JP7379675B2 - ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金およびその製造方法 - Google Patents
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Description
La 3.1wt%~5.0wt%、
Al 1.5wt%~3.0wt%、
Zn 0.1wt%~0.5wt%、
Mn 0.1wt%~0.5wt%、残部はMgおよび不可避的不純物元素であり、
前記Alの質量含有量と前記Laの質量含有量との比が1:1.4~1:2.5である。
(2)Al塊、Zn塊、Mg-Mn中間合金塊を加え、完全に溶解するまで保温する、
(3)Mg-La中間合金塊を加え、完全に溶解するまで保温し、金属溶湯を得る、
(4)前記金属溶湯を溶解状態に保持して、攪拌し、精錬剤を加え、前記金属溶湯の表面に鏡面光沢が出現したら攪拌を停止する、
(5)スラグ形成剤を加え、静置した後、除滓する、
(6)除滓した前記金属溶湯をダイカスト鋳造金型に鋳込んでダイカスト鋳造し、前記ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金を得る。
Al 1.5wt%~3.0wt%、
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Mn 0.1wt%~0.5wt%、残部はMgおよび不可避的不純物元素であり、
前記Alの質量含有量と前記Laの質量含有量との比は1:1.4~1:2.5である。
(2)Al塊、Zn塊、Mg-Mn中間合金塊を加え、完全に溶解するまで保温する、
(3)Mg-La中間合金塊を加え、完全に溶解するまで保温して、金属溶湯を得る、
(4)前記金属溶湯を溶解状態に保持して、攪拌し、精錬剤を加え、前記金属溶湯の表面に鏡面光沢が出現したら攪拌を停止する、
(5)スラグ形成剤を加え、静置した後、除滓する、
(6)除滓した前記金属溶湯をダイカスト鋳造金型に鋳込んでダイカスト鋳造し、前記ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金を得る。
[実施例1]
本実施例は、ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金(Mg-4La-2.5Al-0.2Zn-0.1Mn)およびその製造方法に関し、本実施例のダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金の成分は、4wt%のLa、2.5wt%のAl、0.2wt%のZn、0.1wt%のMn、残部のMgおよび不可避的不純物である。前記製造方法は、下記ステップを含む。
(1)純マグネシウム塊を全て溶解炉のるつぼに入れ、保護ガスのSF6とN2の混合ガスを通入し、720℃に昇温して、マグネシウム塊を全て溶解させる、
(2)マグネシウム塊が全て溶解したら、マグネシウム溶湯の温度を700℃に制御し、予熱した純アルミニウム塊、純亜鉛塊、Mg-Mn中間合金塊を順次加え、完全に溶解するまで保温する、
(3)予熱したMg-La中間合金塊をさらに加え、完全に溶解するまで保温する、
(4)次に溶湯温度を720℃に保持して、マグネシウム合金専用の精錬剤を加え、添加量は溶融体全重量の約2wt%とし、秩序立ててかき混ぜ、表面に鏡面光沢が出現したら攪拌を停止する、
(5)精錬完了後780℃に昇温し、スラグ形成剤を加え、15分間静置し、溶湯のスラグを十分に形成させ、次に除滓する。
除滓した金属溶湯を適切な鋳込温度に調整し、十分に予熱したダイカスト鋳造金型内に鋳込んでダイカスト鋳造し、マグネシウム合金ダイカスト鋳造品を得る。ICP検出を行ったところ、その成分はMg-4La-2.5Al-0.2Zn-0.1Mnであった。
[実施例2]
本実施例は、ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金(Mg-4La-2Al-0.2Zn-0.2Mn)およびその製造方法に関し、本実施例におけるダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金の成分は、4wt%のLa、2wt%のAl、0.2wt%のZn、0.2wt%のMn、残部はMgおよび不可避的不純物である。前記製造方法は、下記ステップを含む。
(1)純マグネシウム塊を全て溶解炉のるつぼに入れ、保護ガスのSF6とN2の混合ガスを通入し、720℃に昇温して、マグネシウム塊を全て溶解させる、
(2)マグネシウム塊が全て溶解したら、マグネシウム溶湯の温度を700℃に制御し、予熱した純アルミニウム塊、純亜鉛塊、Mg-Mn中間合金塊を順次加え、完全に溶解するまで保温する、
(3)予熱したMg-La中間合金塊をさらに加え、完全に溶解するまで保温する、
(4)次に溶湯温度を720℃に保持して、マグネシウム合金専用の精錬剤を加え、添加量は溶融体全重量の約1wt%とし、秩序立ててかき混ぜ、表面に鏡面光沢が出現したら攪拌を停止する、
(5)精錬完了後760℃に昇温し、スラグ形成剤を加え、15分間静置し、溶湯のスラグを十分に形成させ、次に除滓する。
除滓した金属溶湯を適切な鋳込温度に調整し、十分に予熱したダイカスト鋳造金型内に鋳込んでダイカスト鋳造し、マグネシウム合金ダイカスト鋳造品を得る。ICP検出を行ったところ、その成分はMg-4La-2Al-0.2Zn-0.2Mnであった。
[実施例3]
本実施例は、ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金(Mg-3.1La-1.5Al-0.1Zn-0.5Mn)およびその製造方法に関し、本実施例におけるダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金の成分は、3.1wt%のLa、1.5wt%のAl、0.1wt%のZn、0.5wt%のMn、残部はMgおよび不可避的不純物である。前記製造方法は、下記ステップを含む。
(1)純マグネシウム塊を全て溶解炉のるつぼに入れ、保護ガスのSF6とN2の混合ガスを通入し、720℃に昇温して、マグネシウム塊を全て溶解させる、
(2)マグネシウム塊が全て溶解したら、マグネシウム溶湯の温度を700℃に制御し、予熱した純アルミニウム塊、純亜鉛塊、Mg-Mn中間合金塊を順次加え、完全に溶解するまで保温する、
(3)予熱したMg-La中間合金塊をさらに加え、完全に溶解するまで保温する、
(4)次に溶湯温度を720℃に保持して、マグネシウム合金専用の精錬剤を加え、添加量は溶融体全重量の約1.5wt%とし、秩序立ててかき混ぜ、表面に鏡面光沢が出現したら攪拌を停止する、
(5)精錬完了後770℃に昇温し、スラグ形成剤を加え、15分間静置し、溶湯のスラグを十分に形成させ、次に除滓する。
除滓した金属溶湯を適切な鋳込温度に調整し、十分に予熱したダイカスト鋳造金型内に鋳込んでダイカスト鋳造し、マグネシウム合金ダイカスト鋳造品を得る。ICP検出を行ったところ、その成分はMg-3.1La-1.5Al-0.1Zn-0.5Mnであった。
[実施例4]
本実施例は、ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金(Mg-5La-2Al-0.5Zn-0.3Mn)およびその製造方法に関し、本実施例におけるダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金の成分は、5wt%のLa、2wt%のAl、0.5wt%のZn、0.3wt%のMn、残部はMgおよび不可避的不純物である。前記製造方法は、下記ステップを含む。
(1)純マグネシウム塊を全て溶解炉のるつぼに入れ、保護ガスのSF6とN2の混合ガスを通入し、720℃に昇温して、マグネシウム塊を全て溶解させる、
(2)マグネシウム塊が全て溶解したら、マグネシウム溶湯の温度を700℃に制御し、予熱した純アルミニウム塊、純亜鉛塊、Mg-Mn中間合金塊を順次加え、完全に溶解するまで保温する、
(3)予熱したMg-La中間合金塊をさらに加え、完全に溶解するまで保温する、
(4)次に溶湯温度を720℃に保持して、マグネシウム合金専用の精錬剤を加え、添加量は溶融体全重量の約2wt%とし、秩序立ててかき混ぜ、表面に鏡面光沢が出現したら攪拌を停止する、
(5)精錬完了後760℃に昇温し、スラグ形成剤を加え、15分間静置し、溶湯のスラグを十分に形成させ、次に除滓する。
除滓した金属溶湯を適切な鋳込温度に調整し、十分に予熱したダイカスト鋳造金型内に鋳込んでダイカスト鋳造し、マグネシウム合金ダイカスト鋳造品を得る。ICP検出を行ったところ、その成分はMg-5La-2Al-0.5Zn-0.3Mnであった。
[実施例5]
本実施例は、ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金(Mg-4.2La-3Al-0.3Zn-0.2Mn)およびその製造方法に関し、本実施例におけるダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金の成分は、4.2wt%のLa、3wt%のAl、0.3wt%のZn、0.2wt%のMn、残部はMgおよび不可避的不純物である。前記製造方法は、下記ステップを含む。
(1)純マグネシウム塊を全て溶解炉のるつぼに入れ、保護ガスのSF6とN2の混合ガスを通入し、720℃に昇温して、マグネシウム塊を全て溶解させる、
(2)マグネシウム塊が全て溶解したら、マグネシウム溶湯の温度を700℃に制御し、予熱した純アルミニウム塊、純亜鉛塊、Mg-Mn中間合金塊を順次加え、完全に溶解するまで保温する、
(3)予熱したMg-La中間合金塊をさらに加え、完全に溶解するまで保温する、
(4)次に溶湯温度を720℃に保持して、マグネシウム合金専用の精錬剤を加え、添加量は溶融体全重量の約2wt%とし、秩序立ててかき混ぜ、表面に鏡面光沢が出現したら攪拌を停止する、
(5)精錬完了後760℃に昇温し、スラグ形成剤を加え、15分間静置し、溶湯のスラグを十分に形成させ、次に除滓する。
除滓した金属溶湯を適切な鋳込温度に調整し、十分に予熱したダイカスト鋳造金型内に鋳込んでダイカスト鋳造し、マグネシウム合金ダイカスト鋳造品を得る。ICP検出を行ったところ、その成分はMg-4.2La-3Al-0.3Zn-0.2Mnであった。
[比較例1]
本比較例は、ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金(Mg-4La-2.5Al-0.1Mn)およびその製造方法に関し、本比較例におけるダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金の成分は、4wt%のLa、2.5wt%のAl、0.1wt%のMn、残部はMgおよび不可避的不純物である。前記製造方法は、下記ステップを含む。
(1)純マグネシウム塊を全て溶解炉のるつぼに入れ、保護ガスのSF6とN2の混合ガスを通入し、720℃に昇温して、マグネシウム塊を全て溶解させる、
(2)マグネシウム塊が全て溶解したら、マグネシウム溶湯温度を720℃に制御し、予熱した純Al塊、Mg-Mn中間合金塊を順次加え、完全に溶解するまで保温する、
(3)予熱したMg-La中間合金塊をさらに加え、完全に溶解するまで保温する、
(4)次に溶湯温度を720℃に保持して、マグネシウム合金専用の精錬剤を加え、添加量は金属溶湯全重量の約1wt%とし、秩序立ててかき混ぜ、表面に鏡面光沢が出現したら攪拌を停止する、
(5)精錬完了後760℃に昇温し、スラグ形成剤を加え、15分間静置し、溶湯のスラグを十分に形成させ、次に除滓する。
除滓した金属溶湯を適切な鋳込温度に調整し、十分に予熱したダイカスト鋳造金型内に鋳込んでダイカスト鋳造し、マグネシウム合金ダイカスト鋳造品を得る。ICP検出を行ったところ、その成分はMg-4La-2.5Al-0.1Mnであった。
[比較例2]
本比較例は、ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金(Mg-4La-0.5Zn-0.2Mn)およびその製造方法に関し、本比較例におけるダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金の成分は、4wt%のLa、0.5wt%のZn、0.2wt%のMn、残部はMgおよび不可避的不純物である。前記製造方法は、下記ステップを含む。
(1)純マグネシウム塊を全て溶解炉のるつぼに入れ、保護ガスのSF6とN2の混合ガスを通入し、720℃に昇温して、マグネシウム塊を全て溶解させる、
(2)マグネシウム塊が全て溶解したら、マグネシウム溶湯の温度を700℃に制御し、予熱した純アルミニウム塊、純亜鉛塊、Mg-Mn中間合金塊を順次加え、完全に溶解するまで保温する、
(3)予熱したMg-La中間合金塊をさらに加え、完全に溶解するまで保温する、
(4)次に溶湯温度を720℃に保持して、マグネシウム合金専用の精錬剤を加え、添加量は溶融体全重量の約2wt%とし、秩序立ててかき混ぜ、表面に鏡面光沢が出現したら攪拌を停止する。
除滓した金属溶湯を適切な鋳込温度に調整し、十分に予熱したダイカスト鋳造金型内に鋳込んでダイカスト鋳造し、マグネシウム合金ダイカスト鋳造品を得る。ICP検出を行ったところ、その成分はMg-4La-0.5Zn-0.2Mnであった。
Claims (10)
- ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金であって、
その成分含有量は、
Laが3.1wt%~5.0wt%、
Alが1.5wt%~3.0wt%、
Znが0.1wt%~0.5wt%、
Mnが0.1wt%~0.5wt%、残部がMgおよび不可避的不純物元素であり、
前記Alの質量含有量と前記Laの質量含有量との比が1:1.4~1:2.5である
ことを特徴とするダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金。 - 前記Alの質量含有量と前記Laの質量含有量との比は1:1.4~1:2である
ことを特徴とする請求項1に記載のダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金。 - 前記Laの含有量は3.1wt%~4.0wt%である
ことを特徴とする請求項1に記載のダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金。 - 前記Alの含有量は1.5wt%~3.0wt%である
ことを特徴とする請求項1に記載のダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金。 - 前記ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金は、マグネシウム合金基体および析出される第2相を含み、前記第2相はAl11La3である
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載のダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金の製造方法であって、
(1)マグネシウム塊をるつぼに入れ、保護ガスを通入し、マグネシウム塊を全て溶解させる、
(2)Al塊、Zn塊、Mg-Mn中間合金塊を加え、完全に溶解するまで保温する、
(3)Mg-La中間合金塊を加え、完全に溶解するまで保温し、金属溶湯を得る、
(4)前記金属溶湯を溶解状態に保持して、攪拌し、精錬剤を加え、前記金属溶湯の表面に鏡面光沢が出現したら攪拌を停止する、
(5)スラグ形成剤を加え、静置した後、除滓する、
(6)除滓した前記金属溶湯をダイカスト鋳造金型に鋳込んでダイカスト鋳造し、前記ダイカスト鋳造可能な高熱伝導性マグネシウム合金を得る、
ステップを含むことを特徴とする前記製造方法。 - ステップ(1)において、前記保護ガスはSF6とN2の混合ガスである
ことを特徴とする請求項6に記載の製造方法。 - ステップ(2)において、温度は700℃~720℃に保持する
ことを特徴とする請求項6に記載の製造方法。 - ステップ(4)において、精錬剤の添加量は前記金属溶湯全質量の1%~2%である
ことを特徴とする請求項6に記載の製造方法。 - ステップ(5)において、前記金属溶湯の温度を760℃~780℃に昇温後に前記スラグ形成剤を添加する
ことを特徴とする請求項6に記載の製造方法。
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