JPH03140427A - マグネシウム系焼結複合材料の製造方法 - Google Patents
マグネシウム系焼結複合材料の製造方法Info
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
日既要〕
マグネシウム系焼結複合材料の製造方法に関し、機械的
強度を向上することを目的とし、強化物質として硼素あ
るいは硼素化合物を使用するマグ２シウム系焼結複合材
料の製造において、前記強化物質の粉末に予め真空熱処
理１施した後、マグネシウム合金粉末に混合し、圧粉成
形した成形体を焼結することを特徴としてマグネシウム
系焼結複合材料の製造方法を構成する。
強度を向上することを目的とし、強化物質として硼素あ
るいは硼素化合物を使用するマグ２シウム系焼結複合材
料の製造において、前記強化物質の粉末に予め真空熱処
理１施した後、マグネシウム合金粉末に混合し、圧粉成
形した成形体を焼結することを特徴としてマグネシウム
系焼結複合材料の製造方法を構成する。
本発明は機械的強度を向上したマグネシウム（Ｍｇ）系
焼結複合材料の製造方法に関する。
焼結複合材料の製造方法に関する。
大量の情報を迅速に処理する必要から情報処理装置の進
歩は著しいが、これに付属する入出力機器の中には迅速
な機械的動作を必要とする機器がある。
歩は著しいが、これに付属する入出力機器の中には迅速
な機械的動作を必要とする機器がある。
例えば磁気ディスク装置において、磁気ヘッドはアドレ
ス信号を受けると指定位置に急速に移動する必要があり
、そのためには磁気ヘッドを搭載するアームは軽量で且
つ変形しにくい材料、すなわち比重が小でヤング率の大
きな材料で形成されていることが必要である。
ス信号を受けると指定位置に急速に移動する必要があり
、そのためには磁気ヘッドを搭載するアームは軽量で且
つ変形しにくい材料、すなわち比重が小でヤング率の大
きな材料で形成されていることが必要である。
また、高速プリンタのヘッドについても同様であって、
速やかに移動できることが必須要件である。
速やかに移動できることが必須要件である。
本発明はこのような用途に使用する成形体の製遣方法に
関するものである。
関するものである。
磁気ディスク装置のアームなど、比重が小で、ヤング率
の大きなことが必要な成形体に対してはＭｇ系複合材料
が使用される。
の大きなことが必要な成形体に対してはＭｇ系複合材料
が使用される。
すなわち、Ｍｇは比重が１．７４と実用金属の中では最
も軽い材料であり、軽量の目的には適しているが、ヤン
グ率は０．４２Ｘ１０’ Ｋｇｆ／ｍ”と小さイノテこ
れを更に大きくする必要がある。
も軽い材料であり、軽量の目的には適しているが、ヤン
グ率は０．４２Ｘ１０’ Ｋｇｆ／ｍ”と小さイノテこ
れを更に大きくする必要がある。
そこで、Ｍｇにアルミニウム（Ａｌ）を３〜１２％の範
囲に添加してＭｇ−ＡＮ合金の形にしてヤング率を向上
している。
囲に添加してＭｇ−ＡＮ合金の形にしてヤング率を向上
している。
また、更に機械的強度を向上するために、このＭｇを主
体とする合金に比重が比較的小でヤング率の大きな材料
を強化物質（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ）として混合
し、複合材料の形にして使用されており、これにより比
重が小でヤング率の大きな材料が実現されている。
体とする合金に比重が比較的小でヤング率の大きな材料
を強化物質（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ）として混合
し、複合材料の形にして使用されており、これにより比
重が小でヤング率の大きな材料が実現されている。
こ−で、ｌが合金元素として用いられる理由は比重が２
．６９と小さく、また強化物質とのなじみが良いことに
よる。
．６９と小さく、また強化物質とのなじみが良いことに
よる。
さて、従来よりＭｇに対する強化物質としては硼素（Ｂ
）、炭化硅素（ＳｉＣ）、カーボン（Ｃ）などが使われ
ているが、Ｂが最も優れている。
）、炭化硅素（ＳｉＣ）、カーボン（Ｃ）などが使われ
ているが、Ｂが最も優れている。
この理由はヤング率と比重との兼ね合いであって、Ｂの
ヤング率は４ ＸＩＯ’ Ｋｇｆ／鵬２と大きく、一方
比重は２．４６ ｇ／ｃｃと小であり、またＭｇと反応
しにくいことによる。
ヤング率は４ ＸＩＯ’ Ｋｇｆ／鵬２と大きく、一方
比重は２．４６ ｇ／ｃｃと小であり、またＭｇと反応
しにくいことによる。
以上のことから強化物質としてＢが用いられているが、
コスト低減の見地から、この合金である炭化硼素（８４
Ｇ）も使用されている。
コスト低減の見地から、この合金である炭化硼素（８４
Ｇ）も使用されている。
このようなりまたはＢ、Ｃを強化物質とするＭｇ系複合
材料については実用化が進められているが、機器の性能
の向上についての要望は止むところはなく、引張り強さ
など機械的性質の向上が求められている。
材料については実用化が進められているが、機器の性能
の向上についての要望は止むところはなく、引張り強さ
など機械的性質の向上が求められている。
（発明が解決しようとする課題〕
以上記したように、Ｂまたは８４Ｃを強化物質とするＭ
ｇ系複合材料は比重が小でヤング率が高いために、迅速
な機械的動作を必要とする構成部材として適しているが
、引張り強さなど、機械的性能の一層の向上が課題であ
る。
ｇ系複合材料は比重が小でヤング率が高いために、迅速
な機械的動作を必要とする構成部材として適しているが
、引張り強さなど、機械的性能の一層の向上が課題であ
る。
（課題を解決するための手段）
上記の課題は強化物質としてＢまたは８４Ｇを使用する
Ｍｇ系焼結複合材料の製造において、強化物質の粉末に
予め真空熱処理を施した後、Ｍｇ合金粉末に混合し、圧
粉成形した成形体を焼結することを特徴としてＭｇ系焼
結複合材料の製造方法を構成することにより解決するこ
とができる。
Ｍｇ系焼結複合材料の製造において、強化物質の粉末に
予め真空熱処理を施した後、Ｍｇ合金粉末に混合し、圧
粉成形した成形体を焼結することを特徴としてＭｇ系焼
結複合材料の製造方法を構成することにより解決するこ
とができる。
発明者はＭ、系焼結複合材料の性能を向上する対策とし
て強化物質に着目した。
て強化物質に着目した。
そして、Ｂおよび８４Ｃについて調査し、研究した結果
、これらの材料には不純物としてナトリウム（Ｎａ）
、鉛（Ｐｂ） 、 ｔ！Ｊ （Ｓｎ） 、ビスマス（旧
）などが含まれているが、この内で０．１−０．５％の
範囲で含まれているＮａ成分が特にＭｇ成形体の強度を
低下させていることが判った。
、これらの材料には不純物としてナトリウム（Ｎａ）
、鉛（Ｐｂ） 、 ｔ！Ｊ （Ｓｎ） 、ビスマス（旧
）などが含まれているが、この内で０．１−０．５％の
範囲で含まれているＮａ成分が特にＭｇ成形体の強度を
低下させていることが判った。
また、強化物質として使用されているＢおよびＢ、Ｃは
０．１〜５μｍの粒度分布のものが使用されているが、
これらは０．２〜２％の水（１１，０）を吸着しており
、このｆｔ、ｔＯが旬と容易に反応してＭｇ ＋ ２Ｈ
ｚＯ→Ｍｇ（ＯＨ）ｚ ＋Ｈｚ ””（１）ニヨｌ
） Ｍｇ （Ｏｆ（） ｚを生じ、コ（７） Ｍｇ （
ＯＨ） ｔがＭｇ成形体の引張り強さを低下させている
ことが判った。
０．１〜５μｍの粒度分布のものが使用されているが、
これらは０．２〜２％の水（１１，０）を吸着しており
、このｆｔ、ｔＯが旬と容易に反応してＭｇ ＋ ２Ｈ
ｚＯ→Ｍｇ（ＯＨ）ｚ ＋Ｈｚ ””（１）ニヨｌ
） Ｍｇ （Ｏｆ（） ｚを生じ、コ（７） Ｍｇ （
ＯＨ） ｔがＭｇ成形体の引張り強さを低下させている
ことが判った。
そこで、発明者は強化物質を真空熱処理することにより
有害なＮａ成分および水分を除去するものである。
有害なＮａ成分および水分を除去するものである。
第２図は示差熱分析の結果を示すもので、同図（Ａ）は
無処理のＢ粉末についてのもの、また同図ＣＢ）はＢ粉
末を１０− ’ ｔｏｒｒの真空度テロ００’ｃニ加熱
したものについての結果であり、縦軸には熱量変化を、
また横軸には加熱温度をとっである。
無処理のＢ粉末についてのもの、また同図ＣＢ）はＢ粉
末を１０− ’ ｔｏｒｒの真空度テロ００’ｃニ加熱
したものについての結果であり、縦軸には熱量変化を、
また横軸には加熱温度をとっである。
この図から同図（Ａ）においては含有不純物に原因する
１２６．２℃をピークとする吸熱があり、また、３０Ｂ
、８°Ｃをピークとする発熱も存在することが判る。
１２６．２℃をピークとする吸熱があり、また、３０Ｂ
、８°Ｃをピークとする発熱も存在することが判る。
然し、真空熱処理を施したＢ粉末については同図（Ｂ）
に示すように５００”Ｃまでの範囲では比較的平坦であ
って吸熱３発熱は認められない。
に示すように５００”Ｃまでの範囲では比較的平坦であ
って吸熱３発熱は認められない。
なお、５００°Ｃ以上の発熱はＢの酸化によるものであ
る。
る。
本発明は強化物質を予め真空熱処理を加えて水及びＮａ
成分など蒸発し易い不純物をできるだけ除去した後、Ｍ
ｇ粉と混合し、成形焼結する方法をとることにより機械
的特性を向上するものである。
成分など蒸発し易い不純物をできるだけ除去した後、Ｍ
ｇ粉と混合し、成形焼結する方法をとることにより機械
的特性を向上するものである。
（実施例）
平均粒径が１μｍのＢＦＡ末を６００°Ｃ＋１０−’ｔ
ｏｒｒの条件で真空熱処理し、この粉末をＭｇ−９ｗｔ
％Ａ！組成の合金粉末中に５ｖｏ１％となるように混合
した。
ｏｒｒの条件で真空熱処理し、この粉末をＭｇ−９ｗｔ
％Ａ！組成の合金粉末中に５ｖｏ１％となるように混合
した。
この混合物を４ Ｈ／ ｃｍ ”の圧力でプレス成形し
た後、アルゴン（Ａｒ）雰囲気中で５８０〜６００°Ｃ
の温度で１時間に亙って加熱して焼結した。
た後、アルゴン（Ａｒ）雰囲気中で５８０〜６００°Ｃ
の温度で１時間に亙って加熱して焼結した。
第１図は真空熱処理を行った強化物質（Ｂ）を添加した
プレス成形体１と真空熱処理を行わなかった強化物質（
Ｂ）を添加したプレス成形体２について、焼結温度を変
えて作った複合材料についての引張り強さを示すもので
、Ｂの真空熱処理を行って添加した複合材料は、真空熱
処理を行わないものに較べて約１０％引張り強さが向上
していることが判る。
プレス成形体１と真空熱処理を行わなかった強化物質（
Ｂ）を添加したプレス成形体２について、焼結温度を変
えて作った複合材料についての引張り強さを示すもので
、Ｂの真空熱処理を行って添加した複合材料は、真空熱
処理を行わないものに較べて約１０％引張り強さが向上
していることが判る。
なお、強化物質としてＢの代わりにＢ、Ｃを用いた場合
も同様に引張り強度の向上を確認することができた。
も同様に引張り強度の向上を確認することができた。
〔発明の効果］
強化物質中に含まれている有害不純物を真空熱処理によ
り除去する本発明の実施により、Ｍｇ系複合材料の機械
的性能を向上することができる。
り除去する本発明の実施により、Ｍｇ系複合材料の機械
的性能を向上することができる。
第１図は本発明を実施した複合成形体の引張り強さの比
較図、 第２図は示差熱分析結果を示す図、 である。
較図、 第２図は示差熱分析結果を示す図、 である。
Claims (1)
- 強化物質として硼素あるいは硼素化合物を使用するマグ
ネシウム系焼結複合材料の製造において、前記強化物質
の粉末に予め真空熱処理を施した後、マグネシウム合金
粉末に混合し、圧粉成形した成形体を焼結することを特
徴とするマグネシウム系焼結複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28130889A JPH03140427A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | マグネシウム系焼結複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28130889A JPH03140427A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | マグネシウム系焼結複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140427A true JPH03140427A (ja) | 1991-06-14 |
Family
ID=17637276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28130889A Pending JPH03140427A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | マグネシウム系焼結複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03140427A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105886815A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-24 | 陕西友力实业有限公司 | 利用真空烧结制备硅镁合金的方法 |
| JP2018178225A (ja) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター | マグネシウム合金の製造方法 |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP28130889A patent/JPH03140427A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105886815A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-24 | 陕西友力实业有限公司 | 利用真空烧结制备硅镁合金的方法 |
| JP2018178225A (ja) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター | マグネシウム合金の製造方法 |
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