JPH108160A - カルシウム含有マグネシウム合金の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば自動車・二輪車用及び汎用エンジン部
品等の耐熱用途向けのカルシウム含有マグネシウム合金
の製造方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 カルシウム含有マグネシウム合金の製造
方法において、金属カルシウムをアルミニウム箔に包み
治具にてマグネシウム溶湯中に浸漬し、金属溶湯中に歩
留りよく溶解・添加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム合金
の製造方法に関し、より詳しくは、例えば自動車・二輪
車用及び汎用エンジン部品等の耐熱用途向けのカルシウ
ム含有マグネシウム合金の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
自動車等での一層のマグネシウム物品の拡大のためエン
ジン物品に使用できる４７３Ｋ程度までの高温でも十分
な強度を有するマグネシウム合金（以下「マグネ合金」
という。）として、金属カルシウムを含有した合金が提
案されている（特開平６−２００３４８号公報参照）。

【０００３】しかしながら、従来のカルシウム含有マグ
ネシウム合金の製造においては、カルシウムの添加が不
安定で、一般に歩留りが悪いという問題がある。

【０００４】この結果、カルシウム含有合金を製造する
際に、製造費用が増大し、また品質が不安定であり、汎
用品として使用され得ないという問題がある。

【０００５】本発明はこのような問題に鑑み、耐熱性に
優れたカルシウム含有マグネシウム合金を安価で且つ品
質安定性に優れたカルシウム含有マグネシウム合金の製
造方法を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために種々検討を重ねた結果、金属カルシウム
のマグネシウム溶湯への添加に際し、これをアルミニウ
ム箔で包み、治具にてマグネシウム溶融中に浸漬するこ
とで、歩留りよく溶解させることができることを見出
し、本発明を完成した。

【０００７】係る知見に基づく本発明のカルシウム含有
マグネシウム合金の製造方法は、カルシウム含有マグネ
シウム合金の製造方法において、金属カルシウムをアル
ミニウム箔に包み治具にてマグネシウム溶湯中に浸漬
し、金属溶湯中に溶解・添加させることを特徴とするも
のである。

【０００８】上記カルシウム含有マグネシウム合金の製
造方法において、金属カルシウムをマグネシウム溶湯中
に溶解・添加した後、金属カルシウム以外の合金元素を
添加させることを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態説明す
る。

【００１０】本発明のカルシウム含有マグネシウム合金
は、金属カルシウムをアルミニウム箔に包み治具にてマ
グネシウム溶湯中に浸漬し、金属溶湯中に歩留りよく溶
解・添加させることにより、歩留りよくカルシウム含有
マグネシウム合金を製造するものである。

【００１１】ここで、本発明ではマグネシウム溶湯中に
金属カルシウムを溶解させるためには、該金属カルシウ
ムをアルミニウム箔で包み、これを治具でマグネシウム
溶湯中に浸漬させ、溶解させるようにしている。これ
は、金属カルシウムは比重（ｄ ²⁰）＝１．５５であり、
マグネシウム（ｄ²⁰＝１．７４１）より軽量で且つ活性
があり、直接マグネシウム溶湯に添加した場合には、表
面に浮遊して酸化してしまい、歩留りが悪くなると共
に、溶解効率が低下してしまうという問題を解消するた
めである。

【００１２】よって、本発明のように、金属カルシウム
をアルミニウム箔に包むことにより酸化を防止しつつ加
熱することを可能とし、これを治具にてマグネシウム溶
湯中に浸漬することで、アルミニウム箔が破れたところ
で素早く酸化しないで溶解・添加することができる。

【００１３】ここで、アルミニウム箔を用いることで微
量のアルミニウムの混入が懸念されるが、カルシウム含
有合金の多くはマグネシウム−アルミニウム系合金であ
ると共に、該アルミニウム箔の量はせいぜい１〜２ｇ以
下であり、工業的にはその影響は無視できる程度のもの
である。

【００１４】また、かかるカルシウム含有マグネシウム
合金に他のアルミニウム，亜鉛，マンガン，ケイ素等の
他の金属を含有させる場合には、先ずカルシウムの添加
を優先させることが望ましい。これは、金属カルシウム
は活性であるために多くの元素と化合物を生成しやす
く、例えばアルミニウムとは優先的に化合物を生成し比
重差から溶湯下部に沈澱し易くなり、好ましくないから
である。また、ケイ素とも優先的に粗大な化合物を生成
し、この場合には溶湯表面に浮上し易くなり、好ましく
ないからである。

【００１５】これらの要因が重なって、本発明のカルシ
ウム含有マグネシウム合金の品質が不安定になるが、マ
グネシウム溶湯に直接金属カルシウムを添加した場合に
は、分散すると共に、他の元素を添加した場合よりもマ
グネシウムシリサイドから他の元素とのシリサイドに置
換する場合も微細になり、上述した諸問題を軽減するこ
ととなる。

【００１６】また、本発明において、他の添加する金属
としては、上記金属の他に、ランタノイド系金属（例え
ばネオジム、ランタン、セリウム、ミッシュメタル等）
を添加することにより、耐熱用途向けのカルシウム含有
マグネシウム合金を得ることができる。この場合の添加
においても、先ずカルシウムの添加をアルミニウム箔で
包んで先に添加・溶解させることを優先させることが望
ましい。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を説明するが、
本発明はこれに限定されものではない。

【００１８】５５ｋＷ低周波誘導加熱装置で鉄鍋に５０
ｋｇの純マグネシウム溶湯を７２０℃で保持した。これ
にマグネシウム（Ｍｇ）−３重量％アルミニウム（Ａ
ｌ）−３重量％カルシウム（Ｃａ）−0.２重量％マンガ
ン（Ｍｎ）合金の製造を以下の条件で実施し、得られた
合金を分析した。なお、実施例２及び比較例２では、１
重量％ケイ素（Ｓｉ）を加えて合金を製造した。但し、
想定歩留りは１００％とした。

【００１９】実施例１ 金属カルシウムをアルミニウム箔で包み、次いでこれを
マグネシウム溶湯中に浸漬し、その後アルミニウム及び
マンガン母材用合金を添加した。 実施例２ 金属カルシウムをアルミニウム箔で包み、次いでこれを
マグネシウム溶湯中に浸漬し、その後アルミニウム，ケ
イ素及びマンガン母材用合金を添加した。 比較例１ 先ず、金属カルシウムを直接マグネシウム溶湯中に添加
し、その後アルミニウム及びマンガン母材用合金を添加
した。 比較例２ アルミニウム及びケイ素をマンガン母材用合金に添加
し、その後金属カルシウムをアルミニウム箔で包みマグ
ネシウム溶湯中に浸漬した。上記得られた合金の各々の
組成を分析した結果を、下記「表１」に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】「表１」に示すように、本発明にかかるカ
ルシウムをアルミニウム箔で包んでマグネシウム溶湯中
に浸漬・溶解させたものは、比較例及びと較べて、
歩留りが良いものとなっていた。

【００２２】

【発明の効果】以上、実施例とともに詳細に説明したよ
うに、本発明によれば、カルシウム含有マグネシウム合
金の製造に際し、カルシウムをアルミニウム箔で包んで
マグネシウム溶湯中に浸漬・溶解させているので、歩留
りよく合金を安定して製造することが可能となる。よっ
て、耐熱性の良好な自動車エンジン部品等の軽量化に有
効な合金を本発明により得らることができ、部品の品質
安定性，製造コストの低廉化及び添加歩留りにおいて優
れたものとなる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カルシウム含有マグネシウム合金の製造
   方法において、金属カルシウムをアルミニウム箔に包み
   治具にてマグネシウム溶湯中に浸漬し、金属溶湯中に溶
   解・添加させることを特徴とするカルシウム含有マグネ
   シウム合金の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカルシウム含有マグネシ
   ウム合金の製造方法において、金属カルシウムをマグネ
   シウム溶湯中に溶解・添加した後、金属カルシウム以外
   の合金元素を添加させることを特徴とするカルシウム含
   有マグネシウム合金の製造方法。