JPH05306424A - 高強度マグネシウム基合金およびその集成固化材 - Google Patents
高強度マグネシウム基合金およびその集成固化材Info
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- JPH05306424A JPH05306424A JP11140792A JP11140792A JPH05306424A JP H05306424 A JPH05306424 A JP H05306424A JP 11140792 A JP11140792 A JP 11140792A JP 11140792 A JP11140792 A JP 11140792A JP H05306424 A JPH05306424 A JP H05306424A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高硬度、高強度、高靭性を有し、二次加工が
容易に行えて加工後においてもその特性を維持できるア
ルミニウム基合金およびその集成固化材を提供すること
を目的とする。 【構成】 一般式：ＭｇbalＸaＬｎb（ただし、ＸはＺ
ｎ、Ｎｉ、Ｃｕの少なくとも１種、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｍｍの少なくとも１種、１≦ａ≦１０、１≦ｂ≦２
０）で示される微細結晶質組織を有するマグネシウム基
合金において、上記微細結晶質組織がＨ．Ｃ．Ｐ．のＭ
ｇマトリックスにＭｇ−Ｌｎ系のみの金属間化合物が均
一に分散している高強度マグネシウムおよびその集成固
化材である。
容易に行えて加工後においてもその特性を維持できるア
ルミニウム基合金およびその集成固化材を提供すること
を目的とする。 【構成】 一般式：ＭｇbalＸaＬｎb（ただし、ＸはＺ
ｎ、Ｎｉ、Ｃｕの少なくとも１種、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｍｍの少なくとも１種、１≦ａ≦１０、１≦ｂ≦２
０）で示される微細結晶質組織を有するマグネシウム基
合金において、上記微細結晶質組織がＨ．Ｃ．Ｐ．のＭ
ｇマトリックスにＭｇ−Ｌｎ系のみの金属間化合物が均
一に分散している高強度マグネシウムおよびその集成固
化材である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、急冷凝固法によって得
られる高強度で延性を有するマグネシウム基合金および
急冷凝固法によって得られた材料を集成固化してなるマ
グネシウム基合金集成固化材に関する。
られる高強度で延性を有するマグネシウム基合金および
急冷凝固法によって得られた材料を集成固化してなるマ
グネシウム基合金集成固化材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のマグネシウム基合金には、Ｍｇ−
Ａｌ系、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｔｈ−Ｚｎ系、Ｍ
ｇ−Ｔｈ−Ｚｎ−Ｚｒ系、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ系、Ｍｇ−
Ｚｎ−Ｚｒ−ＲＥ（希土類元素）系等の成分系の合金が
知られており、その材料特性に応じて軽量構造部材とし
て広範囲の用途に供されている。また、急冷凝固法によ
って得られる材料としては、特開平３−４７９４１号公
報記載の合金が知られている。
Ａｌ系、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｔｈ−Ｚｎ系、Ｍ
ｇ−Ｔｈ−Ｚｎ−Ｚｒ系、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ系、Ｍｇ−
Ｚｎ−Ｚｒ−ＲＥ（希土類元素）系等の成分系の合金が
知られており、その材料特性に応じて軽量構造部材とし
て広範囲の用途に供されている。また、急冷凝固法によ
って得られる材料としては、特開平３−４７９４１号公
報記載の合金が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
種系の従来のマグネシウム基合金は、一般に硬度および
強度が低いのが現状であり、また上記特開平３−４７９
４１号公報に示される合金は、硬度、引張り強度におい
ては優れているものの、高い靭性が要求される材料とし
ては、改善の余地を残している。さらに特開平３−４７
９４１号公報に示される合金は、これを液体急冷法によ
って粉末又は薄帯として得、これらを原料として種々加
工して最終製品を得る場合、すなわち一次加工のみで製
品とする場合については、硬度および強度においても、
優れているが、該粉末又は薄片を原料として固化材を形
成し、さらにこれを加工する場合、すなわち二次加工す
る場合には、その加工性および加工後の材料の優れた特
性の維持の点において改善の余地を残している。
種系の従来のマグネシウム基合金は、一般に硬度および
強度が低いのが現状であり、また上記特開平３−４７９
４１号公報に示される合金は、硬度、引張り強度におい
ては優れているものの、高い靭性が要求される材料とし
ては、改善の余地を残している。さらに特開平３−４７
９４１号公報に示される合金は、これを液体急冷法によ
って粉末又は薄帯として得、これらを原料として種々加
工して最終製品を得る場合、すなわち一次加工のみで製
品とする場合については、硬度および強度においても、
優れているが、該粉末又は薄片を原料として固化材を形
成し、さらにこれを加工する場合、すなわち二次加工す
