JP2000343178A - ねじ部品及び該ねじ部品の製造方法 - Google Patents
ねじ部品及び該ねじ部品の製造方法Info
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- B21K1/56—Making machine elements screw-threaded elements
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C23/02—Alloys based on magnesium with aluminium as the next major constituent
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- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/06—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of magnesium or alloys based thereon
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量で、生産性に優れ、製造工程を削減して
製造コストの低減が図れるねじ部品及び該ねじ部品の製
造方法を提供すること。 【解決手段】 結晶粒径が１００μｍ以下の微細粒超塑
性組織を有する工業用純マグネシウム、マグネシウム合
金、又はこれらを母相（マトリックス）とする複合材料
を、超塑性現象が発現する２５０℃〜４００℃に加熱
し、その超塑性現象を利用して温間鍛造により成形して
なるねじ部品及び該ねじ部品の製造方法である。
製造コストの低減が図れるねじ部品及び該ねじ部品の製
造方法を提供すること。 【解決手段】 結晶粒径が１００μｍ以下の微細粒超塑
性組織を有する工業用純マグネシウム、マグネシウム合
金、又はこれらを母相（マトリックス）とする複合材料
を、超塑性現象が発現する２５０℃〜４００℃に加熱
し、その超塑性現象を利用して温間鍛造により成形して
なるねじ部品及び該ねじ部品の製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量で、生産性に
優れ、製造工程を削減して製造コストの低減が図れるね
じ部品及び該ねじ部品の製造方法に関するものである。
優れ、製造工程を削減して製造コストの低減が図れるね
じ部品及び該ねじ部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車、家電、ＯＡ機器など各種
製品について軽量化の要求が高まってきている。このよ
うな製品の軽量化に適合する素材として、軽量で、かつ
比強度にも優れているマグネシウム合金が注目されてい
る。一方、製品の軽量化に伴って、その組み立てに使用
されるボルト・ナットなどのねじ部品も軽量化が求めら
れている。
製品について軽量化の要求が高まってきている。このよ
うな製品の軽量化に適合する素材として、軽量で、かつ
比強度にも優れているマグネシウム合金が注目されてい
る。一方、製品の軽量化に伴って、その組み立てに使用
されるボルト・ナットなどのねじ部品も軽量化が求めら
れている。
【０００３】しかし、マグネシウム合金は、鋳造性、切
削性に優れているが、化学的に活性であり、切削加工に
よる切り粉等は燃えやすいため管理が大変であるといっ
た問題がある。また、マグネシウムの結晶構造が最密立
方構造（ｈｃｐ構造）であるため、常温での塑性加工性
が悪いという難点がある。
削性に優れているが、化学的に活性であり、切削加工に
よる切り粉等は燃えやすいため管理が大変であるといっ
た問題がある。また、マグネシウムの結晶構造が最密立
方構造（ｈｃｐ構造）であるため、常温での塑性加工性
が悪いという難点がある。
【０００４】一方、展伸用マグネシウム合金として、合
金記号ＡＺ３１，ＡＺ６１，ＡＺ８０あるいはＺＫ６０
などがＪＩＳ規格により規定されているけれども、上記
のような理由によって、ねじ部分にはマグネシウム合金
が使用されていなかった。
金記号ＡＺ３１，ＡＺ６１，ＡＺ８０あるいはＺＫ６０
などがＪＩＳ規格により規定されているけれども、上記
のような理由によって、ねじ部分にはマグネシウム合金
が使用されていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、特定の温度条件下において超塑性現象を発現する微
細粒超塑性組織を有する工業用純マグネシウム、マグネ
シウム合金に着目し、種々実験研究を重ねた結果、化学
組成、結晶粒径を特定し、超塑性現象を発現する条件下
での温間鍛造によりねじ部品の鍛造成形及び転造加工が
可能であることを見出した。
は、特定の温度条件下において超塑性現象を発現する微
細粒超塑性組織を有する工業用純マグネシウム、マグネ
シウム合金に着目し、種々実験研究を重ねた結果、化学
組成、結晶粒径を特定し、超塑性現象を発現する条件下
での温間鍛造によりねじ部品の鍛造成形及び転造加工が
可能であることを見出した。
【０００６】本発明は上記知見に基づいてなされたもの
であり、軽量で、生産性に優れ、製造工程を削減して製
造コストの低減が図れるねじ部品及び該ねじ部品の製造
方法を提供することを目的とする。
であり、軽量で、生産性に優れ、製造工程を削減して製
造コストの低減が図れるねじ部品及び該ねじ部品の製造
方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のねじ部品は、微細粒超塑性組織を有する工
業用純マグネシウム、マグネシウム合金、又はこれらを
母相（マトリックス）とする複合材料を温間鍛造により
成形してなるものである。
に、本発明のねじ部品は、微細粒超塑性組織を有する工
業用純マグネシウム、マグネシウム合金、又はこれらを
母相（マトリックス）とする複合材料を温間鍛造により
成形してなるものである。
【０００８】具体的には、結晶粒径が１００μｍ以下の
微細粒超塑性組織を有する工業用純マグネシウム、マグ
ネシウム合金、又はこれらを母相（マトリックス）とす
る複合材料を、超塑性現象が発現する２５０℃〜４００
℃の昇温状態で塑性加工を施す温間鍛造により成形して
なるものである。
微細粒超塑性組織を有する工業用純マグネシウム、マグ
ネシウム合金、又はこれらを母相（マトリックス）とす
る複合材料を、超塑性現象が発現する２５０℃〜４００
℃の昇温状態で塑性加工を施す温間鍛造により成形して
なるものである。
【０００９】前記微細粒超塑性組織を有するマグネシウ
ム合金は、Ａｌ重量比１．０〜１２．０％、Ｚｎ重量比
０．３〜２．５％、Ｍｎ重量比０．２〜０．３％、残部
Ｍｇ及び不可避の不純物からなる超塑性材料、あるいは
Ｚｎ重量比２．０〜８．０％、Ｚｒ重量比０．１〜１．
０％、残部Ｍｇ及び不可避の不純物からなる超塑性材料
が望ましい。
ム合金は、Ａｌ重量比１．０〜１２．０％、Ｚｎ重量比
０．３〜２．５％、Ｍｎ重量比０．２〜０．３％、残部
Ｍｇ及び不可避の不純物からなる超塑性材料、あるいは
Ｚｎ重量比２．０〜８．０％、Ｚｒ重量比０．１〜１．
０％、残部Ｍｇ及び不可避の不純物からなる超塑性材料
が望ましい。
【００１０】また、前記複合材料は、前記微細粒超塑性
組織を有する工業用マグネシウム又はマグネシウム合金
を母相（マトリックス）として、強度、耐磨耗性などを
向上させるため複合化するものであって、形態としては
繊維強化あるいは粒子分散強化などがあり、強化材とし
ては炭素繊維、ガラス繊維、ウィスカー、酸化物、炭化
物、窒化物などが好ましい。
組織を有する工業用マグネシウム又はマグネシウム合金
を母相（マトリックス）として、強度、耐磨耗性などを
向上させるため複合化するものであって、形態としては
繊維強化あるいは粒子分散強化などがあり、強化材とし
ては炭素繊維、ガラス繊維、ウィスカー、酸化物、炭化
物、窒化物などが好ましい。
【００１１】以下に、本発明に用いるマグネシウム合金
の化学組成を上記のように限定した理由について説明す
る。軽量だけの目的なら工業用純マグネシウムでもよい
が、用途によってさらに強度などを必要とする場合には
上記のマグネシウム合金、あるいはこれらを母相（マト
リックス）とする上記の複合材料が好ましい。
の化学組成を上記のように限定した理由について説明す
る。軽量だけの目的なら工業用純マグネシウムでもよい
が、用途によってさらに強度などを必要とする場合には
上記のマグネシウム合金、あるいはこれらを母相（マト
リックス）とする上記の複合材料が好ましい。
【００１２】さらに、マグネシウム合金について述べる
と、合金組成は概ねＭｇ＋固溶元素＋高融点元素からな
っている。固溶元素としてはＺｎ、Ａｌなどがあり、材
料の最終ミクロ組織の微細化に必要な下部組織（共晶セ
ル）の微細化のため必要であり、固溶範囲内で多いほど
好ましい。しかし、多くなると延性、靭性などを低下さ
せるので上述の範囲が好ましい。次に、高融点元素とし
てはＭｎ、Ｚｒなどがあり、ピンニング粒子として高温
での結晶粒の安定化のため必要であり、ピンニング粒子
の大きさは通常１μｍ以下である。添加量は多いほど効
果があるが多すぎるとピンニング粒子の粗大化を招き、
常温での延性、靭性を低下させるので上述の範囲が好ま
しい。
と、合金組成は概ねＭｇ＋固溶元素＋高融点元素からな
っている。固溶元素としてはＺｎ、Ａｌなどがあり、材
料の最終ミクロ組織の微細化に必要な下部組織（共晶セ
ル）の微細化のため必要であり、固溶範囲内で多いほど
好ましい。しかし、多くなると延性、靭性などを低下さ
せるので上述の範囲が好ましい。次に、高融点元素とし
てはＭｎ、Ｚｒなどがあり、ピンニング粒子として高温
での結晶粒の安定化のため必要であり、ピンニング粒子
の大きさは通常１μｍ以下である。添加量は多いほど効
果があるが多すぎるとピンニング粒子の粗大化を招き、
常温での延性、靭性を低下させるので上述の範囲が好ま
しい。
【００１３】また、ねじ素材である前記の工業用純マグ
ネシウム、マグネシウム合金、又はこれらを母相（マト
リックス）とする複合材料の前記微細粒超塑性組織の結
晶粒径は微細なほど好ましいけれども、結晶粒径が１０
０μｍ以下であれば、２５０℃〜４００℃の昇温状態で
超塑性現象を発現する。好ましくは８０μｍ以下とす
る。 次に、本発明によるねじ部品の製造方法は、微細
粒超塑性組織を有する工業用純マグネシウム又はマグネ
シウム合金、又はこれらを母相（マトリックス）とする
複合材料からなる素材を超塑性現象が発現する温度範囲
に加熱し、その超塑性現象を利用して温間鍛造により成
形することを特徴とする。
ネシウム、マグネシウム合金、又はこれらを母相（マト
リックス）とする複合材料の前記微細粒超塑性組織の結
晶粒径は微細なほど好ましいけれども、結晶粒径が１０
０μｍ以下であれば、２５０℃〜４００℃の昇温状態で
超塑性現象を発現する。好ましくは８０μｍ以下とす
る。 次に、本発明によるねじ部品の製造方法は、微細
粒超塑性組織を有する工業用純マグネシウム又はマグネ
シウム合金、又はこれらを母相（マトリックス）とする
複合材料からなる素材を超塑性現象が発現する温度範囲
に加熱し、その超塑性現象を利用して温間鍛造により成
形することを特徴とする。
【００１４】具体的には、結晶粒径が１００μｍ以下の
微細粒超塑性組織を有する工業用純マグネシウム、マグ
ネシウム合金、又はこれらを母相（マトリックス）とす
る複合材料からなる素材を超塑性現象が発現する２５０
℃〜４００℃に加熱し、その超塑性現象を利用して温間
鍛造により成形することを特徴とする。
微細粒超塑性組織を有する工業用純マグネシウム、マグ
ネシウム合金、又はこれらを母相（マトリックス）とす
る複合材料からなる素材を超塑性現象が発現する２５０
℃〜４００℃に加熱し、その超塑性現象を利用して温間
鍛造により成形することを特徴とする。
【００１５】前記素材としては、前記微細粒超塑性組織
を有する工業用純マグネシウムの他、Ａｌ重量比１．０
〜１２．０％、Ｚｎ重量比０．３〜２．５％、Ｍｎ重量
比０．２〜０．３％、残部Ｍｇ及び不可避の不純物から
なり、前記微細粒超塑性組織を有するマグネシウム合
金、あるいはＺｎ重量比２．０〜８．０％、Ｚｒ重量比
０．１〜１．０％、残部Ｍｇ及び不可避の不純物からな
り、前記微細粒超塑性組織を有するマグネシウム合金、
さらには前記微細粒超塑性組織を有する工業用純マグネ
シウム又はマグネシウム合金を母相（マトリックス）と
する前記複合材料が好ましい。本発明方法は、これらの
素材を２５０℃〜４００℃に加熱し、その超塑性現象を
利用して温間鍛造によりねじ部品を成形することを特徴
とする。
を有する工業用純マグネシウムの他、Ａｌ重量比１．０
〜１２．０％、Ｚｎ重量比０．３〜２．５％、Ｍｎ重量
比０．２〜０．３％、残部Ｍｇ及び不可避の不純物から
なり、前記微細粒超塑性組織を有するマグネシウム合
金、あるいはＺｎ重量比２．０〜８．０％、Ｚｒ重量比
０．１〜１．０％、残部Ｍｇ及び不可避の不純物からな
り、前記微細粒超塑性組織を有するマグネシウム合金、
さらには前記微細粒超塑性組織を有する工業用純マグネ
シウム又はマグネシウム合金を母相（マトリックス）と
する前記複合材料が好ましい。本発明方法は、これらの
素材を２５０℃〜４００℃に加熱し、その超塑性現象を
利用して温間鍛造によりねじ部品を成形することを特徴
とする。
【００１６】マグネシウムは熱伝導率が高い（鉄の約２
倍）ので、前記素材（線材又は棒材）を上記の温度範囲
に加熱し、成形用パンチ・ダイスでボルト頭部などを鍛
造成形すると、成形用パンチ・ダイスによって素材が冷
却され、１段成形後に１００℃以下まで下がるおそれが
ある。したがって、１段成形後、素材を再加熱し、２段
目の鍛造成形をする必要がある。この場合、素材を２５
０℃〜４００℃の昇温状態に加熱すると共に、成形用ダ
イスを最終段の鍛造成形まで２５０℃以上の昇温状態に
保持して温間鍛造を行なうと、連続鍛造成形が可能とな
る。この場合、前記成形用ダイスに対応するパンチも同
様の温度域に加熱しておくことが好ましい。また、ねじ
山の転造加工工程でも前記素材と同様の温度域に加熱す
ることが好ましい。
倍）ので、前記素材（線材又は棒材）を上記の温度範囲
に加熱し、成形用パンチ・ダイスでボルト頭部などを鍛
造成形すると、成形用パンチ・ダイスによって素材が冷
却され、１段成形後に１００℃以下まで下がるおそれが
ある。したがって、１段成形後、素材を再加熱し、２段
目の鍛造成形をする必要がある。この場合、素材を２５
０℃〜４００℃の昇温状態に加熱すると共に、成形用ダ
イスを最終段の鍛造成形まで２５０℃以上の昇温状態に
保持して温間鍛造を行なうと、連続鍛造成形が可能とな
る。この場合、前記成形用ダイスに対応するパンチも同
様の温度域に加熱しておくことが好ましい。また、ねじ
山の転造加工工程でも前記素材と同様の温度域に加熱す
ることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明による好適な実施の
形態について説明する。
形態について説明する。
【００１８】図１は、Ａｌ重量比３．１％、Ｚｎ重量比
１．１％、Ｍｎ重量比０．２１％、残部実質的にＭｇか
ら成り、結晶粒径が１０μｍ未満の微細粒超塑性組織を
有するマグネシウム合金について、３００℃〜３５０℃
におけるひずみ速度と伸びの関係を示しており、図２
は、３００℃〜３５０℃におけるひずみ速度と応力の関
係を示している。
１．１％、Ｍｎ重量比０．２１％、残部実質的にＭｇか
ら成り、結晶粒径が１０μｍ未満の微細粒超塑性組織を
有するマグネシウム合金について、３００℃〜３５０℃
におけるひずみ速度と伸びの関係を示しており、図２
は、３００℃〜３５０℃におけるひずみ速度と応力の関
係を示している。
【００１９】図１のグラフから分かるように、ひずみ速
度が大きくなるにつれて伸びは低下しているが、ひずみ
速度１０−２ｓ−１においても１００〜２００％を示し
ており、優れた加工性を示している。図２からは、温度
の上昇と共に各ひずみ速度においても変形応力が低下
し、加工性が向上していることが分かる。
度が大きくなるにつれて伸びは低下しているが、ひずみ
速度１０−２ｓ−１においても１００〜２００％を示し
ており、優れた加工性を示している。図２からは、温度
の上昇と共に各ひずみ速度においても変形応力が低下
し、加工性が向上していることが分かる。
【００２０】また、図３はＡ１重量比２．９％、Ｚｎ重
量比０．９％、Ｍｎ重量比０．２０％、残部実質的にＭ
ｇから成り、かつ結晶粒径が１００μｍのマグネシウム
合金について、３２５℃〜４００℃におけるひずみ速度
と伸びの関係を示しており、図４は、３２５℃〜４００
℃におけるひずみ速度と応力の関係を示している。
量比０．９％、Ｍｎ重量比０．２０％、残部実質的にＭ
ｇから成り、かつ結晶粒径が１００μｍのマグネシウム
合金について、３２５℃〜４００℃におけるひずみ速度
と伸びの関係を示しており、図４は、３２５℃〜４００
℃におけるひずみ速度と応力の関係を示している。
【００２１】図３のグラフから分かるように、ひずみ速
度が大きくなるにつれて伸びは低下しているが、たとえ
ば、ひずみ速度１０−４ｓ−１において、３５０℃〜４
００℃で１３０〜１７０％を示しており、優れた加工性
を示している。図４からは、温度の上昇と共に各ひずみ
速度においても変形応力が低下し、加工性が向上してい
ることが分かる。
度が大きくなるにつれて伸びは低下しているが、たとえ
ば、ひずみ速度１０−４ｓ−１において、３５０℃〜４
００℃で１３０〜１７０％を示しており、優れた加工性
を示している。図４からは、温度の上昇と共に各ひずみ
速度においても変形応力が低下し、加工性が向上してい
ることが分かる。
【００２２】以下、実施例に基づいて具体的に説明す
る。
る。
【００２３】実施例１． ボルトの種類：六角穴付きボルト 形状：Ｍ８×３０ 化学組成：Ａｌ重量比３．１％、Ｚｎ重量比１．１％、
Ｍｎ重量比０．２１％、残部実質的にＭｇから成り、か
つ、結晶粒径が１０μｍの微細粒超塑性組織を有する線
径８φのマグネシウム合金を素材として、３００℃〜３
５０℃で３段成形にて温間鍛造を行なった。さらに、同
様の温度域で転造によりねじ加工を行ない、製品とし
た。得られたボルトの重量はステンレス鋼ボルト（材
質：ＸＭ７）の約１／４であった。通常ダイス、パンチ
の寿命は２〜３万程度であるが、２倍以上鍛造成形して
も異常がなかった。
Ｍｎ重量比０．２１％、残部実質的にＭｇから成り、か
つ、結晶粒径が１０μｍの微細粒超塑性組織を有する線
径８φのマグネシウム合金を素材として、３００℃〜３
５０℃で３段成形にて温間鍛造を行なった。さらに、同
様の温度域で転造によりねじ加工を行ない、製品とし
た。得られたボルトの重量はステンレス鋼ボルト（材
質：ＸＭ７）の約１／４であった。通常ダイス、パンチ
の寿命は２〜３万程度であるが、２倍以上鍛造成形して
も異常がなかった。
【００２４】実施例２． ボルトの種類：十字穴付き小ねじ 形状：Ｍ１０×２０ 化学組成：Ｚｎ重量比５．２％、Ｚｒ重量比０．５％、
残部実質的にＭｇから成り、かつ、結晶粒径が１００μ
ｍの微細粒超塑性組織を有する線径１０φのマグネシウ
ム合金を素材として、３５０℃〜４００℃で３段成形に
て温間鍛造を行なった。さらに、同様の温度域で転造に
よりねじ加工を行ない、製品とした。
残部実質的にＭｇから成り、かつ、結晶粒径が１００μ
ｍの微細粒超塑性組織を有する線径１０φのマグネシウ
ム合金を素材として、３５０℃〜４００℃で３段成形に
て温間鍛造を行なった。さらに、同様の温度域で転造に
よりねじ加工を行ない、製品とした。
【００２５】実施例３． ボルトの種類：Ｔ頭ボルト 形状：Ｍ２０×１００ 化学組成：Ａｌ重量比６．５％、Ｚｎ重量比０．９％、
Ｍｎ重量比０．２５％、残部実質的にＭｇから成り、か
つ、結晶粒径が５０μｍの微細粒超塑性組織を有する線
径２０φのマグネシウム合金を素材として、２５０℃〜
３００℃で４段成形にて温間鍛造を行なった。さらに、
同様の温度域で転造によりねじ加工を行ない、製品とし
た。得られたボルトの重量はステンレス鋼ボルト（材
質：ＳＵＳ３０４）の約１／４であった。通常ダイス寿
命は２〜３万程度であるが、２倍以上鍛造しても異常が
なかった。
Ｍｎ重量比０．２５％、残部実質的にＭｇから成り、か
つ、結晶粒径が５０μｍの微細粒超塑性組織を有する線
径２０φのマグネシウム合金を素材として、２５０℃〜
３００℃で４段成形にて温間鍛造を行なった。さらに、
同様の温度域で転造によりねじ加工を行ない、製品とし
た。得られたボルトの重量はステンレス鋼ボルト（材
質：ＳＵＳ３０４）の約１／４であった。通常ダイス寿
命は２〜３万程度であるが、２倍以上鍛造しても異常が
なかった。
【００２６】実施例４．結晶粒径が１００μｍの微細粒
超塑性組織を有する工業用純マグネシウムから成る６φ
の線材を素材として、十字穴付き小ねじＭ６×１０を３
５０℃〜４００℃で３段成形にて鍛造し、さらに同様の
温度域で転造によりねじ加工を行ない、製品とした。
超塑性組織を有する工業用純マグネシウムから成る６φ
の線材を素材として、十字穴付き小ねじＭ６×１０を３
５０℃〜４００℃で３段成形にて鍛造し、さらに同様の
温度域で転造によりねじ加工を行ない、製品とした。
【００２７】実施例５．工業用純マグネシウムを母相
（マトリックス）とし、強化材としてガラス繊維を３０
ｗｔ％含有する複合材料で結晶粒径が１０μｍの微細粒
超塑性組織を有する６φのプリフォームワイヤを素材と
して、十字穴付き小ねじＭ６×１０を２５０℃〜３００
℃で３段成形にて鍛造し、さらに同様の温度域で転造に
よりねじ加工を行ない、製品とした。
（マトリックス）とし、強化材としてガラス繊維を３０
ｗｔ％含有する複合材料で結晶粒径が１０μｍの微細粒
超塑性組織を有する６φのプリフォームワイヤを素材と
して、十字穴付き小ねじＭ６×１０を２５０℃〜３００
℃で３段成形にて鍛造し、さらに同様の温度域で転造に
よりねじ加工を行ない、製品とした。
【００２８】実施例６． ボルトの種類：六角穴付きボルト 形状：Ｍ８×５０ 化学組成：Ｚｎ重量比６．０％、Ｚｒ重量比０．７％、
残部実質的にＭｇから成り、かつ、結晶粒径が５０μｍ
の微細粒超塑性組織を有する線径８φのマグネシウム合
金を素材として、３００℃〜３５０℃で３段成形にて温
間鍛造を行なった。さらに、同様の温度域で転造により
ねじ加工を行ない、製品とした。
残部実質的にＭｇから成り、かつ、結晶粒径が５０μｍ
の微細粒超塑性組織を有する線径８φのマグネシウム合
金を素材として、３００℃〜３５０℃で３段成形にて温
間鍛造を行なった。さらに、同様の温度域で転造により
ねじ加工を行ない、製品とした。
【００２９】実施例７． ボルトの種類：十字穴付き小ねじ 形状：Ｍ８×３０ 化学組成：Ｚｎ重量比５．０％、Ｚｒ重量比０．７５
％、残部実質的にＭｇから成り、かつ、結晶粒径が５０
μｍの微細粒超塑性組織を有する線径８φのマグネシウ
ム合金を素材として、３００℃〜３５０℃で２段成形に
て温間鍛造を行なった。さらに、同様の温度域で転造に
よりねじ加工を行ない、製品とした。
％、残部実質的にＭｇから成り、かつ、結晶粒径が５０
μｍの微細粒超塑性組織を有する線径８φのマグネシウ
ム合金を素材として、３００℃〜３５０℃で２段成形に
て温間鍛造を行なった。さらに、同様の温度域で転造に
よりねじ加工を行ない、製品とした。
【００３０】実施例８． ボルトの種類：十字穴付き小ねじ 形状：Ｍ１０×３０ 化学組成：Ａｌ重量比９．０％、Ｚｎ重量比０．６％、
Ｍｎ重量比０．３０％、残部実質的にＭｇから成り、か
つ、結晶粒径が３０μｍの微細粒超塑性組織を有する線
径１０φのマグネシウム合金を素材として、２５０℃〜
３００℃で２段成形にて温間鍛造を行なった。さらに、
同様の温度域で転造によりねじ加工を行ない、製品とし
た。
Ｍｎ重量比０．３０％、残部実質的にＭｇから成り、か
つ、結晶粒径が３０μｍの微細粒超塑性組織を有する線
径１０φのマグネシウム合金を素材として、２５０℃〜
３００℃で２段成形にて温間鍛造を行なった。さらに、
同様の温度域で転造によりねじ加工を行ない、製品とし
た。
【００３１】上記の各実施例では、ボルトと小ねじにつ
いて説明したが、本発明はナットにも適用できるもので
ある。
いて説明したが、本発明はナットにも適用できるもので
ある。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軽量で、かつ比強度にも優れているマグネシウム製ねじ
部品が容易に得られる。しかも、素材の鍛造成形性が良
いので、製造工程の段数を削減して製造コストの低減が
図れるだけではなく、成形用パンチ・ダイスの寿命が大
幅に延びるというすぐれた効果がある。
軽量で、かつ比強度にも優れているマグネシウム製ねじ
部品が容易に得られる。しかも、素材の鍛造成形性が良
いので、製造工程の段数を削減して製造コストの低減が
図れるだけではなく、成形用パンチ・ダイスの寿命が大
幅に延びるというすぐれた効果がある。
【図１】本発明に用いるマグネシウム合金のひずみ速度
と伸びの関係を示すグラフである。
と伸びの関係を示すグラフである。
【図２】本発明に用いるマグネシウム合金のひずみ速度
と応力の関係を示すグラフである。
と応力の関係を示すグラフである。
【図３】本発明に用いる別のマグネシウム合金のひずみ
速度と伸びの関係を示すグラフである。
速度と伸びの関係を示すグラフである。
【図４】同上マグネシウム合金のひずみ速度と応力の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｂ 37/00 Ｆ１６Ｂ 37/00 Ｘ // Ｃ２２Ｃ 23/00 Ｃ２２Ｃ 23/00 23/02 23/02 23/04 23/04 Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０１ ６０３ ６０３ ６０４ ６０４ ６２７ ６２７ ６３０ ６３０Ｋ ６３１ ６３１Ａ ６８３ ６８３ ６８５ ６８５Ａ ６９１ ６９１Ｂ ６９４ ６９４Ｂ (72)発明者 喜多川 眞好 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 道浦 吉貞 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 前川 恵一 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 小原 充昭 大阪府岸和田市並松町24 Ａ−106 (72)発明者 東 健司 大阪府富田林市寺池台３−４−９ (72)発明者 浅岡 武之 大阪府堺市城山台３−15−２ Ｆターム(参考） 4E087 AA10 BA03 CB02 CB04 HA52
Claims (10)
- 【請求項１】 微細粒超塑性組織を有する工業用純マグ
ネシウム、マグネシウム合金、又はこれらを母相（マト
リックス）とする複合材料を温間鍛造により成形してな
るねじ部品。 - 【請求項２】 結晶粒径が１００μｍ以下の微細粒超塑
性組織を有する工業用純マグネシウム、マグネシウム合
金、又はこれらを母相（マトリックス）とする複合材料
を、超塑性現象が発現する２５０℃〜４００℃の昇温状
態で塑性加工を施す温間鍛造により成形してなるねじ部
品。 - 【請求項３】 前記微細粒超塑性組織を有するマグネシ
ウム合金が、Ａｌ重量比１．０〜１２．０％、Ｚｎ重量
比０．３〜２．５％、Ｍｎ重量比０．２〜０．３％、残
部Ｍｇ及び不可避の不純物からなる請求項１又は２記載
のねじ部品。 - 【請求項４】 前記微細粒超塑性組織を有するマグネシ
ウム合金が、Ｚｎ重量比２．０〜８．０％、Ｚｒ重量比
０．１〜１．０％、残部Ｍｇ及び不可避の不純物からな
る請求項１又は２記載のねじ部品。 - 【請求項５】 前記複合材料が、前記微細粒超塑性組織
を有する工業用純マグネシウム又はマグネシウム合金を
母相（マトリックス）とし、強化材として炭素繊維、ガ
ラス繊維、ウィスカー、酸化物、炭化物、窒化物等を添
加したものであることを特徴とする請求項１又は２記載
のねじ部品。 - 【請求項６】 微細粒超塑性組織を有する工業用純マグ
ネシウム又はマグネシウム合金、又はこれらを母相（マ
トリックス）とする複合材料からなる素材を超塑性現象
が発現する温度範囲に加熱し、その超塑性現象を利用し
て温間鍛造により成形することを特徴とするねじ部品の
製造方法。 - 【請求項７】 結晶粒径が１００μｍ以下の微細粒超塑
性組織を有する工業用純マグネシウム、マグネシウム合
金、又はこれらを母相（マトリックス）とする複合材料
からなる素材を超塑性現象が発現する２５０℃〜４００
℃に加熱し、その超塑性現象を利用して温間鍛造により
成形することを特徴とするねじ部品の製造方法。 - 【請求項８】 Ａｌ重量比１．０〜１２．０％、Ｚｎ重
量比０．３〜２．５％、Ｍｎ重量比０．２〜０．３％、
残部Ｍｇ及び不可避の不純物からなり、結晶粒径が１０
０μｍ以下の微細粒超塑性組織を有するマグネシウム合
金の素材を２５０℃〜４００℃に加熱し、その超塑性現
象を利用して温間鍛造により成形することを特徴とする
ねじ部品の製造方法。 - 【請求項９】 Ｚｎ重量比２．０〜８．０％、Ｚｒ重量
比０．１〜１．０％、残部Ｍｇ及び不可避の不純物から
なり、結晶粒径が１００μｍ以下の微細粒超塑性組織を
有するマグネシウム合金の素材を２５０℃〜４００℃に
加熱し、その超塑性現象を利用して温間鍛造により成形
することを特徴とするねじ部品の製造方法。 - 【請求項１０】 前記素材と、その成形用ダイスを２５
０℃〜４００℃に加熱することを特徴とする請求項５な
いし７のいずれかに記載のねじ部品の製造方法。
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| TWI422443B (zh) * | 2010-02-03 | 2014-01-11 | Kuo Chen Hung | 鎂扣件製造方法及其鎂扣件元件 |
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-
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- 2000-03-29 DE DE60044573T patent/DE60044573D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-29 EP EP00302610A patent/EP1044742B1/en not_active Expired - Lifetime
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