JP5540780B2 - マグネシウム合金の線状体及びボルト、ナット並びにワッシャー - Google Patents
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Description
表1に示す組成となるように各元素を坩堝に入れ、電気炉で溶解し、鋳型に流し込んでマグネシウム合金のビレットを鋳造した。坩堝と鋳型には高純度のカーボン製のものをそれぞれ使用し、溶解と鋳造はArガス雰囲気下で行った。また、ビレットは、φ80×90(mm)の円柱体とした。次に、各ビレットの表面を研削してφ49mmとした後、押出し加工を施してφ13mmの棒材を作製した。
作製したマグネシウム合金の各棒材に引抜き加工を施してφ8.9mmの線材(ワイヤ)を作製した。いずれのワイヤも外観に割れなどの異常がなかった。いずれのワイヤも直径φの100倍以上の長さを有していた。
作製した各組成のマグネシウム合金ワイヤから試験片を採取し、各試験片についてクリープ試験を実施し、各ワイヤのクリープ特性を評価した。なお、クリープ試験は、試験片に75MPaの一定の荷重(応力)を加えた状態で、150℃で100時間保持することとし、100時間後のクリープひずみを測定することで、クリープ特性を評価した。その結果を表2に示す。
作製したマグネシウム合金の各ワイヤを所定寸法に切断し、これに鍛造加工を施してボルト頭を成形した後、転造加工を施してねじ山を成形して、M10相当のボルトを作製した。ここでは、鍛造加工温度:350℃、転造加工温度:190℃とした。
また、各ワイヤを所定寸法に切断し、これに圧造加工を施してねじ孔をあけながら六角状に成形した後、ねじ孔にねじ切りを行って、上記した各組成のマグネシウム合金ボルトに対応する同じ組成のナットを作製した。ここでは、圧造加工温度:350℃とし、ねじ切りは室温にて行った。
作製した各組成のマグネシウム合金ボルトについて、軸力緩和試験を実施し、各ボルトの軸力緩和特性を評価した。ただし、組成Cのマグネシウム合金ワイヤを用いて作製したボルトは、外観に割れが認められたため、軸力緩和試験を実施しなかった。
軸力緩和率=(初期軸力−残留軸力)/初期軸力
実施例1と同様にして、表1に示す組成Bのマグネシウム合金ワイヤを作製し、そのワイヤにボルト加工を施して、M10相当の同じマグネシウム合金ボルトを4個作製した。さらに、作製した4個のマグネシウム合金ボルトのうち1個を除いて、次のようにして、ボルト表面に腐食から保護するコーティングを施した。
コーティングを施す前の前処理として、ショットブラストによるボルトの表面処理を行った。ショットブラストは、投射材に粒径38〜75μmのスチールショットを使用し、2〜3分間行った。表面処理後、ボルト表面にコーティング剤(ドルケン株式会社製DELTA-PROTEKT(登録商標) VH300)を塗布し、塗布後、ボルト表面のコーティング剤を硬化反応させるために誘導加熱炉に入れ、熱処理を行った。熱処理は、熱処理温度を200℃とし、5〜10秒間行った。なお、コーティングを施すマグネシウム合金ボルトのそれぞれのコーティングの厚みは、2μm、18μm、25μmとした。
コーティングを施さなかったマグネシウム合金ボルト及びコーティングを施したマグネシウム合金ボルトについて、ISO 9227:1990(JIS Z 2371:2000に対応)に準じた塩水噴霧試験を実施し、耐食性を評価した。なお、塩水噴霧試験は、2000時間行い、変色が視認されるまでの時間(変色発生時間)を測定することで、耐食性を評価した。その結果を表4に示す。
Claims (8)
- マグネシウム合金の線状体であって、
組成は、質量%で、
Y:0.1〜6%、Zn:0.01〜2%を含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなる、
又は、
Y:0.1〜6%、Zn:0.01〜2%を含有し、Zr:0.01〜2%及びNd:0.01〜2%からなる群から選ばれる1種以上の元素を含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなり、
以下の条件でクリープ試験を行って得られるクリープひずみが1.0%以下であり、
0.2%耐力が200MPa以上、引張強さが260MPa以上であるマグネシウム合金の線状体。
クリープ試験条件は、温度150℃、応力75MPaで100時間とする。 - 伸びが4%以上である請求項1に記載のマグネシウム合金の線状体。
- 請求項1又は請求項2に記載のマグネシウム合金の線状体に塑性加工を施して得られたボルト。
- 請求項1又は請求項2に記載のマグネシウム合金の線状体に塑性加工を施して得られたナット。
- 請求項1又は請求項2に記載のマグネシウム合金の線状体に塑性加工を施して得られたワッシャー。
- 表面に、腐食から保護するコーティングが施されている請求項3に記載のボルト。
- 表面に、腐食から保護するコーティングが施されている請求項4に記載のナット。
- 表面に、腐食から保護するコーティングが施されている請求項5に記載のワッシャー。
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