JPH06200347A - 耐蝕性マグネシウム合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 ２重量％以下のリチウムが添加されており、
不純物としての鉄の含有量が５０ｐｐｍ以下である耐蝕
性マグネシウム合金。 【効果】 上記合金は、耐蝕性が良く、ＯＡ、自動車部
品、家電部品等の軽量化に用いうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐蝕性マグネシウム合金
に関し、より詳しくはＯＡ、自動車部品、家電部品等の
軽量化のために用いてもそれらの用途において十分な耐
蝕性を有する、即ち腐食速度の低いマグネシウム合金に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現在実用化されているマグネシウム合金
は金属材料中で最も軽量な材料であるが、それらの耐蝕
性は一般的に他の金属材料と比較して著しく劣ってい
る。そのため、現在アルミニウム合金で製造されている
部品を更に軽量化するためにマグネシウム合金で製造し
ようと試みられているが、その不十分な耐蝕性のために
余り進んでいない。

【０００３】マグネシウム合金にマンガン又はジルコニ
ウムを添加するとその耐蝕性が改善されることは周知で
ある。また、この合金中にアルミニウムが存在している
と溶解時にＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ化合物が形成され、それが
スラッジとなって溶解炉炉底部に留まり、マグネシウム
合金中の鉄を除去することができるので耐蝕性は向上す
る。しかしその程度の耐蝕性ではまだ不十分である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、本
発明の目的は、合金元素としてアルミニウムを含有する
か含有しないかに関わらずに、十分な耐蝕性を有する即
ち腐食速度の低いマグネシウム合金を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の課題
を解決するために種々検討を重ねた結果、マグネシウム
合金に特定量のリチウムを添加すると、マグネシウム合
金中の不純物としての鉄の含有量が５０ｐｐｍ以下に低
下し、その結果として耐蝕性が改善されることを見出
し、本発明を完成した。

【０００６】即ち、本発明の耐蝕性マグネシウム合金
は、公知のマグネシウム合金に、２重量％以下のリチウ
ムが添加されており、不純物としての鉄の含有量が５０
ｐｐｍ以下であることを特徴とする。

【０００７】本発明で対象とする公知のマグネシウム合
金の例としては、アルミニウム２〜１１重量％、亜鉛３
重量％以下及びマンガン１重量％以下を含むマグネシウ
ム合金（例えばＡＳＴＭ規格のＡＺ系合金）、アルミニ
ウム２〜１１重量％及びマンガン１重量％以下を含むマ
グネシウム合金（例えばＡＳＴＭ規格のＡＭ系合金）、
アルミニウム２〜１１重量％、ケイ素２重量％以下及び
マンガン１重量％以下を含むマグネシウム合金（例えば
ＡＳＴＭ規格のＡＳ系合金）、アルミニウム２〜１１重
量％、ランタノイド３重量％以下及びマンガン１重量％
以下を含むマグネシウム合金（例えばＡＳＴＭ規格のＡ
Ｅ系合金）、亜鉛２〜１０重量％及びジルコニウム１重
量％以下を含むマグネシウム合金（例えばＡＳＴＭ規格
のＺＫ系合金）、亜鉛２〜１０重量％、銅３重量％以下
及びジルコニウム１重量％以下を含むマグネシウム合金
（例えばＡＳＴＭ規格のＺＣ系合金）、亜鉛２〜１０重
量％、ランタノイド３重量％以下及びジルコニウム１重
量％以下を含むマグネシウム合金（例えばＡＳＴＭ規格
のＺＥ系合金）、イットリウム１〜６重量％、ランタノ
イド５重量％以下及びジルコニウム１重量％以下を含む
マグネシウム合金（例えばＡＳＴＭ規格のＷＥ系合
金）、銀１〜５重量％、ランタノイド３重量％以下及び
ジルコニウム１重量％以下を含むマグネシウム合金（例
えばＡＳＴＭ規格のＱＥ系合金）がある。

【０００８】本発明のマグネシウム合金においては、リ
チウム添加量の増加とともに合金の加工性が良くなる
が、逆に多くなると強度が低下してくる。この強度の低
下の生じないリチウム添加量の上限は２重量％である。
リチウムの添加によって合金中の鉄含有量が５０ｐｐｍ
以下、好ましくは４０ｐｐｍ以下に低減し、合金の耐蝕
性が改善される。この改善効果はリチウム添加量が２重
量％を越えても認められるが、上記したようにリチウム
添加量が２重量％を越えると合金の強度が低下するの
で、本発明においてはリチウム添加量を２重量％以下、
好ましくは０．５〜１．５重量％とする。

【０００９】

【実施例】

実施例１〜１１及び比較例１〜９ アルゴン雰囲気の真空溶解炉に、表１に示す組成の合金
となるように原材料をを装入し、溶解させた。坩堝とし
てＳＵＳ３０４材を使用し、フラックス等は使用しなか
った。その溶湯を２５mm×５０mm×３００mmの金型中に
鋳込んで試験用鋳物を作成した。このようにして得た試
験用鋳物から腐食試験片を作成した。これらの試験片を
用いて腐食試験として下記条件の塩水噴霧試験を実施し
た： 塩水濃度：５重量％ 試験温度：３５℃ 試験時間：２４時間 鉄含有量（ｐｐｍ）の測定：化学分析 腐食速度の計算：mg/dm³/day 測定結果は表１に示す通りであった。

