JPH0853722A - 高温クリープ強度に優れたＭｇ系合金の製法 - Google Patents
高温クリープ強度に優れたＭｇ系合金の製法Info
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- JPH0853722A JPH0853722A JP18862994A JP18862994A JPH0853722A JP H0853722 A JPH0853722 A JP H0853722A JP 18862994 A JP18862994 A JP 18862994A JP 18862994 A JP18862994 A JP 18862994A JP H0853722 A JPH0853722 A JP H0853722A
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- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 希土類元素：０．２〜７重量％、とＡｌ：１
〜１０重量％を含み、残部が実質的にＭｇよりなるＭｇ
系合金溶湯を、７．０℃／秒以上の速度で急冷し、希土
類元素を０．２重量％以上固溶させると共に、応力５ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 （ａｔ１５０℃）で１×１０-4％／ｈｒ以
下の最小クリープ速度を有するＭｇ系合金を得る。 【効果】 ＭｇＲＥ−Ａｌ系合金溶湯を鋳造する際の冷
却速度を規定することによって、Ａｌ複合添加によるＲ
Ｅ元素固溶量の激減を防止してＲＥ元素固溶量を確保
し、耐力および高温クリープ特性の共に優れたＭｇ系合
金が得られる。
〜１０重量％を含み、残部が実質的にＭｇよりなるＭｇ
系合金溶湯を、７．０℃／秒以上の速度で急冷し、希土
類元素を０．２重量％以上固溶させると共に、応力５ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 （ａｔ１５０℃）で１×１０-4％／ｈｒ以
下の最小クリープ速度を有するＭｇ系合金を得る。 【効果】 ＭｇＲＥ−Ａｌ系合金溶湯を鋳造する際の冷
却速度を規定することによって、Ａｌ複合添加によるＲ
Ｅ元素固溶量の激減を防止してＲＥ元素固溶量を確保
し、耐力および高温クリープ特性の共に優れたＭｇ系合
金が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高耐力を有すると共に
高温クリープ特性にも優れたＭｇ系合金を製造する方法
に関するものである。
高温クリープ特性にも優れたＭｇ系合金を製造する方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｍｇ系合金は、現在実用化されている各
種合金の中でも最も軽量な合金の１つであり、自動車産
業を始めとする各種産業分野、例えば輸送機器等におけ
る輸送コスト低減のための軽量化対策の一つとして、Ｍ
ｇ系合金の利用分野も次第に増大してきている。
種合金の中でも最も軽量な合金の１つであり、自動車産
業を始めとする各種産業分野、例えば輸送機器等におけ
る輸送コスト低減のための軽量化対策の一つとして、Ｍ
ｇ系合金の利用分野も次第に増大してきている。
【０００３】ところが、Ｍｇ系合金を例えば自動車用部
品の高温に曝される部位に適用するとクリープ変形を起
こし、当該部品の変形が問題になるばかりでなく、使用
時における部品取り付けボルトの緩みを促進させるとい
った問題が生じてくる。そこで、Ｍｇ系合金の高温クリ
ープ特性を高めるための手段として希土類元素を含有さ
せることが試みられているが、それだけでは引張強度や
耐力等の機械的特性を十分に高めることができないた
め、構造材料としての適性を欠く。
品の高温に曝される部位に適用するとクリープ変形を起
こし、当該部品の変形が問題になるばかりでなく、使用
時における部品取り付けボルトの緩みを促進させるとい
った問題が生じてくる。そこで、Ｍｇ系合金の高温クリ
ープ特性を高めるための手段として希土類元素を含有さ
せることが試みられているが、それだけでは引張強度や
耐力等の機械的特性を十分に高めることができないた
め、構造材料としての適性を欠く。
【０００４】この様なところから、例えば英国特許第８
７５９２９号、特公昭５４−１１７６５号、同５９−１
８４５７号公報等では、Ｍｇ系合金に有効量の希土類元
素を含有させると共に、Ａｇ等の高価な合金元素を添加
することによって高温クリープ特性を高める方法が開発
された。しかしながらこれらの方法では、高価な合金元
素添加によるコストアップのため、自動車用等の汎用構
造材料としては経済上の理由から汎用性に問題がある。
更に特開昭４６−６２０２号公報には、Ｍｇ系合金に希
土類元素と共にＡｌやＭｎを含有させることによって、
強度とクリープ特性を改善する方法も開示されており、
この方法であれば、用いる合金元素も安価であるので、
コスト上の難点を生じることもなく実用化し得るものと
考えられる。
７５９２９号、特公昭５４−１１７６５号、同５９−１
８４５７号公報等では、Ｍｇ系合金に有効量の希土類元
素を含有させると共に、Ａｇ等の高価な合金元素を添加
することによって高温クリープ特性を高める方法が開発
された。しかしながらこれらの方法では、高価な合金元
素添加によるコストアップのため、自動車用等の汎用構
造材料としては経済上の理由から汎用性に問題がある。
更に特開昭４６−６２０２号公報には、Ｍｇ系合金に希
土類元素と共にＡｌやＭｎを含有させることによって、
強度とクリープ特性を改善する方法も開示されており、
この方法であれば、用いる合金元素も安価であるので、
コスト上の難点を生じることもなく実用化し得るものと
考えられる。
【０００５】しかしながら、この方法はあくまでもダイ
キャスト鋳造に特定されるため、特殊形状の鋳造品には
有効に活用できるが、ダイキャスト法の適用できない様
な分野への適用が困難であり、応用分野の汎用性に問題
がある。しかも上記公報には、Ｍｇ系合金中に添加され
るＡｌや希土類元素の存在形態等について十分な理論的
な究明がなされている訳ではなく、単にそれら合金元素
添加量の影響を示しているだけであって、冷却速度等に
よって大幅に変わってくると思われる各合金元素の固溶
状態などについては全く明らかにされていない。
キャスト鋳造に特定されるため、特殊形状の鋳造品には
有効に活用できるが、ダイキャスト法の適用できない様
な分野への適用が困難であり、応用分野の汎用性に問題
がある。しかも上記公報には、Ｍｇ系合金中に添加され
るＡｌや希土類元素の存在形態等について十分な理論的
な究明がなされている訳ではなく、単にそれら合金元素
添加量の影響を示しているだけであって、冷却速度等に
よって大幅に変わってくると思われる各合金元素の固溶
状態などについては全く明らかにされていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、Ｍｇ
系合金中における特に希土類元素の存在形態を明らかに
し、希土類元素添加による高温クリープ特性に悪影響を
及ぼすことの明らかなＡｌの障害を可及的に抑えて該Ａ
ｌ添加による強度向上効果も有効に発揮せしめ、強度特
性と高温クリープ特性を共に満足し得る様なＭｇ系合金
の製法を確立しようとするものである。
情に着目してなされたものであって、その目的は、Ｍｇ
系合金中における特に希土類元素の存在形態を明らかに
し、希土類元素添加による高温クリープ特性に悪影響を
及ぼすことの明らかなＡｌの障害を可及的に抑えて該Ａ
ｌ添加による強度向上効果も有効に発揮せしめ、強度特
性と高温クリープ特性を共に満足し得る様なＭｇ系合金
の製法を確立しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る製法の構成は、希土類元素：０．
２〜７重量％、とＡｌ：１〜１０重量％を含み、残部が
実質的にＭｇよりなるＭｇ系合金溶湯を、７．０℃／秒
以上の速度で急冷し、希土類元素を０．２重量％以上固
溶させると共に、応力５ｋｇｆ／ｍｍ2 （ａｔ１５０
℃）で１×１０-4％／ｈｒ以下の最小クリープ速度を得
るところに要旨を有するものである。上記方法を実施す
るに当たり、Ｍｇ系合金として２重量％以下のＭｎを更
に他の元素として含有するものを使用すると、当該Ｍｇ
系合金の耐食性も高めることができるので好ましい。
尚、本発明で用いられる希土類元素（ＲＥ）としては、
Ｓｃ，Ｙの他、Ｌａ系列元素のＬａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎ
ｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅ
ｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ等が含まれ、これらは単独で使用
し得る他２種以上の混合物を使用することもでき、従っ
て希土類元素を主成分とする混合物であるミッシュメタ
ルも同様に使用することができる。
のできた本発明に係る製法の構成は、希土類元素：０．
２〜７重量％、とＡｌ：１〜１０重量％を含み、残部が
実質的にＭｇよりなるＭｇ系合金溶湯を、７．０℃／秒
以上の速度で急冷し、希土類元素を０．２重量％以上固
溶させると共に、応力５ｋｇｆ／ｍｍ2 （ａｔ１５０
℃）で１×１０-4％／ｈｒ以下の最小クリープ速度を得
るところに要旨を有するものである。上記方法を実施す
るに当たり、Ｍｇ系合金として２重量％以下のＭｎを更
に他の元素として含有するものを使用すると、当該Ｍｇ
系合金の耐食性も高めることができるので好ましい。
尚、本発明で用いられる希土類元素（ＲＥ）としては、
Ｓｃ，Ｙの他、Ｌａ系列元素のＬａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎ
ｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅ
ｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ等が含まれ、これらは単独で使用
し得る他２種以上の混合物を使用することもでき、従っ
て希土類元素を主成分とする混合物であるミッシュメタ
ルも同様に使用することができる。
【０００８】
【作用および実施例】以下、実験の経緯を追って本発明
の構成および作用効果を詳細に説明する。まず図１は、
Ｍｇ−２％ＲＥ合金のクリープ曲線（応力：１０ｋｇ／
ｍｍ2 、温度：１５０℃）を示したものであり、この合
金は耐力が低いため、荷重を付加した瞬間の変化量、即
ち瞬間歪みは大きいけれども、その直後にクリープ歪み
が殆どなくなってそれ以降は変形を起こさないという、
非常に優れたクリープ特性を示す。従って、こうしたク
リープ特性を実用面で有効に生かすには、Ｍｇ−ＲＥ系
合金のこうした優れたクリープ特性を損なうことなく、
耐力を実用レベルにまで高めることのできる第三合金元
素の添加が必要となる。
の構成および作用効果を詳細に説明する。まず図１は、
Ｍｇ−２％ＲＥ合金のクリープ曲線（応力：１０ｋｇ／
ｍｍ2 、温度：１５０℃）を示したものであり、この合
金は耐力が低いため、荷重を付加した瞬間の変化量、即
ち瞬間歪みは大きいけれども、その直後にクリープ歪み
が殆どなくなってそれ以降は変形を起こさないという、
非常に優れたクリープ特性を示す。従って、こうしたク
リープ特性を実用面で有効に生かすには、Ｍｇ−ＲＥ系
合金のこうした優れたクリープ特性を損なうことなく、
耐力を実用レベルにまで高めることのできる第三合金元
素の添加が必要となる。
【０００９】ここで、Ｍｇ合金にＲＥ元素を添加するこ
とによって高温クリープ特性が高められる理由を追求し
たところ、添加されたＲＥ元素のうちクリープ特性の向
上に好影響を及ぼすのはＭｇ合金中に固溶したＲＥ元素
であり、即ちＲＥ元素が固溶した状態のＭｇ系合金が高
温クリープ変形を受けた時に、０．１μｍ以下の非常に
微細なＭｇ−ＲＥ系化合物が析出し、これが高温クリー
プ特性の向上に顕著な影響をもたらしていることが確認
された。
とによって高温クリープ特性が高められる理由を追求し
たところ、添加されたＲＥ元素のうちクリープ特性の向
上に好影響を及ぼすのはＭｇ合金中に固溶したＲＥ元素
であり、即ちＲＥ元素が固溶した状態のＭｇ系合金が高
温クリープ変形を受けた時に、０．１μｍ以下の非常に
微細なＭｇ−ＲＥ系化合物が析出し、これが高温クリー
プ特性の向上に顕著な影響をもたらしていることが確認
された。
【００１０】ところが、このＭｇ−ＲＥ系合金に、耐力
向上元素としてＡｌを含有させると、例えば図２にも示
す様に上記Ｍｇ−ＲＥ系化合物の析出に必要な合金中の
ＲＥ元素の固溶量が急激に低下し、ひいては、ＲＥ元素
添加による高温クリープ特性改善効果が殆ど発揮されな
くなることが明らかとなった。尚、こうしたＲＥ元素の
固溶量低減に与えるＡｌ添加量の影響は、約１．０重量
％の少量添加で顕著に現われ、それ以上にＡｌ添加量を
増大してもＲｅ元素の固溶量は殆ど変わらない。従っ
て、Ｍｇ−ＲＥ系合金に耐力向上元素として１重量％以
上のＡｌを含有させたＭｇ−ＲＥ−Ａｌ系合金におい
て、ＲＥ元素含有による高温クリープ特性向上効果を有
効に発揮させるには、Ａｌ含有にも拘らず当該合金中に
おけるＲＥ元素の固溶量を高めることのできる他の手段
を明らかにする必要がある。
向上元素としてＡｌを含有させると、例えば図２にも示
す様に上記Ｍｇ−ＲＥ系化合物の析出に必要な合金中の
ＲＥ元素の固溶量が急激に低下し、ひいては、ＲＥ元素
添加による高温クリープ特性改善効果が殆ど発揮されな
くなることが明らかとなった。尚、こうしたＲＥ元素の
固溶量低減に与えるＡｌ添加量の影響は、約１．０重量
％の少量添加で顕著に現われ、それ以上にＡｌ添加量を
増大してもＲｅ元素の固溶量は殆ど変わらない。従っ
て、Ｍｇ−ＲＥ系合金に耐力向上元素として１重量％以
上のＡｌを含有させたＭｇ−ＲＥ−Ａｌ系合金におい
て、ＲＥ元素含有による高温クリープ特性向上効果を有
効に発揮させるには、Ａｌ含有にも拘らず当該合金中に
おけるＲＥ元素の固溶量を高めることのできる他の手段
を明らかにする必要がある。
【００１１】そこで、こうした観点にたって様々の角度
から研究を進めたところ、Ｍｇ−ＲＥ−Ａｌ系合金にお
いても、当該合金溶湯を鋳造する際の溶湯冷却速度を
７．０℃／ｓｅｃ以上に高めてやれば、Ａｌの共存にも
拘らすＲＥ元素の固溶量を著しく高めることができ、ひ
いては当該合金鋳造品の高温クリープ特性を著しく高め
得ることが明らかとなった。
から研究を進めたところ、Ｍｇ−ＲＥ−Ａｌ系合金にお
いても、当該合金溶湯を鋳造する際の溶湯冷却速度を
７．０℃／ｓｅｃ以上に高めてやれば、Ａｌの共存にも
拘らすＲＥ元素の固溶量を著しく高めることができ、ひ
いては当該合金鋳造品の高温クリープ特性を著しく高め
得ることが明らかとなった。
【００１２】ちなみに図３は、Ｍｇ−２％ＲＥ−４％Ａ
ｌ合金溶湯を鋳造する際における冷却速度と、該合金鋳
造品におけるＲＥ固溶量の関係を、また表１および図４
は、得られた鋳造品の冷却速度と最小クリープ速度の関
係を調べた結果を示したものであり、図３からは、鋳造
時の冷却速度が７℃／ｓｅｃを超えたあたりからＲＥ固
溶量は明らかな増大傾向を示し、特に１０℃／ｓｅｃ以
上になるとＲＥ固溶量が急増すること、また表１および
図４からは、冷却速度が７℃／ｓｅｃ以上、より明確に
は９℃／ｓｅｃ以上になると、最小クリープ速度が１×
１０-4％／ｈｒ以下の非常に小さい値を示す様になるこ
とが分かる。
ｌ合金溶湯を鋳造する際における冷却速度と、該合金鋳
造品におけるＲＥ固溶量の関係を、また表１および図４
は、得られた鋳造品の冷却速度と最小クリープ速度の関
係を調べた結果を示したものであり、図３からは、鋳造
時の冷却速度が７℃／ｓｅｃを超えたあたりからＲＥ固
溶量は明らかな増大傾向を示し、特に１０℃／ｓｅｃ以
上になるとＲＥ固溶量が急増すること、また表１および
図４からは、冷却速度が７℃／ｓｅｃ以上、より明確に
は９℃／ｓｅｃ以上になると、最小クリープ速度が１×
１０-4％／ｈｒ以下の非常に小さい値を示す様になるこ
とが分かる。
【００１３】
【表１】
【００１４】即ち、図３，４からも明らかである様に、
冷却速度とＲＥ元素固溶量および最小クリープ速度の間
には明らかな相関関係が認められ、これらの結果を総合
すると、鋳造時の冷却速度を７℃／ｓｅｃ以上に設定す
ることによって０．２重量％以上のＲＥ元素の固溶量を
確保すれば、得られるＭｇ−ＲＥ−Ａｌ合金鋳造品の高
温クリープ特性を最小クリープ速度で１×１０-4℃／ｈ
ｒ以下の非常に優れたものにできることが確認できる。
冷却速度とＲＥ元素固溶量および最小クリープ速度の間
には明らかな相関関係が認められ、これらの結果を総合
すると、鋳造時の冷却速度を７℃／ｓｅｃ以上に設定す
ることによって０．２重量％以上のＲＥ元素の固溶量を
確保すれば、得られるＭｇ−ＲＥ−Ａｌ合金鋳造品の高
温クリープ特性を最小クリープ速度で１×１０-4℃／ｈ
ｒ以下の非常に優れたものにできることが確認できる。
【００１５】尚、上記の様な冷却速度を得るための具体
的な手段としては、鋳造品の肉厚を極力薄くして合金溶
湯の熱容量を小さくすることにより冷却速度を高める方
法、鋳型を水冷構造としたり或は熱伝導性の高い鋳型材
料を用いる等によって冷却速度を高める方法等を採用す
ることができ、更にはロール鋳造法や水アトマイズ法な
どによって急冷を行なうことも可能であり、冷却手段に
は一切制限されない。
的な手段としては、鋳造品の肉厚を極力薄くして合金溶
湯の熱容量を小さくすることにより冷却速度を高める方
法、鋳型を水冷構造としたり或は熱伝導性の高い鋳型材
料を用いる等によって冷却速度を高める方法等を採用す
ることができ、更にはロール鋳造法や水アトマイズ法な
どによって急冷を行なうことも可能であり、冷却手段に
は一切制限されない。
【００１６】また、上記の結果から考察すると、ＲＥ元
素固溶量の増大による高温クリープ特性の向上効果は、
冷却速度を７℃／ｓｅｃ以上、より好ましくは１０℃／
ｓｅｃ以上とすることにより、ＲＥ元素固溶量を０．２
重量％以上、より好ましくは０．５重量％以上とするこ
とによって顕著に現われるが、冷却速度を１０℃／ｓｅ
ｃ以上に高めてＲＥ元素固溶量を１．０％程度以上に高
めても、最小クリープ速度のそれ以上の低下は殆ど見ら
れない。こうした傾向からすると、ＲＥ元素固溶量増大
による高温クリープ特性向上効果は、ＲＥ元素固溶量で
０．２〜１．０重量％を確保すれば十分に発揮させるこ
とができ、従ってこの様な条件設定を行なうことによっ
て本発明の目的を達成できることが分かる。
素固溶量の増大による高温クリープ特性の向上効果は、
冷却速度を７℃／ｓｅｃ以上、より好ましくは１０℃／
ｓｅｃ以上とすることにより、ＲＥ元素固溶量を０．２
重量％以上、より好ましくは０．５重量％以上とするこ
とによって顕著に現われるが、冷却速度を１０℃／ｓｅ
ｃ以上に高めてＲＥ元素固溶量を１．０％程度以上に高
めても、最小クリープ速度のそれ以上の低下は殆ど見ら
れない。こうした傾向からすると、ＲＥ元素固溶量増大
による高温クリープ特性向上効果は、ＲＥ元素固溶量で
０．２〜１．０重量％を確保すれば十分に発揮させるこ
とができ、従ってこの様な条件設定を行なうことによっ
て本発明の目的を達成できることが分かる。
【００１７】従って、本発明の目的を達成するためのＲ
Ｅ元素含有率は、少なくとも０．２重量％以上とすべき
であるが、ＲＥ元素の固溶量には自ずと限界があり、し
かも前述の如くＲＥ元素固溶量が１．０％を超えてもそ
れ以上に高温クリープ特性が向上する訳ではなく、多過
ぎると例えば表２に示す如く鋳造品の伸び率が明らかに
低下傾向を示す様になるので、好ましくは５％程度以
下、より好ましくは２．５％程度以下に抑えることが望
ましい。
Ｅ元素含有率は、少なくとも０．２重量％以上とすべき
であるが、ＲＥ元素の固溶量には自ずと限界があり、し
かも前述の如くＲＥ元素固溶量が１．０％を超えてもそ
れ以上に高温クリープ特性が向上する訳ではなく、多過
ぎると例えば表２に示す如く鋳造品の伸び率が明らかに
低下傾向を示す様になるので、好ましくは５％程度以
下、より好ましくは２．５％程度以下に抑えることが望
ましい。
【００１８】
【表２】
【００１９】またＡｌについては、前記図２にも示した
様に含有量を１重量％を超えて多量含有させてもＲＥ元
素の固溶を阻害する効果は殆ど変わらず、その悪影響は
前述の様な冷却速度の設定によって抑えることができる
ので、Ａｌ添加による強度向上効果が有効に発揮できる
１〜１０重量％程度までの含有が可能である。しかし、
下記表３からも明らかである様に、Ａｌ含有量が多過ぎ
ると、合金鋳造品の伸び率に悪影響が現われてくるの
で、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは６重量
％程度以下に抑えることが望まれる。
様に含有量を１重量％を超えて多量含有させてもＲＥ元
素の固溶を阻害する効果は殆ど変わらず、その悪影響は
前述の様な冷却速度の設定によって抑えることができる
ので、Ａｌ添加による強度向上効果が有効に発揮できる
１〜１０重量％程度までの含有が可能である。しかし、
下記表３からも明らかである様に、Ａｌ含有量が多過ぎ
ると、合金鋳造品の伸び率に悪影響が現われてくるの
で、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは６重量
％程度以下に抑えることが望まれる。
【００２０】
【表３】
【００２１】更に本発明では、ＲＥ元素とＡｌの含有に
よる耐力と高温クリープ特性の改善に加えて、適量のＭ
ｎを含有させることによって耐食性を高めることも、実
用面で非常に有効である。ちなみに表４は、Ｍｇ−２％
ＲＥ−５％Ａｌ系合金に適量のＭｎを添加したものにつ
いて腐食減量（塩化ナトリウム水溶液を試料に噴霧し、
腐食を加速させることにより材料の耐食性を評価する試
験、試験条件：塩濃度５％、試験温度３５℃）に与える
影響を調べた結果を示したものであり、この結果からも
明らかである様に２．０重量％程度以下のＭｎを複合添
加すると、合金鋳造品の耐食性を有意に高めることがで
きる。但しＭｎ含有量が多くなり過ぎると合金の伸びが
低下する（合金が脆化する）傾向が現われてくるので、
Ｍｎ含有量は２．０重量％程度以下に抑えるべきであ
る。
よる耐力と高温クリープ特性の改善に加えて、適量のＭ
ｎを含有させることによって耐食性を高めることも、実
用面で非常に有効である。ちなみに表４は、Ｍｇ−２％
ＲＥ−５％Ａｌ系合金に適量のＭｎを添加したものにつ
いて腐食減量（塩化ナトリウム水溶液を試料に噴霧し、
腐食を加速させることにより材料の耐食性を評価する試
験、試験条件：塩濃度５％、試験温度３５℃）に与える
影響を調べた結果を示したものであり、この結果からも
明らかである様に２．０重量％程度以下のＭｎを複合添
加すると、合金鋳造品の耐食性を有意に高めることがで
きる。但しＭｎ含有量が多くなり過ぎると合金の伸びが
低下する（合金が脆化する）傾向が現われてくるので、
Ｍｎ含有量は２．０重量％程度以下に抑えるべきであ
る。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、合
金溶湯の冷却速度を規定することによって、Ａｌ複合添
加によるＲＥ元素固溶量の激減を防止し、０．２重量％
以上のＲＥ元素固溶量を確保することにより、耐力およ
び高温クリープ特性を共に高めることができ、更には適
量のＭｎを複合添加することによって耐食性を高めるこ
とも可能であり、強度、クリープ特性、耐食性の全ての
要求特性を満足する高性能のＭｇ系合金鋳造品を提供し
得ることになった。
金溶湯の冷却速度を規定することによって、Ａｌ複合添
加によるＲＥ元素固溶量の激減を防止し、０．２重量％
以上のＲＥ元素固溶量を確保することにより、耐力およ
び高温クリープ特性を共に高めることができ、更には適
量のＭｎを複合添加することによって耐食性を高めるこ
とも可能であり、強度、クリープ特性、耐食性の全ての
要求特性を満足する高性能のＭｇ系合金鋳造品を提供し
得ることになった。
【図１】Ｍｇ−２％Ｒｅ合金の歪み量と時間の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図２】Ｍｇ合金中のＡｌ量がＲＥ固溶量に与える影響
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】冷却速度がＲＥ固溶量に与える影響を示すグラ
フである。
フである。
【図４】鋳造時の冷却速度と最小クリープ速度の関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 希土類元素：０．２〜７重量％、とＡ
ｌ：１〜１０重量％を含み、残部が実質的にＭｇよりな
るＭｇ系合金溶湯を、７．０℃／秒以上の速度で急冷
し、希土類元素を０．２重量％以上固溶させると共に、
応力５ｋｇｆ／ｍｍ2 （ａｔ１５０℃）で１×１０-4％
／ｈｒ以下の最小クリープ速度を得ることを特徴とする
高温クリープ特性に優れたＭｇ系合金の製法。 - 【請求項２】 Ｍｇ系合金が、更に他の元素として２重
量％以下のＭｎを含有するものである請求項１に記載の
Ｍｇ系合金の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18862994A JPH0853722A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 高温クリープ強度に優れたＭｇ系合金の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18862994A JPH0853722A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 高温クリープ強度に優れたＭｇ系合金の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0853722A true JPH0853722A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=16227048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18862994A Withdrawn JPH0853722A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 高温クリープ強度に優れたＭｇ系合金の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0853722A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002327231A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-11-15 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 耐熱マグネシウム合金鋳造品およびその製造方法 |
| GB2384248B (en) * | 2001-08-13 | 2005-06-22 | Honda Motor Co Ltd | Magnesium alloy |
| WO2005108634A1 (en) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Norsk Hydro Technology B.V. | Magnesium alloy having improved elevated temperature performance |
| EP1847626A3 (en) * | 2006-04-17 | 2007-10-31 | Tetsuichi Motegi | Magnesium alloys |
| JP2008075176A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-04-03 | Kobe Steel Ltd | 高温での強度と伸びに優れたマグネシウム合金およびその製造方法 |
| JP2013524004A (ja) * | 2010-03-25 | 2013-06-17 | マグネシウム エレクトロン リミテッド | 重希土類元素含有マグネシウム合金 |
| CN104651641A (zh) * | 2014-10-08 | 2015-05-27 | 张亚荟 | 一种添加稀土La和Sc优化镁合金性能的方法 |
| CN107893181A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-04-10 | 安徽恒利增材制造科技有限公司 | 一种镁合金铸锭 |
| CN109722580A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-07 | 洛阳理工学院 | 一种含Dy阳极镁合金及其制备方法与应用 |
| CN109750199A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-14 | 洛阳理工学院 | 一种阳极镁合金及其制备方法与应用 |
| CN109750198A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-14 | 洛阳理工学院 | 一种含Eu镁合金阳极材料及其制备方法与应用 |
| KR20200073472A (ko) * | 2018-12-14 | 2020-06-24 | 울산과학기술원 | 마그네슘 합금재 및 이의 제조방법 |
| CN116640973A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-08-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种综合性能好的压铸稀土镁合金及制备方法 |
| JP2024503546A (ja) * | 2021-01-13 | 2024-01-25 | アリテ（ジャンスー） マグネシウム テクノロジー カンパニー リミテッド | Ｍｇ－Ａｌ系マグネシウム合金及びそのパイプ材の製造方法、並びにその応用 |
-
1994
- 1994-08-10 JP JP18862994A patent/JPH0853722A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002327231A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-11-15 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 耐熱マグネシウム合金鋳造品およびその製造方法 |
| GB2384248B (en) * | 2001-08-13 | 2005-06-22 | Honda Motor Co Ltd | Magnesium alloy |
| WO2005108634A1 (en) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Norsk Hydro Technology B.V. | Magnesium alloy having improved elevated temperature performance |
| EP1847626A3 (en) * | 2006-04-17 | 2007-10-31 | Tetsuichi Motegi | Magnesium alloys |
| JP2008075176A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-04-03 | Kobe Steel Ltd | 高温での強度と伸びに優れたマグネシウム合金およびその製造方法 |
| JP2013524004A (ja) * | 2010-03-25 | 2013-06-17 | マグネシウム エレクトロン リミテッド | 重希土類元素含有マグネシウム合金 |
| CN104651641A (zh) * | 2014-10-08 | 2015-05-27 | 张亚荟 | 一种添加稀土La和Sc优化镁合金性能的方法 |
| CN107893181A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-04-10 | 安徽恒利增材制造科技有限公司 | 一种镁合金铸锭 |
| WO2020122472A3 (ko) * | 2018-12-14 | 2020-10-01 | 울산과학기술원 | 마그네슘 합금재 및 이의 제조방법 |
| KR20200073472A (ko) * | 2018-12-14 | 2020-06-24 | 울산과학기술원 | 마그네슘 합금재 및 이의 제조방법 |
| JP2022513645A (ja) * | 2018-12-14 | 2022-02-09 | ユニスト（ウルサン ナショナル インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー） | マグネシウム合金材およびその製造方法 |
| CN109750199A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-14 | 洛阳理工学院 | 一种阳极镁合金及其制备方法与应用 |
| CN109750198A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-14 | 洛阳理工学院 | 一种含Eu镁合金阳极材料及其制备方法与应用 |
| CN109722580A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-07 | 洛阳理工学院 | 一种含Dy阳极镁合金及其制备方法与应用 |
| JP2024503546A (ja) * | 2021-01-13 | 2024-01-25 | アリテ（ジャンスー） マグネシウム テクノロジー カンパニー リミテッド | Ｍｇ－Ａｌ系マグネシウム合金及びそのパイプ材の製造方法、並びにその応用 |
| CN116640973A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-08-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种综合性能好的压铸稀土镁合金及制备方法 |
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