JPH0247238A - 制振合金およびその製造方法 - 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】 （産業上利用分野） 本発明は、制振合金およびその製造方法、さらに詳細に
は軽量にして制振特性に優れたコンピュータ用、航空宇
宙用、自動車用などの機構部品材料およびその製造方法
に関するものである。

（従来技術） 従来、制振合金としてＦｅ−Ｃｒ系合金や、Ｍｎ−Ｃｕ
合金、ＮｉＴｉ合金などが開発されている。

これらの合金は、鉄道線路の補修機、さく岩槻ドリル、
防音車輪など、大きなエネルギーで、かつ低周波の振動
を吸収する性能を有するものである。

近年、メカトロニクス技術の進展に伴い、エネルギーが
小さくかつ高い周波数の振動を吸収する軽量な制振合金
の必要性が高まってきた。

例えば、コンピュータ記憶装置の記録媒体は高密度化の
一途をたどっているが、これに伴い、記憶装置用のアー
ムなどの機構部品には軽量であることは無論のこと、位
置決めなどの精度向上のため、エネルギーは小さいが高
い振動数の振動を吸収する必要が高まっている。

（発明が解決する問題点） しかしながら、前述の既存制振合金では、重量が大きい
うえ、周波数が高い領域での制振特性が劣っているので
、軽量で高い周波数領域において制振特性の優れた材料
の出現が望まれている。

本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、周波
数が高い領域での制振特性を改善した軽量機構部品材料
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため、本発明による制振合金は
、Ｍｇに、Ａｌ、　Ｓｉ、　Ｐ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ
、Ｍｎ、　Ｆｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉ、　Ｃｕ、　Ｚｎ、　
Ｇａ、　Ｇｅ、Ｙ、　Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、　Ａｓ、　Ｃ
ｄ、Ｉｎ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、Ｂｉのうち１種又は複数種
を０．１％以上１０％以下および水素をＭｇマトリック
ス中に固溶状態および前記添加元素との水素化合物の形
で添加したことを特徴としている。

また本発明による制振合金の製造方法は、Ｍｇに、Ａｌ
、　Ｓｉ、　Ｐ、Ｃａ、　Ｔｉ、　Ｖ、　Ｃｒ、　Ｍｎ
、　Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、　ＺｎＳＧａ、　Ｇｅ、
　Ｙ、　Ｚｒ、　Ｎｂ、Ｍｏ、　Ａｓ、Ｃｄ、Ｉｎ、　
Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｂｉのうち１種又は複数種を０．１％
以上１０％以下添加し、溶解、鍛造、圧延した後、Ｈ２
気流中において９０℃以上、固相線以下の温度で熱処理
を施したことを特徴とする。

本発明は、Ｍｇに前記元素を添加し水素気流中にて熱処
理を施すことにより、水素原子をＭｇマトリックス中に
固溶させるのみでなく、添加元素と水素化合物粒子を生
成せしめたことに特徴がある。

この結果、固溶水素原子という点欠陥に起因する緩和型
内部摩擦を増加させるのみでなく、水素化合物粒子と転
位の相互作用に起因する内部摩擦を増加させることによ
り優れた制振特性を実現したものである。

従来技術である磁壁移動を利用したＦｅ−Ｃｒ系合金、
双晶境界を利用したＴｉ−Ｎｉ系合金などがあるが、こ
れらの合金はいずれもＭｇと比較し、比重が大であるう
え単一の内部摩擦増加機構を有しているに過ぎず、本発
明と比較し、重量の点および高い周波数領域での制振特
性に劣っている。

本発明において添加する添加元素は、上述のようにに、
Ｓｉ、　Ｐ、　Ｃａ、　Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、　Ｍｎ、　Ｆ
ｅ、　Ｃｏ、Ｎｉ、　Ｃｕ％Ｚｎ、　Ｇａ、Ｇｅ、　Ｙ
、Ｚｒ、　Ｎｂ、Ｍｏ、　Ａｓ、　Ｃｄ、Ｉｎ、　Ｓｎ
、　Ｓｂ、　Ｂｉのうち１種又は複数種であり、その添
加量は０．１％以上１０％以下である。

上述の元素はＭｇ合金の特性を良好にすると共に、添加
される水素と水素化合物を形成させるために添加される
。上述のような添加元素の一種以上の添加量が０．１％
未満であると、Ｍｇ合金の改質効果がないと共に、水素
と化合物を生成しにくく、１０％を越えると、Ｍｇ合金
の特性を悪化させる恐れがあり、実用的ではないからで
ある。

本発明における制振合金の製造方法において、水素中で
の熱処理温度を９０℃以上としたのは、これより低い温
度においては水素がＭｇ合金中に充分固溶せず水素中熱
処理の効果が現われないためである。また、水素中での
熱処理温度を固相線以下の温度としたのはこれより高い
温度では液相を生成し、試料形状が維持できないためで
ある。

（実施例） ＭｇにＺｎを６％、Ｚｒを０．５％添加し、溶解、鍛造
、圧延、切り出しにより、３ｍｍ　Ｘ　３０ｍｍ　Ｘ　
１００ｍｍの短冊状試料を作製した。この試料を２７／
ｍｉｎ、のＨ２気流中において３００℃にて２時間の熱
処理を行なった。

この試料を両端自由振動状態に保ち、イナータンス伝達
関数応答加速度／加振力を測定し、固有振動モードの減
衰状悪を調べた。ただし、比較のため、水素中熱処理を
施す以前の状態でのイナータンス伝達関数も測定した。

結果を第１図および第２図に示す、第１図は水素中熱処
理を施した実施例に記した本発明材料のイナータンスと
周波数の関係を表す図、第２図は実施例に記した材料の
水素中熱処理を施さない場合のイナータンス（縦軸）と
周波数（横軸）の関係を示す図である。

その結果、水素中熱処理を施す前のイナータンスの値は
１．５Ｋ）Ｌ！において６８ｄＢであったのが、水素焼
鈍後には６１ｄＢへと減少し、制振特性の著しい向上が
認められた。即ち、第１図および第２図から明らかなと
おり、本発明の材料が優れた制振特性を示し、軽量機構
部品材料として期待できることが明かとなった。

同様な効果は、上記Ｚｎ−Ｍｇ系合金のほか、Ｎ、Ｓｉ
、　Ｐ、　Ｃａ、　Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、　Ｍｎ、　Ｆｅ、
　Ｃｏ、　Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、　Ｇｅ、　Ｙ、　Ｚｒ、
　Ｎｂ、Ｍｏ、　Ａｓ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、ｓｂ、Ｂｉ
のうち１種又は複数種添加したＭｇ合金系においても認
められた。

（発明の効果） Ｍｇ合金は比重が１．１ｇ／ｃｃ程度と軽量であるうえ
、本発明の合金組成、水素中熱処理を施せば、ＩＫＨｚ
を越える高い周波数領域においても優れた割振特性を示
す。

近年、コンピュータ記憶装置のアームなどの機構部品材
料においては、メカトロニクス技術の著しい進展に見合
った軽量、高制振特性が要求されてやまないが、本発明
はこれに答えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は水素中熱処理を施した実施例に記した本発明材
料のイナータンスと周波数の関係を表す図、第２図は実
施例に記した材料の水素中熱処理を施さない場合のイナ
ータンス（縦軸）と周波数（横軸）の関係を示す図であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｍｇに、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ
   、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、
   Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、
   Ｂｉのうち１種又は複数種を０．１％以上１０％以下お
   よび水素をＭｇマトリックス中に固溶状態および前記添
   加元素との水素化合物の形で添加したことを特徴とする
   制振合金。
2. （２）Ｍｇに、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ
   、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、
   Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ
   、Ｂｉのうち１種又は複数種を０．１％以上１０％以下
   添加し、溶解、鍛造、圧延した後、Ｈ＿２気流中におい
   て９０℃以上、固相線以下の温度で熱処理を施したこと
   を特徴とする制振合金の製造方法。