JPH0820835A - Ｍｇ合金 - Google Patents
Ｍｇ合金Info
- Publication number
- JPH0820835A JPH0820835A JP18075994A JP18075994A JPH0820835A JP H0820835 A JPH0820835 A JP H0820835A JP 18075994 A JP18075994 A JP 18075994A JP 18075994 A JP18075994 A JP 18075994A JP H0820835 A JPH0820835 A JP H0820835A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- added
- strength
- casting
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 室温強度，高温強度，耐クリープ性，耐摩耗
性が優れ、溶湯の耐酸化性と湯流れがよく鋳造性のよい
Ｍｇ合金を提供する。 【構成】 本発明はＺｎ 1〜１0 ｗｔ％，Ｓｉ 0 ．3
〜４．0 ｗｔ％，Ｃａ０．0 5 〜３ｗｔ％を含み、通常
の不純物と残部Ｍｇからなる鋳造用Ｍｇ合金である。
性が優れ、溶湯の耐酸化性と湯流れがよく鋳造性のよい
Ｍｇ合金を提供する。 【構成】 本発明はＺｎ 1〜１0 ｗｔ％，Ｓｉ 0 ．3
〜４．0 ｗｔ％，Ｃａ０．0 5 〜３ｗｔ％を含み、通常
の不純物と残部Ｍｇからなる鋳造用Ｍｇ合金である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋳造用Ｍｇ合金に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】Ｍｇ−Ａｌ系合金では、Ａｌ含有量を１
〜６ｗｔ％と比較的低くし、かつＳｉを０．5 〜１．5
ｗｔ％添加し、さらにＣａを０．5 〜４ｗｔ％添加する
ことにより、クリープ強度を高めたダイカスト用Ｍｇ基
合金が公開されている（特開平３−１７８９０号）。ま
た、Ｍｇ−Ｙ−Ｎｄ系合金があり、これによって高引張
強度，高クリープ強度がえられるＭｇ基合金が公開され
ている（特開平３−７２６９５号）。
〜６ｗｔ％と比較的低くし、かつＳｉを０．5 〜１．5
ｗｔ％添加し、さらにＣａを０．5 〜４ｗｔ％添加する
ことにより、クリープ強度を高めたダイカスト用Ｍｇ基
合金が公開されている（特開平３−１７８９０号）。ま
た、Ｍｇ−Ｙ−Ｎｄ系合金があり、これによって高引張
強度，高クリープ強度がえられるＭｇ基合金が公開され
ている（特開平３−７２６９５号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記Ｍｇ−Ａｌ系合金
においては、このＭｇ基合金のクリープ強度を高めるた
めには、Ａｌ含有量は２〜４ｗｔ％に抑える必要がある
が、その結果、引張強度が低下するという相反する問題
がある。また前記Ｍ−Ｙ−Ｎｄ系合金では添加元素の
Ｙ，Ｎｄが非常に高価なため、合金の価格が高くなると
いう欠点がある。本発明は、前記事情に鑑みてなされた
もので、前記問題点を解消し、前記各機械的強度を向上
せしめたＭｇ合金を提供することを目的とする。
においては、このＭｇ基合金のクリープ強度を高めるた
めには、Ａｌ含有量は２〜４ｗｔ％に抑える必要がある
が、その結果、引張強度が低下するという相反する問題
がある。また前記Ｍ−Ｙ−Ｎｄ系合金では添加元素の
Ｙ，Ｎｄが非常に高価なため、合金の価格が高くなると
いう欠点がある。本発明は、前記事情に鑑みてなされた
もので、前記問題点を解消し、前記各機械的強度を向上
せしめたＭｇ合金を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に添い、本発明
はＺｎ 1〜１0 ｗｔ％，Ｓｉ 0 ．3 〜４．0 ｗｔ％，
Ｃａ 0 ．0 5 〜３ｗｔ％を含み、通常の不純物と残部
Ｍｇからなる鋳造用Ｍｇ合金とすることにより前記課題
を解消した。
はＺｎ 1〜１0 ｗｔ％，Ｓｉ 0 ．3 〜４．0 ｗｔ％，
Ｃａ 0 ．0 5 〜３ｗｔ％を含み、通常の不純物と残部
Ｍｇからなる鋳造用Ｍｇ合金とすることにより前記課題
を解消した。
【０００５】本発明において対象とするＭｇ基合金は、
Ｍｇ−Ｚｎ−Ｓｉ系合金とする。Ｍｇ合金の強度を向上
させる合金元素として、コスト的に好ましいのはＡｌと
Ｚｎである。Ａｌは前述のようにクリープ強度を確保す
るため、添加量に限界があり、したがって本発明ではＭ
ｇ−Ｚｎの組合せを用いる。一方、Ｍｇ合金にＳｉを添
加すると、硬い化合物相のＭｇ2 Ｓｉが晶出し、これが
粒界を強化して、高温でのＭｇ合金の強度，耐クリープ
性を向上させる。また硬いＭｇ2 Ｓｉによって耐摩耗性
も向上させることができる。よって本発明では、前記Ｍ
ｇ−Ｚｎ系合金に、Ｓｉを添加することによって目的と
する性質を備えたＭｇ基合金とすることに着目したもの
である。
