
％を上回ると鋳造性が悪くなり、伸びや衝撃値が低下し
て脆くなる。銅は５％を下回ると硬さを向上させない
し、13％を越えてもそれ程硬さを向上させないし、却っ
て鋳造性を阻害する。マグネシウムは結晶を細かくして
強度を向上させ、また不純物による粒間腐食を防止する
作用があるが、0.02％以下では効果がなく、0.5％を越
えると鋳造性及び靭性を阻害する。
ほう素はチタニウムとの顕著な相乗効果により、靭性
及び鋳造性を阻害することなく、硬さを向上させる。し
かし、ほう素は0.03％そしてチタニウムは0.1％を下回
ると効果がなく、またほう素は0.5％そしてチタニウム
は1.5％を上回ると合金化が難しくなる。
及び鋳造性を阻害することなく、硬さを向上させる。し
かし、ほう素は0.03％そしてチタニウムは0.1％を下回
ると効果がなく、またほう素は0.5％そしてチタニウム
は1.5％を上回ると合金化が難しくなる。
以上のような成分に加えられるベリリウムは、ほう素
との共存状態において、さらに硬さを向上させる効果が
あり、特に、0.01％以上が好ましく、0.1％を上回って
もそれほどの効果が見られない。マンガンのほう素との
共存による強度上昇の効果は顕著であり、0.1％付近か
ら硬さの上昇が認められる。ただし、2.0％を上回って
も添加量に見合う程の改善が見られないので不経済であ
る。
との共存状態において、さらに硬さを向上させる効果が
あり、特に、0.01％以上が好ましく、0.1％を上回って
もそれほどの効果が見られない。マンガンのほう素との
共存による強度上昇の効果は顕著であり、0.1％付近か
ら硬さの上昇が認められる。ただし、2.0％を上回って
も添加量に見合う程の改善が見られないので不経済であ
る。
以下、本発明の実施例を述べる。
本発明の特許請求の範囲内の合金及び比較例としての
範囲外の比較合金を溶製し、砂型閉鎖鋳型を用いて鋳造
した試験片について、それぞれ引張り強さ及びビッカー
ス硬さを測定した。なお、原料亜鉛としては純度99.997
％以上の最純亜鉛を用いている。その結果を第１表に示
す。
範囲外の比較合金を溶製し、砂型閉鎖鋳型を用いて鋳造
した試験片について、それぞれ引張り強さ及びビッカー
ス硬さを測定した。なお、原料亜鉛としては純度99.997
％以上の最純亜鉛を用いている。その結果を第１表に示
す。
以上のように、本発明の合金は、ビッカース硬さで13
0〜160、引張り強さで20〜30kg/mm2の値を示したが、発
明範囲外の組成の合金はいずれもそれらの数値を満足し
なかった。
0〜160、引張り強さで20〜30kg/mm2の値を示したが、発
明範囲外の組成の合金はいずれもそれらの数値を満足し
なかった。
〔発明の効果〕 以上のように、本発明の合金によれば、鋳造性を損な
うことなく、硬さは砂型鋳造品でビッカース硬さ130以
上で耐磨耗性が高く、且つ、引張り強さの大きい簡易型
用の鋳造合金が得られる。
うことなく、硬さは砂型鋳造品でビッカース硬さ130以
上で耐磨耗性が高く、且つ、引張り強さの大きい簡易型
用の鋳造合金が得られる。
Claims (2)
- 【請求項１】アルミニウム３〜11％，銅５〜13％，マグ
ネシウム0.02〜0.5％，チタニウム0.1〜1.5％，ほう素
0.03〜0.5％及びベリリウム0.01〜0.1％を含み、残部が
実質的に亜鉛よりなることを特徴とする高強度亜鉛合
金。 - 【請求項２】アルミニウム３〜11％，銅５〜13％，マグ
ネシウム0.02〜0.5％，チタニウム0.1〜1.5％，ほう素
0.03〜0.5％及びマンガン0.1〜2.0％を含み、残部が実
質的に亜鉛よりなることを特徴とする高強度亜鉛合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63124782A JP2663352B2 (ja) | 1988-05-21 | 1988-05-21 | 高強度亜鉛合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63124782A JP2663352B2 (ja) | 1988-05-21 | 1988-05-21 | 高強度亜鉛合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294837A JPH01294837A (ja) | 1989-11-28 |
| JP2663352B2 true JP2663352B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=14893984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63124782A Expired - Fee Related JP2663352B2 (ja) | 1988-05-21 | 1988-05-21 | 高強度亜鉛合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2663352B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2228983A1 (en) * | 1997-04-07 | 1998-10-07 | General Motors Corporation | Improved zinc base alloys containing titanium |
| US5945066A (en) * | 1997-11-20 | 1999-08-31 | Griffin; James D. | Zinc-copper based alloy and castings made therefrom |
| KR101910868B1 (ko) * | 2017-02-28 | 2018-10-23 | 창원대학교 산학협력단 | 방향성 결정립을 갖는 아연-알루미늄 합금 및 그 제조방법 |
| JP2021042419A (ja) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 日本電産株式会社 | 亜鉛合金及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165740A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Sekisui Chem Co Ltd | 亜鉛基合金 |
-
1988
- 1988-05-21 JP JP63124782A patent/JP2663352B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165740A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Sekisui Chem Co Ltd | 亜鉛基合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01294837A (ja) | 1989-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |