JP2001247925A - 流動性に優れた高延性マグネシウム合金およびマグネシウム合金材 - Google Patents
流動性に優れた高延性マグネシウム合金およびマグネシウム合金材Info
- Publication number
- JP2001247925A JP2001247925A JP2000059142A JP2000059142A JP2001247925A JP 2001247925 A JP2001247925 A JP 2001247925A JP 2000059142 A JP2000059142 A JP 2000059142A JP 2000059142 A JP2000059142 A JP 2000059142A JP 2001247925 A JP2001247925 A JP 2001247925A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnesium alloy
- fluidity
- alloy
- high ductility
- content
- 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
Links
Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 流動性に優れ、高圧鋳造において投影面
積の大きい薄肉製品の製造が可能な高延性マグネシウム
合金を提供する。 【解決手段】 Ａｌ：５．０〜７．０％、Ｓｉ：０．５
〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％と、所望によりＺ
ｎ：０．５％未満を含有し、残部がＭｇおよび不可避不
純物からなるマグネシウム合金。 【効果】 鋳造割れを招いたり、機械的特性を損な
うことなく、流動性を顕著に向上させることができ、投
影面積の大きいマグネシウム合金材を効率よく製造でき
る。
積の大きい薄肉製品の製造が可能な高延性マグネシウム
合金を提供する。 【解決手段】 Ａｌ：５．０〜７．０％、Ｓｉ：０．５
〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％と、所望によりＺ
ｎ：０．５％未満を含有し、残部がＭｇおよび不可避不
純物からなるマグネシウム合金。 【効果】 鋳造割れを招いたり、機械的特性を損な
うことなく、流動性を顕著に向上させることができ、投
影面積の大きいマグネシウム合金材を効率よく製造でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動性に優れ、金
属射出成形やダイカスト、スクイーズキャストなどの各
種高圧鋳造法に適した高延性マグネシウム合金および該
合金を用いて半溶融射出成形によって製造される高延性
マグネシウム合金材に関するものである。
属射出成形やダイカスト、スクイーズキャストなどの各
種高圧鋳造法に適した高延性マグネシウム合金および該
合金を用いて半溶融射出成形によって製造される高延性
マグネシウム合金材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マグネシウム合金は軽量で高い強度を有
するため、その適用範囲、量ともに拡大しつつある。従
来、これらの部材を製造する際には、金属射出成形やダ
イカスト、スクイーズキャストなどの各種高圧鋳造法が
広く採用されている。従来、高圧鋳造が可能なマグネシ
ウム合金として次のＭｇ−Ａｌ系合金が規格化されてい
る。なお、以下の数値はいずれも質量％を単位とする。 （１）汎用合金 ９Ａｌ−０．６Ｚｎ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ（ＡＺ９１Ｄ） （２）高延性合金 ６Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ６０Ｂ） （３）高延性合金 ５Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ５０Ａ） （４）高延性合金 ２Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ２０） （５）耐熱性合金 ４Ａｌ−１Ｓｉ−０．４Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＳ４１Ｂ） （６）耐熱性合金 ２Ａｌ−１Ｓｉ−０．２Ｚｎ−０．４Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＳ２１） （７）耐熱性合金 ４Ａｌ−２Ｍｍ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＥ４２） これらのマグネシウム合金は、比較的高い強度を有して
いるとともに、上記鋳造法においても良好な湯流れを示
し、優れた流動性を有している。特に、従来合金中でも
ＡＭ６０Ｂを始めとするＡＭ系合金は、上記特性に加え
て高い延性を有しており、主に、ステアリングホイール
の芯金やシートフレームなどの自動車分野等におけるエ
ネルギ吸収材料として使用されている。
するため、その適用範囲、量ともに拡大しつつある。従
来、これらの部材を製造する際には、金属射出成形やダ
