JPH0776740A - 半溶融成形に適したマグネシウム合金鋳造素材の製造方法 - Google Patents
半溶融成形に適したマグネシウム合金鋳造素材の製造方法Info
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- JPH0776740A JPH0776740A JP5222586A JP22258693A JPH0776740A JP H0776740 A JPH0776740 A JP H0776740A JP 5222586 A JP5222586 A JP 5222586A JP 22258693 A JP22258693 A JP 22258693A JP H0776740 A JPH0776740 A JP H0776740A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空気などのガスの巻き込み，溶湯の酸化や窒
化が少なく，細かい等軸晶を安定して容易に製造でき
る。 【構成】 液相線温度に対して過熱度を６０℃未満に保
持されたＭｇ−Ａｌ系およびＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金溶
湯を０．５℃／Ｓ以上の凝固区間冷却速度で凝固させて
微細な等軸晶組織を有したマグネシウム合金鋳造材を得
るようにした。
化が少なく，細かい等軸晶を安定して容易に製造でき
る。 【構成】 液相線温度に対して過熱度を６０℃未満に保
持されたＭｇ−Ａｌ系およびＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金溶
湯を０．５℃／Ｓ以上の凝固区間冷却速度で凝固させて
微細な等軸晶組織を有したマグネシウム合金鋳造材を得
るようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半溶融成形に適した微細
等軸晶組織を有するマグネシウム合金鋳造素材の製造方
法に関するものである。
等軸晶組織を有するマグネシウム合金鋳造素材の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来，半溶融成形に用いる素材として
は，アルミニウム合金を固液共存状態に保持した金属
に機械的な撹拌や電磁的撹拌を施し粒状の金属組織を有
するものが一般には用いられる。
は，アルミニウム合金を固液共存状態に保持した金属
に機械的な撹拌や電磁的撹拌を施し粒状の金属組織を有
するものが一般には用いられる。
【０００３】また，前記に用いた撹拌技術を使用し
ないで微細組織を得る方法として，半溶融成形加工前に
再結晶温度以上の熱間加工と冷間加工を施すことも報告
されている。
ないで微細組織を得る方法として，半溶融成形加工前に
再結晶温度以上の熱間加工と冷間加工を施すことも報告
されている。
【０００４】さらに，マグネシウム合金の金属組織
（結晶粒）を微細化する方法として，Ｃ2 Ｃｌ6 を主成
分とするフラックスやＣａＣＮ2 などの結晶粒細化剤を
添加したり，あるいは９００℃以上に一旦過熱処理する
方法が知られている。
（結晶粒）を微細化する方法として，Ｃ2 Ｃｌ6 を主成
分とするフラックスやＣａＣＮ2 などの結晶粒細化剤を
添加したり，あるいは９００℃以上に一旦過熱処理する
方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記し
たの場合は，素材の組織中に存在する粒状の組織は，
撹拌時に空気やガスを巻き込むために，撹拌速度を十分
に上げることができず，かならずしも細かい組織が得ら
れなかった。また，の場合は，成形法としては繁雑で
ある。さらに，の場合は，マグネシウム合金は極めて
活性であるため溶解時に酸化，窒化が激しく溶湯の取扱
いが大変であり，鋳造温度を７００℃以上好ましくは７
２０℃程度以上に保持すること，処理後なるべく早い時
期に鋳造すること，酸化防止に必要なＢｅ量を１０ｐｐ
ｍ以下にすることなどが要求されるため，実用上問題が
多かった。
たの場合は，素材の組織中に存在する粒状の組織は，
撹拌時に空気やガスを巻き込むために，撹拌速度を十分
に上げることができず，かならずしも細かい組織が得ら
れなかった。また，の場合は，成形法としては繁雑で
ある。さらに，の場合は，マグネシウム合金は極めて
活性であるため溶解時に酸化，窒化が激しく溶湯の取扱
いが大変であり，鋳造温度を７００℃以上好ましくは７
２０℃程度以上に保持すること，処理後なるべく早い時
期に鋳造すること，酸化防止に必要なＢｅ量を１０ｐｐ
ｍ以下にすることなどが要求されるため，実用上問題が
多かった。
【０００６】本発明は，上記従来の問題点に着目し，空
気などのガスの巻き込み，溶湯の酸化，かつ窒化が非常
に少なく，細かい等軸晶を安定して容易に製造すること
のできる半溶融成形に適したマグネシウム合金鋳造素材
の製造方法を提供することを目的とするものである。
気などのガスの巻き込み，溶湯の酸化，かつ窒化が非常
に少なく，細かい等軸晶を安定して容易に製造すること
のできる半溶融成形に適したマグネシウム合金鋳造素材
の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために，本発明に係る半溶融成形に適したマグネシウ
ム合金鋳造素材の製造方法では，液相線温度に対して過
熱度を６０℃未満に保持されたＭｇ−Ａｌ系およびＭｇ
−Ａｌ−Ｚｎ系合金溶湯を０．５℃／ｓ以上の凝固区間
冷却速度で凝固させて微細な等軸晶組織を有したマグネ
シウム合金鋳造材を得るようにした。
るために，本発明に係る半溶融成形に適したマグネシウ
ム合金鋳造素材の製造方法では，液相線温度に対して過
熱度を６０℃未満に保持されたＭｇ−Ａｌ系およびＭｇ
−Ａｌ−Ｚｎ系合金溶湯を０．５℃／ｓ以上の凝固区間
冷却速度で凝固させて微細な等軸晶組織を有したマグネ
シウム合金鋳造材を得るようにした。
【０００８】
【作用】液相線温度に対して過熱度を６０℃以下にする
ことにより，注湯時に生成された結晶核の再溶解を防止
でき，しかも過熱度６０℃以上の温度域において注湯温
度の低下に伴い著しく粗大化する現象を抑制することが
できるため，５０μｍ以下の微細な等軸晶を有するマグ
ネシウム合金の鋳造素材を得ることができる。
ことにより，注湯時に生成された結晶核の再溶解を防止
でき，しかも過熱度６０℃以上の温度域において注湯温
度の低下に伴い著しく粗大化する現象を抑制することが
できるため，５０μｍ以下の微細な等軸晶を有するマグ
ネシウム合金の鋳造素材を得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下に，本発明に係る半溶融成形に適したマ
グネシウム合金鋳造素材の製造方法の具体的実施例を図
面を参照して詳細に説明する。
グネシウム合金鋳造素材の製造方法の具体的実施例を図
面を参照して詳細に説明する。
【００１０】本発明に係る一実施例としてＭｇ−Ａｌ−
Ｚｎ系合金について述べる。まず，原料を図１に示すよ
うなヒータ２で例えば７２０℃に加熱された鉄製るつぼ
１中で溶解してマグネシウム合金組成（重量％）を下記
のように調整する。 Ａｌ；９％ Ｚｎ；１％ Ｍｎ；０．２％ Ｂｅ；０．００１％ 残部；マグネシウムおよび不可避不純物
Ｚｎ系合金について述べる。まず，原料を図１に示すよ
うなヒータ２で例えば７２０℃に加熱された鉄製るつぼ
１中で溶解してマグネシウム合金組成（重量％）を下記
のように調整する。 Ａｌ；９％ Ｚｎ；１％ Ｍｎ；０．２％ Ｂｅ；０．００１％ 残部；マグネシウムおよび不可避不純物
【００１１】マグネシウム合金溶湯３は極めて活性であ
り，溶解時に空気と接触による酸化や窒化を防止するた
めに，シール材５としてＳＦ6 ＋ＣＯ2 ガスをマグネシ
ウム合金溶湯３上部から吹込みながら行なう。ついで，
鉄製るつぼ１内で液相線温度に対する過熱度を６０℃以
下に保持されたマグネシウム合金溶湯３を柄杓４で汲ん
だ後（図２），０．５℃／ｓ以上の凝固区間冷却速度で
凝固させることが可能な鋳型７中に注湯するのである
（図３）。なお，鋳造に当たり鋳型７に注湯したマグネ
シウム合金溶湯３と鋳型７をともに加振することにより
結晶をより細かくする上でより効果的である。
り，溶解時に空気と接触による酸化や窒化を防止するた
めに，シール材５としてＳＦ6 ＋ＣＯ2 ガスをマグネシ
ウム合金溶湯３上部から吹込みながら行なう。ついで，
鉄製るつぼ１内で液相線温度に対する過熱度を６０℃以
下に保持されたマグネシウム合金溶湯３を柄杓４で汲ん
だ後（図２），０．５℃／ｓ以上の凝固区間冷却速度で
凝固させることが可能な鋳型７中に注湯するのである
（図３）。なお，鋳造に当たり鋳型７に注湯したマグネ
シウム合金溶湯３と鋳型７をともに加振することにより
結晶をより細かくする上でより効果的である。
【００１２】図４は冷却速度が４℃／ｓと０．４℃／ｓ
の場合のＡＺ９１合金の結晶粒度に及ぼす鋳造温度の影
響を示したものである。鋳造温度が７２０℃から６６０
℃になるに従い，冷却速度が速い場合でも結晶粒が著し
く粗大化することがわかる。また，鋳造温度が６６０℃
を超えてさらに低下すると結晶粒が著しく微細化し，１
００μｍ以下の微細な組織を示す。
の場合のＡＺ９１合金の結晶粒度に及ぼす鋳造温度の影
響を示したものである。鋳造温度が７２０℃から６６０
℃になるに従い，冷却速度が速い場合でも結晶粒が著し
く粗大化することがわかる。また，鋳造温度が６６０℃
を超えてさらに低下すると結晶粒が著しく微細化し，１
００μｍ以下の微細な組織を示す。
【００１３】本発明では鋳造温度の過熱度が６０℃以上
では，鋳造温度の低下に伴い著しく結晶粒が粗大化す
る。また，鋳造温度を上昇すれば結晶粒は小さくなるが
１００μｍ以下の微細結晶粒になるものではなく，むし
ろマグネシウム合金溶湯の酸化，燃焼，ガス吸収が多く
なる。このため，鋳造温度は過熱度を６０℃未満とす
る。
では，鋳造温度の低下に伴い著しく結晶粒が粗大化す
る。また，鋳造温度を上昇すれば結晶粒は小さくなるが
１００μｍ以下の微細結晶粒になるものではなく，むし
ろマグネシウム合金溶湯の酸化，燃焼，ガス吸収が多く
なる。このため，鋳造温度は過熱度を６０℃未満とす
る。
【００１４】さらに，本発明ではマグネシウム合金溶湯
３の冷却速度が０．５℃／ｓ未満では結晶粒が粗大化し
たりあるいは結晶粒のサイズがばらつくことになる。こ
のため冷却速度を０．５℃／ｓ以上にする。
３の冷却速度が０．５℃／ｓ未満では結晶粒が粗大化し
たりあるいは結晶粒のサイズがばらつくことになる。こ
のため冷却速度を０．５℃／ｓ以上にする。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に，本発明に係る半溶融成形に適したマグネシウム合金
鋳造素材の製造方法では，液相線温度に対して過熱度を
６０℃未満に保持されたＭｇ−Ａｌ系およびＭｇ−Ａｌ
−Ｚｎ系合金溶湯を０．５℃／ｓ以上の凝固区間冷却速
度で凝固させて微細な等軸晶組織を有したマグネシウム
合金鋳造材を得るようにしたことにより，従来の微細化
処理による場合よりも細かい等軸晶組織を有し，しかも
半溶融状態で撹拌した後凝固させる方法で得られる粒状
組織に近い金属組織を得ることが出来るため，半溶融成
形に適した素材を容易にかつ確実に得られる。
に，本発明に係る半溶融成形に適したマグネシウム合金
鋳造素材の製造方法では，液相線温度に対して過熱度を
６０℃未満に保持されたＭｇ−Ａｌ系およびＭｇ−Ａｌ
−Ｚｎ系合金溶湯を０．５℃／ｓ以上の凝固区間冷却速
度で凝固させて微細な等軸晶組織を有したマグネシウム
合金鋳造材を得るようにしたことにより，従来の微細化
処理による場合よりも細かい等軸晶組織を有し，しかも
半溶融状態で撹拌した後凝固させる方法で得られる粒状
組織に近い金属組織を得ることが出来るため，半溶融成
形に適した素材を容易にかつ確実に得られる。
【図１】本発明に係るマグネシウム合金鋳造素材の製造
方法の一実施例を示す説明図である。
方法の一実施例を示す説明図である。
【図２】マグネシウム合金鋳造素材の製造方法を示す説
明図である。
明図である。
【図３】マグネシウム合金鋳造素材の製造方法を示す説
明図である。
明図である。
【図４】ＡＺ９１合金の結晶粒度に及ぼす鋳造温度の影
響を示す特性図である。
響を示す特性図である。
１ 鉄製るつぼ ２ ヒータ ３ マグネシウム合金溶湯 ４ 柄杓 ５ シール材 ６ 熱電対 ７ 鋳型
Claims (1)
- 【請求項１】 液相線温度に対して過熱度を６０℃未満
に保持されたＭｇ−Ａｌ系およびＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合
金溶湯を０．５℃／ｓ以上の凝固区間冷却速度で凝固さ
せて微細な等軸晶組織を有したマグネシウム合金鋳造材
を得るようにしたことを特徴とする半溶融成形に適した
マグネシウム合金鋳造材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22258693A JP2962453B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 半溶融成形に適したマグネシウム合金鋳造素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22258693A JP2962453B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 半溶融成形に適したマグネシウム合金鋳造素材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0776740A true JPH0776740A (ja) | 1995-03-20 |
| JP2962453B2 JP2962453B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=16784794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22258693A Expired - Fee Related JP2962453B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 半溶融成形に適したマグネシウム合金鋳造素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2962453B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5701942A (en) * | 1994-09-09 | 1997-12-30 | Ube Industries, Ltd. | Semi-solid metal processing method and a process for casting alloy billets suitable for that processing method |
| KR20030039829A (ko) * | 2001-11-15 | 2003-05-22 | 박영철 | 마그네슘을 주원료로 한 경합금소재 및 경합금소재를이용한 캐스팅 성형제품 |
| JP2013540969A (ja) * | 2010-10-13 | 2013-11-07 | フェデラル−モーグル ブルシェイド ゲーエムベーハー | 粒子埋め込み型ピストンリングの製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58502001A (ja) * | 1981-12-01 | 1983-11-24 | ザ ダウ ケミカル カンパニ− | シキソトロピ−性物質の製造法 |
| JPH0314051U (ja) * | 1989-06-19 | 1991-02-13 | ||
| JPH05223759A (ja) * | 1991-05-10 | 1993-08-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | マグネシウム合金溶湯の結晶粒微細化判定装置 |
-
1993
- 1993-09-07 JP JP22258693A patent/JP2962453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58502001A (ja) * | 1981-12-01 | 1983-11-24 | ザ ダウ ケミカル カンパニ− | シキソトロピ−性物質の製造法 |
| JPH0314051U (ja) * | 1989-06-19 | 1991-02-13 | ||
| JPH05223759A (ja) * | 1991-05-10 | 1993-08-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | マグネシウム合金溶湯の結晶粒微細化判定装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5701942A (en) * | 1994-09-09 | 1997-12-30 | Ube Industries, Ltd. | Semi-solid metal processing method and a process for casting alloy billets suitable for that processing method |
| KR20030039829A (ko) * | 2001-11-15 | 2003-05-22 | 박영철 | 마그네슘을 주원료로 한 경합금소재 및 경합금소재를이용한 캐스팅 성형제품 |
| JP2013540969A (ja) * | 2010-10-13 | 2013-11-07 | フェデラル−モーグル ブルシェイド ゲーエムベーハー | 粒子埋め込み型ピストンリングの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2962453B2 (ja) | 1999-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |