WO2010010965A1 - Mg基合金冷間加工部材 - Google Patents

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向井敏司
染川英俊
庄司哲也
加藤晃
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独立行政法人物質・材料研究機構
トヨタ自動車株式会社
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/06Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of magnesium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C23/00Alloys based on magnesium
    • C22C23/06Alloys based on magnesium with a rare earth metal as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working

Definitions

  • the present invention relates to M gold to which lanthanide earth elements such as yttrium are added, and to M gold which is easy to work.
  • the purpose is to provide a machined part that can remarkably reduce the load required for the work, and to enable its use.
  • the average value of the diameter is 30 or less in the case of Mingen.
  • Alloys are deformable and exhibit any direction for a given weight. Sometimes it is the same regardless of the load direction required for the deformation work. A simple description of the surface
  • Fig. 3 is a photograph of the alloy 4) Z in dots showing the location of the yttrium element observed with a three-dimensional atom probe. Based on the cloth, the region where yttrium elements are unevenly distributed is shown in gray contour diagrams.
  • Fig. 4 is a graph showing the nominal strain coefficient of this alloy for M0 / 6Y gold of 4.
  • Fig. 6 is a set of plan views for evaluating machining.
  • the push-in is set to 0 ⁇ 03, and 4 ⁇ 5 O is loaded.
  • Figure C shows the average and average of the charge held for 24 hours. Here, before molding and 4
  • Strain 0 ⁇ 04 ⁇ 5 Strain 0 2 5 Strain 0 ⁇ 2 5) 1 indicates the internal structure formed after the shape 4 is the same as 0 4 5 Strain 0 ⁇ 4 5)) The internal structure formed after the shape and ) Is shown.
  • 1 3 is the method shown in Fig. 6 in which the conventional AZ 3 gold was extruded at 2 50 and held at 2 40 for 2 4, and the upper mold was moved at a speed of 0.003 msec. This shows how the weave formed in the material part after processing.
  • M 0 ⁇ Y is extruded at 2 90 and held at 40 ° C for 24 hours, and 0 ⁇ 3 is extruded at 3 0 0 and held for 40 24 hours. Then, after machining the upper die at a speed of 0, 00 0 3 and Z 30 seconds, the microstructure of the boss starting portion formed is cold-worked.
  • 20 is the nominal nominal strain line obtained by compressing the material that was held for 24 hours by extruding gnesium at 3 28 C), and the deformation stopped at the nominal strain of 0.4.
  • taken by mechanic Figure 2 shows the nominal nominal strain curve obtained when compressed parallel and straight to the extrusion.
  • Figure 2 shows the nominal nominal strain curve obtained when compressed in the direction parallel and straight to the extrusion.
  • Figure 2 shows the nominal nominal strain curve obtained when compressed parallel and straight to the extrusion.
  • 2 3 is a nominal nominal strain curve () obtained by extruding M 0 ⁇ 3 Y to 300 and compressing the material held for 24 hours at 4 50, as well as nominal strain. Deformation stopped at 0/40 and again taken by mechanic
  • Figure 2 shows the nominal nominal strain curve obtained when compressed parallel and straight to the extrusion.
  • Figure 2 shows the nominal nominal strain curve obtained when compressed parallel and straight to the extrusion.
  • the interface on crystal 5 is a crystal.
  • the weaving is in 3rd place, but the quality is as a whole, but within 3 the average Y concentration part of 2 to 50 is randomly distributed.
  • the Y concentration part is a high concentration over 5 of the Y degree in the third place.
  • the yttrium element of the substructure of the bright material has a medium density of 5 or more, that is, the region where the yttrium element exists at a high concentration at a concentration on f forms an average of 2 to 50. In addition, these high-concentration regions are separated by 2 to 50
  • yttrium which is distributed at a high concentration
  • a metal compound ie, a metal compound, that is, a regular structure
  • a random distribution is formed even at a high concentration
  • the weaving is divided and refined so that the average value is 30 m below.
  • M, M, plate material, block material can be manufactured.
  • Gnesium, which was thought to be difficult Processing can be secured, and it is expected to contribute to all uses as a lightweight material.
  • Ytium Y (Gnesium) 9 9 9 is completely dissolved in an argon atmosphere, put into an iron mold, and the Y content is 0 a 3 a 6 a 0 a, 2 a 5 a 20 0 a 2 2 a 3 0 9 types of MY gold, a, were prepared. Z, conducted ⁇ 8, for comparison.
  • the obtained gold was subjected to chemical treatment by water cooling at a temperature of 500 to 24 (atmosphere) and water cooling.
  • the diameter was 40 and the length was 70.
  • the strain is 3 ⁇ 7.
  • the discharged material was held at a temperature of 30 to 5500 and then cooled with air. Z degree was used.
  • the lattice distortion becomes significant due to irregular gathering of multiple yttrium elements.
  • areas with significantly children are formed, as shown by the color or color in the figure.
  • this alloy is characterized in that the yttrium element forms a yttrium concentration range without forming a regular structure with the gnesium atom, a so-called metal compound.
  • the size of the region where the child is distorted can be determined from the electron microscope true as shown here. Based on a fixed result, the size of the grid area is 2 to 50, distributed.
  • the yttrium can be 0 ⁇ upper and 3 ⁇ 0 lower.
  • the material is made of gold containing a predetermined yttrium degree, and the material is subjected to a substantial strain increase by extruding or the like, and held in the range of 300 to 5500C.
  • the thorium atom which is a heavy atom, is displayed as a contrast dot from the gnesium atom. For example, shows the area where many yttrium elements are gathered.
  • the structure of this alloy In order to match the size dispersion of these areas, which is indicated by, the structure of this alloy must be formed by high concentration and random concentration of yttrium elements. Is obvious.
  • the density range is 5 to 5, and the range is 5 to 5, which is the same as the strain range and the 2 concentration range.
  • Fig. 4 is a graph showing the nominal strain relationship of this alloy for M0 / 6Y gold in Example 4. Parallel to the extrusion direction of the test.
  • this alloy is at room temperature.
  • the material is sufficient, it will be formed into a shape with the same diameter as that of the mold as shown in 6. Therefore, it is necessary to confirm directly from the observation of processing whether or not there is any formation. Is possible.
  • the material with deformation above strain 0 ⁇ 5 has a smaller average diameter of 30 and smaller than the material before deformation.
  • the part that has changed for example, the part indicated by the mark is added from the lower right graph.
  • the position of a certain crystal part changes, and with the applied strain, the crystal becomes larger, and eventually the crystal is formed by the formation of the crystal. This confirms that the material part is divided and the diameter of the material part is made finer.
  • FIG. 3 is the method shown in Fig. 6 in which the conventional Az3 gold was extruded at 25 and held at 24 00 for 24 hours. After the upper mold was machined at a speed of 0.03 msec, This shows the formation of the weave formed in the material part. At the center of the crystal, no crystal breaks are observed, and the deformed band weave is formed in an oblique direction.
  • Fig. 6 shows the texture of the material formed in the material part after processing the upper die at a speed of 0,003 seconds using the method shown in Fig. 6 for the material held in C for 24 hours. It can be seen that, in the center of this, a random band is formed without forming a specific band weave such as a deformed crystal. 6 is a material that was extruded at 0 ⁇ 90 at 2900 and held for 24 hours at 40.00, and a material that was extruded at 30.00 at M0 ⁇ 3Y and retained at 24 ° C for 24 hours. After machining the upper die at a speed of 0 ⁇ 0 0 0 3 and 3 ⁇ 0 seconds using the Z method, the microstructure of the boss starting portion formed is cold-worked.
  • Figure 7 shows the material that was extruded at 0 ⁇ Y at 2 90 and held for 40 24 hours, and the material that M 0 ⁇ 3 Q was extruded at 3 0 0 and held at 4 0 0 for 24 hours
  • the microstructure of the starting part formed is cold-worked. The weaving of the part indicated by 3 is shown.
  • No. 9 shows that the protrusions formed after molding by the method described in No. 6 are increased in comparison with the parts without deformation. It can be seen that the strength of the crystal due to processing increases the strength.
  • Figure 2 shows the nominal nominal strain curve obtained when compressed in the direction parallel and straight to the extrusion. It can be confirmed that the degree of directionality is reduced.
  • 2 2 is a nominal nominal strain curve obtained by extruding M ⁇ 0 Y at 425 and compressing the material held for 24 hours at 400 and a nominal strain of 0 ⁇ 40. Deformation stopped and again taken by mechanic
  • 2 3 shows, as an example, the nominal nominal strain curve () obtained when M 0 ⁇ 3 Yb was extruded at 300 ° C. and the material held for 45 0 24 was compressed, and the nominal strain 0 ⁇ Stop deformation at 40 and take it again by mechanic
  • Figure 2 shows the nominal nominal strain curve obtained when compressed parallel and straight to the extrusion. It can be confirmed that the degree of processing and processing are reduced.
  • 24 is a nominal nominal strain curve obtained by extruding M 0 ⁇ 3 G at 300 ° and compressing the material held at 4 50 for 24 hours), and nominal The nominal strain curve obtained when the deformation was stopped at 0 ⁇ 35 and again taken by the mechanic and compressed in parallel and straight direction with the extrusion is shown. It can be confirmed that the degree of processing and processing are reduced.
  • 25 shows the weave of the material obtained by extruding 0 ⁇ 6 Y at an extrusion ratio of 25 and a temperature of 3220.
  • the interface on crystal 5 is a crystal. Compared to the above, it can be seen that in the processed weaving, a large crystal weaving remains in the center of the material and is not sufficiently divided.
  • 26 shows the results of compression tests at room temperature, with samples taken in the direction of extrusion and straight direction, from the material obtained by extruding M 0 ⁇ 6 Y as defined in 25 at an extrusion ratio of 25 and a temperature of 3 20 .
  • the strain is lower by 0.3, and the processing is low, although it has the same composition as the 4 and 5 Z execution gold.
  • the yield varies greatly depending on the sampling direction, and the public force before fracture when compressing in the extrusion direction shows a value close to 2 compared to that in the direction of extrusion. It can be seen that the deformation is strong.
  • M is provided that can significantly reduce the load required for the work, and its use becomes possible.

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Abstract

 本発明は、冷間塑性加工に必要な負荷加重を、著しく引き下げることができるMg基合金冷間加工部 材を提供し、その実用化を可能にすることを目的とする。本発明は、Mg基合金を冷間加工にて所定の 形状に成型したMg基合金冷間加工部材であって、前記組織中に冷間加工により分割され微細化された 結晶粒が含まれていることを特徴とする。

Description

明の 加工部 術分野
本 、 イッ ト リウム等のランタ イ ド系 土類 素が添加さ れたM 金に関し、 工が容易なM 金に関する。
この種のM 金では、 ( 度の ) で の が困難であったために構造 の 等 の 用が 望まれながら実現することが困難であった。 明の
、 工に必要な負荷 重を、 著しく 引き下げる ことができる 加工部 を提供し、 その 用化を可能 にすることを目的とする。
、 M 金を冷 にて所定の 状に成型したM 加工部 であって、 前記 に冷 加工により分割さ れ された結晶 が含まれて ることを特徴とする
加工部 を提供する。
明の 金加工部 にお て、 構成する 金には ランタ イ ド系 土類 素が一種 2 以上 加されていること が望ましい。
また、 明の 金加 において・ その 径の 均値が 3 0 下であることが望ましい。
上のよ な特徴のある内部構造により、 A Z 3 金に代表さ れる 来展 金で通常 められる変形の 方性が解消され、 例え ば 引張 重が作用する場合での 力、 すなわち
力が、 圧縮 重が作用する場合での 力の ・ 2~ ・ 4 要となるデメ リッ トが解消される。
合金は、 変形の 性を有しており、 一定の 重に対して、 あ らゆる方向 等の を示す。 時に、 変形 工に必要とされ る 負荷 向に依存せず、 同等である。 面の 単な説明
、 本合金 4) を構成する内部組織の 分解 子顕微鏡 真である。
2は、 本合金 ( 4) を構成する内部組織の2コン トラス ト法による高分解 子顕微鏡 真である。
