【手続補正書】
【提出日】令和3年2月22日(2021.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全て重量パーセントで表される以下の組成のマグネシウム含有合金であって、
%Si:0‐15;              %Cu:0‐30;              %Mn:0‐15;              %Be:0‐15;
%Zn:0‐15;              %Li:0.6‐70;            %Sc:0‐20;              %Fe<30;
%Pb:0‐10;              %Zr:0‐10;              %Cr:0‐15;              %V:0‐10;
%Ti:0‐20;              %Bi:0‐20;              %Ga:0‐20;              %N:0‐2;
%B:0‐5;                %Al:0‐60;              %Ni:0‐40;              %Mo:0‐15;
%W:0‐30;               %Ta:0‐5;               %Hf:0‐5;               %Nb:0‐10;
%Co:0‐30;              %Ce:0‐15;              %Ge:0‐20;              %Ca:0‐15;
%In:0‐20;              %Cd:0‐20;              %Sn:0‐40;              %Cs:0‐20;
%Se:0‐10;              %Te:0‐10;              %As:0‐10;              %Sb:0‐20;
%Rb:0‐20;              %La:0‐15;              %C:0‐5;                %O:0‐15;
%Y:0‐30;               %Nd:0‐30;              %Tm:0‐15;              %Tb:0‐15;        
%Gd:0‐20;              %Dy:0‐15;              %Yb:0‐15;              %Er:0‐15;
%Sm:0‐15;              %Pr:0‐15;              %Ho:0‐25;              %Lu:0‐15;        
%Th:0‐15;
ここで
％Ｇｄ＋％Ｎｄ＋％Ｓｍ＋％Ｙ＋％Ｐｒ＋％Ｓｃ＋％Ｐｍ＋％Ｅｕ＋％Ｔｂ＋％Ｄｙ＋％Ｈｏ＋％Ｅｒ＋％Ｔｍ＋％Ｙｂ＋％Ｌｕ＋％Ｔｈ＝０．００２‐３４；かつ
％Ｚｒ＋％Ｚｎ＋％Ｍｎ＋％Ｙ＋％Ｃｅ＋％Ｌａ＋％Ｃａ＋％Ｓｃ＝０．００２‐３４；かつ
％Ｙｂ＋％Ｂｅ＋％Ｄｙ＋％Ｔｈ＋％Ｃａ＋％Ｙ＋％Ｌａ＋％Ｓｃ＞２．２；
残りは％Ｍｇおよび微量元素からなり、ここで、微量元素は合計２重量％未満であり、かつここで、％Ｍｇ＞１２％である、合金。
【請求項２】
％Ｓｅ＋％Ｔｅ＋％Ａｓ＋％Ｓｂが０．０５重量％以上である、請求項１に記載の合金。
【請求項３】
％Ｎｄ＋％Ｇｄ＋％Ｌａ＋％Ｙ＋％Ｂｅ＋％Ｓｃが０．５重量％以上である、請求項１から２にいずれかに記載の合金。
【請求項４】
％Ａｌが３６重量％超である、請求項１から３にいずれかに記載の合金。
【請求項５】
％Ｙ＞０．６重量％である、請求項１から４のいずれかに記載の合金。
【請求項６】
。
％Ｌｉ＜３０．６重量％の場合、％Ｃａ＞１００ｐｐｍでありかつ％Ｓｃ＞０．０６重量％である、請求項１から５のいずれかに記載の合金。
【請求項７】
無機部分および有機部分を含む材料であって、ここで、当該材料の前記無機部分は、請求項１から６のいずれかに記載の合金を含み、かつここで、コンポーネントの前記有機部分は、有機コンポーネントを含む、材料。
【請求項８】
前記有機部分のコンポーネントは、０．４６ＭＰａ（６６ｐｓｉ）の荷重でＡＳＴＭＤ６４８−０７テストに従って測定された、当該材料の前記無機部分のコンポーネントの溶融温度の０．４５倍より高い、たわみ温度を有する、請求項７に記載の材料。
【請求項９】
以下のステップ：
ステップ１  請求項１から６のいずれかに記載の合金を含む材料を取得するステップ、
ステップ２  成形技術を使用して前記材料を成形するステップ、
ステップ３  ステップ２で得られた成形材料を、５５ＭＰａを超える圧力と、前記材料の無機部分の関連するコンポーネント／相の中で最も低い溶融温度を持つ相またはコンポーネントの０．４５＊Ｔｍを超える温度とを含むプロセスにかけるステップ、
および、必要に応じて
ステップ４  ステップ３によって得られた成形後の材料を、脱バインダプロセスにかけるステップ、
ステップ５  ステップ３またはステップ４によって得られた成形後の材料を、固結プロセスにかけるステップ、
を含む、材料を成形するための方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、ここで、ステップ２において、前記材料は、前記材料の少なくとも一部を２．２Ｗ／Ｃｍ２以上の放射照度に曝すことを含む付加製造方法を使用して成形され、かつここで、前記材料は４００から２０００ｎｍの間で硬化され、かつここで、硬化または部分的に硬化した材料は、未硬化の材料から分離される、方法。
【請求項１１】
以下のステップ：
ステップ１  金型を製造するステップであって、ここで、前記金型の少なくとも一部は、付加製造法（ＡＭ）を使用して製造されるステップ、
ステップ２  ステップ１で得られた金型の少なくとも一部を、請求項１から６のいずれかに記載の合金を含む、少なくとも１つの金属相を含む粒子形態の材料で充填するステップ、
ステップ３  ステップ２で得られた少なくとも部分的に充填された金型を、ＣＩＰプロセスにかけるステップ、
ステップ４  少なくとも部分的に前記金型を除去するステップ、
ステップ５  ステップ４で得られたコンポーネントを、高密度化プロセスにかけるステップ、
および必要に応じて
ステップ６  ステップ５で得られたコンポーネントの金属部分に加熱処理を適用するステップ、
ステップ７  前記コンポーネントを最終加工するステップ、
ここで、少なくとも部分的に充填された金型内の圧力は、ステップ２とステップ３との間で９０ｍｂａｒ未満の真の真空に排気される、
を含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】軽量コンポーネントの経済的製造法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽金属基材コンポーネントの経済的な製造方法に関する。高温下でも高い機械的特性を備えた軽量コンポーネントを製造できるため、本製造法は構造コンポーネントの製造に特に適する。これらのコンポーネントは高い耐環境性と耐燃焼性を備えて製造することも可能である。また、金属間化合物も本発明のある態様において適する場合がある。
【発明の概要】
【０００２】
素材特性は工学的進化の主な制限の1つであることは間違いない。多くの場合、他の特性とともに機械的抵抗の高い素材が推奨される。金属、それらの合金、および金属基複合材の場合、製造法の進化は、合金化の効果の理解を改善することによって達成される場合がほとんどである。また、微細構造は、熱機械的処理を介して達成可能であり、最近では製造プロセスの改善によりさらに向上している。可動構造コンポーネントでは、多くの場合、できるだけ軽量であることが望ましい。多くの場合、特定のアプリケーションに必要なプロパティは多少矛盾する。つまり、双方のプロパティ共に高いレベルを求められるが、一方の上昇は他方の減少をもたらす。このような場合、適切な妥協案の発見が重要である。このような場合のよく知られた例の１つとして、機械的抵抗と多かれ少なかれ関連する特性（耐摩耗性、貫通抵抗…）と靭性関連特性（破壊靭性、伸び、弾力性…）との対立が挙げられる。これらのプロパティのより良い妥協点は、とりわけ上記の戦略を通じて達成可能である。
金属の延性と損傷耐性または金属基材に関連するその他の特性に関する場合、軽量構造、コンポーネントの構造的設計の最適化、および素材工学的な素材の設計を併用することが望ましい。実現可能性を含んだ、または経済的に実行可能な設計の多くは、利用可能な製造方法の柔軟性によって制限される。
軽金属基材が望ましい時、多くの場合では、チタン、アルミニウム、マグネシウム、リチウム、さらには非常に高強度の鋼の合金が利用される。一部のアプリケーションでは、他の機械的特性とのバランスが取れている場合に限り、ある支配的機械的特性と密度の比を最適化されることが推奨される。構造コンポーネントの例としては、降伏強度/密度、弾性率/密度、弾性率/密度の二乗、疲労強度/密度が挙げられる。意外なことに、非常に高い密度の素材が最適な比率を達成可能にすることがあり、コンポーネントの薄肉化により重量が節約されることが珍しくない。
一部のアプリケーション、特に付加製造（AM）やMIMなどの成形技術の構築の柔軟性を使用できる場合、過度の薄型化は有用性が低い。このような場合かつ軽量構造が求められる場合、利用される素材の密度はさらに重要になる。
実際、AM技術には、i）バインダー噴射、ii）指向性エネルギー付与、iii）素材押出成形、iv）素材噴射、v）パウダーベッドフュージョン、vi）シート積層、vii）バット光重合など、多種多様な技術が含まれる。3Dプリンティング、インクジェット、S‐プリント、M‐プリントテクノロジー、レーザーを使用して原料（粉末またはワイヤ素材）を堆積させる溶融プールを集中エネルギーが生成する技術（レーザー堆積およびレーザー固化）、アークまたは電子ビーム熱源（直接金属堆積および電子ビーム直接溶融）、溶融堆積モデリング（FDM）、素材噴射、直接金属レーザー焼結（DMLS）、選択的レーザー溶融（SLM）、電子ビーム溶融（EBM）、選択レーザー焼結（SLS）、ステレオリソグラフィー、デジタル光処理（DLP）など、これに限らず、この分類は多種多様な技術を要約している。
マイクロラティス材の場合のように、非常に軽い構造を構築するには、数十ナノメート順に非常に薄い壁を構築する実現性が求められることがある。現時点では、この実現は電着可能な、限られた金属素材に限定される。
軽量構造はコストが高くなることが多く、これはより広範な実装にとって障害となることがある。コストは特定のテクノロジーの実装にとって強力な推進力となることが多い。
一部の軽量コンポーネントでは、機械的特性だけでなく、環境への耐性も考慮される必要がある。ほとんどの軽合金は、酸素（多くの場合、高温でさらに高く）および他の多くの薬剤に対して非常に反応性が高い。これは、その軽合金の用途では重大な欠点となることが多い。
また、軽金属合金の炎に晒された際の燃焼傾向が、その用途の対する大きな障害となることもある。リチウム、マグネシウム、およびそれらの合金は、非常に有用な機械的特性を備えた最軽量の金属合金であるが、残念ながら、非常に低い温度での酸素や窒素との強力な反応により、応用が困難である。
良好な耐クリープ性を保持し、高温でも高い弾性率、耐環境性を必要とする構造コンポーネント、または他の種類のコンポーネントについては、一部の金属間化合物（gTiAlのような）が非常に適切な候補になりうる。しかし、これは低温脆性も示すため複雑な形状への成形が非常に困難である。また、一部の金属間化合物は不純物拡散速度が特に遅いため、一部の金属間コンポーネントは、不純物拡散速度が特に遅いため、コンポーネントの接合に関連する拡散も多少困難になる。
高い剛性、機械的強度、さらに衝突時のエネルギー吸収を必要とするアプリケーションでは、強化ポリマーは優れた技術的解決策になる場合が多い。障害のいくつかは、コスト面、異方性、信頼性（例えば、長期の環境条件による特性の劣化による）、電気伝導率と熱伝導率、そして場合によっては圧縮と疲労（負荷モードに依存）性能に関わる。
記載の通り、構造コンポーネントの主な負荷に関して、異なる負荷シナリオがある。高性能と軽量化の恩恵を受ける多くのコンポーネントもあり、これらは本発明の用途からの恩恵を受けることが可能である。以下は数例に過ぎないが、機械的強度、弾性率、降伏強度、耐環境性、高温での耐酸化性、耐クリープ性、耐圧縮性、圧縮下の降伏、疲労強度、衝突時のエネルギー吸収能力、電気伝導、誘電特性、熱伝導性など、異なるアプリケーションに関連する特性になりえ、一度に全てを最大化できることはほとんどなく、よって最適な妥協点が推奨される。
アプリケーション設計において、本発明が重量対性能比の改善に貢献する場合がある。また、異なる特性を持つ基材の組み合わせが役立つ。
本発明は、安価に、優れた重量対性能比を有する部品の製造を可能にする。また、特に少なくともある金属または金属間化合物が含有される場合に、異なる素材の特性をより有効に活用することを可能にする。

技術的現状
金属コンポーネントの製造は、付加製造技術にとって常に課題であり、機械的特性の不足と高コストがその展開の主な障害として継続的に指摘されてきた。Bamptonらは、混合粉末の過渡液体焼結による選択的レーザー結合を使用した金属コンポーネントの自由形状製造に関する発明（US5745834）を発表した。その発明で使用される混合粉末は、母材または卑金属合金（75‐85％）、低融点金属合金（5‐15％）および高分子バインダ（5‐15％）を含む。検討された卑金属は、ニッケル、鉄、コバルト、銅、タングステン、モリブデン、レニウム、チタン、アルミニウムなどの金属元素である。低融点金属合金に関しては、これは、基合金の融点を約300°‐400°C下げるために、融点降下剤（ホウ素、シリコン、炭素、またはリン）を含む基金属から選択可能である。本発明で考慮されるＳＬＳの方法および他の粉末ベースのＡＭ技術は、粉末特性に強く依存する。米国特許出願公開第2006/0251535  A1号でPfeifer＆Shenによって報告された発明と同様、プラスチック、金属またはセラミック粒子は、接着および焼結可能、またはガラスを形成する微粒子素材によってコーティングすることができる。その特許出願では、微粒子素材（プラスチック、金属、セラミックのサブマイクロメートルまたはナノ粒子）は、親水性が低く、粉末素材が100°Cである場合の温度差を考慮した有機または有機金属高分子化合物でコーティングされている。金属粉末素材の場合、微粒子素材は、元素Ｃｕ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｂｉ、ＦｅまたはＰｂから成る金属または合金から形成されることが好ましい。接着剤の活性化は、焼結するよう、または少なくとも焼結か隣接する隣接する粉末粒子間の焼結またはガラスブリッジの形成による部分的融解するよう設計されたレーザー照射により起こり得る。熱処理が粉末素材のガラス形成温度または焼結温度未満で行われる場合、完全体または圧粉体の焼結収縮は実質的に発生しない。直接的FDM方式プリンティング用プリント塗料についてのDE102013004182におけるWalter  Lengauerによる研究のように、緑色成分は他の3Dプリンティング技術によっても得られる。プリント塗料は、1つまたは複数のポリマーの有機バインダ成分、および金属、バインダ金属を含む硬質素材、またはセラミック素材からなる無機粉末成分で組成される。形成された圧粉体は、その後、最終部品を製造のための焼結プロセスにかけることができる。FDMプロセスや、直接金属加工などの他の3Dプリンティングのバリエーションでは、コンポーネントの解像度とサイズが制限される。この態様において、Canzonaらは、相対密度が少なくとも96％の金属部品を形成するための直接金属製造の方法（US2005/0191200  A）を提示した。その研究で提示された粉末混合物は、母材合金、粉末化された低融点合金、および2つの有機ポリマーバインダ（熱可塑性および熱硬化性有機ポリマー）で組成されている。この粉末ブレンドは、超固相線液相焼結が行われる選択的レーザー焼結など、他の粉体層関連の方法で使用可能である。Bamptonが発表した研究のように、低融点合金は、共晶形成元素として少量のホウ素を合金に導入することで製造される。スカンジウムもまた、共晶形成元素として考慮される。
セラミック粒子充填樹脂のレーザー光造形法による重合によって行われるセラミック部品の付加製造においては、とりわけ大型の部品が割れやすいため、小型部品のみ製造可能である。
熱硬化性ポリマーバインダは、熱可塑性バインダが再溶融する前に硬化する。それにより、金属同士の粉末焼結（粉末接触点でのネック形成）が開始して圧粉体の強度を高める温度まで加熱しながら、圧粉体形状の重要な支持を提供する。
発明の明細
経済的価格で多くの用途で望まれる非常に軽い構造を実現するために、異なる素材の特性を組み合わせることが非常に興味深い場合が多く、金属を含む組み合わせが最適である場合が非常に多い。合金化システムが適切な場合、一部のアプリケーションでは単一金属構造も考慮に値する場合もある。また、設計の自由度が大きいほど、重量の最適化の可能性が大きくなる。しかしながら、慣例上設計の自由はコスト面を犠牲にしなければならなくなっている。
付加製造法（AM）はここ数年で劇的に進化し、数十年間に比較的安価になった。しかしなら、最も高度で費用対効果の高いAM成形技術は、ポリマーを使用した製造を可能とするのものである。また、強化ポリマー複合材などの金属とポリマーの特性を兼ね備えている素材が考慮に値する素材である場合がある。設計柔軟性の大きい金属合金の製造方法は、普通ポリマーの低い分解温度と相性が良くない。このため、一部では金属合金を用いた複雑な形態の製造の方法の開発が重要視されているが、それでもそれらの融点よりはるかに低温である。
工学関連または潜在的なすべての軽金属合金の中で、発明者は非常に興味深い特性の組み合わせがマグネシウム合金で達成できることを発見した。ほとんどのポリマーの分解温度と比較して融点が非常に高いため、一見、条件を達し得ないように見える。マグネシウムとその知られている合金のほとんどは、酸素と非常に激しく反応し、多数の作用剤とも反応してしまう。この腐食傾向は様々なアプリケーションで障害となる。また、これらはかなり高い発熱で燃焼する傾向があり、これも多くのアプリケーションで非常に有害な特性である。さらに、多くのマグネシウム合金は溶接が非常に困難であり、これは他と比べても、多くの構造的用途における障害となる。したがって、したがって、低密度と比較的高い存在量にもかかわらず、マグネシウム合金が使用されるアプリケーションはかなり少ない。
リチウムはマグネシウムよりもはるかに軽いが、かなりの係数の低さが構造コンポーネントとしては大きな障害になる。さらに、酸素との反応性がマグネシウムよりも大きい。
マグネシウムリチウム合金はマグネシウム合金よりも軽量である。驚くべきことに、合金化が適切に選択されると、構造構造マグネシウムおよびアルミニウム合金の大きさ順に、適切な弾性率値に到達可能である。残念なことに、リチウムは、特に腐食、酸化、燃焼傾向、溶接の難易度などの点で、マグネシウム合金のいくつかの重要な障害をさらに悪化させる。大量のリチウムを含むマグネシウム合金は、融点が低くなる場合があるが、弾性率、機械的強度、特に耐クリープ性の値は、構造アプリケーションにおいて、もしくはほとんどすべての種類のアプリケーションで明らかに低すぎる。
特に正規化された値（特性の値を合金の密度で割った値として）を見た場合の、高弾性率、機械的強度、耐クリープ性などの機械的特性のバランスが十分に取れている場合でも、十分に低い温度でマグネシウム合金を処理することが可能であり、これによってポリマーによる形状保持が可能あることがわかった。さらに驚くべきことに、この合金は、良好な耐環境性と燃焼に対する耐性を示す。マグネシウム含有量がかなり高い合金とリチウムも適切に合金化および処理した場合、非常に低い密度を提示しながら、このような驚くべき動作を実現することも可能である。
