JPH02145706A - マグネシウム系複合成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 マグネシウム系複合成形体の製造方法に関し、耐蝕性を
向上したマグネシウム系複合成形体を得ることを目的と
し、 マグネシウム合金粉末に強化物質として硼素粉末を加え
、粉末焼結法により成形体を作り、この成形体をマグネ
シウム・リチウム合金の溶融浴あるいはアルミニウム・
リチウム合金の溶融浴中に浸漬し、成形体の表面に合金
の下地膜を形成した後に表面処理を行うことによりマグ
ネシウム系複合成形体の製造方法を構成する。

（産業上の利用分野〕 本発明はマグネシウム（Ｍｇ）系複合成形体の製造方法
に関する。

大量の情報を迅速に処理する必要から情報処理装置の進
歩は著しいが、これに付属する入出力機器の中には迅速
な機械的動作を必要とする機器がある。

例えば磁気ディスク装置において、磁気ヘッドはアドレ
ス信号を受けると指定位置に急速に移動する必要があり
、そのためには磁気ヘッドを搭載するアームは軽量で且
つ変形しにくい材料、すなわち比重が小でヤング率の大
きな材料で形成されていることが必要である。

また、高速プリンタのヘッドについても同様であって、
速やかに移動できることが必須要件である。

本発明はこのような用途に使用する成形体の製造方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

アームなど、比重が小で、ヤング率の高いことが必要な
成形体に対してはＭｇ系複合材料が使用されている。

すなわち、Ｍｇは比重が１．７４と実用金属の中では最
も軽いが、然し、ヤング率は０．４５Ｘ１０’　Ｋｇｆ
／胴２と小さいのでそのま＼では使用できない。

そこで、Ｆ！ｇ−アルミニウム（Ａり合金などＭｇを主
体とする合金に比重が比較的小でヤング率の大きな材料
を強化物質（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ＋＋＋ｅｎｔ）として
混合し、複合材料の形にして使用されており、これによ
り比重が小でヤング率の高い材料が実現されている。

こ＼で、ＡＮが合金として用いられる理由はＭｇ単独で
は強化物質とのなじみが悪いことによる。

さて、従来より恥に対する強化物質としては硼素（Ｂ）
が使われている。

この理由はＢのヤング率は４　ＸＩＯ’　Ｋｇｆ／ｎｙ
ｍ”と大きく、一方比重は２．３４　ｇ／ｃｃと小であ
り、またＭｇと反応しにくいことによる。

か＼る方法により比重が小で、ヤング率の大きな材料を
実現することができるが、Ｍｇは活性金属であり、耐蝕
性が乏しいために、この材料からなる成形体はそのま＼
では使用できず、−ｉにメツキなどの表面処理を施して
使用されている。

然し、Ｂなどのような非金属元素を強化物質として使用
する場合はＢの上には表面処理皮膜が形成できないため
に、耐蝕性が充分ではないと云う問題がある。

第２図はこの状態を示すもので、？’１ｇ合金１の中に
Ｂなどの強化物質２を混入して複合材料を構成し、この
上に表面処理膜３を形成する場合、’Ａｇ複合材料１の
表面には必ず強化物質２の一部が露出しているが、この
強化’ｌ！７１ｉｆ２の上にはメツキなどの表面処理膜
３が形成できず、この境界部が耐蝕性低下の原因となる
ことを示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上記したようにヤング率の大きなことが必要な成形体
はＭｇ系合金にＢを添加した複合材料を原料として作ら
れているが、Ｍｇは活性な金属であるために、この成形
体の上に表面処理を施し、耐蝕性を付与することが必要
である。

然し、表面に露出しているＢの上には表面処理膜が形成
できないことが原因で耐蝕性が低下しており、これを解
決することが課題である。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記の課題はＭｇ合金粉末に強化物質としてＢ粉末を加
え、粉末焼結法により成形体を作り、この成形体をマグ
ネシウム−リチウム（Ｍ　ｇ　−Ｌ　ｉ　）合金の溶融
浴あるいはアルミニウムーリチウム（１−Ｌｉ）合金の
熔融浴中に浸漬し、成形体の表面に合金の薄膜を形成し
た後に表面処理を行うことにより解決することができる
。

〔作用〕

本発明は粉末焼結法を用いて製造した複合材料からなる
成形体を用い、これにＭ　ｇ　−Ｌ　ｉ合金あるいはＡ
ｅ−Ｌｉ合金からなる下地膜を形成し、この上に従来と
同様に表面処理膜を形成することにより耐蝕性を向上さ
せるものである。

すなわち、複合材料からなる基材の形成法としてはＭｇ
合金とＢ粉末とを溶融し鋳造することも可能であるが、
両者の比重が異なることから１．Ｂ粉末が均一に分散し
た成形体を得ることは難しい。

そこで、−６合金粉末にＢ粉末を加え、均一に混合した
ものを原料として焼結すればＢが一様に分散した成形体
を得ることができる。

次に、か−る成形体に対する表面処理法としては、この
成形体を５００　’Ｃ以下の低融点のＭｇ−１，ｉ合金
あるいはＡＮ−Ｌｉ合金の溶融浴に短時間浸漬すること
により露出している強化物質を含めて成形体の上に下地
膜を形成し、この上に表面処理膜を形成することにより
ピンホールのない均一な表面処理膜を形成するものであ
る。

こ＼で、下地膜としてＭ　ｇ　−Ｌ　ｉ合金あるいはＡ
ｆｆ−Ｌ　ｉ合金を選ぶ理由は、Ｍｇ−Ｌｉ合金はＭｇ
と同系であり、拡散し易く低融点であること、また１−
Ｌｉ合金を選ぶ理由はｌはＭｇに容易に拡散するご−と
一低融点であることによる。

また、成形体を５００°Ｃ以下の溶融浴に浸漬する理由
は成形体を構成するＭｇ合金の融点が５００〜６５０°
Ｃの範囲にあることによる。

次に、下地膜によって強化物質の露出部が覆われる理由
は溶融浴に浸漬する場合に、約１０μｍ程度と厚く下地
膜が付着するために露出部が橋渡しされ、埋め込まれる
からである。

第１図は本発明を実施したＩ系襟合成形体の断面図であ
って、ｑｇ系合金１より一部露出している強化物質２が
下地膜４により覆われており、この上に表面処理膜３を
形成した状態を示している。

このようにＭｇ系複合材料ｌとなじみの良い下地膜４を
介して表面処理膜３を設けることにより成形体の耐蝕性
を向上することができる。

〔実施例］ 実施例１： Ｍｇ複合材料としてＭｇ−９重量％へ〇を用い、また強
化物質として粒径が０．１〜５μｍのＢを用い、添加量
を５体積％として混合し、プレス成形した後、焼結して
成形体を作った。

一方、Ｍｇ−Ｌｉ合金としてはＭｇ−３０重量％（融点
４８０°Ｃ）を使用し、溶融浴の温度を５００°Ｃにし
７、アルゴン（Ａｒ）雰囲気中で１０分間浸漬し、厚さ
が１０μｍの下地膜を形成した。

顕微鏡観察の結果、下地膜には強化物質によるピンホー
ルは存在しなかった。

次に、この成形体上にニッケル（Ｎｉ）／／亜鉛（Ｚｎ
）／銅（Ｃｕ）／の三層メツキを施して表面処理膜を形
成することにより充分な耐蝕性を付与することができた
。

なお、ヤング率については、焼結して得た成形体につい
ての値は５５００　Ｋｇｆ／　ｍｍ”であったが、溶融
浴浸漬と表面処理を行った後も下地膜の厚さは約１０μ
ｍと僅かなためヤング率値の変動は認められなかった。

実施例２： 実施例１と同じ組成の材料を用いて焼結し、成形体を作
った後、溶融浴として１−５０重量％Ｌｉ合金（融点４
７０°Ｃ）を用い、溶融浴の温度を５００゛Ｃにしたア
ルゴン（Ａｒ）雰囲気中で１０分間浸漬し、）７さが１
０μｍの下地膜を形成した。

そして、顕微鏡観察の結果、下地膜には強化物質による
ピンホールは認められなかった。

以下、実施例１と同様にＮｉ／Ｃｕ／Ｚｎからなる表面
処理を施した後、ヤング率を測定したが５５００　Ｋｇ
ｆ　／　１１１ｍ　”　と同じ値を得ることができた。

性を向上することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したＭｇ系複合成形体の断面図、 第２図は従来のＭｇ系複合成形体の断面図、である。 図において、 １はＭｇ系合金、　　　　　２は強化物質、３は表面処
理膜、　　　　　４は下地膜、である。 〔発明の効果〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マグネシウム合金粉末に強化物質として硼素粉末を加え
   、粉末焼結法により成形体を作り、該成形体をマグネシ
   ウム・リチウム合金の溶融浴あるいはアルミニウム・リ
   チウム合金の溶融浴中に浸漬し、前記成形体の表面に該
   合金よりなる下地膜を形成した後に表面処理を行うこと
   を特徴とするマグネシウム系複合成形体の製造方法。