Ｍｇ−Ｚｎ−Ｓｉ系合金とする。Ｍｇ合金の強度を向上
させる合金元素として、コスト的に好ましいのはＡｌと
Ｚｎである。Ａｌは前述のようにクリープ強度を確保す
るため、添加量に限界があり、したがって本発明ではＭ
ｇ−Ｚｎの組合せを用いる。一方、Ｍｇ合金にＳｉを添
加すると、硬い化合物相のＭｇ2 Ｓｉが晶出し、これが
粒界を強化して、高温でのＭｇ合金の強度，耐クリープ
性を向上させる。また硬いＭｇ2 Ｓｉによって耐摩耗性
も向上させることができる。よって本発明では、前記Ｍ
ｇ−Ｚｎ系合金に、Ｓｉを添加することによって目的と
する性質を備えたＭｇ基合金とすることに着目したもの
である。
【０００６】ところがＭｇ−Ｚｎ系合金にＳｉを添加す
ると、Ｍｇ2 Ｓｉ相は粗大な支那文字型で晶出する。こ
の場合の鋳放したままの金属組織を図２に示す。このよ
うなＭｇ2 Ｓｉ相ではその先端部分に応力集中が起り、
そこが亀裂発生の起点となり易く、強度の上昇は期待で
きないことを知得した。また複雑形状のこのような晶出
物は溶湯の湯流れ抵抗を増大させるため鋳造性に悪影響
を与え好ましくない。よって本発明では、さらに前記Ｍ
ｇ−Ｚｎ−Ｓｉ系合金にＣａを添加することによって晶
出した粗大な支那文字型の相を粒状の相に変えたもので
ある。これによって亀裂発生のおそれがなくなり、鋳造
性が改善され、ほぼ目標とする性質を備えたＭｇ基合金
がえられた。またＣａの添加によって耐酸化性も増加し
溶湯の取扱いが容易になった。その金属組織を図１に示
す。
ると、Ｍｇ2 Ｓｉ相は粗大な支那文字型で晶出する。こ
の場合の鋳放したままの金属組織を図２に示す。このよ
うなＭｇ2 Ｓｉ相ではその先端部分に応力集中が起り、
そこが亀裂発生の起点となり易く、強度の上昇は期待で
きないことを知得した。また複雑形状のこのような晶出
物は溶湯の湯流れ抵抗を増大させるため鋳造性に悪影響
を与え好ましくない。よって本発明では、さらに前記Ｍ
ｇ−Ｚｎ−Ｓｉ系合金にＣａを添加することによって晶
出した粗大な支那文字型の相を粒状の相に変えたもので
ある。これによって亀裂発生のおそれがなくなり、鋳造
性が改善され、ほぼ目標とする性質を備えたＭｇ基合金
がえられた。またＣａの添加によって耐酸化性も増加し
溶湯の取扱いが容易になった。その金属組織を図１に示
す。
【０００７】ここで、前記Ｚｎの添加量は１〜１0 ｗｔ
％とする。添加量が１ｗｔ％未満ではＭｇ基合金として
の強度が不足する。一方、添加量が１0 ｗｔ％を越える
と鋳造性が悪くなる。また前記Ｓｉの添加量は０．3 〜
４．0 ｗｔ％とする。添加量が０．3 ｗｔ％未満では目
標とする効果がえられない。一方、添加量が４．0 ｗｔ
％を越えると液相線の上昇と初晶のＭｇ2 Ｓｉの影響で
鋳造性が悪くなる。さらに前記Ｃａの添加量は０．0 5
〜３ｗｔ％とする。添加量が０．0 5 未満では添加の効
果は現われない。一方、３ｗｔ％を越えると逆に強度が
低下する。なお、耐蝕性向上のため、Ｍｎを０．2 〜
１．5 ｗｔ％を添加することもできる。また、不純物と
して２％以下のＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｃｄを、１％以下の
Ｓｂ，希土類金属を含んでもよく、残部はＭｇとなる。
％とする。添加量が１ｗｔ％未満ではＭｇ基合金として
の強度が不足する。一方、添加量が１0 ｗｔ％を越える
と鋳造性が悪くなる。また前記Ｓｉの添加量は０．3 〜
４．0 ｗｔ％とする。添加量が０．3 ｗｔ％未満では目
標とする効果がえられない。一方、添加量が４．0 ｗｔ
％を越えると液相線の上昇と初晶のＭｇ2 Ｓｉの影響で
鋳造性が悪くなる。さらに前記Ｃａの添加量は０．0 5
〜３ｗｔ％とする。添加量が０．0 5 未満では添加の効
果は現われない。一方、３ｗｔ％を越えると逆に強度が
低下する。なお、耐蝕性向上のため、Ｍｎを０．2 〜
１．5 ｗｔ％を添加することもできる。また、不純物と
して２％以下のＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｃｄを、１％以下の
Ｓｂ，希土類金属を含んでもよく、残部はＭｇとなる。
【０００８】
【実施例】純Ｍｇを図３の概念図で示す電気抵抗炉にて
溶解した。図において１は電気抵抗炉、２は電気抵抗炉
１内の鉄ルツボ、３は鉄ルツボ２を載置したルツボ台、
４は炉周辺に配置した加熱用の電熱線、６は撹拌翼、７
は熱電対である。炉内温度を６９０℃に昇温し、純Ｍｇ
を鉄ルツボ２内で溶解し溶湯５をえた。この際、Ｍｇの
燃焼を防止する目的でＣＯ2 ＋０．5 ％ＳＦ6 混合ガス
を導入管８から溶湯５の表面に送り込み、溶湯表面を保
護した。次にＭｇの溶湯温度を６７０℃に保持し、表面
に発生した酸化膜をすくい取ったのち、Ｃａを０．3 ｗ
ｔ％投入し、撹拌棒６によって５分間撹拌を加え溶湯中
に均一に溶け込ませた。次にＺｎを６ｗｔ％相当量、こ
の溶湯に投入し、同じ要領で撹拌した。さらにＳｉ粉末
を１ｗｔ％相当量投入し、同様に６８０℃で５分間等温
保持しながら撹拌した。このように処理した溶湯を７１
０℃まで昇温したあと、これを金型に直に鋳込んだ。次
に、このようにして鋳造したＭｇ合金、即ち、Ｍｇ−６
％Ｚｎ−１％Ｓｉ−０．3 Ｃａ合金に熱処理Ｔ６処理
（４８５℃で６時間の溶体化処理後、１５０℃４８時間
の時効硬化処理）を施したものについて各温度について
引張試験をおこなったところ、次のような引張強度がえ
られた。比較例としてＺＫ６１（Ｚｎ 6ｗｔ％、Ｚｒ
0. 7 ｗｔ％、残Ｍｇ）合金にＴ6 熱処理したもののデ
ータを併記する。 温度 室温 100℃ 200℃ 300℃ [実施例] 引張強度 240 220 140 60 (MPa) [比較例] 引張強度 (MPa) 270 210 110 40
溶解した。図において１は電気抵抗炉、２は電気抵抗炉
１内の鉄ルツボ、３は鉄ルツボ２を載置したルツボ台、
４は炉周辺に配置した加熱用の電熱線、６は撹拌翼、７
は熱電対である。炉内温度を６９０℃に昇温し、純Ｍｇ
を鉄ルツボ２内で溶解し溶湯５をえた。この際、Ｍｇの
燃焼を防止する目的でＣＯ2 ＋０．5 ％ＳＦ6 混合ガス
を導入管８から溶湯５の表面に送り込み、溶湯表面を保
護した。次にＭｇの溶湯温度を６７０℃に保持し、表面
に発生した酸化膜をすくい取ったのち、Ｃａを０．3 ｗ
ｔ％投入し、撹拌棒６によって５分間撹拌を加え溶湯中
に均一に溶け込ませた。次にＺｎを６ｗｔ％相当量、こ
の溶湯に投入し、同じ要領で撹拌した。さらにＳｉ粉末
を１ｗｔ％相当量投入し、同様に６８０℃で５分間等温
保持しながら撹拌した。このように処理した溶湯を７１
０℃まで昇温したあと、これを金型に直に鋳込んだ。次
に、このようにして鋳造したＭｇ合金、即ち、Ｍｇ−６
％Ｚｎ−１％Ｓｉ−０．3 Ｃａ合金に熱処理Ｔ６処理
（４８５℃で６時間の溶体化処理後、１５０℃４８時間
の時効硬化処理）を施したものについて各温度について
引張試験をおこなったところ、次のような引張強度がえ
られた。比較例としてＺＫ６１（Ｚｎ 6ｗｔ％、Ｚｒ
0. 7 ｗｔ％、残Ｍｇ）合金にＴ6 熱処理したもののデ
ータを併記する。 温度 室温 100℃ 200℃ 300℃ [実施例] 引張強度 240 220 140 60 (MPa) [比較例] 引張強度 (MPa) 270 210 110 40
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば鋳造用Ｍｇ合金におい
て、耐クリープ性，耐摩耗性に加えて、室温強度，高温
強度が向上し、機械的性質の優れたものがえられる。ま
た、鋳造時において、溶湯の耐酸化性，湯流れが改善さ
れ鋳造性の良好なＭｇ合金がえられた。
て、耐クリープ性，耐摩耗性に加えて、室温強度，高温
強度が向上し、機械的性質の優れたものがえられる。ま
た、鋳造時において、溶湯の耐酸化性，湯流れが改善さ
れ鋳造性の良好なＭｇ合金がえられた。
【図１】本発明に係るＭｇ合金の金属組織で図面に代る
写真である。
写真である。
【図２】組織に晶出した粗大な支那文字のＭｇ2 Ｓｉ相
を示す金属組織で図面に代る写真である。
を示す金属組織で図面に代る写真である。
【図３】本発明に係るＭｇ合金の製造要領を概念的に説
明する図である。
明する図である。
１ 電気抵抗炉 ２ 鉄ルツボ ５ 溶湯 ６ 撹拌翼 ８ 導入管
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｚｎ 1〜１0 ｗｔ％，Ｓｉ 0 ．3 〜
４．0 ｗｔ％，Ｃａ０．0 5 〜３ｗｔ％を含み、通常の
不純物と残部Ｍｇからなる鋳造用Ｍｇ合金。 - 【請求項２】 Ｍｎ 0 ．2 〜１．５ｗｔ％，不純物と
して２ｗｔ％以下のＢｉ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｃｄと１ｗｔ％
以下のＳｂ，希土類元素を含むことを特徴とする請求項
１に記載の鋳造用Ｍｇ合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18075994A JPH0820835A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Ｍｇ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18075994A JPH0820835A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Ｍｇ合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0820835A true JPH0820835A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=16088828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18075994A Pending JPH0820835A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Ｍｇ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820835A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6264762B1 (en) * | 1996-09-21 | 2001-07-24 | Daimlerchrysler Ag | Corrosion resistant magnesium compositions and applications thereof |
| KR100343124B1 (ko) * | 1999-12-02 | 2002-07-05 | 임수근 | 고강도 Ｍｇ-Ｚｎ-Ｃａ계 합금 |
| KR100435325B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 마그네슘-아연 계 고강도 내열 마그네슘 합금 및 이의 제조방법 |
| KR100452452B1 (ko) * | 2002-06-18 | 2004-10-12 | 현대자동차주식회사 | 내식성이 향상된 고강도 마그네슘 합금 및 이의 제조방법 |
| CN106191586A (zh) * | 2016-07-31 | 2016-12-07 | 余姚市婉珍五金厂 | 一种机床切削刀片专用的合金材料及其制备方法 |
| CN106282707A (zh) * | 2016-07-31 | 2017-01-04 | 余姚市婉珍五金厂 | 一种汽车曲轴专用的镁合金材料及其制备方法 |
| CN109182810A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-01-11 | 河北工业大学 | 一种低成本高室温塑性变形镁合金及其制备方法 |
| CN109504883A (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | Lg电子株式会社 | 高导热率镁合金以及使用该镁合金的散热器 |
| CN109778035A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-05-21 | 太原理工大学 | 一种可降解生物医用Mg-Bi-Zn-Ca合金及其制备方法 |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP18075994A patent/JPH0820835A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6264762B1 (en) * | 1996-09-21 | 2001-07-24 | Daimlerchrysler Ag | Corrosion resistant magnesium compositions and applications thereof |
| KR100343124B1 (ko) * | 1999-12-02 | 2002-07-05 | 임수근 | 고강도 Ｍｇ-Ｚｎ-Ｃａ계 합금 |
| KR100435325B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 마그네슘-아연 계 고강도 내열 마그네슘 합금 및 이의 제조방법 |
| KR100452452B1 (ko) * | 2002-06-18 | 2004-10-12 | 현대자동차주식회사 | 내식성이 향상된 고강도 마그네슘 합금 및 이의 제조방법 |
| CN106191586A (zh) * | 2016-07-31 | 2016-12-07 | 余姚市婉珍五金厂 | 一种机床切削刀片专用的合金材料及其制备方法 |
| CN106282707A (zh) * | 2016-07-31 | 2017-01-04 | 余姚市婉珍五金厂 | 一种汽车曲轴专用的镁合金材料及其制备方法 |
| CN109504883A (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | Lg电子株式会社 | 高导热率镁合金以及使用该镁合金的散热器 |
| CN109182810A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-01-11 | 河北工业大学 | 一种低成本高室温塑性变形镁合金及其制备方法 |
| CN109778035A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-05-21 | 太原理工大学 | 一种可降解生物医用Mg-Bi-Zn-Ca合金及其制备方法 |
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