(57)【要約】【課題】マグネシウム含有金属の切削屑からなるマグネシウム材料を再利用するに際し、十分な強度を有するブリケットの状態で安全に取り扱うことのできる金属材料製造用ブリケット及びその製造方法を提供する。【解決手段】マグネシウム含有金属の切削屑からなるマグネシウム材料およびアルミニウム含有金属の切削屑からなるアルミニウム材料を有し、その表層におけるアルミニウム含有率を、その中心におけるアルミニウム含有率よりも高めて金属材料製造用ブリケットＸを得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム含有金属の切削屑からなるマグネシウム材料およびアルミニウム含有金属の切削屑からなるアルミニウム材料を有し、その表層におけるアルミニウム含有率を、その中心におけるアルミニウム含有率よりも高めた金属材料製造用ブリケット。
【請求項２】
前記マグネシウム材料および前記アルミニウム材料を混合して圧縮した混合ブリケットを有するコア部を備え、前記表層は、前記コア部の全体を被覆する前記アルミニウム含有金属を有する被覆部である請求項１に記載の金属材料製造用ブリケット。
【請求項３】
前記被覆部が、前記アルミニウム材料を圧縮したアルミニウムケースである請求項２に記載の金属材料製造用ブリケット。
【請求項４】
前記被覆部の外形を、円柱状或いは球状に形成してある請求項２または３に記載の金属材料製造用ブリケット。
【請求項５】
その中心におけるアルミニウム含有率よりも高いアルミニウム含有率を有する表層を作製するように、混合したマグネシウム含有金属の切削屑からなるマグネシウム材料およびアルミニウム含有金属の切削屑からなるアルミニウム材料を圧縮する圧縮工程を有する金属材料製造用ブリケットの製造方法。
【請求項６】
前記圧縮工程が、前記マグネシウム材料および前記アルミニウム材料を圧縮して混合ブリケットを作製するコア部作製ステップと、
前記混合ブリケットの全体を前記アルミニウム含有金属で覆う被覆部作製ステップとを有する請求項５に記載の金属材料製造用ブリケットの製造方法。
【請求項７】
前記被覆部作製ステップで使用する前記アルミニウム含有金属として、前記アルミニウム材料を圧縮し、前記混合ブリケットを収容する収容空間を形成したアルミニウムケースを作製するアルミニウムケース作製ステップを行う請求項６に記載の金属材料製造用ブリケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウム製品を製造する際に行なわれる機械加工・表面研削等の切削工程で発生した切削屑を有効利用するための金属材料製造用ブリケットおよびその製造方法である。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム含有金属であるマグネシウム合金は軽量・耐熱性・比強度・リサイクル等に優れた特性を有する。自動車部品や電気・電子機器の軽量化等のため、全世界的にマグネシウム合金の需要が増えている。
マグネシウム製品は、鋳造、フライス盤・旋盤等の機械加工、表面研削、化成処理、塗装等の工程を経て製造される。従来、機械加工・表面研削等の切削工程によって発生するマグネシウム合金の切削屑を有効利用する方法が検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、マグネシウム含有金属の切削屑からなるマグネシウム材料を真空中において２５０〜４００℃で加熱して当該マグネシウム材料に含まれる油分及び水分を除去した後、不活性ガス中において６５０〜７５０℃で加熱してマグネシウム材料を溶解させ、マグネシウム金属を再生する技術が開示されている。
【０００４】
非特許文献１には、マグネシウム材料のブリケットを作製した後、そのブリケットを再溶解させて良好なインゴットを作製する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２９９２６０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「マグネシウム合金切削粉くずのリサイクル技術の確立報告書（素形材センター調査報告書５６４）」、日本マグネシウム協会・（財）素形材センター編集・発行、（２００２）、ｐｐ．１−３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の技術では、油分および水分の除去は真空中で行なわれるが、真空中では気体などの熱媒体による熱移動ではなく放射による熱移動となるため、マグネシウム材料への伝熱に時間を要する。
【０００８】
マグネシウム材料は結晶構造が六方最密構造であるため硬くて脆く、常温では塑性変形し難いという性質を有するため、ブリケット化するには不利な材料である。従って、非特許文献１に記載のブリケットのように、単にマグネシウム切削屑を圧縮固化するだけでは十分な強度を得難い。そのため、例えば、ブリケット成形時の歩留まりが低下するのみならず、当該ブリケットを輸送したときに振動が発生すればブリケットが崩壊する虞がある。
【０００９】
一方、マグネシウムは酸化されやすい金属であり、切削屑からなるマグネシウム材料の状態では、その表面積が増大しているため酸化燃焼し易い。そのため、切削屑からなるマグネシウム材料は、加熱炉内で酸素を遮断した状態で取り扱うのが望ましい。
マグネシウム材料を再生する際には、マグネシウムを主成分として含む溶湯（マグネシウム溶湯）にマグネシウム材料を投入するが、当該溶湯の温度ではすぐに蒸発して急激に酸素と反応してしまうため危険である。そのため、マグネシウム材料をマグネシウム溶湯へ補給するときは不活性ガス雰囲気が充填された専用容器が必要となる等、当該マグネシウム材料を酸素と触れないようにするために取り扱いを慎重にする必要があった。
【００１０】
従って、本発明の目的は、マグネシウム含有金属の切削屑からなるマグネシウム材料を再利用するに際し、十分な強度を有するブリケットの状態で安全に取り扱うことのできる金属材料製造用ブリケット及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る金属材料製造用ブリケットの第一特徴構成は、マグネシウム含有金属の切削屑からなるマグネシウム材料およびアルミニウム含有金属の切削屑からなるアルミニウム材料を有し、その表層におけるアルミニウム含有率を、その中心におけるアルミニウム含有率よりも高めた点にある。
【００１２】
本構成のように、加工性に優れた面心立方格子の結晶構造を有するアルミニウム材料を混合すると、圧縮成形したときにアルミニウム材料が塑性変形して、マグネシウム材料及びアルミニウム材料の間の密着性が高まる。そのため、ブリケットを常温で圧縮したときでも、マグネシウム材料のみをブリケット化した場合に比べて強固に固化することができる。これにより成形する際の歩留まりを上げることができ、例えば振動が発生したとしても崩壊し難くなり、取り扱いが容易となる。
【００１３】
また、本構成のように、その表層側でその中心よりアルミニウム含有率を高めてあると、当該表層においてマグネシウム材料の露出を減少させることができるため、マグネシウム材料を雰囲気中の酸素から遮断し易くなる。
【００１４】
アルミニウムの比重はマグネシウムの比重より大きい。比重の大きいアルミニウム材料を有する金属材料製造用ブリケットの比重は、マグネシウム溶湯の比重よりも大きくすることができる。これにより、マグネシウム溶湯に当該金属材料製造用ブリケットを投入すれば、直ちにマグネシウム溶湯内に沈降させることができる。金属材料製造用ブリケットが直ちにマグネシウム溶湯内に沈降するとマグネシウム溶湯に投入した後に浮き上がることがないため、投入後にマグネシウム材料を雰囲気中の酸素から確実に遮断することができる。
【００１５】
このように、本構成の金属材料製造用ブリケットであれば、マグネシウム材料が酸化燃焼するのを未然に防止することができるため、マグネシウム材料を再利用する際の安全性が向上する。
【００１６】
さらに、特許文献１に記載の技術のように、油分及び水分の除去および当該マグネシウム材料の溶解を真空中で行なう必要がなくなり、マグネシウム材料を再利用する処理を簡便に行うことができる。さらに、マグネシウム材料をマグネシウム溶湯へ補給するときには不活性ガス雰囲気を備えた専用容器を使用する必要がなくなり、マグネシウム材料を酸素と触れないようにするための特別な設備が不要となる。
【００１７】
本発明に係る金属材料製造用ブリケットの第二特徴構成は、前記マグネシウム材料および前記アルミニウム材料を混合して圧縮した混合ブリケットを有するコア部を備え、前記表層を、前記コア部の全体を被覆する前記アルミニウム含有金属を有する被覆部とした点にある。
【００１８】
本構成では、コア部の全体を、アルミニウム含有金属を有する被覆部によって被覆している。コア部は十分な強度を有するブリケットであるため、コア部を被覆部によって被覆することは容易である。
【００１９】
また、コア部の全体を被覆部で覆えば、コア部に含まれるマグネシウム材料を雰囲気中の酸素から確実に遮断することができる。
【００２０】
本発明に係る金属材料製造用ブリケットの第三特徴構成は、前記被覆部を、前記アルミニウム材料を圧縮したアルミニウムケースとした点にある。
【００２１】
本構成によれば、アルミニウム含有金属の切削屑を再利用して、被覆部を形成することができる。
【００２２】
本発明に係る金属材料製造用ブリケットの第四特徴構成は、前記被覆部の外形を、円柱状或いは球状に形成した点にある。
【００２３】
本構成によれば、被覆部の外形を成形し易い形状とすることで、金属材料製造用ブリケットを容易に作製することができる。
【００２４】
本発明に係る金属材料製造用ブリケットの製造方法の第一特徴構成は、その中心におけるアルミニウム含有率よりも高いアルミニウム含有率を有する表層を作製するように、混合したマグネシウム含有金属の切削屑からなるマグネシウム材料およびアルミニウム含有金属の切削屑からなるアルミニウム材料を圧縮する圧縮工程を有する点にある。
【００２５】
本方法の圧縮工程によれば、加工性に優れた面心立方格子の結晶構造を有するアルミニウム材料を混合するため、圧縮成形したときにアルミニウム材料が塑性変形して、マグネシウム材料及びアルミニウム材料の間の密着性が高まったブリケットを作製することができる。当該ブリケットは、マグネシウム材料のみをブリケット化した場合に比べて強固に固化されたものである。そのため、本方法では、歩留まりを上げることができ、例えば振動が発生したとしても崩壊し難く、取り扱いが容易な金属材料製造用ブリケットを作製することができる。
【００２６】
また、その中心におけるアルミニウム含有率よりも高いアルミニウム含有率を有する表層を有するため、当該表層においてマグネシウム材料の露出を減少させてマグネシウム材料を雰囲気中の酸素から遮断し易くした金属材料製造用ブリケットを作製することができる。
【００２７】
本発明に係る金属材料製造用ブリケットの製造方法の第二特徴構成は、前記圧縮工程が、前記マグネシウム材料および前記アルミニウム材料を圧縮して混合ブリケットを作製するコア部作製ステップと、前記混合ブリケットの全体を前記アルミニウム含有金属で覆う被覆部作製ステップとを有する点にある。
【００２８】
本方法では、混合ブリケットの全体をアルミニウム含有金属によって被覆しているため、混合ブリケットをコア部とし、アルミニウム含有金属を被覆部とした金属材料製造用ブリケットを製造することができる。当該コア部は十分な強度を有するブリケットであるため、コア部を被覆部によって被覆する作業が行い易くなることから、本方法によれば金属材料製造用ブリケットを効率よく作製することができる。
【００２９】
本発明に係る金属材料製造用ブリケットの製造方法の第三特徴構成は、前記被覆部作製ステップで使用する前記アルミニウム含有金属として、前記アルミニウム材料を圧縮し、前記混合ブリケットを収容する収容空間を形成したアルミニウムケースを作製するアルミニウムケース作製ステップを行う点にある。
【００３０】
本方法によれば、アルミニウム含有金属の切削屑を再利用して、混合ブリケットを収容する収容空間を有する被覆部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の金属材料製造用ブリケットを示す概略図である。
【図２】金属材料製造用ブリケットＸの製造方法のフローを説明した図である。
【図３】ＡＣ４ＣＨの添加量、混合ブリケットの比重、投入可能な混合ブリケットの量の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明は、マグネシウム製品を製造する際に行なわれる機械加工・表面研削等の切削工程で発生した切削屑を有効利用するための金属材料製造用ブリケットおよびその製造方法である。
【００３３】
本発明の金属材料製造用ブリケットは、マグネシウム含有金属の切削屑からなるマグネシウム材料、および、アルミニウム含有金属の切削屑からなるアルミニウム材料を有し、その表層におけるアルミニウム含有率を、その中心におけるアルミニウム含有率よりも高めてある。
【００３４】
例えば、マグネシウム材料およびアルミニウム材料の混合比率が異なる複数の混合切削屑を、それぞれ別異にブリケット化する。このとき、先に形成したブリケットを、後にブリケット化する混合切削屑で覆うようにする。本発明の金属材料製造用ブリケットは、中心となるブリケットに使用する混合切削屑のアルミニウム含有率よりも、表層となるブリケットに使用する混合切削屑のアルミニウム含有率を高くすることで作製できる。
【００３５】
マグネシウム材料及びアルミニウム材料として、フライス盤・旋盤等の工作機械による切削工程から発生する切削屑を再利用することが、資源の有効活用を図ることができる点で好ましい。ここで本発明において切削屑とは、マグネシウム材料部材又はアルミニウム材料部材に旋盤加工、フライス加工、ドリル加工、カッター加工、鋸切断等、刃物による切削加工を施して発生する切粉を意味する。
【００３６】
マグネシウム材料としては、マグネシウム単体や、マグネシウムを主成分とするマグネシウム合金を用いる。当該マグネシウム合金を用いる場合は、マグネシウム含有量がマグネシウム合金の８５重量％以上のものが適している。
【００３７】
アルミニウム材料としては、アルミニウム単体や、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金を用いる。当該アルミニウム合金を用いる場合は、アルミニウム含有量がアルミニウム合金の８０重量％以上のものが適している。
【００３８】
金属材料製造用ブリケットＸの表層側で、その中心よりアルミニウム含有率を高めてあると、当該表層においてマグネシウム材料の露出を減少させることができるため、マグネシウム材料を雰囲気中の酸素から遮断し易くなる。
【００３９】
マグネシウムの比重は約１．７であり、アルミニウムの比重は約２．７である。一般にマグネシウム溶湯の比重は１．５５程度である。通常、マグネシウム材料のみで作製したブリケットの空隙率は高いため、当該ブリケットの比重は１．５５より小さくなり、マグネシウム溶湯に投入すれば浮き上がる。そこで、比重の大きいアルミニウム材料を有する金属材料製造用ブリケットＸの比重は、マグネシウム溶湯の比重よりも大きくすることができる。これにより、マグネシウム溶湯に金属材料製造用ブリケットＸを投入すれば、直ちにマグネシウム溶湯内に沈降させることができる。
金属材料製造用ブリケットＸが直ちにマグネシウム溶湯内に沈降するとマグネシウム溶湯に投入した後に浮き上がることがないため、投入後にマグネシウム材料を雰囲気中の酸素から確実に遮断することができる。
【００４０】
図１に本発明の金属材料製造用ブリケットＸの具体的な態様を示す。当該金属材料製造用ブリケットＸは、マグネシウム材料およびアルミニウム材料を混合して圧縮した混合ブリケットを有するコア部Ａを備える。面心立方格子の結晶構造を有するアルミニウム材料を混合ブリケットに混合すると、圧縮成形したときにアルミニウム材料が塑性変形して、混合ブリケット中のマグネシウム材料及びアルミニウム材料の間の密着性が高まり、強固に固化することができる。
【００４１】
コア部Ａの形状は特に限定されず、粒状・円柱状・棒状・板状・直方体状等、様々な形状をとることができる。本実施形態では、後述する被覆部Ｂの収容空間Ｓの内形に対応するようにコア部Ａの外形を円柱状とした場合を示す。
【００４２】
コア部Ａにおいて、マグネシウム材料とアルミニウム材料の混合比については特に限定されない。ただし、アルミニウム材料の添加率が増大するに従って空隙率は減少し成形時の歩留まりは向上することから、アルミニウム材料の添加率をマグネシウム材料に対して２０重量％以上にすることが好ましい。
より強固に固化するブリケットを得るためには、アルミニウム：マグネシウム＝３０：７０〜５０：５０であるであることが好ましく、アルミニウム：マグネシウム＝４０：６０〜５０：５０であればより好ましい。
【００４３】
本構成では、コア部Ａの全体を、アルミニウム含有金属を有する被覆部Ｂによって被覆している。
【００４４】
コア部Ａの全体を被覆部Ｂで覆うことで、コア部Ａに含まれるマグネシウム材料を雰囲気中の酸素から確実に遮断することができる。
【００４５】
被覆部Ｂは、コア部Ａの全体を被覆するアルミニウム含有金属であればよい。例えば、アルミ箔のようなシート状のものや、アルミニウム材料を圧縮したアルミニウムケースなどとすることが可能であるがこれらに限られるものではない。当該被覆部Ｂの外形は、例えば円柱状或いは球状に形成する。本構成では被覆部の外形を成形し易い形状とすることができるが、このような形状に限られるものではない。本実施形態では、アルミニウム材料を圧縮したアルミニウムケースで形成した円柱状の被覆部Ｂを示す。
【００４６】
被覆部Ｂには、コア部Ａを収容する本体部ｂ１に収容空間Ｓを形成してある。後述の圧縮工程によって作製したコア部Ａを本体部ｂ１に収容し、アルミニウム材料を圧縮した上蓋部ｂ２によって収容空間Ｓを塞ぐことによって、コア部Ａの全体は被覆部Ｂによって覆われる。
【００４７】
このような円柱状の金属材料製造用ブリケットＸをマグネシウム溶湯に投入すれば、直ちにマグネシウム溶湯内に沈降させることができる。
例えば、マグネシウム溶湯内に金属材料製造用ブリケットＸを投入してから、金属材料製造用ブリケットＸの沈降速度が遅い場合は、マグネシウム溶湯の表層付近で金属材料製造用ブリケットＸが溶解するため、当該表層付近でアルミニウムの割合が高まる。一方、金属材料製造用ブリケットＸの沈降速度が速い場合は、マグネシウム溶湯の深層付近で金属材料製造用ブリケットＸが溶解するため、当該深層付近でアルミニウムの割合が高まる。マグネシウム溶湯においては、その全層でアルミニウムなどの成分が均一であるのが望ましいため、金属材料製造用ブリケットＸの沈降速度や溶解速度が適切な速度となるように制御できれば好ましい。
【００４８】
例えば、金属材料製造用ブリケットＸの比重を大きく設定して沈降速度を制御する。上蓋部ｂ２と本体部ｂ１の底部ｂ３とを同じアルミニウム材料で形成する場合、上蓋部ｂ２あるいは底部ｂ３を分厚くしてアルミニウム材料の量を増やせば、容易に比重を大きく設定できる。
【００４９】
また、底部ｂ３の形状を尖端状にすれば、底面ｃが常に沈降方向を向くように沈降させ易くなる。さらに、金属材料製造用ブリケットＸの外形によっては、金属材料製造用ブリケットＸが揺れながら沈降するように制御することができる。
【００５０】
このように、金属材料製造用ブリケットＸの比重・外形、さらには表面積等を適宜変更すれば、金属材料製造用ブリケットＸの沈降姿勢や沈降態様を制御することができる。沈降姿勢や沈降態様を制御することで、金属材料製造用ブリケットＸの沈降速度や溶解速度を制御することが可能となる。
【実施例１】
【００５１】
（金属材料製造用ブリケットの第一の製造方法）
本実施形態では、コア部Ａおよび被覆部Ｂを有する金属材料製造用ブリケットＸの製造方法について説明する。図２に示すように、金属材料製造用ブリケットＸは、マグネシウム材料とアルミニウム材料とを原料とし、前処理工程Ｐ１、混合工程Ｐ２、圧縮工程Ｐ３を経て作製することができる。
【００５２】
前処理工程Ｐ１は、マグネシウム材料及びアルミニウム材料の表面に付着している油分及び水分を低減させる工程である。例えば、加熱処理を行うもの、加熱処理に加えて真空引きを行うもの、エアスプレーを噴射するもののほか、遠心分離するもの等が挙げられる。中でも、簡易に効率良く油水分を低減させることができる点で、遠心分離するものが好ましい。
マグネシウム材料及びアルミニウム材料として、その表面に油分・水分がほとんど付着していないものを用いる場合には、この前処理工程は省略可能である。
【００５３】
混合工程Ｐ２は、マグネシウム材料とアルミニウム材料とをかき混ぜて均質化する工程である。例えば攪拌等の公知の方法を用いて行うことができる。
前処理工程Ｐ１が必要な場合であっても、まず混合工程Ｐ２を行い、その後前処理工程Ｐ１を行っても良い。ただし、より均質な混合ブリケットを作製することができる点では、前処理工程Ｐ１の後に混合工程Ｐ２を行うことが好ましい。
【００５４】
圧縮工程Ｐ３は、その中心におけるアルミニウム含有率よりも高いアルミニウム含有率を有する表層を作製するように、混合工程Ｐ２で混合したマグネシウム材料およびアルミニウム材料を圧縮する工程である。
例えば、コンテナに充填した混合物に圧縮荷重を負荷する等の公知の方法を用いて行うことができる。圧縮荷重の大きさは、より強固なブリケットを作製することができる点で、２０〜４０ＭＰａであることが好ましい。また、圧縮時の温度は特に限定されないが、簡易かつ経済的に混合ブリケットを作製することができる点からは常温で行うことが好ましい。
【００５５】
圧縮工程Ｐ３は、コア部作製ステップＰ３１、アルミニウムケース作製ステップＰ３２、被覆部作製ステップＰ３３を有する。
【００５６】
コア部作製ステップＰ３１は、マグネシウム材料およびアルミニウム材料を圧縮して混合ブリケット（コア部Ａ）を作製する。
被覆部Ｂの収容空間Ｓの内形に対応するようにコア部Ａの外形を円柱状とした場合、鋳型となる円柱型の中にマグネシウム材料とアルミニウム材料との混合物を充填し、圧縮荷重を負荷する。
【００５７】
アルミニウムケース作製ステップＰ３２は、被覆部作製ステップＰ３３で使用するアルミニウム含有金属として、アルミニウム材料を圧縮し、混合ブリケットを収容する収容空間Ｓを形成したアルミニウムケースＢを作製する。
例えば、アルミニウムケースＢの外形を円柱状とした場合、前記円柱型の中にアルミニウム材料を充填し、収容空間Ｓに対応した外形を備えた凸状型により圧縮荷重を負荷する。圧縮荷重の大きさ・圧縮時の温度等は、コア部作製ステップＰ３１と同様の条件とすればよい。被覆部作製ステップＰ３３で使用するアルミニウム含有金属がアルミ箔などのシート状のものであれば、アルミニウムケース作製ステップＰ３２は省略可能である。
【００５８】
被覆部作製ステップＰ３３は、混合ブリケットの全体をアルミニウム含有金属で覆う。
例えば、作製した混合ブリケットを、アルミニウムケース作製ステップＰ３２で作製したアルミニウムケースの収容空間Ｓに収容し、収容空間Ｓを上蓋部ｂ２で塞いだ状態で圧縮荷重を付加する。これにより、上蓋部ｂ２と本体部ｂ１とが一体化し、混合ブリケットの全体をアルミニウム含有金属で覆われた金属材料製造用ブリケットＸを作製できる。
【００５９】
上述した工程を経て作製された金属材料製造用ブリケットＸは、マグネシウム溶湯に投入する前に混合ブリケットを予熱する予熱工程を行なった後、マグネシウム溶湯に投入する。予熱工程で行なわれる予熱中に混合ブリケット中の油水分を揮発することができる。
【実施例２】
【００６０】
（金属材料製造用ブリケットの第二の製造方法）
本実施例では、水溶性切削油を用いて切削加工したマグネシウム合金ＡＺ９１Ｄ（Ａｌ：９％、Ｚｎ：１％、Ｍｇ：残部）とアルミニウム合金ＡＣ４ＣＨ（Ｃｕ：０．１％、Ｓｉ６．５％、Ａｌ：残部）の切削屑を回収し、これらを供試材として用いた。これらの切削屑を、回転数１４００ｒｐｍ、遠心分離時間１分間の条件で遠心分離機により、切削屑表面に付着している油分及び水分を遠心分離して低減する前処理工程Ｐ１を行った。
【００６１】
前処理工程Ｐ１後、ＡＺ９１Ｄ及びＡＣ４ＣＨの切削屑を採取して混合した（混合工程Ｐ２）。このとき、ＡＺ９１Ｄ及びＡＣ４ＣＨの混合比率が異なる二種類の混合切削屑を準備した。これらは、最初にブリケット化する混合切削屑（第一切削屑）よりも、後でブリケット化する混合切削屑（第二切削屑）の方がアルミニウム含有率を高めてある。
ブリケッティング・マシン（ＲＵＦ社製、ＲＢ４／３７００／６０×４０）を使用して圧縮成形を行った（圧縮工程Ｐ３）。圧縮荷重は面圧３０ＭＰａとした。このとき、一回目の圧縮成形では第一切削屑を使用してブリケットを作製し、二回目の圧縮成形では当該ブリケットを覆うように第二切削屑を配置して圧縮成形し、金属材料製造用ブリケットＸを作製した。これにより、金属材料製造用ブリケットＸは、その表層におけるアルミニウム含有率を、その中心におけるアルミニウム含有率よりも高めることができる。
【実施例３】
【００６２】
本発明の金属材料製造用ブリケットＸは、マグネシウム材料およびアルミニウム材料を混合したものである。当該金属材料製造用ブリケットＸの比重はマグネシウム溶湯の比重よりも大きいため、同時に多量の金属材料製造用ブリケットＸを溶湯に投入して当該金属材料製造用ブリケットＸが溶融すれば、当該マグネシウム溶湯の成分が所望の規格から外れる虞がある。そのため、例えば金属材料製造用ブリケットＸを投入する前のマグネシウム溶湯の成分値、金属材料製造用ブリケットＸの成分値に基づき、予め投入可能な金属材料製造用ブリケットＸの量を把握しておく必要がある。
【００６３】
例えば、マグネシウム溶湯の各成分が規格の中央値であり、金属材料製造用ブリケットＸに添加したＡＣ４ＣＨの各成分が規格の上限である場合、溶湯重量を１０００ｋｇとすれば、ＡＣ４ＣＨの添加量、金属材料製造用ブリケットＸの比重、投入可能な金属材料製造用ブリケットＸの量の関係は、図３に示したグラフで表される。
【００６４】
即ち、金属材料製造用ブリケットＸの比重は、ＡＣ４ＣＨの添加量が上昇するにしたがって増加した。これは、ＡＺ９１Ｄの比重よりＡＣ４ＣＨの比重が大きいこと、および、ＡＣ４ＣＨの添加量が上昇するにしたがって空隙率が減少することに起因する。また、ＡＣ４ＣＨの添加量が約１２重量％のときに混合ブリケットの比重がマグネシウム溶湯の比重（約１．５５）を超えている。その結果、ＡＣ４ＣＨの添加量が約１２重量％以上のときに混合ブリケットをマグネシウム溶湯内に沈降させることができる。
【００６５】
一方、投入可能な金属材料製造用ブリケットＸの量は、ＡＣ４ＣＨの添加量が上昇するにしたがって減少する。これは、ＡＣ４ＣＨの添加量が上昇するのに伴って金属材料製造用ブリケットＸに含まれるアルミニウムの量が増加するため、マグネシウム溶湯内のアルミニウム成分値が少しの混合ブリケット量で規格値に達するためである。
図３のグラフによれば、金属材料製造用ブリケットＸの比重がマグネシウム溶湯内に沈降する最小の比重１．５５のとき、投入可能な金属材料製造用ブリケットＸの最大量は６３ｋｇである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、マグネシウム製品を製造する際に行なわれる機械加工・表面研削等の切削工程で発生した切削屑を有効利用するための金属材料製造用ブリケットおよびその製造方法に利用できる。
【符号の説明】
【００６７】
Ｘ          金属材料製造用ブリケット
Ａ          コア部
Ｂ          被覆部
Ｐ３        圧縮工程
Ｐ３１      コア部作製ステップ
Ｐ３２      アルミニウムケース作製ステップ
Ｐ３３      被覆部作製ステップ
【図１】
2010209369.tif 000003
【図２】
2010209369.tif 000004
【図３】
2010209369.tif 000005