3は、 、 本合金 4) Zつ て、 三次元ア トムプ ロ ブにより観察したイッ ト リ ウム 子の 所を ドッ トで表示 した写真である。 、 布を元に、 イッ ト リウム 子 が高濃度に偏在している 域をグレー色のコンタ 図でしめしてい る である。
4は、 本合金の 公称ひずみ 係を 4の M 0・ 6 Y 金につ て したグラフである。
5 は、 4に示した 験のうち、 押出しと平行方向に、 公 称ひずみ 0・ 4、 すなわち、 初期 さの 6 0 まで圧縮 形を加え たものから試験 を採取し、 4の 合と同様に 的に圧縮 験を 行ったときのグラフである。
6 は、 加工 を評価するための セッ トの 面図で ある。
7 は、 6 を用いて、 性を評価したグラフ 。 2 4および に示す 料の 果 を示す。
8は・ の 真である。 こ こでは、 押し込み 0・ 0 3 とし、 4・ 5 O を負荷した結果につ て 。
9は、 成形 の 真を示す。 こ こでは 押し込み 0・ 0 3 とし、 4 5 O を負荷した結果につ て 。 z 3 ・ 本合金のM 0・ 6 Y 金の例である。
0は 0・ 6 Yを 4 。
2 5 Cにて押出し 4 0 0 。
Cに 24 間保持した 料の 前後の 化 と平均 ) を示す。 ここでは、 成形前、 および、 4
ひずみ 0・ 04 ・ 5 ひずみ 0 2 5 ひずみ 0・ 2 5 ) 形の後に形成される内部組織を示して る 1 は 0 同様 4 5 ひずみ0・ 4 5 ) ) 形の後に形成される内部組織および ) を示して る。
2は 0 同様 5 ひずみ0・ 5 ) 形の後に形成される内部組織の を示して る。
1 3は、 従来 であるAZ 3 金を 2 5 0でで押出した後に 4 0 0 に 2 4 間保持した を図 6 に示す方法で、 上金型 を速度0・ 0 0 0 3m 秒にて、 加工した後に、 材料 部に 形成される 織の 化を示している。
は 0・ 6 Yを 3 2 0 oCにて押出し 40 0 24 間保持した 料を図 6 に示す方法で、 上金型を速度0 0 0 0 3 秒にて 加工した後に、 材料 部に形成され 織の 化を示して る。
5は、 0・ Yを 2 9 0 C Z 押出し、 4 0 0 24 間保持した 料を図 6 Z す方法で、 上金型を速度0 0 0 0 3 秒にて・ 加工した後に、 材料 部に形成され る 織の 化を示して る。
6は、 M 0・ Yを 2 9 0 にて押出し、 40 0 Cに 24 間保持した 料、 ならびに、 0・ 3 を 3 0 0 にて押出し、 40 24 間保持した 料、 を 6 に示す方法で、 上金型を速度0・ 0 0 0 3 、 ならび Z 3 0 秒にて、 加工した後に、 形成されるボス 起部の 部組織を冷 加工 として している。
7は、 M 0・ Yを 2 9 0 Cにて押出し 40 0 でに 24 間保持した 料、 ならびに、 M 0・ 3 Yを 3 0 0でにて押出し、 40 0 にて 2 4 間保持した 料、 を 6 に示す方法で 上金型を速度 3・ 0 秒にて、 加工した後 に、 形成されるボス 起部の 部組織を冷 加工 として して いる。
8は、 0・ Yを 2 9 0でにて押出し、 40 0 Cに 24 間保持した 料を図 6 に示す方法で、 上金型を速度0 0 0 0 3 秒にて、 加工した後に、 形成されるボス 起部の 部組織を冷 加工 として して る。
9は、 6 に記載の 加工 法で成形した後に形成される 突起部の さを変形 の な 部位と比較して している。
2 0は、 比較 として・ グネシウムを 3 2 8 Cにて押出し にて 24 間保持した 料を圧縮 させた際に得られ る公称 公称ひずみ 線 ) 、 ならびに、 公称ひずみ0・ 4で変形を停止 、 再度、 機械 工により 取した 、 押出と平行および 直方向 圧縮 させた際に得られる公称 公称ひずみ曲線を示している。
2 は、 実施 として、 M 0・ 3 Yを 3 0 Z 押出し、 4 00 24 間保持した 料を圧縮 させた際に 得られる公称 公称ひずみ曲線 、 ならびに、 公称ひず み0・ 4 0で変形を停止 、 再度、 機械 工により 取した
、 押出と平行および 直方向 圧縮 させた際に得られる 公称 公称ひずみ曲線を示して る。
2 2は、 実施 として、 ・ 0 Yを 4 2 5 にて 押出し、 4 0 0 にて 24 間保持した 料を圧縮 させた際に 得られる公称 公称ひずみ 線 ) 、 ならびに、 公称ひず み0 40で変形を停止 、 再度 機械 工により 取した
、 押出と平行および 直方向 圧縮 させた際に得られる 公称 公称ひずみ曲線を示している。
2 3は、 実施 として、 M 0・ 3 Y を 3 0 0 に て押出し、 4 5 0でに 24 間保持した 料を圧縮 させた際 に得られる公称 公称ひずみ曲線 ( ) 、 ならびに、 公称ひ ずみ 0・ 4 0で変形を停止 、 再度 機械 工により 取した
、 押出と平行および 直方向 圧縮 させた際に得られ る公称 公称ひずみ曲線を示している。
24は、 実施 として、 M 0・ 3 G を 3 0 0でに て押出し、 4 5 24 間保持した 料を圧縮 させた際 に得られる公称 公称ひずみ曲線 ( ) 、 ならびに、 公称ひ ずみ 0・ 3 5で変形を停止 、 再度、 機械 工により 取した
、 押出と平行および 直方向 圧縮 させた際に得られ る公称 公称ひずみ曲線を示している。
2 5は。 として。 0・ 6 Yを押出比 2 5 、 温度 3 2 0 押出した 料の 織を示して る。
の 、 結晶 5 上の界面を結晶 と して した ものである。
2 6は、 2 5で として したM 0・ 6 Yを 押出比 2 5 、 温度 3 2 0 Cにて押出した 料から、 押出 お よび 直方向に試験 を採取し、 室温で圧縮 験した結果を示す。 明を実施するための
明の ましい形態においては、 、 その 織 が、 3 位では、 全体として 質ではあるが、 3 内で は、 平均 2~ 5 0 のY 濃度部が不規則に分散して る。
明の更に望まし 形態にお ては、 、 Y 濃度 部が 3 位でのY 度の ・ 5 上の高濃度である。
明の 料の 部構造の イッ ト リウム 子が、 素材中 度の 5 以上、 すなわち、 f 上の濃度で、 高濃度に 存在する 域が、 平均 2 ~ 5 0 の きさを形成し、 さ らに、 これら高濃度 域が、 2 ~ 5 0 の 隔で素材
に分散して ることにある。
また、 高濃度に分布するイッ ト リ ウム 、 である グ シウム 子と金属 合物、 すなわち、 規則的な構造を形成せず、 高濃度でありながらもランダム 分布を形成して る。
明の 、 加工を公称ひずみに 0・ 5
ひずみの として 0・ 7 ) えることにより
織が分割され、 微細 されることで、 平均値が 3 0 m 下の 有することを特徴とする。
明のM 、 任意の 、 板材、 ブロック材が製 造 能である。 来、 困難であると考えられて た グネシウムの 加工 を確保することが可能となり、 軽量 料として、 あ らゆる用途に貢献することが期待される。
合金の ノ
イッ ト リ ウム Y グネシウム ) 9 9 9 をアルゴン 囲気にて完全に溶解し、 鉄製 型に 込み、 Y 有量が0 a 3 a 6 a 0 a 、 2 a 5 a 2 0 a 2 2 a 3 0 a である 9 類のM Y 金を作製した。 Z、 実施 ~ 8、 比較 として した。
られた 金を、 温度 5 0 0 に 24 (大 囲気) 後に水冷することにより、 体化 理を施した。
その 、 機械 工により 、 直径40 、 長さ 7 0 の とした。
この を表 示す 出し 度に保持したコ ンテナ 大 気中) で 3 0 間保持した後、 押出し比 2 5 にて押出しによる ひずみ 間加工を行なった。 率から めた
ひずみは 3・ 7 となる。
この 出し材を温度 3 0 0~ 5 5 0 の 24 持 した後、 で空冷した。 Z 度を用 た。
結晶 ( m) 、 引張 (A) 、 圧縮 B ) 、 降伏 力比 B A) 、 圧縮 ひずみを測定した。 果をま とめて 示す。
Figure imgf000010_0001
は、 本合金を構成する内部組織の 分解 子顕微鏡 真である。 を構成する細かいドッ トは構成 子の 在位置を 表している。 この 、 本合金 4 ) のある結晶 と平行 になる方向から 影したものであるため、 大部分の 、 すなわち 子は、 ある直線上に整 する構造となって る。
しかしながら、 部分的に配 が乱れて る 所が点在して る。 これは、 原子 径が比較的 き イッ ト リ ウム 子が、 グネシウ ム 原子中に分散して、 配列 位である格子をゆがめて るため である。
さ らに、 複数のイッ ト リウム 子が不規則に集まることにより、 格子のゆがみは著しくなる。 その 果、 図 に 色 、 もしく は、 色 で示すような、 著しく 子が められた 域が形 成される。
って、 本合金ではイッ ト リウム 子が グネシウム 原子と 規則的な構造、 いわゆる金属 合物を形成しな で、 イッ ト リ ウ ムの 濃度 域を形成することが特徴である。
この 子がゆがんだ 域のサイズは、 この で示したような電 子顕微鏡 真などから 定することが可能である。 定の 果をも とに、 格子が んだ 域の サイズ 2~ 5 0 、 分散
2~ 5 0 であることが確認された。 ただし、 一部の 域で は不可避の 合物の 成が認められるため、 半分以上のイッ ト リウム 子がランダム 高濃度 域を形成することを本合金の 徴とする。
なお、 イッ ト リ ウムの 、 0・ 上、 3 ・ 0 下の とすることが出来る。
材の 、 所定のイット リウム 度を含む 金を により製造し、 押出しなどにより、 で相当 ひずみ 上を 素材に加え、 その 、 3 0 0~ 5 5 0 Cの 囲で 持を行 こ とである。
2は、 本合金 ( 4 ) を構成する内部組織の 分解 子顕微鏡 真である。 この 、 Zコン トラス ト と 手法を用 て、 グネシウム 原子より、 重 原子である ト リウム 子がコン トラス トの なる ドッ トとして表示されて る 。 えば、 に 色 もしくは白色 で示した 、 イッ ト リウム 子が数多く集まって る 域を示して る。
これら 域のサイズ 分散 、 で示した、 格子の んだ 域のものと 致するため、 本合金の ある構造は、 イッ ト リウ ム 子が高濃度に、 かつ、 ランダムに集まることにより 成される ことは明白である。
3の 、 本合金 ( 4) Zついて、 三次元ア トムプロ ブにより観察したイッ ト リ ウム 子の 所を ドッ トで表示し た写真である。 、 布を元に、 イッ ト リ ウム 子が 高濃度に偏在している 域をグレ 色のコンタ 図でしめして る である。
ここでは、 合金の として、 0・ 6 イッ ト リ ウムを含む 金に関する結果を示している。
金における ト リ ウムの 0・ 6 であり 、 ここでは ・ 0 上の濃 域、 すなわち、 平均 度の 6 7 以上の濃度となっている 域の きさと分布 隔が示され ている。
濃度 域の きさは、 5~ 5 であり、 領域 5~ 5 となっており、 のひずみ 域や 2の 濃度 域と同様の 果となって る。
4は、 本合金の 公称ひずみ 係を、 実施 4の M 0・ 6 Y 金について したグラフである。 験 の 、 押出 の 出方向に対して平行なもの ( 。
0 ) 、 。
直なもの 9 0 ) 、 両者の 間であるもの (4 。
5 ) の 3 りを 選択して る。 力、 すなわち 6 0MP a 度で、 その 後の加 化、 さ らにはひずみ 0・ 2 度で加 化の 配が緩 やかになり、 公称ひずみ0・ 4 3~0 5 度まで しな 状態 を維持する。 3 りの 向に変形させた結果を 較すると明らかな ように、 変形の 、 ほとんど無いことがわかる。
上に示すような、 方向に依存しない 、 従来展 であるAZ 3 金などでは、 発現しない特性である。
5は、 4に示した 験のうち、 押出しと平行方向に、 公 称ひずみ 0・ 4、 すなわち、 初期 さの 6 0 まで圧縮 形を加え たものから試験 を採取し、 4の 合と同様に 的に圧縮 験を 行ったときのクラフである。
その 果、 初期ひずみとして公称 ひずみ0・ 4を加えた 、 変形 力が 2 0 0 a 度まで増加することがわかった 。 また、 試験結果から明らかなよ に、 変形 力の きさと、 その後の加 化の 、 圧縮 向によらず、 同様であるこ とがわかった。
また、 4の 向と同じ方向に変形させた 料では、 公称 ひずみが0・ 3 7 大きな値が得られることがわかった。
上の図4 ・ 5に示す 見より 、 本合金は室温での
、 すなわち 加工 を有し、 さ らには、 の 械的
良好であることが示唆された。
合金の 加工 を明確にするために、 6 に示すよ な金型 セッ トを用 て、 を評価した。
前の試 、 直径 8 、 高さ 6m の 状とし 同 じ 径の を有する工具 の 型にセッ ト した。 その 、 中心 に直径 3m の 肩に半径 ・ 5 のR部を 有する上金型を試験 上面に接触させ 図の上から下に上金型を移 させることにより、 型に拘束された試験 を上金型に設けた 中心 沿って、 動させることで、 成形 を確認した。 なお 、 試験 金型の 面には、 潤滑剤としてシリ コングリスを塗布し た。
験の 程で、 成形に必要な負荷 重と上金型 し込み量を 測定し、 成形 の 標として た。
材の が十分であれば、 6 に示すような 金型と同じ 径の が張り出す形に成形されるため、 加工 の 察から、 成形 と加工に伴う れの 成の 無を直接、 確認することが可能 である。
7は、 6 に示す を用 て 加工 を評価したクラフ である。
として、 本合金の として、 実施 の ・
Y、 実施 2のM 0・ 3 Y、 実施 4の ・ 6 、 ならびに比較 として 同一の 件でAZ 3 金を 用 た結果を示して る。
こ こでは、 上金型の し込み 度として、 0・ 0 0 0 3、 0・ 0 3 秒を選択した。
なお、 本試験では、 付与する最大 重を 4・ 5 O 45 ) とした。
重と押し込み の 係から明らかなよ に、 同じ さ を得るための 合金の 形に必要な 、 従来 Az 3 の 合 と比較して、 2 ~4 程度低いことがわかる。
8 は、 成形 の 真を示す。 こ こでは、 押し込み 0・ 0 0 0 3 とし、 4・ 5 O を負荷した結果につ いて 。 、 比較 に示すAZ 3 金の 合で R部を 含む さは、 ・ 8 であった。 、 本合金 4) の 0・ 6 TO 金の例で あり、 成形 さは 3・ であり 、 Az 3 金の 2 以上の成 さが得られ、 本合金の が確認された。
9は、 成形 の 真を示す。 こ こでは、 押し込み 0・ 0 3 とし、 4・ 5 O を負荷した結果につ て 。 、 比較 に示すAz 3 金の 合で、 R部を含む さは、 ・ 4 であった。 、 本合金 4 ) の M 0・ 6 Y 金の例であり 成形 さは 2・ g であ り、 AZ 3 金の 2 以上の成 さが得られ、 本合金の が確認された。
下に、 前記 晶の 形を示す なるデ タにより、 加工の 態と、 それによって強度が増した理由とを明示する。 によ り、 象が生じる数値 な限界を明示する。 また、 Y 外の 土類 素についても、 同様の 象が起こることを示す。
0は、 M 0・ 6 Yを 4 2 5 にて押出し、 4 0 0 にて 2 4 間保持した 料の 前後の 化 と平均 示す。 こ こでは、 成形前、 および、 4 ひ ずみ 0・ 04) 5 ひずみ 0・ 2 5 ひ ずみ 0・ 2 5 形の後に形成される内部組織を示して る。
ひずみ0・ 5 上の変形を加えた 料では、 変形前の材料と比較 して、 平均 径が 3 0 下であり、 微細 されて る。
は、 0 同様 4 5 ひずみ 0・ 4 5 ) ) 形の後に形成される内部組織を示している。 の で示した 界線は、 結晶 以上のものを結晶 として している 。 0に示す 前 織と比較して、 結晶 径が 5に微細 されていることがわかる。
2は 0 同様 5 ( ひずみ0 ) 形の後に形成される内部組織の を示して る。 およ び で示すライン上の結 化を右 の 線で示して る。
変化して る 所、 例えば の 印で示した部位は、 右下グラフから 5 加して ることが明示されて る。 すなわち、 明の 加工部 、 加工を加えることによっ て、 ある結晶 部の 位が変化してゆき、 付与するひずみの 加 とともに結晶 が大きくなり、 やがては、 結晶 が形成され ることにより、 結晶 が分断され、 材料 部の 径が微細 されて く ことを裏付けるものである。
3は、 従来 であるAz3 金を 2 5 で押出した後に 4 0 0 に 24 間保持した を図 6 に示す方法で、 上金型 を速度0・ 0 0 0 3m 秒にて、 加工した後に、 材料 部に 形成される 織の 化を示して る。 の 心部 では、 結晶 の 断が見られず、 変形 バン ド 織として、 斜め方向に 形成されて る。
4は、 0・ 6 Yを 3 2 0 にて押出し、 40 0 に 24 間保持した 料を図 6に示す方法で、 上金型を速度0 0 0 0 3m 秒にて、 加工した後に、 材料 部に形成され る 織の 化を示して る。 の 心部 では、 変形 晶のよ な特定の バン ド 織が形成されることなく 、 ランダム 方向 しい が形成されていることがわかる。
5は・ M 0 Yを 2 90 押出し 40 0 。
Cに 24 間保持した 料を図 6 す方法で、 上金型を速度0 0 0 0 3 秒にて、 加工した後に、 材料 部に形成され る 織の 化を示して る。 の 心部 では、 変形 晶のよ な特定の バン ド 織が形成されることなく 、 ランダム 方向 しい が形成されていることがわかる。 6は、 0・ を 2 9 0 にて押出し、 4 0 0 でに 24 間保持した 料、 ならびに、 M 0・ 3 Yを 3 0 0でにて押出し、 40 0 Cに 24 間保持した 料を図 6 Z す方法で、 上金型を速度0・ 0 0 0 3 、 ならびに 3・ 0 秒にて、 加工した後に、 形成されるボス 起部の 部 組織を冷 加工 として して る。
7は、 0・ Yを 2 9 0でにて押出し、 4 0 0 24 間保持した 料、 ならびに、 M 0・ 3 Q を 3 0 0 にて押出し 4 0 0 に 24 間保持した 料を図 す方法で、 上金型を速度 3・ 0 秒にて、 加工した後に 、 形成される 起部の 部組織を冷 加工 として して る。 3の で示す部位の 織を示している。
3・ 0 秒の加 度で、 同様の が起こることが わかる。
8は、 M 0・ Yを 2 9 0でにて押出し、 4 0 0 でに 24 間保持した 料を図 6に示す方法で、 上金型を速度0 0 0 0 3 秒にて、 した後に、 形成されるボス 起部の 部組織を冷 加工 として している。 織の 布図より、 結晶 織が微細 されていることがわかる。
9は、 6 に記載の 法で成形した後に形成される 突起部の さが変形 の ない部位と比較して、 増加して ること がわかる。 加工による結晶 の が強度 加をもたらして いることがわかる。
2 0は、 比較 として、 グネシウムを 3 2 8 押出し
24 間保持した 料を圧縮 させた際に得られ る公称 公称ひずみ曲線 ( ) 、 ならびに、 公称ひずみ 0・
4で変形を停止 ・ 。 工によ り 取した 押出と平行および 直方向 圧縮 させた際に得られる公称 公称ひずみ 線を示して る。 度が大きく異なり、 変形 方性が確認できる。
2 は、 実施 として、 0・ 3 Yを 3 00 Z 押出し、 4 0 0 Cに 24 間保持した 料を圧縮 させた際に 得られる公称 公称ひずみ 線 、 ならびに、 公称ひず み 0 4 0で変形を停止 、 再度、 機械 工により 取した
、 押出と平行および 直方向 圧縮 させた際に得られる 公称 公称ひずみ曲線を示して る。 度の 方性が低減 されて ることが確認できる。
2 2は、 実施 として、 M ・ 0 Yを 42 5 にて 押出し、 40 0でに 24 間保持した 料を圧縮 させた際に 得られる公称 公称ひずみ曲線 ) ならびに、 公称ひず み 0・ 40で変形を停止 、 再度、 機械 工により 取した
押出と平行および 直方向 圧縮 させた際に得られる 公称 公称ひずみ曲線を示して る。 度の 方性が低減 されて ることが確認できる。
2 3は、 実施 として、 M 0・ 3 Ybを 3 0 0 oCに て押出し、 4 5 0 24 間保持した 料を圧縮 させた際 に得られる公称 公称ひずみ曲線 ( ) 、 ならびに、 公称ひ ずみ 0・ 40で変形を停止 、 再度、 機械 工により 取した
、 押出と平行および 直方向 圧縮 させた際に得られ る公称 公称ひずみ曲線を示している。 度ならびに加工 の 方性が低減されて ることが確認できる。
24は、 実施 として M 0・ 3 G を 3 0 0 押出し、 4 5 0 に 24 間保持した 料を圧縮 させた際 に得られる公称 公称ひずみ曲線 ) 、 ならびに、 公称 0・ 3 5で変形を停止 、 再度、 機械 工により 取した 、 押出と平行および 直方向 圧縮 させた際に得られ る公称 公称ひずみ曲線を示して る。 度ならびに加工 の 方性が低減されていることが確認できる。
2 5は、 比較 として、 0・ 6 Yを押出比 2 5 、 温度 3 2 0 にて押出した 料の 織を示して る。
の 、 結晶 5 上の界面を結晶 として した ものである。 に示す と比較して、 の 加 工 織では、 の ならびに中央 に分割が不十分で 大な 結晶 織が残存して ることがわかる。
2 6は、 2 5で として したM 0・ 6 Yを 押出比 2 5 、 温度 3 2 0 にて押出した 料から、 押出 お よび 直方向に試験 を採取し、 室温で圧縮 験した結果を示す。
の ひずみが 0・ 3 下であり、 4ならびに 5 Z 実施 金と同様の 成を有しながらも、 加工 が低いこ とがわかる。 また 降伏 の が採取方向により、 大きく 異なっており、 かつ、 押出 行方向に圧縮 験した際の破 前の 公 力が、 押出 直方向のものと比較して 2 近 値を示して ることから、 変形 方性が強いことがわかる。
上の利用 能性
明によれば 工に必要な負荷 重を、 著しく引き 下げる ことができるM が提供され、 その 用 化が可能になる。

Claims

求 の
・ M 金を冷 にて所定の 状に成型したM
加工部 であって、 前記 に冷 により分割され された結晶 が含まれて ることを特徴とする 加 工部 。
2・ 1に記載の 金加工部 にお て、 構成するM 金にはランタ イ ド系 土類 素が一種 2 以上 加さ れて ることを特徴とするM 加工部 。
3・ 又は 2 に記載のM 金加工部 にお て、 その 径の 均値が 3 0 下であることを特徴とするM 加工部 。
4・ 2 に記載のM 金加工部 にお て、 室温 など、 0で以下の 度で冷 による相当ひずみを、 絶対 として、 0・ 7 ひずみであれば、 0・ 5 ) 上を付 与することを特徴とするM 加工部 。
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