る場合には、その加工性および加工後の材料の優れた特
性の維持の点において改善の余地を残している。
【０００４】そこで、本発明は上記に鑑み、高硬度、高
強度を有し、高い靭性が要求される材料として有用なマ
グネシウム基合金を、また、二次加工（押出、鍛造、切
削等）を施すに際し、その加工が容易に行え、かつ加工
後においても原料が有している優れた特性を維持できる
特定の組成よりなるアルミニウム基合金集成固化材を提
供することを目的とする。
強度を有し、高い靭性が要求される材料として有用なマ
グネシウム基合金を、また、二次加工（押出、鍛造、切
削等）を施すに際し、その加工が容易に行え、かつ加工
後においても原料が有している優れた特性を維持できる
特定の組成よりなるアルミニウム基合金集成固化材を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、一
般式：ＭｇbalＸaＬｎb（ただし、ＸはＺｎ、Ｎｉ、Ｃ
ｕから選ばれる少なくとも一種の元素、ＬｎはＹ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｍｍから選ばれる少なくとも一種の元素、
ａ、ｂは原子パーセントで、１≦ａ≦１０、１≦ｂ≦２
０）で示される微細結晶質組織を有するマグネシウム基
合金において、上記微細結晶質組織がＨ．Ｃ．Ｐ．のＭ
ｇマトリックスにＭｇ−Ｌｎ系のみの金属間化合物が均
一に分散していることを特徴とする高強度マグネシウム
基合金である。
般式：ＭｇbalＸaＬｎb（ただし、ＸはＺｎ、Ｎｉ、Ｃ
ｕから選ばれる少なくとも一種の元素、ＬｎはＹ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｍｍから選ばれる少なくとも一種の元素、
ａ、ｂは原子パーセントで、１≦ａ≦１０、１≦ｂ≦２
０）で示される微細結晶質組織を有するマグネシウム基
合金において、上記微細結晶質組織がＨ．Ｃ．Ｐ．のＭ
ｇマトリックスにＭｇ−Ｌｎ系のみの金属間化合物が均
一に分散していることを特徴とする高強度マグネシウム
基合金である。
【０００６】本発明の第２発明は、一般式：ＭｇbalＸa
Ｌｎb（ただし、ＸはＺｎ、Ｎｉ、Ｃｕから選ばれる少
なくとも一種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｍから
選ばれる少なくとも一種の元素、ａ、ｂは原子パーセン
トで、１≦ａ≦１０、１≦ｂ≦２０）で示される微細結
晶質組織を有するマグネシウム基合金において、上記微
細結晶質組織がＨ．Ｃ．Ｐ．のＭｇマトリックスにＭｇ
−Ｌｎ系のみの金属間化合物が均一に分散している材料
を集成固化してなることを特徴とする高強度マグネシウ
ム基合金集成固化材である。
Ｌｎb（ただし、ＸはＺｎ、Ｎｉ、Ｃｕから選ばれる少
なくとも一種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｍから
選ばれる少なくとも一種の元素、ａ、ｂは原子パーセン
トで、１≦ａ≦１０、１≦ｂ≦２０）で示される微細結
晶質組織を有するマグネシウム基合金において、上記微
細結晶質組織がＨ．Ｃ．Ｐ．のＭｇマトリックスにＭｇ
−Ｌｎ系のみの金属間化合物が均一に分散している材料
を集成固化してなることを特徴とする高強度マグネシウ
ム基合金集成固化材である。
【０００７】また、Ｍｇ−Ｌｎ系の金属間化合物とし
て、具体的には、Ｍｇ17Ｃｅ2、Ｍｇ12Ｃｅ1、Ｍｇ12Ｌ
ａ1、Ｍｇ17Ｌａ2、Ｍｇ17Ｙ3、Ｍｇ5Ｙ2などが例示で
きる。
て、具体的には、Ｍｇ17Ｃｅ2、Ｍｇ12Ｃｅ1、Ｍｇ12Ｌ
ａ1、Ｍｇ17Ｌａ2、Ｍｇ17Ｙ3、Ｍｇ5Ｙ2などが例示で
きる。
【０００８】これらの金属間化合物は、Ｈ．Ｃ．Ｐ．の
Ｍｇマトリックス中に、体積率で１０〜５０％分布して
いることが好ましく、これは１０％未満の場合、室温強
度が十分でなく、５０％を越えた場合、室温における延
性が劣るため、得られた材料の加工が十分に行なえない
という問題が生ずるためである。さらに、これらの金属
間化合物は、Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭｇマトリックス中に、体
積率で１５〜４０％であることが好ましい。
Ｍｇマトリックス中に、体積率で１０〜５０％分布して
いることが好ましく、これは１０％未満の場合、室温強
度が十分でなく、５０％を越えた場合、室温における延
性が劣るため、得られた材料の加工が十分に行なえない
という問題が生ずるためである。さらに、これらの金属
間化合物は、Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭｇマトリックス中に、体
積率で１５〜４０％であることが好ましい。
【０００９】上記において、Ｍｇマトリックスに均一に
分散される金属間化合物としては、Ｍｇ−Ｌｎ系金属間
化合物が機械的特性の向上および靭性の点で有用であ
り、Ｍｇ−Ｘ系金属間化合物が析出した場合、得られた
材料が脆くなるため、合金組織は、Ｍｇマトリックス中
にＭｇ−Ｌｎ系の金属間化合物のみを析出させることが
必要である。
分散される金属間化合物としては、Ｍｇ−Ｌｎ系金属間
化合物が機械的特性の向上および靭性の点で有用であ
り、Ｍｇ−Ｘ系金属間化合物が析出した場合、得られた
材料が脆くなるため、合金組織は、Ｍｇマトリックス中
にＭｇ−Ｌｎ系の金属間化合物のみを析出させることが
必要である。
【００１０】上記本発明のマグネシウム基合金におい
て、ａを１〜１０ａｔ％、ｂを１〜２０ａｔ％の範囲に
それぞれ限定したのは、固溶限を越えた過飽和固溶体を
形成するため、および液体急冷法等を利用した工業的な
