JPH0578799A - Ｍｇ合金製部材及びその製造方法 - Google Patents
Ｍｇ合金製部材及びその製造方法Info
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- JPH0578799A JPH0578799A JP26997191A JP26997191A JPH0578799A JP H0578799 A JPH0578799 A JP H0578799A JP 26997191 A JP26997191 A JP 26997191A JP 26997191 A JP26997191 A JP 26997191A JP H0578799 A JPH0578799 A JP H0578799A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｍｇ合金の材料として所要の組成を有するも
のを選定すると共に、この材料でなる素材に所定の加工
を施すことにより、該合金でなる部材の耐食性と耐摩耗
性を向上させる。 【構成】 Ａｌを３重量％以上含有する材料で形成され
たＭｇ合金製素材の表面部に、その表面方向に沿って塑
性流動加工を施すことにより、該表面部にＭｇとＡｌと
の化合物を層状に分布させる。この層状化された化合物
は、表面からの腐食に対するバリヤとして作用し、腐食
はこのバリヤに達した時点で阻止されて、それ以上の腐
食の進行が防止される。また、表面部に存在する層状化
された化合物は、該表面上での他の部材の摺動を円滑に
行わせて、当該部材の耐摩耗性を向上させる。
のを選定すると共に、この材料でなる素材に所定の加工
を施すことにより、該合金でなる部材の耐食性と耐摩耗
性を向上させる。 【構成】 Ａｌを３重量％以上含有する材料で形成され
たＭｇ合金製素材の表面部に、その表面方向に沿って塑
性流動加工を施すことにより、該表面部にＭｇとＡｌと
の化合物を層状に分布させる。この層状化された化合物
は、表面からの腐食に対するバリヤとして作用し、腐食
はこのバリヤに達した時点で阻止されて、それ以上の腐
食の進行が防止される。また、表面部に存在する層状化
された化合物は、該表面上での他の部材の摺動を円滑に
行わせて、当該部材の耐摩耗性を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｍｇ（マグネシウム）
合金製部材、特に耐食性及び耐摩耗性に優れたＭｇ合金
製部材及びその製造方法に関する。
合金製部材、特に耐食性及び耐摩耗性に優れたＭｇ合金
製部材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えば自動車の軽量化の一環とし
て、ホイールをＭｇ合金で製造することが考えられてい
る（例えば特開昭５９−６７１０２号公報参照）が、こ
のＭｇ合金は腐食しやすいという欠点があり、これを補
うための種々の試みが行われているところである。
て、ホイールをＭｇ合金で製造することが考えられてい
る（例えば特開昭５９−６７１０２号公報参照）が、こ
のＭｇ合金は腐食しやすいという欠点があり、これを補
うための種々の試みが行われているところである。
【０００３】その一つは、Ｍｇ合金製部材の表面にメッ
キや塗装により耐食性皮膜を形成する方法であり、また
他の一つは、不純物を極力少なくした高純度材料を用い
ることである。
キや塗装により耐食性皮膜を形成する方法であり、また
他の一つは、不純物を極力少なくした高純度材料を用い
ることである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｍｇ合金製部
材の表面に耐食性皮膜を形成する方法は、該皮膜が一部
でも破れて素材が露出したときに、その部位から腐食が
急速に進行するという問題があり、また、高純度材料を
用いたＭｇ合金製部材は、塩に対しては強い反面、酸に
よっては容易に腐食するという欠点がある。
材の表面に耐食性皮膜を形成する方法は、該皮膜が一部
でも破れて素材が露出したときに、その部位から腐食が
急速に進行するという問題があり、また、高純度材料を
用いたＭｇ合金製部材は、塩に対しては強い反面、酸に
よっては容易に腐食するという欠点がある。
【０００５】そこで、本発明は、Ｍｇ合金材料として所
要の組成を有するものを選択すると共に、その材料で形
成された素材の表面部に所定の加工を施すことにより、
該合金でなる部材の耐食性を向上させ、併せて耐摩耗性
の向上をも図ることを課題とする。
要の組成を有するものを選択すると共に、その材料で形
成された素材の表面部に所定の加工を施すことにより、
該合金でなる部材の耐食性を向上させ、併せて耐摩耗性