【００１０】

【表１】 合金組成 鉄含有量 腐食速度 比較例１ Mg−３Al−１Zn−0.4 Mn ３００ ２７９０ 実施例１ Mg−３Al−１Zn−0.4 Mn−0.5 Li ３０ ２００ 実施例２ Mg−３Al−１Zn−0.4 Mn−1.5 Li ２０ １９０ 実施例３ Mg−３Al−１Zn−0.4 Mn−2.0 Li １８ １８４ 比較例２ Mg−６Al−0.4 Mn ２９０ ２９８０ 実施例４ Mg−６Al−0.4 Mn−1.5 Li ２０ １８５ 比較例３ Mg−４Al−１Si−0.4 Mn ３１０ ３１２０ 実施例５ Mg−４Al−１Si−0.4 Mn−1.5 Li ２２ １９５ 比較例４ Mg−４Al−２Mm−0.4 Mn ３２０ ２８３４ 実施例６ Mg−４Al−２Mm−0.4 Mn−1.5 Li １９ １８０ 比較例５ Mg−６Zn−0.4 Zr ２８０ ２２６０ 実施例７ Mg−６Zn−0.4 Zr−1.5 Li ２０ １７０ 比較例６ Mg−６Zn−１Cu−0.4 Zr ２８０ ２２８４ 実施例８ Mg−６Zn−１Cu−0.4 Zr−1.5 Li ２２ １８５ 比較例７ Mg−４Zn−２Mm−0.4 Zr ２９０ ２６７２ 実施例９ Mg−４Zn−２Mm−0.4 Zr−1.5 Li ２１ １９４ 比較例８ Mg−４Ｙ−３Mm−0.4 Zr ３１０ ２８００ 実施例10 Mg−４Ｙ−３Mm−0.4 Zr−1.5 Li １９ １８２ 比較例９ Mg−２Ag−２Mm−0.4 Zr ２７０ ２６７２ 実施例11 Mg−２Ag−２Mm−0.4 Zr−1.5 Li １８ １９４

【００１１】上記の実施例及び比較例のデータから，公
知のマグネシウム合金においてリチウムの添加は鉄含有
量の低減及び腐食速度の低下、即ち耐蝕性の向上に極め
て有効であることが分かる。

【００１２】

【発明の効果】本発明の耐蝕性マグネシウム合金は、腐
食速度の低い即ち十分な耐蝕性を有するマグネシウム合
金であり、ＯＡ、自動車部品、家電部品等の軽量化に用
いることができる。

フロントページの続き (72)発明者 二宮 隆二 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 (72)発明者 尾城 武司 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 (72)発明者 久保田 耕平 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 (72)発明者 ギュンター ナイテ ドイツ連邦共和国 Ｄ−6350 バッド ナ ウハイム マイヌスストラッセ ９ (72)発明者 エバハード イー シュミット ドイツ連邦共和国 Ｄ−8755 アルゼナウ アイウンターフランクフルト イグラウ ワー ストラッセ ２Ｅ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 公知のマグネシウム合金に、２重量％以
   下のリチウムが添加されており、不純物としての鉄の含
   有量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする耐蝕性マ
   グネシウム合金。
2. 【請求項２】 アルミニウム２〜１１重量％、亜鉛３重
   量％以下及びマンガン１重量％以下を含むマグネシウム
   合金に、２重量％以下のリチウムが添加されており、不
   純物としての鉄の含有量が５０ｐｐｍ以下であることを
   特徴とする耐蝕性マグネシウム合金。
3. 【請求項３】 アルミニウム２〜１１重量％及びマンガ
   ン１重量％以下を含むマグネシウム合金に、２重量％以
   下のリチウムが添加されており、不純物としての鉄の含
   有量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする耐蝕性マ
   グネシウム合金。
4. 【請求項４】 アルミニウム２〜１１重量％、ケイ素２
   重量％以下及びマンガン１重量％以下を含むマグネシウ
   ム合金に、２重量％以下のリチウムが添加されており、
   不純物としての鉄の含有量が５０ｐｐｍ以下であること
   を特徴とする耐蝕性マグネシウム合金。
5. 【請求項５】 アルミニウム２〜１１重量％、ランタノ
   イド３重量％以下及びマンガン１重量％以下を含むマグ
   ネシウム合金に、２重量％以下のリチウムが添加されて
   おり、不純物としての鉄の含有量が５０ｐｐｍ以下であ
   ることを特徴とする耐蝕性マグネシウム合金。
6. 【請求項６】 亜鉛２〜１０重量％及びジルコニウム１
   重量％以下を含むマグネシウム合金に、２重量％以下の
   リチウムが添加されており、不純物としての鉄の含有量
   が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする耐蝕性マグネ
   シウム合金。
7. 【請求項７】 亜鉛２〜１０重量％、銅３重量％以下及
   びジルコニウム１重量％以下を含むマグネシウム合金
   に、２重量％以下のリチウムが添加されており、不純物
   としての鉄の含有量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴
   とする耐蝕性マグネシウム合金。
8. 【請求項８】 亜鉛２〜１０重量％、ランタノイド３重
   量％以下及びジルコニウム１重量％以下を含むマグネシ
   ウム合金に、２重量％以下のリチウムが添加されてお
   り、不純物としての鉄の含有量が５０ｐｐｍ以下である
   ことを特徴とする耐蝕性マグネシウム合金。
9. 【請求項９】 イットリウム１〜６重量％、ランタノイ
   ド５重量％以下及びジルコニウム１重量％以下を含むマ
   グネシウム合金に、２重量％以下のリチウムが添加され
   ており、不純物としての鉄の含有量が５０ｐｐｍ以下で
   あることを特徴とする耐蝕性マグネシウム合金。
10. 【請求項１０】 銀１〜５重量％、ランタノイド３重量
    ％以下及びジルコニウム１重量％以下を含むマグネシウ
    ム合金に、２重量％以下のリチウムが添加されており、
    不純物としての鉄の含有量が５０ｐｐｍ以下であること
    を特徴とする耐蝕性マグネシウム合金。