急冷手段で微細結晶質からなる合金を得るためである。
て、ａを１〜１０ａｔ％、ｂを１〜２０ａｔ％の範囲に
それぞれ限定したのは、固溶限を越えた過飽和固溶体を
形成するため、および液体急冷法等を利用した工業的な
急冷手段で微細結晶質からなる合金を得るためである。
【００１１】さらに重要な理由として上記範囲にするこ
とによって、Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭｇが析出し、この微細な
Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭｇに対して、さらに微細な少なくとも
ＭｇとＬｎとが生成する金属間化合物が析出し、これが
均一微細に分散するためである。上記Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭ
ｇマトリックスに少なくともＭｇとＬｎとからなる金属
間化合物を均一微細に分散することにより、Ｍｇマトリ
ックスの強化が行え、合金の強度を飛躍的に向上させる
ことができる。なお、上記ａが１０ａｔ％または／およ
びｂが２０ａｔ％を越える量で非晶質相を少なくとも含
むものが得られ、これを特定の温度で加熱することによ
り、相を分解することができるが、この条件のものを加
熱分解により作製した場合、Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭｇと同時
もしくはこれより優先的に金属間化合物が析出し、また
ＭｇとＸとからなる金属間化合物が析出しやすい傾向が
あり、靭性が低下する。また、上記ａの量が１０ａｔ％
を越えるまたは／およびｂの量が２０ａｔ％を越える合
金の場合で、冷却速度を小さくすることによっても上記
のものと類似したものが得られるが、冷却状態で固溶体
相にならないとともに化合物粒子の分散したものしか得
られないため、靭性の低いものしか得られない。
とによって、Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭｇが析出し、この微細な
Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭｇに対して、さらに微細な少なくとも
ＭｇとＬｎとが生成する金属間化合物が析出し、これが
均一微細に分散するためである。上記Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭ
ｇマトリックスに少なくともＭｇとＬｎとからなる金属
間化合物を均一微細に分散することにより、Ｍｇマトリ
ックスの強化が行え、合金の強度を飛躍的に向上させる
ことができる。なお、上記ａが１０ａｔ％または／およ
びｂが２０ａｔ％を越える量で非晶質相を少なくとも含
むものが得られ、これを特定の温度で加熱することによ
り、相を分解することができるが、この条件のものを加
熱分解により作製した場合、Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭｇと同時
もしくはこれより優先的に金属間化合物が析出し、また
ＭｇとＸとからなる金属間化合物が析出しやすい傾向が
あり、靭性が低下する。また、上記ａの量が１０ａｔ％
を越えるまたは／およびｂの量が２０ａｔ％を越える合
金の場合で、冷却速度を小さくすることによっても上記
のものと類似したものが得られるが、冷却状態で固溶体
相にならないとともに化合物粒子の分散したものしか得
られないため、靭性の低いものしか得られない。
【００１２】Ｘ元素は、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕから選ばれる
少なくとも一種の元素で、これらの元素はＭｇに固溶強
化し、機械的特性の改善をする効果を奏する。
少なくとも一種の元素で、これらの元素はＭｇに固溶強
化し、機械的特性の改善をする効果を奏する。
【００１３】Ｌｎ元素は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｍから選
ばれる少なくとも一種の元素で、これらの元素は、マグ
ネシウム元素と安定または準安定な金属間化合物を形成
し、マグネシウムマトリックス（α相）中に均一微細に
分散させ、合金の硬度と強度とを著しく向上させ、高温
における微細結晶質の粗大化を抑制し耐熱性を付与す
る。特に本発明の合金で、機械的特性の改善を行えるＭ
ｇ−Ｌｎ系の金属間化合物を形成できる。また、Ｍｇ−
Ｌｎ系の金属間化合物の体積率を１０〜５０％と特定す
ることより、優れた延性を付与することができる。
ばれる少なくとも一種の元素で、これらの元素は、マグ
ネシウム元素と安定または準安定な金属間化合物を形成
し、マグネシウムマトリックス（α相）中に均一微細に
分散させ、合金の硬度と強度とを著しく向上させ、高温
における微細結晶質の粗大化を抑制し耐熱性を付与す
る。特に本発明の合金で、機械的特性の改善を行えるＭ
ｇ−Ｌｎ系の金属間化合物を形成できる。また、Ｍｇ−
Ｌｎ系の金属間化合物の体積率を１０〜５０％と特定す
ることより、優れた延性を付与することができる。
【００１４】本発明のマグネシウム基合金は、上記組成
を有する合金の溶湯を液体急冷法で急冷凝固することに
より得ることができる。この液体急冷法とは、溶融した
合金を急速に冷却させる方法をいい、例えば単ロール
法、双ロール法、回転液中紡糸法などが特に有効であ
り、これらの方法では１０2〜１０8Ｋ／ｓｅｃ程度の冷
却速度が得られる。この単ロール法、双ロール法等によ
り薄帯材料を製造するには、ノズル孔を通して約３００
〜１００００ｒｐｍの範囲の一定速度で回転している直
径３０〜３００ｍｍの例えば銅あるいは鋼製のロールに
溶湯を噴出する。これにより幅が約１〜３００ｍｍで厚
さが約５〜５００μｍの各種薄帯材料を容易に得ること
ができる。また、回転液中紡糸法により細線材料を製造
するには、ノズル孔を通じ、アルゴンガス背圧にて、約
５０〜５００ｒｐｍで回転するドラム内に遠心力により
保持された深さ約１〜１０ｃｍの溶液冷媒層中に溶湯を
噴出して、細線材料を容易に得ることができる。この際
のノズルからの噴出溶湯と冷媒面とのなす角度は、約６
０〜９０度、噴出溶湯と溶液冷媒面の相対速度比は約
０．７〜０．９であることが好ましい。
を有する合金の溶湯を液体急冷法で急冷凝固することに
より得ることができる。この液体急冷法とは、溶融した
合金を急速に冷却させる方法をいい、例えば単ロール
法、双ロール法、回転液中紡糸法などが特に有効であ
り、これらの方法では１０2〜１０8Ｋ／ｓｅｃ程度の冷
却速度が得られる。この単ロール法、双ロール法等によ
り薄帯材料を製造するには、ノズル孔を通して約３００
〜１００００ｒｐｍの範囲の一定速度で回転している直
径３０〜３００ｍｍの例えば銅あるいは鋼製のロールに
溶湯を噴出する。これにより幅が約１〜３００ｍｍで厚
さが約５〜５００μｍの各種薄帯材料を容易に得ること
ができる。また、回転液中紡糸法により細線材料を製造
するには、ノズル孔を通じ、アルゴンガス背圧にて、約
５０〜５００ｒｐｍで回転するドラム内に遠心力により
保持された深さ約１〜１０ｃｍの溶液冷媒層中に溶湯を
噴出して、細線材料を容易に得ることができる。この際
のノズルからの噴出溶湯と冷媒面とのなす角度は、約６
０〜９０度、噴出溶湯と溶液冷媒面の相対速度比は約
０．７〜０．９であることが好ましい。
【００１５】なお、上記方法によらずスパッタリング法
によって薄膜を、また高圧ガス噴霧法などの噴霧ロール
法及び上述の薄帯等を粉砕することにより、急冷粉末を
得ることができる。
によって薄膜を、また高圧ガス噴霧法などの噴霧ロール
法及び上述の薄帯等を粉砕することにより、急冷粉末を
得ることができる。
【００１６】本発明の合金は前述の単ロール法、双ロー
ル法、回転液中紡糸法、スパッタリング法、噴霧ロール
法、メカニカルアロイング法、メカニカルグライディン
グ法等により得ることができる。又、必要に応じて適当
な製造条件を選ぶことにより平均結晶粒径、金属間化合
物の平均粒子の大きさおよび金属間化合物の体積率を制
御できる。
ル法、回転液中紡糸法、スパッタリング法、噴霧ロール
法、メカニカルアロイング法、メカニカルグライディン
グ法等により得ることができる。又、必要に応じて適当
な製造条件を選ぶことにより平均結晶粒径、金属間化合
物の平均粒子の大きさおよび金属間化合物の体積率を制
御できる。
【００１７】さらに、組成によっては非晶質組織を得る
ことができるが、この非晶質組織は加熱すると特定の温
度以上で結晶質に分解する。この非晶質組織の加熱分解
によっても本発明合金を得ることができ、その際、加熱
条件を適当に選ぶことによって、上述の粒径および体積
率を制御できる。
ことができるが、この非晶質組織は加熱すると特定の温
度以上で結晶質に分解する。この非晶質組織の加熱分解
によっても本発明合金を得ることができ、その際、加熱
条件を適当に選ぶことによって、上述の粒径および体積
率を制御できる。
【００１８】本発明のマグネシウム基合金集成固化材の
製造方法は、又、上記一般式で示される組成の材料を溶
融して急冷凝固させ、得られた粉末又は薄片を集成して
通常の塑性加工手段により加圧成形固化することを特徴
とする方法である。この場合、原材料となる粉末又は薄
片は、非晶質、過飽和固溶体又は上記に示すような平均
結晶粒径５μｍ以下で金属間化合物の平均粒子の大きさ
が５μｍ以下の微細結晶質又はこれらの混相であること
が必要である。非晶質材の場合は集成時に５０℃〜４０
０℃に加熱することによって上記条件の微細結晶質又は
混相とすることができる。
製造方法は、又、上記一般式で示される組成の材料を溶
融して急冷凝固させ、得られた粉末又は薄片を集成して
通常の塑性加工手段により加圧成形固化することを特徴
とする方法である。この場合、原材料となる粉末又は薄
片は、非晶質、過飽和固溶体又は上記に示すような平均
結晶粒径５μｍ以下で金属間化合物の平均粒子の大きさ
が５μｍ以下の微細結晶質又はこれらの混相であること
が必要である。非晶質材の場合は集成時に５０℃〜４０
０℃に加熱することによって上記条件の微細結晶質又は
混相とすることができる。
【００１９】上記通常の塑性加工技術とは広義のもの
で、加圧成形や粉末冶金技術も包含する。
で、加圧成形や粉末冶金技術も包含する。
【００２０】本発明のマグネシウム基合金集成固化材に
おいて、Ｍｇマトリックス平均結晶粒径を５μｍ以下に
限定するのは、５μｍを越える場合、強度が急激に低下
し、高強度のものが得られなくなるためであり、高強度
の固化材を得るためには５μｍ以下が必要であるためで
ある。また金属間化合物の平均粒子の大きさを５μｍ以
下に限定したのは、平均粒子の大きさが５μｍを越えた
場合、分散粒子が大きくなり過ぎて、強度の維持ができ
なくなるとともに強化要素として働かなくなるためであ
る。さらに、金属間化合物の平均粒子の大きさは１μｍ
以下が望ましい。
おいて、Ｍｇマトリックス平均結晶粒径を５μｍ以下に
限定するのは、５μｍを越える場合、強度が急激に低下
し、高強度のものが得られなくなるためであり、高強度
の固化材を得るためには５μｍ以下が必要であるためで
ある。また金属間化合物の平均粒子の大きさを５μｍ以
下に限定したのは、平均粒子の大きさが５μｍを越えた
場合、分散粒子が大きくなり過ぎて、強度の維持ができ
なくなるとともに強化要素として働かなくなるためであ
る。さらに、金属間化合物の平均粒子の大きさは１μｍ
以下が望ましい。
【００２１】本発明のマグネシウム基合金集成固化材
は、適当な製造条件を選ぶことにより、平均結晶粒径、
金属間化合物の平均粒子径および金属間化合物の分散状
態を制御できるが、強度を重視する場合、平均結晶粒径
および金属間化合物の平均粒子径を小さく制御し、延性
を重視する場合、Ｍｇマトリックス中に析出する金属間
化合物の量を制御することによって種々の目的にあった
ものを得ることができる。
は、適当な製造条件を選ぶことにより、平均結晶粒径、
金属間化合物の平均粒子径および金属間化合物の分散状
態を制御できるが、強度を重視する場合、平均結晶粒径
および金属間化合物の平均粒子径を小さく制御し、延性
を重視する場合、Ｍｇマトリックス中に析出する金属間
化合物の量を制御することによって種々の目的にあった
ものを得ることができる。
【００２２】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。
する。
【００２３】実施例１ 噴霧ロール装置により表１に示す成分組成を有するマグ
ネシウム基合金粉末を作製する。作製されたマグネシウ
ム基合金粉末を金属カプセルに充填後、真空ホットプレ
スにより温度２００〜４５０℃で脱ガスを行いながら押
出し用のビレットを作製する。このビレットを押出機に
て２００〜５５０℃（好ましくは２５０〜４００℃）の
温度で押出しを行なった。
ネシウム基合金粉末を作製する。作製されたマグネシウ
ム基合金粉末を金属カプセルに充填後、真空ホットプレ
スにより温度２００〜４５０℃で脱ガスを行いながら押
出し用のビレットを作製する。このビレットを押出機に
て２００〜５５０℃（好ましくは２５０〜４００℃）の
温度で押出しを行なった。
【００２４】上記製造条件により表１の左欄に示す組成
（原子％）を有する１８種の固化材（押出材）を得た。
（原子％）を有する１８種の固化材（押出材）を得た。
【００２５】上記の製造条件により得られた各試料（押
出材；固化材）について、表１右欄に示す機械的特性
（引張強度、硬度、伸び）を調べた。硬度（Ｈｖ）は、
２５ｇ荷重の微小ビッカース硬度計による測定値（ＤＰ
Ｎ）である。なお、表１中には、主な析出した金属間化
合物相及びその体積率は、ＴＥＭ観察の結果を明記し
た。
出材；固化材）について、表１右欄に示す機械的特性
（引張強度、硬度、伸び）を調べた。硬度（Ｈｖ）は、
２５ｇ荷重の微小ビッカース硬度計による測定値（ＤＰ
Ｎ）である。なお、表１中には、主な析出した金属間化
合物相及びその体積率は、ＴＥＭ観察の結果を明記し
た。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１に示す通り、いずれの試料も硬度Ｈｖ
（ＤＰＮ）は７９以上、引張強度は４０３（ＭＰａ）以
上、伸びは、４．１（％）以上と優れた特性を示す。
（ＤＰＮ）は７９以上、引張強度は４０３（ＭＰａ）以
上、伸びは、４．１（％）以上と優れた特性を示す。
【００２８】実施例２ 上記実施例１と同様にして、ＭｇbalＺｎ2ＣｅXの押出
材（固化材）を作製し、ＭｇＣｅ系金属間化合物（Ｍｇ
17Ｃｅ2、Ｍｇ12Ｃｅ1）の体積率と引張強度および伸び
との関係について調べた。
材（固化材）を作製し、ＭｇＣｅ系金属間化合物（Ｍｇ
17Ｃｅ2、Ｍｇ12Ｃｅ1）の体積率と引張強度および伸び
との関係について調べた。
【００２９】この結果を図１に示す。
【００３０】なお、上記金属間化合物の体積率は、得ら
れた固化材をＴＥＭによる画像解析の手法を用いて測定
を行なった。また上記試料により析出した金属間化合物
は、主にＭｇ17Ｃｅ2、Ｍｇ12Ｃｅ1などであった。
れた固化材をＴＥＭによる画像解析の手法を用いて測定
を行なった。また上記試料により析出した金属間化合物
は、主にＭｇ17Ｃｅ2、Ｍｇ12Ｃｅ1などであった。
【００３１】図１より引張強度は金属間化合物が体積率
で１５％まで急激に増加し、４０％を越えると（急激
に）減少することが分かり、伸びは、金属間化合物の増
加とともに除々に減少し、５５％にて、最低限一般的な
加工の際に必要な伸び２％より低下することが分かる。
なお、体積率３０％の合金組成はＭｇ88Ｚｎ2Ｃｅ10で
あった。
で１５％まで急激に増加し、４０％を越えると（急激
に）減少することが分かり、伸びは、金属間化合物の増
加とともに除々に減少し、５５％にて、最低限一般的な
加工の際に必要な伸び２％より低下することが分かる。
なお、体積率３０％の合金組成はＭｇ88Ｚｎ2Ｃｅ10で
あった。
【００３２】実施例３ 上記実施例１と同様にして、ＭｇbalＣｕ5ＬａXの押出
材（固化材）を作製し、ＭｇＬａ系金属間化合物の（Ｍ
ｇ17Ｌａ2、Ｍｇ12Ｌａ1）の体積率と引張強度および伸
びとの関係について調べた。
材（固化材）を作製し、ＭｇＬａ系金属間化合物の（Ｍ
ｇ17Ｌａ2、Ｍｇ12Ｌａ1）の体積率と引張強度および伸
びとの関係について調べた。
【００３３】この結果を図２に示す。
【００３４】図２より、引張強度は金属間化合物が体積
率で１５％まで急激に増加し、４０％を越えると急激に
減少することが分かり、伸びは金属間化合物の増加にと
もない除々に減少し、５５％にて最低限一般的な加工の
際に必要な伸び２％より低下することが分かる（なお、
体積率３５％の合金組成はＭｇ85Ｃｕ5Ｌａ10であっ
た）。
率で１５％まで急激に増加し、４０％を越えると急激に
減少することが分かり、伸びは金属間化合物の増加にと
もない除々に減少し、５５％にて最低限一般的な加工の
際に必要な伸び２％より低下することが分かる（なお、
体積率３５％の合金組成はＭｇ85Ｃｕ5Ｌａ10であっ
た）。
【００３５】実施例４ 上記実施例１と同様にして、ＭｇbalＮｉ4ＹXの押出材
（固化材）を作製し、ＭｇＹ系金属間化合物（Ｍｇ17Ｙ
3、Ｍｇ5Ｙ2）の体積率と引張強度および伸びとの関係
について調べた。
（固化材）を作製し、ＭｇＹ系金属間化合物（Ｍｇ17Ｙ
3、Ｍｇ5Ｙ2）の体積率と引張強度および伸びとの関係
について調べた。
【００３６】この結果を図３に示す。
【００３７】図３より引張強度は金属間化合物が体積率
で約１５％まで急激に増加し、約４０％を越えると急激
に減少することが分かり、伸びは、金属間化合物の増加
にともない除々に減少し、約４０％を越えると急激に低
下していることが分かる。また、最低限一般的な加工の
際に必要な伸び２％は、体積率５５％以下にて得られて
いることが分かる。なお体積率３３％の合金組成はＭｇ
86Ｎｉ4Ｙ10であった。
で約１５％まで急激に増加し、約４０％を越えると急激
に減少することが分かり、伸びは、金属間化合物の増加
にともない除々に減少し、約４０％を越えると急激に低
下していることが分かる。また、最低限一般的な加工の
際に必要な伸び２％は、体積率５５％以下にて得られて
いることが分かる。なお体積率３３％の合金組成はＭｇ
86Ｎｉ4Ｙ10であった。
【００３８】さらに、実施例１〜４の試料をＴＥＭ観察
した結果、上記試料は平均結晶粒径５μｍ以下のマグネ
シウムまたはマグネシウムの過飽和固溶体のマトリック
スであり、かつマトリックス元素とＬｎ元素が生成する
種々の金属間化合物からなる粒子が前記マトリックス中
に均一に分布し、この金属間化合物の平均粒子の大きさ
が５μｍ以下であった。
した結果、上記試料は平均結晶粒径５μｍ以下のマグネ
シウムまたはマグネシウムの過飽和固溶体のマトリック
スであり、かつマトリックス元素とＬｎ元素が生成する
種々の金属間化合物からなる粒子が前記マトリックス中
に均一に分布し、この金属間化合物の平均粒子の大きさ
が５μｍ以下であった。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明のマグネシウム基合
金は、高硬度、高強度を有し、かつ高い靭性が要求され
る材料として有用である。
金は、高硬度、高強度を有し、かつ高い靭性が要求され
る材料として有用である。
【００４０】また、本発明のマグネシウム基合金集成固
化材は、二次加工（押出し、鍛造、切削等）を施すに際
し、その加工が容易に行え、かつ加工後においても急冷
凝固法により製造された原料が有している優れた特性を
維持することができる。
化材は、二次加工（押出し、鍛造、切削等）を施すに際
し、その加工が容易に行え、かつ加工後においても急冷
凝固法により製造された原料が有している優れた特性を
維持することができる。
【図１】実施例２の試験結果を示すグラフである。
【図２】実施例３の試験結果を示すグラフである。
【図３】実施例４の試験結果を示すグラフである。
Claims (7)
- 【請求項１】 一般式：ＭｇbalＸaＬｎb（ただし、Ｘ
はＺｎ、Ｎｉ、Ｃｕから選ばれる少なくとも一種の元
素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｍ｛ミッシュメタル｝か
ら選ばれる少なくとも一種の元素、ａ、ｂは原子パーセ
ントで、１≦ａ≦１０、１≦ｂ≦２０）で示される微細
結晶質組織を有するマグネシウム基合金において、上記
微細結晶質組織がＨ．Ｃ．Ｐ．のＭｇマトリックスにＭ
ｇ−Ｌｎ系のみの金属間化合物が均一に分散しているこ
とを特徴とする高強度マグネシウム基合金。 - 【請求項２】 Ｍｇ−Ｌｎ系の金属間化合物が、少なく
ともＭｇ17Ｃｅ2、Ｍｇ12Ｃｅ1、Ｍｇ12Ｌａ1、Ｍｇ17
Ｌａ2、Ｍｇ17Ｙ3、Ｍｇ5Ｙ2である請求項１記載の高強
度マグネシウム基合金。 - 【請求項３】 Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭｇマトリックスに、Ｍ
ｇ−Ｌｎ系の金属間化合物が体積率で１０〜５０％分布
している請求項１記載の高強度マグネシウム基合金。 - 【請求項４】 一般式：ＭｇbalＸaＬｎb（ただし、Ｘ
はＺｎ、Ｎｉ、Ｃｕから選ばれる少なくとも一種の元
素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｍから選ばれる少なくと
も一種の元素、ａ、ｂは原子パーセントで、１≦ａ≦１
０、１≦ｂ≦２０）で示される微細結晶質組織を有する
マグネシウム基合金において、上記微細結晶質組織が
Ｈ、Ｃ、ＰのＭｇマトリックスにＭｇ−Ｌｎ系のみの金
属間化合物が均一に分散している材料を集成固化してな
ることを特徴とする高強度マグネシウム基合金集成固化
材。 - 【請求項５】 Ｍｇマトリックスの粒径および金属間化
合物の平均粒子の大きさが５μｍ以下である請求項４記
載の高強度マグネシウム基合金集成固化材。 - 【請求項６】 Ｍｇ−Ｌｎ系の金属間化合物が少なくと
もＭｇ17Ｃｅ2、Ｍｇ12Ｃｅ1、Ｍｇ12Ｌａ1、Ｍｇ17Ｌ
ａ2、Ｍｇ17Ｙ3、Ｍｇ5Ｙ2である請求項４又は５記載の
高強度マグネシウム基合金集成固化材。 - 【請求項７】 Ｈ．Ｃ．Ｐ．のＭｇマトリックスに、Ｍ
ｇ−Ｌｎ系の金属間化合物が体積率で１０〜５０％分布
している請求項４記載の高強度マグネシウム基合金集成