イカスト、スクイーズキャストなどの各種高圧鋳造法が
広く採用されている。従来、高圧鋳造が可能なマグネシ
ウム合金として次のＭｇ−Ａｌ系合金が規格化されてい
る。なお、以下の数値はいずれも質量％を単位とする。 （１）汎用合金 ９Ａｌ−０．６Ｚｎ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ（ＡＺ９１Ｄ） （２）高延性合金 ６Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ６０Ｂ） （３）高延性合金 ５Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ５０Ａ） （４）高延性合金 ２Ａｌ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＭ２０） （５）耐熱性合金 ４Ａｌ−１Ｓｉ−０．４Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＳ４１Ｂ） （６）耐熱性合金 ２Ａｌ−１Ｓｉ−０．２Ｚｎ−０．４Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＳ２１） （７）耐熱性合金 ４Ａｌ−２Ｍｍ−０．３Ｍｎ−残Ｍｇ （ＡＥ４２） これらのマグネシウム合金は、比較的高い強度を有して
いるとともに、上記鋳造法においても良好な湯流れを示
し、優れた流動性を有している。特に、従来合金中でも
ＡＭ６０Ｂを始めとするＡＭ系合金は、上記特性に加え
て高い延性を有しており、主に、ステアリングホイール
の芯金やシートフレームなどの自動車分野等におけるエ
ネルギ吸収材料として使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車用のイ
ンスツルメントパネルなどのように薄肉（例えば２ｍｍ
以下の厚さ）で製品の投影面積が大きなものになると、
鋳造時の溶湯の流動性が問題になり、湯流れ不良による
表面欠陥が起こりやすくなって製品の歩留まりが悪くな
るという問題があり、また、該欠陥によって製品の実体
強度が低下する問題もある。本発明は、上記事情を背景
としてなされたものであり、従来材に比べて流動性が一
層改善され、投影面積の大きな製品製造にも適用可能な
高延性マグネシウム合金を提供することを目的とする。
さらには、該合金を用いて射出成形により製造される高
延性のマグネシウム合金材を提供することを目的とす
る。
ンスツルメントパネルなどのように薄肉（例えば２ｍｍ
以下の厚さ）で製品の投影面積が大きなものになると、
鋳造時の溶湯の流動性が問題になり、湯流れ不良による
表面欠陥が起こりやすくなって製品の歩留まりが悪くな
るという問題があり、また、該欠陥によって製品の実体
強度が低下する問題もある。本発明は、上記事情を背景
としてなされたものであり、従来材に比べて流動性が一
層改善され、投影面積の大きな製品製造にも適用可能な
高延性マグネシウム合金を提供することを目的とする。
さらには、該合金を用いて射出成形により製造される高
延性のマグネシウム合金材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】上記課題を解決するため
本発明の流動性に優れた高延性マグネシウム合金のう
ち、第１の発明は、質量比で、Ａｌ：５．０〜７．０
％、Ｓｉ：０．５〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％
を含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなること
を特徴とする。
本発明の流動性に優れた高延性マグネシウム合金のう
ち、第１の発明は、質量比で、Ａｌ：５．０〜７．０
％、Ｓｉ：０．５〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％
を含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなること
を特徴とする。
【０００５】第２の発明の流動性に優れた高延性マグネ
シウム合金は、質量比で、Ａｌ：５．０〜７．０％、Ｓ
ｉ：０．５〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％、Ｚ
ｎ：０．５％未満を含有し、残部がＭｇおよび不可避不
純物からなることを特徴とする。第３の発明の流動性に
優れた高延性マグネシウム合金は、第１または第２の発
明のマグネシウム合金において、質量比で、さらに、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｍの１種または２種以上を総量で、
１０ｐｐｍ〜０．１％含有することを特徴とする。
シウム合金は、質量比で、Ａｌ：５．０〜７．０％、Ｓ
ｉ：０．５〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％、Ｚ
ｎ：０．５％未満を含有し、残部がＭｇおよび不可避不
純物からなることを特徴とする。第３の発明の流動性に
優れた高延性マグネシウム合金は、第１または第２の発
明のマグネシウム合金において、質量比で、さらに、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｍの１種または２種以上を総量で、
１０ｐｐｍ〜０．１％含有することを特徴とする。
【０００６】第４の発明のマグネシウム合金材は、第１
〜第３のいずれかの発明に記載のマグネシウム合金を固
相率５０％以下の半溶融状態で金型内に射出する射出成
形によって得られることを特徴とする。
〜第３のいずれかの発明に記載のマグネシウム合金を固
相率５０％以下の半溶融状態で金型内に射出する射出成
形によって得られることを特徴とする。
【０００７】以下に本発明のマグネシウム合金成分の作
用およびその含有量の限定理由について説明する。 Ａｌ：５．０〜７．０％ Ａｌは融点と固相線温度を低下させるとともに潜熱を増
加させて流動性を向上させる。しかもＭｇ母相には殆ど
固溶せず、Ｍｇ初晶の凝固前面に濃縮されるので、凝固
時にＭｇとの共晶化合物が形成されるまで良好な流動性
が維持される。このＡｌの含有量が５．０％未満である
と、十分な流動性を得ることができず、一方、７．０％
を越えて含有させると高硬度で脆い金属間化合物である
Ｍｇ１７Ａｌ１２が多量に晶出するため延性が低下す
る。特にエネルギ吸収材として用いる際にはエネルギ吸
収能が不十分になる。これらの理由により、Ａｌの含有
量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で下限を５．
２％、上限を６．８％に定めるのが望ましい。
用およびその含有量の限定理由について説明する。 Ａｌ：５．０〜７．０％ Ａｌは融点と固相線温度を低下させるとともに潜熱を増
加させて流動性を向上させる。しかもＭｇ母相には殆ど
固溶せず、Ｍｇ初晶の凝固前面に濃縮されるので、凝固
時にＭｇとの共晶化合物が形成されるまで良好な流動性
が維持される。このＡｌの含有量が５．０％未満である
と、十分な流動性を得ることができず、一方、７．０％
を越えて含有させると高硬度で脆い金属間化合物である
Ｍｇ１７Ａｌ１２が多量に晶出するため延性が低下す
る。特にエネルギ吸収材として用いる際にはエネルギ吸
収能が不十分になる。これらの理由により、Ａｌの含有
量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で下限を５．
２％、上限を６．８％に定めるのが望ましい。
【０００８】Ｓｉ：０．５〜１．５％ Ｓｉは、Ｍｇとの間で金属間化合物Ｍｇ２Ｓｉを形成す
る他、Ａｌとの間で共晶反応を起こし、共晶Ｓｉが晶出
する。これらはいずれも潜熱の増大に寄与し、流動性を
向上させる。上記作用を得るためには０．５％以上のＳ
ｉ含有が必要である。一方、１．５％を越えて含有させ
ると高硬度で脆い共晶Ｓｉが多量に晶出するため、延性
が極端に低下するので、Ｓｉ含有量を上記範囲に定め
る。また、Ｓｉを０．７％以上、さらに望ましくは１．
０％以上含有すると、上記作用に加えて、低温成形した
際の機械的特性を改善し、より低温（例えば８８０Ｋ以
下）での成形を可能にする。また、前記と同様の理由で
Ｓｉの上限を１．４％とするのが望ましい。
る他、Ａｌとの間で共晶反応を起こし、共晶Ｓｉが晶出
する。これらはいずれも潜熱の増大に寄与し、流動性を
向上させる。上記作用を得るためには０．５％以上のＳ
ｉ含有が必要である。一方、１．５％を越えて含有させ
ると高硬度で脆い共晶Ｓｉが多量に晶出するため、延性
が極端に低下するので、Ｓｉ含有量を上記範囲に定め
る。また、Ｓｉを０．７％以上、さらに望ましくは１．
０％以上含有すると、上記作用に加えて、低温成形した
際の機械的特性を改善し、より低温（例えば８８０Ｋ以
下）での成形を可能にする。また、前記と同様の理由で
Ｓｉの上限を１．４％とするのが望ましい。
【０００９】Ｍｎ：０．１〜１．０％ ＭｎはＡｌと化合して金属間化合物を形成し、不純物元
素であるＦｅを固溶することにより耐食性の劣化を抑制
する。この作用を十分に得るためには０．１％以上のＭ
ｎが必要であり、０．１％未満の含有では効果が不十分
である。一方、１．０％を越えてＭｎを含有すると溶解
歩留まりが劣化するので、Ｍｎ含有量を上記範囲に定め
る。なお、同様の理由で下限を０．２％、上限を０．９
％とするのが望ましい。
素であるＦｅを固溶することにより耐食性の劣化を抑制
する。この作用を十分に得るためには０．１％以上のＭ
ｎが必要であり、０．１％未満の含有では効果が不十分
である。一方、１．０％を越えてＭｎを含有すると溶解
歩留まりが劣化するので、Ｍｎ含有量を上記範囲に定め
る。なお、同様の理由で下限を０．２％、上限を０．９
％とするのが望ましい。
【００１０】Ｚｎ：０．５％未満 Ｚｎは融点を低下させるので、所望により含有させるこ
とができるが、０．５％以上含有すると鋳造割れが発生
しやすくなるので、含有量を０．５％未満とする。な
お、同様の理由で上限を０．４％とするのが望ましい。
とができるが、０．５％以上含有すると鋳造割れが発生
しやすくなるので、含有量を０．５％未満とする。な
お、同様の理由で上限を０．４％とするのが望ましい。
【００１１】Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｍ：１０ｐｐｍ〜
０．１％ これら元素は、高い流動性を保持したままで溶湯の酸化
を抑制する作用があり、燃焼防止に役立つので所望によ
り１種以上を含有させる。該作用を十分に得るためには
総量で１０ｐｐｍ以上の含有が必要であり、１０ｐｐｍ
未満の含有では防燃効果が十分ではない。一方、総量で
０．１％を越えて含有させると溶湯中への溶湯歩留まり
が低下して無駄であるばかりか、鋳造時に割れが発生し
やすくなるという問題があるので、これら元素の含有量
を総量で上記範囲に定める。なお、同様の理由で下限を
３０ｐｐｍ、上限を８００ｐｐｍとするのが望ましい。
０．１％ これら元素は、高い流動性を保持したままで溶湯の酸化
を抑制する作用があり、燃焼防止に役立つので所望によ
り１種以上を含有させる。該作用を十分に得るためには
総量で１０ｐｐｍ以上の含有が必要であり、１０ｐｐｍ
未満の含有では防燃効果が十分ではない。一方、総量で
０．１％を越えて含有させると溶湯中への溶湯歩留まり
が低下して無駄であるばかりか、鋳造時に割れが発生し
やすくなるという問題があるので、これら元素の含有量
を総量で上記範囲に定める。なお、同様の理由で下限を
３０ｐｐｍ、上限を８００ｐｐｍとするのが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明のマグネシウム合金は、上
記成分範囲を目標値として溶製されるが、本発明として
は溶製方法が特に限定されるものではなく、一般に用い
られている方法を採用することができる。溶製されたマ
グネシウム合金は、溶湯のまま、または一旦スラブとし
た後、後工程である鋳造工程に供することができる。な
お、鋳造方法によっては必要に応じて合金を粉粒状等に
加工する。鋳造工程における鋳造方法としては、一般に
知られている各種方法を採用することができるが、本発
明のマグネシウム合金は優れた鋳造性を有しているの
で、鋳造性への要求は高いものの高品質材を得ることが
できるダイキャスト、スクイーズキャスト、射出成形法
などの高圧鋳造法に好適な材料である。これら鋳造法で
の条件は本発明としては特に限定されるものではない
が、半溶融射出成形では、溶融金属の固相率を５０％以
下とするのが望ましい。これは、固相率が５０％を越え
ると鋳造性が良好な本発明の合金によっても溶湯の流動
性が低くなって良好な射出成形が困難になるおそれがあ
るためである。
記成分範囲を目標値として溶製されるが、本発明として
は溶製方法が特に限定されるものではなく、一般に用い
られている方法を採用することができる。溶製されたマ
グネシウム合金は、溶湯のまま、または一旦スラブとし
た後、後工程である鋳造工程に供することができる。な
お、鋳造方法によっては必要に応じて合金を粉粒状等に
加工する。鋳造工程における鋳造方法としては、一般に
知られている各種方法を採用することができるが、本発
明のマグネシウム合金は優れた鋳造性を有しているの
で、鋳造性への要求は高いものの高品質材を得ることが
できるダイキャスト、スクイーズキャスト、射出成形法
などの高圧鋳造法に好適な材料である。これら鋳造法で
の条件は本発明としては特に限定されるものではない
が、半溶融射出成形では、溶融金属の固相率を５０％以
下とするのが望ましい。これは、固相率が５０％を越え
ると鋳造性が良好な本発明の合金によっても溶湯の流動
性が低くなって良好な射出成形が困難になるおそれがあ
るためである。
【００１３】上記の高圧鋳造法では、溶解した合金（半
溶融の場合も含む）が高い流動性を有するので、投影面
積の大きな製品に成形する際にも湯流れよく鋳造でき、
高い製品歩留りが得られる。また得られた部材は、高い
延性が確保されているとともに、良好な湯流れによって
表面欠陥が少なく、製品の実体強度が向上する。したが
って、本発明合金による成形品は、各種用途において軽
量、高延性部材として使用することができ、薄肉製品や
投影面積の大きな製品への適用も可能となり、自動車の
インスツルメントパネルのように大型のエネルギ吸収部
材を歩留り良く製造できる。さらに軽量部材として自動
車に使用されることにより、燃費の向上をもたらし地球
温暖化の抑制に貢献することができる。その他、電動工
具やレジャー用品等の強度を必要とする軽量部材への用
途拡大も期待される。しかも、これらのマグネシウム合
金製品は、従来のプラスチック製品に比べてリサイクル
可能であり、地球環境の保全に貢献できる。
溶融の場合も含む）が高い流動性を有するので、投影面
積の大きな製品に成形する際にも湯流れよく鋳造でき、
高い製品歩留りが得られる。また得られた部材は、高い
延性が確保されているとともに、良好な湯流れによって
表面欠陥が少なく、製品の実体強度が向上する。したが
って、本発明合金による成形品は、各種用途において軽
量、高延性部材として使用することができ、薄肉製品や
投影面積の大きな製品への適用も可能となり、自動車の
インスツルメントパネルのように大型のエネルギ吸収部
材を歩留り良く製造できる。さらに軽量部材として自動
車に使用されることにより、燃費の向上をもたらし地球
温暖化の抑制に貢献することができる。その他、電動工
具やレジャー用品等の強度を必要とする軽量部材への用
途拡大も期待される。しかも、これらのマグネシウム合
金製品は、従来のプラスチック製品に比べてリサイクル
可能であり、地球環境の保全に貢献できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。表
１に示す成分にて、本発明のマグネシウム合金（発明
材）と、比較用の本発明範囲外合金と従来合金（ＡＭ６
０Ｂ）とをそれぞれ溶製した。なお、表１には示してい
ないが、この際にＳｉ含有量が１．５％を越える原料を
用いた場合、大量の晶出物が炉内に残留することが確認
された。
１に示す成分にて、本発明のマグネシウム合金（発明
材）と、比較用の本発明範囲外合金と従来合金（ＡＭ６
０Ｂ）とをそれぞれ溶製した。なお、表１には示してい
ないが、この際にＳｉ含有量が１．５％を越える原料を
用いた場合、大量の晶出物が炉内に残留することが確認
された。
【００１５】
【表１】
【００１６】上記により得られたインゴットは切削して
原料チップ（おおよその大きさ２ｍｍ）とし、高圧鋳造
法の一つである金属射出成形法（型締め力４５０ｔ）に
供するものとした。該成形では、図１に示す形状（厚さ
２ｍｍ、幅１５６ｍｍ）のスパイラル状成形体１を得る
べくスパイラル型流動性評価金型（図示しない）を用意
し、さらに、同じく図１に示す棒状の引張試験片２を得
るべく長穴形状の金型（図示しない）を用意した。次い
で、流動性を評価するために、上記したスパイラル型流
動性評価金型を用いて、以下に示すシリンダ温度、射出
速度にて半溶融射出成形（固相率５０％以下）を行っ
た。なお、流動性の評価では、成形されたスパイラル状
成形体１について、図１に示すように、充填欠け部の有
無に拘わらず溶湯が最遠に到達した距離がＬ２、充填欠
け部がない完全到達距離がＬ１であるとき、Ｌ１を充填
流動長として評価に用いた。
原料チップ（おおよその大きさ２ｍｍ）とし、高圧鋳造
法の一つである金属射出成形法（型締め力４５０ｔ）に
供するものとした。該成形では、図１に示す形状（厚さ
２ｍｍ、幅１５６ｍｍ）のスパイラル状成形体１を得る
べくスパイラル型流動性評価金型（図示しない）を用意
し、さらに、同じく図１に示す棒状の引張試験片２を得
るべく長穴形状の金型（図示しない）を用意した。次い
で、流動性を評価するために、上記したスパイラル型流
動性評価金型を用いて、以下に示すシリンダ温度、射出
速度にて半溶融射出成形（固相率５０％以下）を行っ
た。なお、流動性の評価では、成形されたスパイラル状
成形体１について、図１に示すように、充填欠け部の有
無に拘わらず溶湯が最遠に到達した距離がＬ２、充填欠
け部がない完全到達距離がＬ１であるとき、Ｌ１を充填
流動長として評価に用いた。
【００１７】図２は、従来合金（ＡＭ６０Ｂ）におい
て、シリンダ温度と射出速度とを変化させて射出成形し
た際の充填流動長の変化を示したグラフであり、流動性
に及ぼすシリンダ温度および射出速度の影響を評価し
た。この図から分かるように、シリンダ温度の増加は流
動性を向上させるが、射出速度が大きくなるに連れて流
動性の差は小さくなっている。
て、シリンダ温度と射出速度とを変化させて射出成形し
た際の充填流動長の変化を示したグラフであり、流動性
に及ぼすシリンダ温度および射出速度の影響を評価し
た。この図から分かるように、シリンダ温度の増加は流
動性を向上させるが、射出速度が大きくなるに連れて流
動性の差は小さくなっている。
【００１８】次に、Ｓｉ含有量の異なる原料チップを用
いて射出成形することによって、Ｓｉ含有量が流動性に
及ぼす影響を調査した。具体的には、シリンダ温度を８
８８Ｋ一定にし、各原料を用いて射出速度を変えて成形
を行い、その際の充填流動長を測定した。その結果は図
３に示すとおりであり、Ｓｉ含有量の増加に伴って流動
長がほぼ直線的に増加しており、本発明の原料チップを
用いることにより、より高い流動性が得られている。
いて射出成形することによって、Ｓｉ含有量が流動性に
及ぼす影響を調査した。具体的には、シリンダ温度を８
８８Ｋ一定にし、各原料を用いて射出速度を変えて成形
を行い、その際の充填流動長を測定した。その結果は図
３に示すとおりであり、Ｓｉ含有量の増加に伴って流動
長がほぼ直線的に増加しており、本発明の原料チップを
用いることにより、より高い流動性が得られている。
【００１９】次に、Ｓｉの含有量が室温での機械特性に
及ぼす影響を調査するため、シリンダ温度および射出速
度を変え、Ｓｉ含有量の異なる各原料チップを用いて、
引張試験片２を得るべく射出成形した。得られた試験片
２について耐力、引張強さおよび破断伸びを測定し、そ
の結果を図４〜６に示した。図４は耐力、図５は引張強
さ、図６は破断伸びを示すものである。
及ぼす影響を調査するため、シリンダ温度および射出速
度を変え、Ｓｉ含有量の異なる各原料チップを用いて、
引張試験片２を得るべく射出成形した。得られた試験片
２について耐力、引張強さおよび破断伸びを測定し、そ
の結果を図４〜６に示した。図４は耐力、図５は引張強
さ、図６は破断伸びを示すものである。
【００２０】図４に明らかなように、耐力は、Ｓｉ量の
多いものほど高い数値を示しており、本発明の原料チッ
プを用いた場合には、より高い耐力が得られている。一
方、引張強さ、破断伸びに関しては、図５、６に示すよ
うに、Ｓｉの添加（〜０．６６％）により低下する傾向
が見られるが、その差は許容範囲内である。ただし、
１．１５％のＳｉを含有する原料を用いた場合には、こ
れら特性はＳｉ無添加のものと同等である。しかも、低
温成形した場合についてみると、Ｓｉ無添加、Ｓｉ少量
添加（〜０．６６％）の原料を用いた場合には、より高
温で成形した場合に比べて引張強さおよび破断伸びが急
激に低下しているが、１．１５％のＳｉを含有させた原
料を用いたものでは、低温成形においてもその低下は殆
どなく、低温成形においても機械的特性に優れた成形品
を得ることができる。これらの観点からＳｉの含有量は
０．７％以上が望ましく、さらには１．０％以上が一層
望ましい。
多いものほど高い数値を示しており、本発明の原料チッ
プを用いた場合には、より高い耐力が得られている。一
方、引張強さ、破断伸びに関しては、図５、６に示すよ
うに、Ｓｉの添加（〜０．６６％）により低下する傾向
が見られるが、その差は許容範囲内である。ただし、
１．１５％のＳｉを含有する原料を用いた場合には、こ
れら特性はＳｉ無添加のものと同等である。しかも、低
温成形した場合についてみると、Ｓｉ無添加、Ｓｉ少量
添加（〜０．６６％）の原料を用いた場合には、より高
温で成形した場合に比べて引張強さおよび破断伸びが急
激に低下しているが、１．１５％のＳｉを含有させた原
料を用いたものでは、低温成形においてもその低下は殆
どなく、低温成形においても機械的特性に優れた成形品
を得ることができる。これらの観点からＳｉの含有量は
０．７％以上が望ましく、さらには１．０％以上が一層
望ましい。
【００２１】以上の結果より、上記実施例では、最適に
は、１．１５％のＳｉを含有する原料を用いた場合に、
鋳造時に優れた流動性を示すとともに、強度、延性に優
れたマグネシウム合金材が得られることが分かる。な
お、表には示していないが、Ｚｎを含有する原料を用い
て同様に射出成形を行ったところ、０．５％以上のＺｎ
含有によって鋳造割れが生じやすかった。上記実施例で
は、金属射出成形法に関するデータを示したが、その他
の高圧鋳造法であるダイカストやスクイーズなどに本発
明合金を適用可能であることは勿論である。
は、１．１５％のＳｉを含有する原料を用いた場合に、
鋳造時に優れた流動性を示すとともに、強度、延性に優
れたマグネシウム合金材が得られることが分かる。な
お、表には示していないが、Ｚｎを含有する原料を用い
て同様に射出成形を行ったところ、０．５％以上のＺｎ
含有によって鋳造割れが生じやすかった。上記実施例で
は、金属射出成形法に関するデータを示したが、その他
の高圧鋳造法であるダイカストやスクイーズなどに本発
明合金を適用可能であることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の流動性に
優れた高延性マグネシウム合金によれば、質量比で、Ａ
ｌ：５．０〜７．０％、Ｓｉ：０．５〜１．５％、Ｍ
ｎ：０．１〜１．０％を含有し、さらに所望によりＺ
ｎ：０．５％未満を含有し、残部がＭｇおよび不可避不
純物からなるので、延性等の機械的特性を損なうことな
く、流動性を顕著に向上させることができ、投影面積の
大きいような軽量部材も歩留まりよく効率的に製造する
ことができ、得られた成形品の機械的性質も優れてい
る。また、本発明のマグネシウム合金材は、上記合金を
固相率５０％以下の半溶融状態で金型内に射出する射出
成形によって得るので、良好な機械的性質を有してお
り、また軽量化も容易である。
優れた高延性マグネシウム合金によれば、質量比で、Ａ
ｌ：５．０〜７．０％、Ｓｉ：０．５〜１．５％、Ｍ
ｎ：０．１〜１．０％を含有し、さらに所望によりＺ
ｎ：０．５％未満を含有し、残部がＭｇおよび不可避不
純物からなるので、延性等の機械的特性を損なうことな
く、流動性を顕著に向上させることができ、投影面積の
大きいような軽量部材も歩留まりよく効率的に製造する
ことができ、得られた成形品の機械的性質も優れてい
る。また、本発明のマグネシウム合金材は、上記合金を
固相率５０％以下の半溶融状態で金型内に射出する射出
成形によって得るので、良好な機械的性質を有してお
り、また軽量化も容易である。
【図１】 実施例に用いた成形体および試験片を示す平
面図である。
面図である。
【図２】 従来合金におけるシリンダ温度と溶湯流動長
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図３】 原料におけるＳｉ含有量と溶湯流動長との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】 各原料を用いた際の、シリンダ温度と耐力と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図５】 各原料を用いた際の、シリンダ温度と引張強
さとの関係を示すグラフである。
さとの関係を示すグラフである。
【図６】 各原料を用いた際の、シリンダ温度と伸びと
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
１ スパイラル状成形体 ２ 引張試験片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 縫部 勝彦 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 内田 良平 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内
Claims (4)
- 【請求項１】 質量比で、Ａｌ：５．０〜７．０％、Ｓ
ｉ：０．５〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％を含有
し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなることを特徴
とする流動性に優れた高延性マグネシウム合金 - 【請求項２】 質量比で、Ａｌ：５．０〜７．０％、Ｓ
ｉ：０．５〜１．５％、Ｍｎ：０．１〜１．０％、Ｚ
ｎ：０．５％未満を含有し、残部がＭｇおよび不可避不
純物からなることを特徴とする流動性に優れた高延性マ
グネシウム合金 - 【請求項３】 質量比で、さらに、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、
Ｍｍ（ミッシュメタル）の１種または２種以上を総量
で、１０ｐｐｍ〜０．１％含有することを特徴とする請
求項１または２に記載の流動性に優れた高延性マグネシ
ウム合金 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の合金を
固相率５０％以下の半溶融状態で金型内に射出する射出
成形によって得られることを特徴とするマグネシウム合
金材
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000059142A JP2001247925A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 流動性に優れた高延性マグネシウム合金およびマグネシウム合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000059142A JP2001247925A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 流動性に優れた高延性マグネシウム合金およびマグネシウム合金材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001247925A true JP2001247925A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18579637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000059142A Pending JP2001247925A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 流動性に優れた高延性マグネシウム合金およびマグネシウム合金材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001247925A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004042099A1 (ja) * | 2002-11-06 | 2004-05-21 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | 耐食性に優れた室温成形可能なマグネシウム合金 |
| JP2006232166A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動二輪車用シートフレームおよび自動二輪車 |
| JP2006264673A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動二輪車用シートフレームおよび自動二輪車 |
| JP2016204678A (ja) * | 2015-04-15 | 2016-12-08 | 株式会社日本製鋼所 | マグネシウム−亜鉛系合金部材およびその製造方法 |
| CN115505808A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-23 | 包头稀土研究院 | 镁合金及其制备方法和钇元素的用途 |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000059142A patent/JP2001247925A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004042099A1 (ja) * | 2002-11-06 | 2004-05-21 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | 耐食性に優れた室温成形可能なマグネシウム合金 |
| JP2004156089A (ja) * | 2002-11-06 | 2004-06-03 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 耐食性に優れた室温成形可能なマグネシウム合金 |
| US6838049B2 (en) | 2002-11-06 | 2005-01-04 | Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. | Room-temperature-formable magnesium alloy with excellent corrosion resistance |
| JP2006232166A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動二輪車用シートフレームおよび自動二輪車 |
| JP2006264673A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動二輪車用シートフレームおよび自動二輪車 |
| JP4562549B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2010-10-13 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動二輪車用シートフレームおよび自動二輪車 |
| JP2016204678A (ja) * | 2015-04-15 | 2016-12-08 | 株式会社日本製鋼所 | マグネシウム−亜鉛系合金部材およびその製造方法 |
| CN115505808A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-23 | 包头稀土研究院 | 镁合金及其制备方法和钇元素的用途 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102597784B1 (ko) | 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 그 제조방법, 다이캐스팅 방법 | |
| US9243312B2 (en) | Aluminum alloy casting and production method thereof | |
| JP3592659B2 (ja) | 耐食性に優れたマグネシウム合金およびマグネシウム合金部材 | |
| AU753538B2 (en) | Die casting magnesium alloy | |
| US20070178006A1 (en) | Magnesium alloy and casting | |
| JP2005264301A (ja) | 鋳造アルミニウム合金とアルミニウム合金鋳物およびその製造方法 | |
| US20070227629A1 (en) | Magnesium alloy and associated production method | |
| CA2603858C (en) | Magnesium alloy | |
| US10023943B2 (en) | Casting aluminum alloy and casting produced using the same | |
| CA2781995A1 (en) | Non-flammable magnesium alloy with excellent mechanical properties, and preparation method thereof | |
| KR20170138916A (ko) | 다이캐스트용 알루미늄 합금 및 이를 사용한 알루미늄 합금 다이캐스트 | |
| US20030173005A1 (en) | Method of manufacturing magnesium alloy products | |
| WO2005091863A2 (en) | Magnesium wrought alloy having improved extrudability and formability | |
| JP2006291327A (ja) | 耐熱マグネシウム合金鋳造品 | |
| KR20160011136A (ko) | 내식성이 향상된 마그네슘 합금 및 이를 이용하여 제조한 마그네슘 합금 부재의 제조방법 | |
| JP2009108409A (ja) | 靭性に優れた鋳造用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金及びそれからなる鋳造部材 | |
| JP2001316753A (ja) | 耐食性および耐熱性に優れたマグネシウム合金およびマグネシウム合金部材 | |
| US20030084968A1 (en) | High strength creep resistant magnesium alloys | |
| JP4145242B2 (ja) | 鋳物用アルミニウム合金、アルミニウム合金製鋳物およびアルミニウム合金製鋳物の製造方法 | |
| JP7152977B2 (ja) | アルミニウム合金 | |
| JP2001247926A (ja) | 流動性に優れたマグネシウム合金およびマグネシウム合金材 | |
| JP2001247925A (ja) | 流動性に優れた高延性マグネシウム合金およびマグネシウム合金材 | |
| JP2001316752A (ja) | ダイカスト用マグネシウム合金 | |
| JP2003027169A (ja) | アルミニウム合金およびアルミニウム合金鋳物品 | |
| JP2005120449A (ja) | 鋳造用耐熱マグネシウム合金とマグネシウム合金製鋳物およびその製造方法 |