JPS6338551A - 希土類元素含有亜鉛基合金 - Google Patents

希土類元素含有亜鉛基合金

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JPS6338551A
JPS6338551A JP18133886A JP18133886A JPS6338551A JP S6338551 A JPS6338551 A JP S6338551A JP 18133886 A JP18133886 A JP 18133886A JP 18133886 A JP18133886 A JP 18133886A JP S6338551 A JPS6338551 A JP S6338551A
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JP
Japan
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alloy
rare earth
test piece
tensile strength
earth element
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Pending
Application number
JP18133886A
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English (en)
Inventor
Mikio Kaneko
三樹男 金子
Shigemasa Kawai
河合 重征
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は2機械的強度に優れかつ鋳造・加工が容易であ
るため、プラスチックの成形用金型などに使用可能な希
土類元素含有亜鉛基合金に関する。
(従来の技術) 近年、OA機器などの各種機器のハウジング。
部品などがプラスチック化されるとともに2機器の性能
を向上させるべくモデルチェンジが頻繁に行われている
。それに伴って、プラスチックの成形サイクルが短くな
り、多品種少量生産が実施されている。このことから、
プラスチックの成形用金型には、鋳造・加工が容易な材
料が求められている。
プラスチックの成形用金型、特に射出成形用金型には、
鋳鉄、鋳鋼、f!金合金どの金属が用いられている。し
かし、これらの金属は1機械的強度には優れるものの、
鋳造・加工が困難である。鋳鉄・鋳鋼は鋳造温度が高い
ため、鋳造には大規模な設備を要する。鋳造は砂型でな
されるため2鋳造品の表面が粗くなり、そのために1表
面研磨に多大な工数を必要とする。しかも、精密な金型
を製作するためには、長時間の放電加工を施す必要があ
る。銅合金も鋳造温度が高いため、鋳造には酸化防止な
どの設備や処理を要する。鋳造温度は1000℃を越え
るため、鋳型には石こうが使用できず、セラミックモー
ルドが用いられる。セラミックモールドは高価であるう
えに鋳型の製作が困難である。しかも1w4合金は同様
に長時間の放電加工が必要である。
このような欠点を解決するために、鋳造温度が低く、鋳
造・加工が容易なプラスチック成形用金型材料として、
亜鉛基合金が提案されている。この亜鉛基合金は、ダイ
キャスト用亜鉛合金(ZDC−1)をベースとしており
、亜鉛のほかにアルミニウム。
銅、マグネシウムなどを含有している。例えば。
特公昭51−5342号公報には、アルミニウム、銅。
マグネシウム、ベリリウム、チタニウム、銀および残分
亜鉛からなる耐摩耗性亜鉛基合金が開示されている。し
かし、これらの亜鉛基合金は機械的強度が不充分であり
、プラスチックの成形用金型とした場合2表面にクラッ
クの発生するおそれがある。また、この金型を用いて成
形作業を重ねるにつれて、金型の精度が低下し、成形品
にパリが発生する。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的とするところは1機械的強度に優れかつ鋳造・加工
が容易な希土類元素含有亜鉛基合金を提供することにあ
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、アルミニウム、銅、マグネシウムを含有する
従来の亜鉛基合金に、さらにランタノイド系列の希土類
元素を添加することにより、亜鉛組織上の結晶粒の成長
が抑制され、ミクロクリスタリン状態となって1機械的
強度が著しく向上する。との発明者の知見にもとづいて
完成された。
本発明の希土類元素含有亜鉛基合金は、アルミニウム1
〜10重量%、銅1〜15重量%、マグネシウム0.0
1〜0.5重量%、ランタノイド系列の少なくとも一種
の元素またはその合金を0.05〜3重量%および残分
亜鉛を含有し、そのことにより上記目的が達成される。
ランタノイド系列の希土類元素は原子半径が大きいため
、亜鉛基合金にこの希土類元素を含有させれば、亜鉛結
晶内に大きなひずみが4人される。
それにより、亜鉛組織の結晶粒の成長が抑制され。
ミクロクリスタリン状態となって、亜鉛基合金の機械的
強度が著しく向上する。ランタンイド系列の希土類元素
が0.05重量%を下まわると5機械的強変がそれほど
向上しない。3重量%を上まわると、希土類元素が分離
して合金の表面に析出するため、硬度は増すものの跪く
なる。しかも1強度ばらつきが大きくなる。アルミニウ
ム、銅、マグネシウムが上記範囲を逸脱すると1機械的
強度に優れた亜鉛基合金が得られない。
ランタノイド系列の希土類元素には、ランタン。
セリウムのほかにミソシュメタル(Mm ;ランタン。
セリウムを主成分とする合金)がある。
(実施例) 以下に本発明を実施例について述べる。
爽將伝上 アルミニウム4.0重世%、銅1.0重量%、マグネシ
ウム0.05重量%、ミツシュメタル0.05重量%お
よび残分亜鉛を均一に溶融させた後、 JIS +15
301参考図Aに示される引張り試験片を作成した。こ
の試験片の引張り強度(kg/1m”)をJIS Z 
2241に従って求めた。さらに、試験片のブリネル硬
度(l(B)を、 JIS Z 2243に従って測定
した。その結果、引張り強度は35.5 (kg / 
++n 2) 、そしてブリネル硬度は110(HB)
であった。これらの結果を下表に示す。
実去111 ミソシュメタルを0.1重量%とじたこと以外は。
実施例1と同様にして引張り試験片を作成した。
この試験片の引張り強度およびブリネル硬度を。
実施例1と同様の方法により測定したところ、引張り強
度は36.5 (kg/ +12)、そしてブリネル硬
度は120(l(B)であった。これらの結果を下表に
示す。
ス隻斑主 ミツシュメタルを1.0重量%とじたこと以外は。
実施例1と同様にして引張り試験片を作成した。
この試験片の引張り強度およびブリネル硬度を。
実施例1と同様の方法により測定したところ、引張り強
度は38.0 (kg / am ”) 、そしてブリ
ネル硬度は135(HB)であった。これらの結果を下
表に示す。
実施拠↓ ミソシュメタルを3.0重量%とじたこと以外は。
実施例1と同様にして引張り試験片を作成した。
この試験片の引張り強度およびブリネル硬度を。
実施例1と同様の方法により測定したところ、引張り強
度は33.2 (kg/ ++n”)、そしてブリネル
硬度は170(HB)であった。これらの結果を下表に
示す。
去施■工 銅を3.0重量%とじたこと以外は、実施例1と同様に
して引張り試験片を作成した。この試験片の引張り強度
およびブリネル硬度を、実施例1と同様の方法により測
定したところ、引張り強度は32、4 (kg / m
m ”) 、そしてブリネル硬度4;!13001B)
であった。これらの結果を下表に示す。
大血斑工 銅を3.0重量%とじ、そしてミツシュメタルを0.1
重量%とじたこと以外は、実施例1と同様にして引張り
試験片を作成した。この試験片の引張り強度およびブリ
ネル硬度を、実施例1と同様の方法により測定したとこ
ろ、引張り強度は35.5 (kg/重12)、そして
ブリネル硬度は140(HB)であった。これらの結果
を下表に示す。
実膳阻工 銅を3.0重量%、そしてミツシュメタルを1.0重量
%とじたこと以外は、実施例1と同様にして引張り試験
片を作成した。この試験片の引張り強度およびブリネル
硬度を、実施例1と同様の方法により測定したところ、
引張り強度は37.6 (kg/鶴2)、そしてブリネ
ル硬度は165(HB)であった。
これらの結果を下表に示す。
実施■工 銅を3.0重世%とし、そしてミツシュメタルを3.0
重量%とじたこと以外は、実施例1と同様にして引張り
試験片を作成した。この試験片の引張り強度およびブリ
ネル硬度を、実施例1と同様の方法により測定したとこ
ろ、引張り強度は32.8 (。
kg/wa”)、そしてブリネル硬度は190(HB)
であった。これらの結果を下表に示す。
実施炎主 アルミニウムを1.0重量%とじ、銅を3.0重量%、
そしてミツシュメタルを1.0重量%とじたこと以外は
、実施例1と同様にして引張り試験片を作成した。この
試験片の引張り強度およびブリネル硬度を、実施例1と
同様の方法により測定したところ、引張り強度は32.
5 (kg/ mm”)、そしてブリネル硬度は150
(HB)であった。これらの結果を下表に示す。
ソシテミソシュメタルを1.0重量%としたこと以外は
、実施例1と同様にして引張り試験片を作成した。この
試験片の引張り強度およびブリネル硬度を、実施例1と
同様の方法により測定したところ、引張り強度は36.
7 (kg/m”)、そしてブリネル硬度は135(1
18)であった。これらの結果を下表に示す。
叉施±旦 銅を15.0重量%、マグネシウムを0620重量%。
そしてミツシュメタルを1.0重量%としたこと以外は
、実施例1と同様にして引張り試験片を作成した。この
試験片の引張り強度およびブリネル硬度を、実施例1と
同様の方法により測定したところ、引張り強度は36.
5 (kg/■12)、そしてブリネル硬度は185(
JIB)であった。これらの結果を下表に示す。
尖施炭肥 ミソシュメタルに代えてランタンを用いたこと以外は、
実施例7と同様にして引張り試験片を作成した。この試
験片の引張り強度およびブリネル硬度を、実施例1と同
様の方法により測定したところ、引張り強度は37.5
 (kg/ mm2)、そしてブリネル硬度は165(
118)であった。これらの結果を下表に示す。
実施炭U ミツシュメタルに代えてセリウムを用いたこと以外は、
実施例7と同様にして引張り試験片を作成した。この試
験片の引張り強度およびブリネル硬度を、実施例1と同
様の方法により測定したところ、引張り強度は37.3
 (Iqr/am2)、そしてブリネル硬度は170(
HB)であった。これらの結果を下表に示す。
止笠±土 ミソシュメタルを含有させなかったこと以外は。
実施例1と同様にして引張り試験片を作成した。
この組成は、グイキャスト用亜鉛合金(ZDC−1)の
組成である。この試験片の引張り強度およびブリネル硬
度を、実施例1と同様の方法により測定したところ、引
張り強度は33.0 (kg/ mu2)、そしてブリ
ネル硬度は91 (HB)であった。これらの結果を下
表に示す。
ル較拠l ミノシュメタルを含有させなかったこと以外は。
実施例5と同様にして引張り試験片を作成した。
この組成は、ZAS(商品名、三井金属鉱業社製)の組
成である。この試験片の引張り強度およびブリネル硬度
を、実施例1と同様の方法により測定したところ、引張
り強度は27.5 (kg/mu2)、そしてブリネル
硬度は10B(IIB)であった。これらの結果を下表
に示す。
ル較側ユ ミノシュメタルを含有させなかったこと以外は。
実施例10と同様にして引張り試験片を作成した。
この試験片の引張り強度およびブリネル硬度を。
実施例1と同様の方法により測定したところ、引張り強
度は32.5 (kg/ m”)、そしてブリネル硬度
は110(HB)であった。これらの結果を下表に示す
此]L[1支 ミツシュメタルを0.01重量%としたこと以外は。
実施例5と同様にして引張り試験片を作成した。
この試験片の引張り強度およびブリネル硬度を。
実施例1と同様の方法により測定したところ、引張り強
度は28.5 (kg/n+”)、そしてブリネル硬度
は95()IB)であった。これらの結果を下表に示す
里較血】 ミソシュメタルを6.0重量%とじたこと以外は。
実施例5と同様にして引張り試験片を作成した。
この試験片の引張り強度およびブリネル硬度を。
実施例1と同様の方法により測定したところ、引張り強
度は18.6 (kg / wm ”) 、そしてブリ
ネル硬度は220(HB)であった。これらの結果を下
表に示す。
実施例および比較例から明らかなように1本発明の希土
類元素含有亜鉛基合金は、引張り強度およびブリネル硬
度の値が高く2機械的強度に優れている。ランタノイド
系列の希土類元素を含有しない従来の亜鉛基合金やミソ
シュメタルを0.01重量%しか含有しない亜鉛基合金
は9本発明の合金に比べで、引張り強度、ブリネル硬度
のいずれの値も低く1機械的強度に欠ける。ミツシュメ
タルを6.0重世%含有する亜鉛基合金は、ブリネル硬
度の値は高いものの、引張り強度値が低い。
(以下余白) (発明の効果) 本発明の希土類元素含有亜鉛基合金は、このように、ラ
ンタノイド系列の希土類元素の添加効果により1機械的
強度に優れている。従って、この合金をプラスチックの
成形用金型とした場合1表面にクランクが発生するおそ
れはない。この金型を用いて成形作業を重ねても5金型
の精度が低下しない。この合金は鋳造温度が低く、鋳造
・加工も容易である。その結果1本発明の希土類元素含
有亜鉛基合金は、プラスチックの成形用金型の材料とし
て有用である。
以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、アルミニウム1〜10重量%、銅1〜15重量%、
    マグネシウム0.01〜0.5重量%、ランタノイド系
    列の少なくとも一種の元素またはその合金を0.05〜
    3重量%および残分亜鉛を含有する希土類元素含有亜鉛
    基合金。
JP18133886A 1986-08-01 1986-08-01 希土類元素含有亜鉛基合金 Pending JPS6338551A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02187308A (ja) * 1989-01-17 1990-07-23 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 金型および該金型用素材ブロック
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WO2007114345A1 (ja) * 2006-03-31 2007-10-11 Dowa Metals & Mining Co., Ltd. ダイカスト用Zn合金とその製造方法、ダイカスト合金用Al母合金
CN100451147C (zh) * 2007-06-05 2009-01-14 中南大学 一种高强度易切削锌基合金及其制备工艺
CN101914704A (zh) * 2010-08-05 2010-12-15 中南大学 一种含Cr的抗蠕变挤压锌合金及其制备方法

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