固化材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111407A JP2807374B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 高強度マグネシウム基合金およびその集成固化材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111407A JP2807374B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 高強度マグネシウム基合金およびその集成固化材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306424A true JPH05306424A (ja) | 1993-11-19 |
| JP2807374B2 JP2807374B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=14560378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4111407A Expired - Fee Related JP2807374B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 高強度マグネシウム基合金およびその集成固化材 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2807374B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001092592A1 (en) * | 2000-05-18 | 2001-12-06 | Energy Conversion Devices, Inc. | Hydrogen storage alloys having a long cycle life |
| WO2002066696A1 (fr) * | 2001-01-26 | 2002-08-29 | Tohoku Techno Arch Co., Ltd. | Alliage de magnesium a haute resistance |
| US20070102072A1 (en) * | 2003-11-26 | 2007-05-10 | Yoshihito Kawamura | High strength and high toughness magnesium alloy and method of producing the same |
| WO2007111342A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | National University Corporation Kumamoto University | 高強度高靭性マグネシウム合金及びその製造方法 |
| JP2008536005A (ja) * | 2005-03-08 | 2008-09-04 | ペ，ドン−ヒョン | ミッシュメタルが添加されたマグネシウム合金、ミッシュメタルが添加されたマグネシウム合金加工材の製造方法及びこれによって製造されるマグネシウム合金加工材 |
| WO2008117890A1 (ja) | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ｍｇ合金およびその製造方法 |
| CN102226244A (zh) * | 2011-06-07 | 2011-10-26 | 重庆大学 | 一种高强度镁-锌-锰-钇镁合金材料 |
| KR20140143219A (ko) * | 2012-04-18 | 2014-12-15 | 니혼 하츠쵸 가부시키가이샤 | 마그네슘 합금 부재 및 그 제조 방법 |
| CN108559898A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-09-21 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种低成本高强韧变形镁合金及其制备方法 |
| CN111304511A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-19 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种油气开采用镁合金材料及其制备方法和应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0347941A (ja) * | 1989-07-13 | 1991-02-28 | Yoshida Kogyo Kk <Ykk> | 高力マグネシウム基合金 |
| JPH0570880A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-23 | Takeshi Masumoto | 高強度高靭性マグネシウム合金材料およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4111407A patent/JP2807374B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0347941A (ja) * | 1989-07-13 | 1991-02-28 | Yoshida Kogyo Kk <Ykk> | 高力マグネシウム基合金 |
| JPH0570880A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-23 | Takeshi Masumoto | 高強度高靭性マグネシウム合金材料およびその製造方法 |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001092592A1 (en) * | 2000-05-18 | 2001-12-06 | Energy Conversion Devices, Inc. | Hydrogen storage alloys having a long cycle life |
| WO2002066696A1 (fr) * | 2001-01-26 | 2002-08-29 | Tohoku Techno Arch Co., Ltd. | Alliage de magnesium a haute resistance |
| JPWO2002066696A1 (ja) * | 2001-01-26 | 2004-06-24 | 株式会社東北テクノアーチ | 高強度マグネシウム合金 |
| JP5161414B2 (ja) * | 2001-01-26 | 2013-03-13 | 能人 河村 | 高強度マグネシウム合金 |
| US20070102072A1 (en) * | 2003-11-26 | 2007-05-10 | Yoshihito Kawamura | High strength and high toughness magnesium alloy and method of producing the same |
| US10184165B2 (en) | 2003-11-26 | 2019-01-22 | Yoshihito Kawamura | High strength and high toughness magnesium alloy and method of producing the same |
| JP2008536005A (ja) * | 2005-03-08 | 2008-09-04 | ペ，ドン−ヒョン | ミッシュメタルが添加されたマグネシウム合金、ミッシュメタルが添加されたマグネシウム合金加工材の製造方法及びこれによって製造されるマグネシウム合金加工材 |
| US8333924B2 (en) | 2006-03-20 | 2012-12-18 | National University Corporation Kumamoto University | High-strength and high-toughness magnesium alloy and method for manufacturing same |
| JP5239022B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2013-07-17 | 国立大学法人 熊本大学 | 高強度高靭性マグネシウム合金及びその製造方法 |
| WO2007111342A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | National University Corporation Kumamoto University | 高強度高靭性マグネシウム合金及びその製造方法 |
| WO2008117890A1 (ja) | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ｍｇ合金およびその製造方法 |
| US8636853B2 (en) | 2007-03-26 | 2014-01-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Mg alloy and method of production of same |
| CN102226244A (zh) * | 2011-06-07 | 2011-10-26 | 重庆大学 | 一种高强度镁-锌-锰-钇镁合金材料 |
| KR20140143219A (ko) * | 2012-04-18 | 2014-12-15 | 니혼 하츠쵸 가부시키가이샤 | 마그네슘 합금 부재 및 그 제조 방법 |
| US9920403B2 (en) | 2012-04-18 | 2018-03-20 | Nhk Spring Co., Ltd. | Magnesium alloy member and production method therefor |
| CN108559898A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-09-21 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种低成本高强韧变形镁合金及其制备方法 |
| CN111304511A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-19 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种油气开采用镁合金材料及其制备方法和应用 |
| CN111304511B (zh) * | 2020-03-27 | 2022-01-04 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种油气开采用镁合金材料及其制备方法和应用 |
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| Publication number | Publication date |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |