JPH06279890A - マグネシウム合金鋳物の製造方法 - Google Patents
マグネシウム合金鋳物の製造方法Info
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Abstract
ム、イットリウム、ランタノイド元素、チタン及びジル
コニウムからなる群から選ばれた活性金属を脱水素処理
して得た添加材料又は合金成分を、マグネシウム合金の
所望特性を損なわない量、又は所望のマグネシウム合金
組成となる量でマグネシウム合金溶湯に添加、混合し、
鋳造することからなるマグネシウム合金鋳物の製造方
法。 【効果】 本発明の製造方法により、気泡、熱間割れ等
の鋳造欠陥が抑制されており、且つ同一又はほぼ同一の
合金組成を有しているにもかかわらず耐熱性が向上して
いて120℃以上での耐熱強度が改善されているマグネ
シウム合金鋳物を得ることができ、自動車、電機をはじ
めとして種々の分野で求められている軽量材料を提供す
ることができる。
Description
ウム合金鋳物の製造方法に関し、より詳しくは鋳造欠陥
が抑制されており且つ耐熱性の向上しているマグネシウ
ム合金鋳物の製造方法に関する。
の分野で軽量化のニーズが強く、マグネシウム合金への
関心が高まっている。しかしながら、マグネシウム合金
は水素と結合し易く、その水素に起因して気泡、熱間割
れなどの鋳造欠陥が生じ易く、健全な鋳物を得ることは
一般的に困難である。
金として用いられているAZ合金(Mg−Al−Zn−
Mn系)、AM合金(Mg−Al−Mn系)等は120
℃以上では強度が低下するため自動車のエンジン回りに
は使用できないという問題がある。
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、気泡、熱間割れ等の鋳造欠陥が抑制され
ており、且つ同一又はほぼ同一の合金組成を有している
にもかかわらず耐熱性が向上していて120℃以上での
耐熱強度が改善されているマグネシウム合金鋳物の製造
方法を提供することにある。
を解決するために種々検討を重ねた結果、マグネシウム
合金中に存在する水素がマグネシウム合金の鋳造欠陥や
耐熱性に影響を及ぼしていることに着目し、更に、カル
シウム、ストロンチウム、スカンジウム、イットリウ
ム、ランタノイド元素(例えば、ランタン、セリウム、
ミッシュメタル)、チタン、ジルコニウム等の活性金属
の水素吸蔵量が、その他の一般的な金属元素とは逆に、
高温では小さいが低温ほど大きくなることに着目し、脱
水素処理したこれらの活性金属をマグネシウム合金溶湯
に添加するか又は他の合金成分と混合し、溶解させるこ
とによって、マグネシウム合金が凝固する際に(即ち溶
湯の温度が低下する際に)放出される水素をこれらの活
性金属に吸蔵させることにより上記の課題が解決される
ことを見出し、本発明に到達した。
合金鋳物の製造方法は、カルシウム、ストロンチウム、
スカンジウム、イットリウム、ランタノイド元素、チタ
ン及びジルコニウムからなる群から選ばれた活性金属を
脱水素処理して得た添加材料を、マグネシウム合金の特
性を損なわない量でマグネシウム合金溶湯に添加、混合
し、鋳造することを特徴とする。
物の製造方法は、カルシウム、ストロンチウム、スカン
ジウム、イットリウム、ランタノイド元素、チタン及び
ジルコニウムからなる群から選ばれた活性金属を脱水素
処理して得た合金成分を、所望のマグネシウム合金組成
となる量でマグネシウム合金溶湯に添加、混合して、鋳
造することを特徴とする。
物の製造方法は、カルシウム、ストロンチウム、スカン
ジウム、イットリウム、ランタノイド元素、チタン及び
ジルコニウムからなる群から選ばれた活性金属を脱水素
処理して得た合金成分と、他の合金成分とを所望のマグ
ネシウム合金組成となる量で混合し、溶解させた後、鋳
造することを特徴とする。
処理は真空中又はアルゴン中でのアーク溶解又はマグネ
シウム合金溶湯温度以上の温度での熱処理によって実施
することが好ましい。このようにして脱水素処理した活
性金属を、一般的には冷却固化させ、粉砕した状態で用
いるが(冷却固化した状態で貯蔵し、使用に先立って粉
砕して使用してもよく、あるいは粉砕した状態で貯蔵し
たものを使用してもよい)、脱水素処理した溶湯状態の
ままでマグネシウム合金溶湯に添加することも可能であ
る。
マグネシウム合金の鋳造欠陥が抑制され且つ耐熱性が向
上するがマグネシウム合金の所望特性が損なわれない量
で、又はマグネシウム合金の鋳造欠陥が抑制され、耐熱
性が向上し、且つマグネシウム合金にその他の所望特性
が付与される量で(即ち、合金成分として)マグネシウ
ム合金溶湯に添加、混合するか、又は他の合金成分と所
望のマグネシウム合金組成となる量で混合し、溶解させ
る。このようにして得た溶湯を鋳造し、冷却、凝固させ
ると、この際に、マグネシウムに吸蔵されていた水素が
放出されるが、この水素は添加された脱水素処理済活性
金属によって吸蔵される。
れることにより、マグネシウム合金中には遊離の水素が
少なくなり、その結果としてマグネシウム合金鋳物の気
泡、熱間割れ等の鋳造欠陥が抑制され、しかも、後記の
実施例からも明らかなように、同一又はほぼ同一の合金
組成を有しているにもかかわらず耐熱性が向上していて
120℃以上での耐熱強度が改善されることになる。
ウム合金に上記のような活性金属を添加すると合金の耐
熱強度が改善されることは公知であるが、本発明の製造
方法を採用することにより、後記の実施例からも明らか
なように、合金の耐熱強度が更に改善される。
理されていない活性金属を用いた場合には、これらの活
性金属をマグネシウム合金溶湯に添加した時に低温から
高温になるので、マグネシウム合金溶湯に添加した際に
逆に水素を放出することになり、本発明で目的としてい
る効果は十分には達成できない。従って、本発明の製造
方法においては、脱水素処理した上記の活性金属、好ま
しくは真空中又はアルゴン中でアーク溶解させるか又は
マグネシウム合金溶湯温度以上の温度で熱処理した上記
の活性金属を用いる。
の溶湯に、アルゴン雰囲気中でのアーク溶解で脱水素処
理したミッシュメタル(Mm)を1mass%添加した。こ
の溶湯の温度は720℃であり、溶湯周囲の雰囲気は1
vol%のSF6を含有するアルゴンであった。Mmの添
加後その溶解を確認し、撹拌し、3分間保持した後にそ
の溶湯を砂型に鋳込み、150mm×150mm×20mmの
鋳物を得た。鋳造欠陥については、3号試験片を用いて
シャルピー衝撃試験を実施し(N=5)、衝撃強度と破
面観察で判定した。また、JIS4号試験片を用い、ク
ロスヘッド速度10mm/min で引張試験を実施した(N
=3)。その結果は表1に示す通りであった。
に、アルゴン雰囲気中でのアーク溶解で脱水素処理した
Ca、La、Y、Sc又はSrを1mass%添加した以外
は実施例1と同様に実施して、同様に試験した。その結
果は表2に示す通りであった。
に、アルゴン雰囲気中でのアーク溶解で脱水素処理した
Mm又は脱水素処理してないMmを2mass%添加してA
E42合金(Mg−4Al−2Mm−0.6Mn系)の
溶湯とした以外は実施例1と同様に実施して、同様に試
験した。その結果は表3に示す通りであった。
に、アルゴン雰囲気中でのアーク溶解で脱水素処理した
Zr又は脱水素処理してないZrを0.7mass%添加し
てZE42合金(Mg−4Zn−2Mm−0.7Mn
系)の溶湯とした以外は実施例1と同様に実施して、同
様に試験した。その結果は表3に示す通りであった。
れ等の鋳造欠陥が抑制されており、且つ同一又はほぼ同
一の合金組成を有しているにもかかわらず耐熱性が向上
していて120℃以上での耐熱強度が改善されているマ
グネシウム合金鋳物を得ることができ、自動車、電機を
はじめとして種々の分野で求められている軽量材料を提
供することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 カルシウム、ストロンチウム、スカンジ
ウム、イットリウム、ランタノイド元素、チタン及びジ
ルコニウムからなる群から選ばれた活性金属を脱水素処
理して得た添加材料を、マグネシウム合金の所望特性を
損なわない量でマグネシウム合金溶湯に添加、混合し、
鋳造することを特徴とするマグネシウム合金鋳物の製造
方法。 - 【請求項2】 カルシウム、ストロンチウム、スカンジ
ウム、イットリウム、ランタノイド元素、チタン及びジ
ルコニウムからなる群から選ばれた活性金属を脱水素処
理して得た合金成分を、所望のマグネシウム合金組成と
なる量でマグネシウム合金溶湯に添加、混合して、鋳造
することを特徴とするマグネシウム合金鋳物の製造方
法。 - 【請求項3】 カルシウム、ストロンチウム、スカンジ
ウム、イットリウム、ランタノイド元素、チタン及びジ
ルコニウムからなる群から選ばれた活性金属を脱水素処
理して得た合金成分と、他の合金成分とを所望のマグネ
シウム合金組成となる量で混合し、溶解させた後、鋳造
することを特徴とするマグネシウム合金鋳物の製造方
法。 - 【請求項4】 脱水素処理を真空中又はアルゴン中での
アーク溶解又はマグネシウム合金溶湯温度以上の温度で
の熱処理によって実施する請求項1、2又は3記載の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5090453A JP2582027B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | マグネシウム合金鋳物の製造方法 |
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JP5090453A JP2582027B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | マグネシウム合金鋳物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06279890A true JPH06279890A (ja) | 1994-10-04 |
JP2582027B2 JP2582027B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5090453A Expired - Fee Related JP2582027B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | マグネシウム合金鋳物の製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2582027B2 (ja) |
Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
KR100768323B1 (ko) * | 2006-06-30 | 2007-10-18 | 주식회사 포스코 | 마그네슘 용탕 내의 용존 수소함량 제어방법 |
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JPS62287034A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-12 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 超塑性Mg−A1系共晶合金 |
JPH04263037A (ja) * | 1990-09-22 | 1992-09-18 | Metallges Ag | エンジンおよび乗り物用の構造部材 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP5090453A patent/JP2582027B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2582027B2 (ja) | 1997-02-19 |
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