の向上をも図ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
め、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００７】まず、本願の請求項１の発明（以下、第１
発明という）に係るＭｇ合金製部材は、Ａｌ（アルミニ
ウム）を３重量％以上含有する材料で形成されたＭｇ合
金製素材の表面部に、その表面方向に沿って塑性流動加
工を施すことにより、該表面部にＭｇとＡｌとの化合物
を層状に分布させたことを特徴とする。
発明という）に係るＭｇ合金製部材は、Ａｌ（アルミニ
ウム）を３重量％以上含有する材料で形成されたＭｇ合
金製素材の表面部に、その表面方向に沿って塑性流動加
工を施すことにより、該表面部にＭｇとＡｌとの化合物
を層状に分布させたことを特徴とする。
【０００８】また、請求項２の発明（以下、第２発明と
いう）に係るＭｇ合金製部材は、Ａｌを３重量％以上、
１１重量％未満含有する材料によって形成されたＭｇ合
金製素材の表面部に、その表面方向に沿って塑性流動加
工を施すことにより、上記第１発明と同様に、表面部に
ＭｇとＡｌとの化合物を層状に分布させたことを特徴と
する。
いう）に係るＭｇ合金製部材は、Ａｌを３重量％以上、
１１重量％未満含有する材料によって形成されたＭｇ合
金製素材の表面部に、その表面方向に沿って塑性流動加
工を施すことにより、上記第１発明と同様に、表面部に
ＭｇとＡｌとの化合物を層状に分布させたことを特徴と
する。
【０００９】さらに、請求項３の発明（以下、第３発明
という）に係るＭｇ合金製部材は、上記第１、第２発明
における塑性流動加工により層状化されたＭｇとＡｌと
の化合物を、該部材の全表面に分布させたことを特徴と
する。
という）に係るＭｇ合金製部材は、上記第１、第２発明
における塑性流動加工により層状化されたＭｇとＡｌと
の化合物を、該部材の全表面に分布させたことを特徴と
する。
【００１０】そして、請求項４の発明（以下、第４発明
という）に係るＭｇ合金製部材の製造方法は、上記第１
発明に係るＭｇ合金製部材を製造する方法であって、Ａ
ｌを３重量％以上含有する材料によりＭｇ合金製素材を
形成し、該素材の表面部に、その表面方向に沿って塑性
流動加工を施すことにより、該表面部にＭｇとＡｌとの
化合物を層状に分布させることを特徴とする。
という）に係るＭｇ合金製部材の製造方法は、上記第１
発明に係るＭｇ合金製部材を製造する方法であって、Ａ
ｌを３重量％以上含有する材料によりＭｇ合金製素材を
形成し、該素材の表面部に、その表面方向に沿って塑性
流動加工を施すことにより、該表面部にＭｇとＡｌとの
化合物を層状に分布させることを特徴とする。
【００１１】なお、以上の発明における塑性流動加工と
しては、例えばロール加工、圧延加工、鍛造加工等が適
用可能である。
しては、例えばロール加工、圧延加工、鍛造加工等が適
用可能である。
【００１２】
【作用】上記の構成によれば、第１〜第４発明のいずれ
においても、材料中にＡｌが３重量％以上含有されてい
ることにより、該材料で例えば鋳造により形成された素
材中にＭｇとＡｌとの化合物（共析反応化合物）が形成
されることになると共に、この化合物が部材表面部に対
する塑性流動加工により該表面部では層状化されること
になる。そして、この表面部における層状化された化合
物が、表面からの腐食に対するバリヤとして作用するの
である。したがって、腐食はこのバリヤに達した時点で
阻止され、それ以上の腐食の進行が防止されることにな
る。また、表面部に存在する層状化された化合物は、当
該部材表面上での他の部材の摺動を円滑に行わせる作用
があり、これによって該部材の耐摩耗性も向上すること
になる。
においても、材料中にＡｌが３重量％以上含有されてい
ることにより、該材料で例えば鋳造により形成された素
材中にＭｇとＡｌとの化合物（共析反応化合物）が形成
されることになると共に、この化合物が部材表面部に対
する塑性流動加工により該表面部では層状化されること
になる。そして、この表面部における層状化された化合
物が、表面からの腐食に対するバリヤとして作用するの
である。したがって、腐食はこのバリヤに達した時点で
阻止され、それ以上の腐食の進行が防止されることにな
る。また、表面部に存在する層状化された化合物は、当
該部材表面上での他の部材の摺動を円滑に行わせる作用
があり、これによって該部材の耐摩耗性も向上すること
になる。
【００１３】そして、第２発明によれば、Ｍｇ合金製素
材の材料に含有されるＡｌが１１重量％未満とされるの
で、これが１１重量％以上含有される場合の延性の低下
が防止され、したがって、化合物を層状化させるための
塑性流動加工が良好に行われることになる。
材の材料に含有されるＡｌが１１重量％未満とされるの
で、これが１１重量％以上含有される場合の延性の低下
が防止され、したがって、化合物を層状化させるための
塑性流動加工が良好に行われることになる。
【００１４】また、第３発明によれば、上記の層状化さ
れた化合物が部材の全表面に分布するので、当該部材の
全表面が外部に露出する場合にも、腐食の発生ないし進
行が確実に阻止されることになる。
れた化合物が部材の全表面に分布するので、当該部材の
全表面が外部に露出する場合にも、腐食の発生ないし進
行が確実に阻止されることになる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１６】この実施例で用いられたＡｌを含有するＭ
ｇ合金材料はＡＺ８０Ａの連続鋳造材であり、そのＭｇ
を除く他の組成は表１に示すとおりである。なお、同表
に参考として示す米国ＡＳＴＭ規格による押し出し材
も、本発明におけるＭｇ合金製素材として使用可能であ
る。
ｇ合金材料はＡＺ８０Ａの連続鋳造材であり、そのＭｇ
を除く他の組成は表１に示すとおりである。なお、同表
に参考として示す米国ＡＳＴＭ規格による押し出し材
も、本発明におけるＭｇ合金製素材として使用可能であ
る。
【００１７】
【表１】 この表から明らかなように、ＡＺ８０ＡにはＡｌが比較
的多量（８．０重量％）含有されているので、この材料
で形成された鋳造素材中にはＭｇとＡｌとの化合物（Ｍ
ｇ17Ａｌ12）が析出されることになる。これを顕微鏡写
真で示すと、図２（ａ）に示す通りであって、母材中に
析出している塊がこのＭｇ−Ａｌ化合物である。
的多量（８．０重量％）含有されているので、この材料
で形成された鋳造素材中にはＭｇとＡｌとの化合物（Ｍ
ｇ17Ａｌ12）が析出されることになる。これを顕微鏡写
真で示すと、図２（ａ）に示す通りであって、母材中に
析出している塊がこのＭｇ−Ａｌ化合物である。
【００１８】次に、上記Ｍｇ合金材料ＡＺ８０Ａで形成
した鋳造素材の表面部に対して鍛造により塑性流動加工
を施す。
した鋳造素材の表面部に対して鍛造により塑性流動加工
を施す。
【００１９】この加工は、図１（ａ）に示す円柱状のテ
ストピースを金型内で図１（ｂ）に示すように押しつぶ
すものであり、その条件は表２に示す通りである。
ストピースを金型内で図１（ｂ）に示すように押しつぶ
すものであり、その条件は表２に示す通りである。
【００２０】
【表２】 この塑性流動加工により、素材表面部に存在する上記Ｍ
ｇ−Ａｌ化合物が均一に層状化されることになり、その
状態を顕微鏡写真で示すと、図２（ｂ）の通りである。
ｇ−Ａｌ化合物が均一に層状化されることになり、その
状態を顕微鏡写真で示すと、図２（ｂ）の通りである。
【００２１】そして、この塑性流動加工を行った素材の
図１（ｂ）に示す大加工域から切り出した試験片と、塑
性流動加工が施されていない鋳造素材から切り出した試
験片とについて、腐食試験として塩水噴霧テストを行っ
た。その結果は表３に示す通りである。
図１（ｂ）に示す大加工域から切り出した試験片と、塑
性流動加工が施されていない鋳造素材から切り出した試
験片とについて、腐食試験として塩水噴霧テストを行っ
た。その結果は表３に示す通りである。
【００２２】
【表３】 ここで、この塩水噴霧テストは、米国のテスト規格であ
るＡＳＴＭＢ１１７に従い、濃度３％の塩水を用いて、
温度５０℃で１０００時間行ったものである。また、表
３の数値は１年間あたりの試験片の腐食による厚みの減
少量（単位：１／１０００インチ）であり、この結果か
ら明らかなように、塑性流動加工によるＭｇ−Ａｌ化合
物の層状化により、耐食性が著しく向上したことが判明
する。
るＡＳＴＭＢ１１７に従い、濃度３％の塩水を用いて、
温度５０℃で１０００時間行ったものである。また、表
３の数値は１年間あたりの試験片の腐食による厚みの減
少量（単位：１／１０００インチ）であり、この結果か
ら明らかなように、塑性流動加工によるＭｇ−Ａｌ化合
物の層状化により、耐食性が著しく向上したことが判明
する。
【００２３】また、上記両素材については、酸による腐
食試験も行った。その条件は試験片を３％の硝酸に３０
秒間浸漬するというもので、その結果は図３（ａ），
（ｂ）の顕微鏡写真に示す通りである。つまり、図３
（ａ）の塑性流動加工が行われていない鋳造素材の場
合、Ｍｇ−Ａｌ化合物の塊を避けて腐食が進行している
のに対して、同図（ｂ）に示す塑性流動加工を行った素
材の場合は、層状化されたＭｇ−Ａｌ化合物が腐食に対
するバリヤとなり、該バリヤに達した時点で腐食が阻止
されている。
食試験も行った。その条件は試験片を３％の硝酸に３０
秒間浸漬するというもので、その結果は図３（ａ），
（ｂ）の顕微鏡写真に示す通りである。つまり、図３
（ａ）の塑性流動加工が行われていない鋳造素材の場
合、Ｍｇ−Ａｌ化合物の塊を避けて腐食が進行している
のに対して、同図（ｂ）に示す塑性流動加工を行った素
材の場合は、層状化されたＭｇ−Ａｌ化合物が腐食に対
するバリヤとなり、該バリヤに達した時点で腐食が阻止
されている。
【００２４】ここで、上記Ｍｇ−Ａｌ化合物の層状化に
より、塑性流動加工を行った素材はこれを行わない素材
より機械的性質が向上することも確認されており、その
結果は表４に示す通りである。
より、塑性流動加工を行った素材はこれを行わない素材
より機械的性質が向上することも確認されており、その
結果は表４に示す通りである。
【００２５】
【表４】 なお、以上の実施例は、表１に示す組成を有するＡＺ８
０Ａ合金の場合であるが、これ以外にも例えばＡＺ３１
Ｂ（Ａｌ含有率：約３重量％），ＡＺ３１Ｃ（同、約３
重量％），ＡＺ６１Ａ（同、約６〜７重量％），ＡＺ８
０Ａ（同、約８〜９重量％），ＡＺ９１Ｄ（同、約９重
量％），ＡＭ６０Ａ（同、約６重量％），ＡＭ１００Ａ
（同、約１０重量％）等のＭｇ合金の使用が可能であ
る。しかし、Ａｌ含有率が３重量％未満の場合は、Ｍｇ
−Ａｌ化合物の析出量が少なくて、塑性流動加工を行っ
ても効果的な化合物層が形成されず、またＡｌ含有率が
１１重量％以上の場合は、延性が低下して塑性流動加工
が困難となる。したがって、Ａｌ含有率は３重量％以
上、１１重量％未満であることが必要である。
０Ａ合金の場合であるが、これ以外にも例えばＡＺ３１
Ｂ（Ａｌ含有率：約３重量％），ＡＺ３１Ｃ（同、約３
重量％），ＡＺ６１Ａ（同、約６〜７重量％），ＡＺ８
０Ａ（同、約８〜９重量％），ＡＺ９１Ｄ（同、約９重
量％），ＡＭ６０Ａ（同、約６重量％），ＡＭ１００Ａ
（同、約１０重量％）等のＭｇ合金の使用が可能であ
る。しかし、Ａｌ含有率が３重量％未満の場合は、Ｍｇ
−Ａｌ化合物の析出量が少なくて、塑性流動加工を行っ
ても効果的な化合物層が形成されず、またＡｌ含有率が
１１重量％以上の場合は、延性が低下して塑性流動加工
が困難となる。したがって、Ａｌ含有率は３重量％以
上、１１重量％未満であることが必要である。
【００２６】ここで、上記ＡＺ３１Ｂ、ＡＺ９１Ｄ及び
ＡＭ６０Ａについての鋳造素材の組織とその塑性流動加
工後の素材（切り粉押し出し材）の組織とを図４〜図６
の顕微鏡写真によって示すが、いずれもＭｇ−Ａｌ化合
物が層状化されていることが確認される。
ＡＭ６０Ａについての鋳造素材の組織とその塑性流動加
工後の素材（切り粉押し出し材）の組織とを図４〜図６
の顕微鏡写真によって示すが、いずれもＭｇ−Ａｌ化合
物が層状化されていることが確認される。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明に係るＭｇ合金製部
材及びその製造方法によれば、Ｍｇ合金材料に含有され
る３重量％以上のＡｌにより素材中にＭｇとＡｌとの化
合物が形成されると共に、これが塑性流動加工により表
面部で層状化されて表面からの腐食に対するバリヤとし
て作用することにより、耐食性に優れたＭｇ合金製部材
が製造されることになる。また、上記の層状化された化
合物は、当該部材表面上での他の部材の摺動を円滑に行
わせることにより、該部材の耐摩耗性も向上することに
なる。
材及びその製造方法によれば、Ｍｇ合金材料に含有され
る３重量％以上のＡｌにより素材中にＭｇとＡｌとの化
合物が形成されると共に、これが塑性流動加工により表
面部で層状化されて表面からの腐食に対するバリヤとし
て作用することにより、耐食性に優れたＭｇ合金製部材
が製造されることになる。また、上記の層状化された化
合物は、当該部材表面上での他の部材の摺動を円滑に行
わせることにより、該部材の耐摩耗性も向上することに
なる。
【図１】 耐食性を確認する塩水噴霧テストに用いられ
るテストピースと、その塑性流動加工を示す説明図であ
る。
るテストピースと、その塑性流動加工を示す説明図であ
る。
【図２】 本発明の実施例に係るＡＺ８０Ａでなる鋳造
素材とその塑性流動加工後の組織を示す図面代用顕微鏡
写真である。
素材とその塑性流動加工後の組織を示す図面代用顕微鏡
写真である。
【図３】 図２の写真に示す鋳造素材及びその塑性流動
加工素材についての腐食試験の結果をそれぞれ示す図面
代用顕微鏡写真である。
加工素材についての腐食試験の結果をそれぞれ示す図面
代用顕微鏡写真である。
【図４】 本発明の他の実施例としてのＡＺ３１Ｂでな
る鋳造素材とその塑性流動加工後の組織を示す図面代用
顕微鏡写真である。
る鋳造素材とその塑性流動加工後の組織を示す図面代用
顕微鏡写真である。
【図５】 同じく他の実施例としてのＡＺ９１Ｄでなる
鋳造素材とその塑性流動加工後の組織を示す図面代用顕
微鏡写真である。
鋳造素材とその塑性流動加工後の組織を示す図面代用顕
微鏡写真である。
【図６】 同じく他の実施例としてのＡＭ６０Ａでなる
鋳造素材とその塑性流動加工後の組織を示す図面代用顕
微鏡写真である。
鋳造素材とその塑性流動加工後の組織を示す図面代用顕
微鏡写真である。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ａｌを３重量％以上含有する材料により
形成されたＭｇ合金製素材の表面部に、その表面方向に
沿って塑性流動加工を施すことにより、該表面部にＭｇ
とＡｌとの化合物を層状に分布させたことを特徴とする
Ｍｇ合金製部材。 - 【請求項２】 Ａｌを３重量％以上、１１重量％未満含
有する材料により形成されたＭｇ合金製素材の表面部
に、その表面方向に沿って塑性流動加工を施すことによ
り、該表面部にＭｇとＡｌとの化合物を層状に分布させ
たことを特徴とするＭｇ合金製部材。 - 【請求項３】 塑性流動加工により層状化されたＭｇと
Ａｌとの化合物が全表面に分布されていることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載のＭｇ合金製部材。 - 【請求項４】 Ａｌを３重量％以上含有する材料により
Ｍｇ合金製素材を形成し、該素材の表面部にその表面方
向に沿って塑性流動加工を施すことにより、該表面部に
ＭｇとＡｌとの化合物を層状に分布させることを特徴と
するＭｇ合金製部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26997191A JPH0578799A (ja) | 1991-09-21 | 1991-09-21 | Ｍｇ合金製部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26997191A JPH0578799A (ja) | 1991-09-21 | 1991-09-21 | Ｍｇ合金製部材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0578799A true JPH0578799A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17479781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26997191A Pending JPH0578799A (ja) | 1991-09-21 | 1991-09-21 | Ｍｇ合金製部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0578799A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011141032A (ja) * | 2003-06-19 | 2011-07-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マグネシウム基合金ねじ |
| WO2011122390A1 (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | 住友電気工業株式会社 | コイル材及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-09-21 JP JP26997191A patent/JPH0578799A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011141032A (ja) * | 2003-06-19 | 2011-07-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マグネシウム基合金ねじ |
| WO2011122390A1 (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | 住友電気工業株式会社 | コイル材及びその製造方法 |
| US9222160B2 (en) | 2010-03-30 | 2015-12-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Coil material and method for manufacturing the same |
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