このシステムでは、マグネシウムの融点よりはるかに低い温度で微粒子を固めることが可能である。
ある特定の態様において、粒子状のマグネシウム合金が少なくとも2種類あることは考慮に値すると発見した。ある特定の実施形態では、リチウムを含む粒子状のマグネシウム合金の少なくとも1つあることが考慮に値する。他の実施形態では、リチウムを含む粒子状のマグネシウム合金の少なくとも1つがリチウムを36重量%超、もしくは42重量%超、52重量%超、62重量%超、72重量%超、もしくは81重量%、超含有することが推奨される。さらに、ある態様では、、十分に低い融点を有する粒子状のマグネシウム合金の少なくとも1つあることが考慮に値すると発見した（特に明記しない場合、本明細では液化が始まる温度を融点とする）。異なる実施形態において、粒子形態のマグネシウム合金の少なくとも１つは、３９０℃未満、３４０℃未満、２９０℃、２４０℃未満、さらには１９０℃未満の融点を有する。テスト条件は、本明細の最後に示す。
融点は、ASTM  E794‐06（2012）に従って測定した。あるいは、本開示を再現する技術専門家は、自らの裁量で、熱重量測定法または他の任意の特性決定技術を使用して、融点を得ることができる。この温度の決定における典型的な偏差はそれほど重大ではないため、2017年1月27日に利用可能な最新版のソフトウェアであるThermo‐Calc（2016年11月にリリースされたThermo‐Calc  2016b）を内蔵するCALPHADタイプのソフトウェアによって決定される温度と同様、対応する状態図の固相線によって決定される温度は十分に近似であると言える。あるいは、本発明を再現する技術専門家は、独自の裁量で、熱重量測定またはその他の特性評価技術を使用して、融点を取得したり、DSC、DTA、またはSTAを使用したDTAによる非常に簡単な方法でもこの温度を実験的に決定することができる。
ある態様は、重量パーセンテージで示した以下の組成マグネシウム合金を参照する。
%Si:0‐15;              %Cu:0‐30;              %Mn:0‐15;              %Be:0‐15;
%Zn:0‐15;              %Li:0.6‐70;            %Sc:0‐20;              %Fe<30;
%Pb:0‐10;              %Zr:0‐10;              %Cr:0‐15;              %V:0‐10;
%Ti:0‐20;              %Bi:0‐20;              %Ga:0‐20;              %N:0‐2;
%B:0‐5;                %Al:0‐60;              %Ni:0‐40;              %Mo:0‐15;
%W:0‐30;               %Ta:0‐5;               %Hf:0‐5;               %Nb:0‐10;
%Co:0‐30;              %Ce:0‐15;              %Ge:0‐20;              %Ca:0‐15;
%In:0‐20;              %Cd:0‐20;              %Sn:0‐40;              %Cs:0‐20;
%Se:0‐10;              %Te:0‐10;              %As:0‐10;              %Sb:0‐20;
%Rb:0‐20;              %La:0‐15;              %C:0‐5;                %O:0‐15;        
%Y:0‐30;               %Nd:0‐30;              %Tm:0‐15;              %Tb:0‐15;        
%Gd:0‐20;              %Dy:0‐15;              %Yb:0‐15;              %Er:0‐15;
%Sm:0‐15;              %Pr:0‐15;              %Ho:0‐25;              %Lu:0‐15;        
%Th:0‐15;
上式で%Gd+%Nd+%Sm+%Y+%Pr+%Sc+%Pm+%Eu+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Lu+%Th=0.002‐34;and%Zr+%Zn+%Mn+%Y+%Ce+%La+%Ca+%Sc=0.002‐34
残りはマグネシウムと微量元素で組成され、％Mg>12％。
言うまでもなく、組成は100％にしか添加できず、これは明らかな条件であるため条件として含まれない。これにより、合計が100％を超える範囲内の組成は自動的に除外される（ある実施形態において、条件は例えば以下のようになる。原子番号103を超える元素が開示された合金においてわずかな意義しかないアプリケーションでは、上式で%H+%He+%Li+“….“+%Md+%No+%Lr<=100%。ここで“….”は原子番号4〜100の周期表の元素の合計を表す）（ある実施形態においては、上記の条件は以下のようにもなる。原子番号118以下のすべての元素の合計が100%に等しいことを特徴とする）。
言うまでもなく、範囲が0で始まる元素、または組成範囲が（％Element<XX.X）未満と表現される元素は任意であり、一般的な状況でそのような元素が含まれないことを意味する。例えば、組成範囲が、%Cu=0‐30%で、重量%Fe<30重量%である場合、%Feと％Cuの両方が存在しないの実施形態の場合と、意図的に添加されていない実施形態の場合が多い（そのため、この規準組成は0％またはその元素が存在しないことを表す。ただし、これらは、スクラップの純度、または合金化元素、溶解レシピエントの汚染、および合金の製造中の他の可能な汚染源に応じて、微量元素として存在可能である。）一方のみが存在しない、もしくは望ましくないが、もう一方はそうではない実施形態も多いだろう。％Feおよび％Cuで例示されたものは、他のどの元素にも応用可能である。
本明細書で表される規準組成は、より高い体積分率を有する粒子または合金の一般的な最終組成を指し得る。セラミック強化材（特に粒子、繊維、ウィスカーなど）、グラフェン、ナノチューブ（多くの場合カーボンナノチューブ）、繊維（SiC、SiN、炭素、アラミド、玄武岩、ガラスなど）などの不混和性粒子の存在下では、これらは規準組成には含まれない。高拡散率または低融点粒子が使用される態様および実施形態では、いくつかの考慮に値する実施形態についてはこの組成範囲内で選択することもでき得るが、本明細で後述するように、そうでない場合も多い。本明細で後述するように、一部のコンポーネントは、成形された有機部分と無機部分を含む素材を使用して製造される。ある実施形態では、次の段落で説明する潜在的な制限がある上記の組成は、素材の無機部分に含まれる金属相の全体的な一般組成を指す。次の段落で説明する潜在的な制限がある上記の組成は、素材の無機部分に含まれるすべての金属相の全体的な一般組成を指す。重量比％Mg>12％、％Mg>22％、および％Mg>62％である実施形態である場合もある。別の実施形態では、次の段落で説明する潜在的な制限がある上記の組成物は、ポリマー（素材の有機部分がポリマーを含む）を金属相で満たした瞬間に最高の体積分率を持つ金属相の粒子を指す。ある実施形態では、次の段落で説明する潜在的な制限がある上記の組成物は、主に素材の有機部分を異なる粒子と強化材で満たした瞬間に最も高い体積分率を持つ金属粒子を指す。
特に明記されていない限り、微量元素はいくつかの元素を指す。ただし、文脈が特に明らかでない場合、H、He、Xe、F、Ne、Na、P、S、Cl、Ar、K、Br、Kr、Sr、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、I、Ba、Pm、Eu、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Po、At、Rn、Fr、Ra、Ac、Pa、U、Np、Pu、Am、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、Md、No、Lr、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mtを含むがこれに限定されない。一部のアプリケーションでは、微量元素の含有量を、重量比1.8％未満、0.8％未満、0.1％未満、さらには0.03％未満に単独または組成の上で制限することが重要だと発見した。ある実施形態では、望ましくない不純物として存在する元素は微量元素である。
微量元素は、合金の生産コストを削減するなど、合金に特定の機能を実現するために意図的に追加される場合がある。または、その存在は意図的ではなく、主に合金の製造に使用される合金元素とスクラップの不純物の存在に関連している可能性がある。
微量元素の存在は、マグネシウム基合金の全体的な特性にとって有害であるアプリケーションがある。また違う実施形態では、すべての微量元素の合計含有量は、重量比2.0％未満、1.4％未満、0.8％未満、0.2％未満、0.1％未満、さらには0.06％未満であることが望ましい。マグネシウム合金中に微量元素存在しないことが望ましい、あるアプリケーションに対する実施形態も存在する（本明細では、マグネシウムが合金の主要な合金元素ではない場合でも、通常マグネシウム合金と呼ぶ）。
アプリケーションによっては、アルカリまたはハロゲン元素の存在が機械的特性に悪影響を与える場合がある。別の実施形態では、％F、％Cl、％Br、または％Atの含有量は、個別にまたは合計で、210重量ppm未満、140重量ppm未満、110重量ppm未満、90重量ppm未満、40重量ppm未満、または不在が好ましい。別の実施形態では、％Na、％K、％Rb、または％Csの含有量は、個別にまたは合計で、180重量ppm未満、74重量ppm未満、36重量ppm未満、12重量ppm未満、8重量ppm未満、2.8重量ppm未満、0.7重量ppm未満、0.4重量ppm未満、0.009重量ppm未満、0.001重量ppm未満、または不在が好ましい。
マグネシウム合金は、マグネシウム（％Mg）含有量が多いことでメリットが得られるが、機械的特性のバランスをとるため、マグネシウムが合金の主要成分であるとは限らない。別の実施形態では、％Ｍｇは、１２重量％超、２１重量％超、３３重量％超、４２重量％超、５２重量％超、６９重量％超、７８重量％超、さらには８７重量％超であることが推奨される。％Mgの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。％Mgの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、％Mgが94重量％未満、88重量％未満、79重量％未満、68重量％未満、48重量％未満、41重量％未満、38重量％未満、24重量％未満、さらには18重量％未満であることが推奨される。
マグネシウム合金は高いリチウム（％Li）含有量からメリットを受けられるアプリケーションもある。％Liは、合金の一部の機械的特性の改良に役立つ実施形態もある。特に、他の合金元素と適切に組み合わせた場合、驚くべきことに、％Liは（弾性率*破断時の延長/密度）の比の増加に寄与する。さらに驚くことに、これは弾性率および破断時の延長の同時増加である。後述するが、これは最終的にその態様が適切に実装されたかどうかを決定する要因となる。％Liが合金の主要な元素になる可能性をもつ実施形態もある。そのため、その合金は、最終的には、マグネシウム合金またはマグネシウムリチウム合金ではなく、リチウム合金と厳密に見なされるべきとも考えられる。後述するが、通常、10重量％を超える％Liの含有量は、成形性を高めるため、合金を少なくとも部分的に立方体にするためにのみ使用される。このため、粉末冶金工順がニアネットシェイプであるがゆえに、原則としてこのような高い％Li含有量の粉末を製造することは意味がない。しかし、後述するが、驚くべきことに、％Liの含有量が高い粒子状のマグネシウム合金を製造することは完全に理にかなっている実施形態もある。別の実施形態では、％Liは、0.6重量％超、1.2重量％超、2.3重量％超、4.2重量％超、5.2重量％超、6.9重量％超、7.8重量％超、さらには8.7重量％超であることが推奨される。前述の特性をさらに強調するためのいくつかの実施形態、および腐食をさらに最小限に抑えるために特別な注意が払われるいくつかのアプリケーションでは、より高い％Li含有量が推奨される。別の実施形態では、％Liは、9.6重量％超、10.2重量％超、11.2重量％超、12.2重量％超、14.2重量％超、16重量％超、18重量％超、さらには26重量％超であることが推奨される。すでに述べたように、％Liは合金の過半数元素であり得る実施形態もある。別の実施形態では、％Liは、３６重量％超、４２重量％超、５２重量％超、さらには６２重量％超であることが推奨される。％Liの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。％Liの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、％Liは、44重量％未満、18重量％未満、14.8重量％未満、11.9重量％未満、9.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.8重量％未満、さらには0.9重量％未満であることが推奨される。ある実施形態において、％Ｌｉが6.9重量%〜25.1重量％であるときに合金の特性を最適化させる実施形態では、％Ｃａ、％Ｚｒ、％Ａｌ、または％Ｚｎの少なくとも１つが合金に存在することが推奨されることを発見した。ある別の実施形態において、％Ｌｉが4.9重量%〜16.1重量％であるときの合金の機械的特性を最適化させる実施形態では、％Ａｌ、％Ｚｒ、％Ｚｎまたは％Ｃａの少なくとも１つが合金に存在することが推奨されることを発見した。いくつかの実施形態において、%Liが5.1重量%未満である場合、合金の機械的特性を最適化させる実施形態では、％Ｃａまたは％Ｚｒの少なくとも１つが合金に存在することが推奨される。％Liが10.4重量%〜16.1重量％であるときの合金の機械的特性を最適化させる実施形態では、％Ｚｒ、％Ｚｎまたは％Ｃａの少なくとも１つが合金に存在することが推奨されることを発見した。いくつかの実施形態では、％Ｌｉが1.9重量%〜20.1重量％であるときの合金の機械的特性を最適化させる実施形態では、％Ａｌまたは％Ｚｒの少なくとも１つが合金に存在する、または％ＲＥＥが６００重量ppm超であることがことが推奨される。ある実施形態において、％Ｌｉが12.1重量％未満であるときの合金の機械的特性を最適化させる実施形態では、％Ａｌ、％Ｚｒまたは％Ｃａの少なくとも１つが組成中に存在することが推奨される。ある実施形態において、％Ｌｉが7.1重量％未満であるときの合金の機械的特性を最適化させる実施形態では、％Caまたは％Zrの少なくとも１つが組成中に存在することが推奨される。％Ｌｉが10.1重量％未満であるときの合金の機械的特性の最適な妥協点が求められる実施形態では、％Ca、％Zr、％Al、％Zn、または％REEの少なくとも1つが合金に存在することが推奨される。また、他のアプリケーションでは、％Liが55.6重量％未満であるとき、別々の実施形態における合金の組成要素として％Yまたは％Scの少なくとも1つが含有され、個別または合計で0.006重量％超、0.01重量％を超、0.3重量%を超、さらには1.1重量％を超であることが推奨されることを発見した。％Liが30.6重量％未満である場合の機械的特性に関連する実施形態において、％Y、％Scまたは％Zrの少なくとも1つが合金に存在することが推奨される。また別の実施形態では、それらが個別または合計で、0.08重量％超、0.6重量％超、さらには1.1重量％超であることが推奨される。別の実施形態では、％Ｌｉが26.6重量％未満である場合、％Ｙ、％Ｓｃまたは％Ｚｒの上記の値が好ましい。％Liが26.6重量％未満である場合の機械的特性に関連する実施形態において、％Ｃａ、％Ｙまたは％Ｓｃの少なくとも1つが合金に存在することが推奨される。また別の実施形態では、それらが個別または合計で、0.01重量％超、0.1重量％超、0.6重量％超、さらには1.2重量％超であることが推奨される。
希土類元素（％REE）は、周期表の中17個の化学元素、15個のランタニド、およびスカンジウムとイットリウムのセットを指す。ある実施形態では、合金に%REEが含まれることが推奨されることを発見した。別の実施形態では、600重量ppm超、0.01重量%超、さらには0.1重量%超であることが推奨される。他の実施形態では、％Liが5.1重量％未満であるとき、合金に%REEが含まれることが推奨される。％Liが30.6重量％未満である、または％Liが26.6重量％未満であるとき、合金に%REEが含まれることが推奨される。別の実施形態において、少なくとも10重量ppm、少なくとも100重量ppm、少なくとも0.01重量％、少なくとも0.16重量％、さらには少なくとも0.6重量％であることが推奨される。機械的特性を改善するために、％REEの中の％Ce、％La、％Yの少なくとも1つが存在することが望まれる実施形態があることを発見した。機械的特性を改善するために、％REEの中の%Ndまたは%Gdの少なくとも1つが存在することが望まれる実施形態があることを発見した。％Liが6.9％〜25.1％である場合の実施形態において、機械的特性を向上させるために、少なくとも％REEのうちの一つが合金に存在することが推奨される。ある実施形態では、％REEのうちの％Gd、％Nd、または％Yの少なくとも1つがに含まれる。別の実施形態では、％REEのうちの少なくとも％Gd、もしくは少なくとも％Y、または少なくとも％Ndが含まれる。
マグネシウム合金が高いアルミニウム（％Al）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。実施形態によっては、％Alは合金の費用効果を高めるのに役立つ。また、実施形態によっては、％Alは合金の機械的特性を高めるのに役立つ。ある実施形態、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、％Alは耐クリープ性の向上に貢献する。ある実施形態、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、％Alは耐食性の向上に貢献する。％Alは他の合金元素について述べた多くの特性について、三次元素として貢献する可能性がある。ある実施形態においては、％Alは合金の主要な元素になる。これにより、その合金は、最終的には、アルミニウム合金またはアルミニウムリチウム合金と厳密に見なされるべきとも考えられる。別の実施形態では、％Alは、0.06重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらには10.1重量％超であることが推奨される。前述の特性をさらに強調するためのいくつかの実施形態では、より高い％Al含有量が推奨される。別の実施形態では、％Alは、11.2重量％超、12.2重量％超、14.2重量％超、15.2重量％超、16重量％超、18重量％超、さらに26重量％超であることが推奨される。前述の通り、実施形態によっては％Alは合金の主要な元素になり得る。別の実施形態では、３６重量％超、４２重量％超、さらには５２重量％超であることが推奨される。％Alの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。％Alの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、％Alは、44重量％未満、18重量％未満、14.8重量％未満、11.9重量％未満、9.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。％Alが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いランタン（%La）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。％Laは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。このため、一般にあまり意味をなさない粒子形態の％Laを含む合金は、ある実施形態において意味をなす。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された％Laの割合が高いものである場合、同じ組成のバルク合金の場合よりも固溶体で見つけることが可能であることを発見した。これは多くのアプリケーションにとって大きな障害になるが、マグネシウム合金の一部のアプリケーションにとっても非常に有効である。％Laを含むマグネシウム基合金は、粒子の形で製造される。別の実施形態では、室温(23℃かつ1atm)での合金中の％Laの平衡固溶度よりも固溶体中の5重量％以上多くの％Laを含む（例えば、マグネシウム合金の室温、23℃、および1atmの％Laでの最大平衡固溶度が0.01重量％の場合、粒子形態の合金は固溶体で少なくとも0.0105重量％の％Laを持ちます）。もしくは、12重量％以上、26重量％以上、36重量％以上、56重量％以上、116重量％以上、216重量％以上含む（固溶体中の合金元素のより高い値を達成するための粒子形態の合金を適切に製造する方法は、本明細中に記載する）。一部の合金において、定数項で固溶体の％Laを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の％Laの含有量は、0.001重量％以上、0.006重量％以上、0.015重量％以上、さらには0.03重量％以上である。％Laがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、％Laは機械的抵抗の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、％Laは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。％Laは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、％Laは％Liに好影響を与える。別の実施形態において、％Laは、0.06重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらに10.1重量％超含む。前述の特性をさらに強調するための異なる実施形態では、さらに高い％La含有量が推奨される。別の実施形態において、％Laは、11.2重量％超、12.2重量％超、さらに13.2重量％超含む。％Laの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。％Laの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、％Laが11.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、6.9重量％未満、5.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。また、％Laが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いスカンジウム（%Sc）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Scは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。このため、一般にあまり意味をなさない粒子形態の%Scを含む合金は、ある実施形態において意味をなす。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Scの割合が高いものである場合、同じ組成のバルク合金の場合よりも固溶体で見つけることが可能であることを発見した。これは多くのアプリケーションにとって大きな障害になるが、マグネシウム合金の一部のアプリケーションにとっても非常に有効である。%Scを含むマグネシウム基合金は、粒子の形で製造される。別の実施形態では、室温、23℃かつ1atm、での合金中の%Scの平衡固溶度よりも固溶体中の5重量％以上多くの%Scを含むもしくは、12重量％以上、26重量％以上、56重量％以上、116重量％以上、216重量％以上含む。一部の合金において、定数項で固溶体の%Scを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Scの含有量は、12.2重量％以上、12.6重量％以上、14.4重量％以上、さらには17.5重量％以上である。%Scがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Scは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Scは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Scは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Scは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、％Scは％Liに好影響を与える。別の実施形態において、%Scは、0.06重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらに10.1重量％超含む。前述の特性をさらに強調するための異なる実施形態では、さらに高い%Sc含有量が推奨される。別の実施形態において、%Scは、11.2重量％超、12.2重量％超、13.2重量％超、15.2重量％超、さらに17.2重量％超含む。%Scの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。%Scの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。非常に考慮に値する機械的特性に達する可能性がある場合の％Scの使用は、他の多くの高コスト合金元素の一例となる（実施形態によっては、これは以下の例に従って高コストとみなされる：>23$/Kg、>102$/Kg、>252$/Kg、>520$/Kg、さらに>1020$/Kg）。しかし、このコストは、求められるアプリケーションに必要な量を使用するために経済的な観点から、考慮する必要がある。別の実施形態では、％Scが14.8重量％未満、11.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、6.9重量％未満、5.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。また、％Scが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いランタンおよびスカンジウム（%La+%Sc）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%La+%Scは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。このため、一般にあまり意味をなさない粒子形態の%La+%Scを含む合金は、ある実施形態において意味をなす。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%La+%Scの割合が高いものである場合、同じ組成のバルク合金の場合よりも固溶体で見つけることが可能であることを発見した。％La+％Scは、いくつかの機械的特性の改善に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、％La+％Scは耐クリープ性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、％La+％Scは耐食性の向上に貢献する。%La+%Scは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%La+%Scは％Liに好影響を与える。別の実施形態において、%La+%Scは、0.06重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらに10.1重量％超含む。前述の特性をさらに強調するための異なる実施形態では、さらに高い%La+%Sc含有量が推奨される。別の実施形態において、%La+%Scは、11.2重量％超、16.2重量％超、21.2重量％超、25.2重量％超、さらに31.2重量％超含む。%La+%Scの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。%La+%Scの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、%La+%Scが28.8重量％未満、18.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、6.9重量％未満、5.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。また、%La+%Scが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いカルシウム（%Ca）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。ある実施形態では、%Caは機械的特性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、%Caは耐クリープ性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、%Caは耐食性の向上に貢献する。%Caは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Caは％Liに好影響を与える。別の実施形態において、%Caは、0.06重量％超、0.1重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらに10.1重量％超含む。前述の特性をさらに強調するための異なる実施形態では、さらに高い%Ca含有量が推奨される。別の実施形態において、%Caは、11.2重量％超、12.2重量％超、さらに13.2重量％超含む。%Caの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。%Caの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、%Caが11.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、6.9重量％未満、5.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。いくつかの実施形態では、％Ｃａ、％Ｚｒ、％Ａｌまたは％Ｚｎのうちの少なくとも１つの合金中の存在が機械的特性の向上のため推奨されることを発見した。％Liが56.6％重量未満ある場合、別の実施形態において、%Caの存在が、0.01重量％超、0.2重量％超、さらに0.9重量％超であることが推奨される。％Liが30.6重量％未満である場合、%Caの存在が、100重量ppm超、0.16重量％超、さらに0.8重量％超であることが推奨される。また、%Caが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いベリリウム（%Be）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Beは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。このため、一般にあまり意味をなさない粒子形態の%Beを含む合金は、ある実施形態において意味をなす。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Beの割合が高いものである場合、同じ組成のバルク合金の場合よりも固溶体で見つけることが可能であることを発見した。これは多くのアプリケーションにとって大きな障害になるが、マグネシウム合金の一部のアプリケーションにとっても非常に有効である。%Beを含むマグネシウム基合金は、粒子の形で製造される。別の実施形態では、室温、23℃かつ1atm、での合金中の%Beの平衡固溶度よりも固溶体中の5重量％以上多くの%Beを含むもしくは、12重量％以上、26重量％以上、56重量％以上、116重量％以上、216重量％以上含む。一部の合金において、定数項で固溶体の%Beを制御する方が適切なアプリケーションもある。%Beがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Scは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Beは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Beは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Beは％Liに好影響を与える。別の実施形態において、%Beは、0.06重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらに10.1重量％超含む。前述の特性をさらに強調するための異なる実施形態では、さらに高い%Be含有量が推奨される。別の実施形態において、%Beは、11.2重量％超、12.2重量％超、さらに13.2重量％超含む。%Beの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。%Beの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、%Beが11.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、6.9重量％未満、5.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。また、%Beが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いイットリウム（%Y）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Yがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Yは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Yは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Yは％Liに好影響を与える。別の実施形態において、%Yは、0.06重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらに10.1重量％超含む。前述の特性をさらに強調するための異なる実施形態では、さらに高い%Y含有量が推奨される。別の実施形態において、%Yは、11.2重量％超、16.2重量％超、21.2重量％超、さらに25.2重量％超含む。%Yの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。%Yの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、%Yが28.8重量％未満、18.8重量％未満、14.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、6.9重量％未満、5.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。％Yを含む粒子状のマグネシウム合金を製造する場合、粒子が金属粉末であり、適切に製造された場合、高い割合の％Yを同じ組成のバルク合金の場合よりも固溶体で見つけることが可能であることを発見した。これは多くのアプリケーションにとって大きな障害になるが、マグネシウム合金の一部のアプリケーションにとっても非常に有効である。%Yを含むマグネシウム基合金は、粒子の形で製造される。別の実施形態では、室温、23℃かつ1atm、での合金中の%Yの平衡固溶度よりも固溶体中の5重量％以上多くの%Yを含むもしくは、12重量％以上、26重量％以上、56重量％以上、116重量％以上、216重量％以上含む。一部の合金において、定数項で固溶体の%Yを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Yの含有量は、1.8重量％以上、2.1重量％以上、2.6重量％以上、3.2重量％以上4.6重量％以上、6.1重量％以上、さらには8.1重量％以上である。また、%Yが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いランタン、カルシウム、ベリリウム、イットリウム、スカンジウム（%Y+%Ca+%Be+%La+%Sc）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Y+%Ca+%Be+%La+%Scは、合金の強化を容易にするのに役立つ。ある実施形態では、%Y+%Ca+%Be+%La+%Scは機械的特性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、%Y+%Ca+%Be+%La+%Scは耐クリープ性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、%Y+%Ca+%Be+%La+%Scは耐食性の向上に貢献する。%Y+%Ca+%Be+%La+%Scは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Y+%Ca+%Be+%La+%Scの総量が％Liに好影響を与える。別の実施形態において、%Y+%Ca+%Be+%La+%Scは、0.06重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらに10.1重量％超含む。前述の特性をさらに強調するための異なる実施形態では、さらに高い%Y+%Ca+%Be+%La+%Sc含有量が推奨される。別の実施形態において、%Y+%Ca+%Be+%La+%Scは、11.2重量％超、16.2重量％超、21.2重量％超、25.2重量％超、さらに31.2重量％超含む。%Y+%Ca+%Be+%La+%Scの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。%Y+%Ca+%Be+%La+%Scの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、%Y+%Ca+%Be+%La+%Scが28.8重量％未満、18.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、6.9重量％未満、5.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。また、%Y+%Ca+%Be+%La+%Scが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いイッテルビウム（%Yb）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Ybは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Ybの割合が高いものである場合、%Ybにおける場合でも適応可能な%Sc場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、定数項で固溶体の%Ybを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Ybの含有量は、0.01重量％以上、0.1重量％以上、0.4重量％以上、1.1重量％以上、1.6重量％以上、2.1重量％以上、さらには3.1重量％以上である。%Ybがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Ybは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Ybは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Ybは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Ybは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Ybは％Liに好影響を与える。上記で開示された％Beの重量パーセントは、％Yb含有量にも適用できる。また、また、%Ybが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いジスプロシウム（%Dy）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Dyは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Dyの割合が高いものである場合、%Dyにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、定数項で固溶体の%Dyを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Dyの含有量は、5.6重量％以上、6.6重量％以上、8.6重量％以上、12.6重量％以上、16重量％以上、さらには22重量％以上である。%Dyがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Dyは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Dyは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、%Dyは耐食性の向上に貢献する場合もある。%Dyは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Dyは％Liに好影響を与える。上記で開示された%Laの重量パーセントは、%Dy含有量にも適用できる。また、また、%Dyが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いトリウム（%Th）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Thは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Thの割合が高いものである場合、%Thにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、定数項で固溶体の%Thを制御する方が適切なアプリケーションもある。%Thがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Thは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Thは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、%Thは耐食性の向上に貢献する場合もある。%Thは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Thは％Liに好影響を与える。上記で開示された%Laの重量パーセントは、%Th含有量にも適用できる。また、また、%Thが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いイッテルビウム、ジスプロシウムおよびトリウム（%Yb+%Dy+%Th）の合計含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Yb+%Dy+%Thは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。このため、一般にあまり意味をなさない粒子形態の%Yb+%Dy+%Thを含む合金は、ある実施形態において意味をなす。ある実施形態では、%Yb+%Dy+%Thは機械的特性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、%Yb+%Dy+%Thは耐クリープ性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、%Yb+%Dy+%Thは耐食性の向上に貢献する。%Yb+%Dy+%Thは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Yb+%Dy+%Thの総量が％Liに好影響を与える。別の実施形態において、%Yb+%Dy+%Thは、0.06重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらに10.1重量％超含む。前述の特性をさらに強調するための異なる実施形態では、さらに高い%Yb+%Dy+%Th含有量が推奨される。別の実施形態において、%Yb+%Dy+%Thは、11.2重量％超、16.2重量％超、21.2重量％超、25.2重量％超、さらに31.2重量％超含む。%Yb+%Dy+%Thの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。%Yb+%Dy+%Thの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、%Yb+%Dy+%Thが28.8重量％未満、18.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、6.9重量％未満、5.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。また、%Yb+%Dy+%Thが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いイッテルビウム、ベリリウム、ジスプロシウムおよびトリウム（%Yb+%Be+%Dy+%Th）の合計含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Yb+%Be+%Dy+%Thは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。このため、一般にあまり意味をなさない粒子形態の%Yb+%Be+%Dy+%Thを含む合金は、ある実施形態において意味をなす。ある実施形態では、%Yb+%Be+%Dy+%Thは機械的特性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、%Yb+%Be+%Dy+%Thは耐クリープ性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、%Yb+%Be+%Dy+%Thは耐食性の向上に貢献する。%Yb+%Be+%Dy+%Thは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Yb+%Be+%Dy+%Thの総量が％Liに好影響を与える。別の実施形態において、%Yb+%Be+%Dy+%Thは、0.06重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらに10.1重量％超含む。前述の特性をさらに強調するための異なる実施形態では、さらに高い%Yb+%Be+%Dy+%Th含有量が推奨される。別の実施形態において、%Yb+%Be+%Dy+%Thは、11.2重量％超、16.2重量％超、21.2重量％超、25.2重量％超、さらに31.2重量％超含む。%Yb+%Be+%Dy+%Thの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。%Yb+%Be+%Dy+%Thの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、%Yb+%Be+%Dy+%Thが28.8重量％未満、18.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、6.9重量％未満、5.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。また、%Yb+%Be+%Dy+%Thが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いイッテルビウム、ベリリウム、ジスプロシウム、カルシウム、イットリウム、ランタン、スカンジウムおよびトリウム（%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Sc）の合計含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scは、合金の強化を容易にするのに役立つ。ある実施形態では、%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scは機械的特性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scは耐クリープ性の向上に貢献する。ある実施形態では、特に他の合金に含まれる元素と適切に組成された場合、%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scは耐食性の向上に貢献する。%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scの総量が％Liに好影響を与える。別の実施形態において、%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scは、0.06重量％超、0.6重量％超、1.2重量％超、2.2重量％超、3.2重量％超、5.3重量％超、7.8重量％超、さらに10.1重量％超含む。前述の特性をさらに強調するための異なる実施形態では、さらに高い%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Sc含有量が推奨される。別の実施形態において、%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scは、11.2重量％超、16.2重量％超、21.2重量％超、25.2重量％超、さらに31.2重量％超含む。%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scが28.8重量％未満、18.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、6.9重量％未満、5.8重量％未満、4.1重量％未満、2.8重量％未満、1.2重量％未満、さらには0.8重量％未満であることが推奨される。また、%Yb+%Be+%Dy+%Th+%Ca+%Y+%La+%Scが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いガドリニウム（%Gd）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Gdは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Gdの割合が高いものである場合、%Gdにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、定数項で固溶体の%Gdを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Gdの含有量は、0.01重量％以上、0.05重量％以上、0.1重量％以上、1.1重量％以上、3.1重量％以上、5.1重量％以上、10.5重量％以上、さらには14重量％以上である。%Gdがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Gdは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Gdは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Gdは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Gdは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Gdは％Liに好影響を与える。上記で開示された％Scの重量パーセントは、%Gd含有量にも適用できる。また、%Gdが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いネオジム（%Nd）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Ndは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Ndの割合が高いものである場合、%Ndにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、定数項で固溶体の%Ndを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Ndの含有量は、0.001重量％以上、0.01重量％以上、0.055重量％以上、0.12重量％以上、0.22重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、さらには2.1重量％以上である。%Ndがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Ndは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Ndは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Ndは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Ndは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Ndは％Liに好影響を与える。上記で開示された％Scの重量パーセントは、%Nd含有量にも適用できる。また、%Ndが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いサマリウム（%Sm）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Smは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Smの割合が高いものである場合、%Smにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、定数項で固溶体の%Smを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Smの含有量は、0.001重量％以上、0.01重量％以上、0.055重量％以上、0.12重量％以上、0.22重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、さらには2.1重量％以上である。%Smがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Smは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Smは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Smは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Smは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Smは％Liに好影響を与える。上記で開示された％Laの重量パーセントは、%Sm含有量にも適用できる。また、%Smが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いプラセオジム（%Pr）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Prは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Prの割合が高いものである場合、%Prにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、定数項で固溶体の%Prを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Prの含有量は、0.001重量％以上、0.005重量％以上、0.01重量％以上、0.055重量％以上、0.12重量％以上、0.22重量％以上、0.42重量％以上、さらには0.6重量％以上である。%Prがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Prは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Prは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Prは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Prは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Prは％Liに好影響を与える。上記で開示された％Laの重量パーセントは、%Pr含有量にも適用できる。また、%Prが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いホルミウム（%Ho）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Hoは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Hoの割合が高いものである場合、%Hoにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、定数項で固溶体の%Hoを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Hoの含有量は、10.6重量％以上、12.2重量％以上、14重量％以上、16重量％以上、18重量％以上、20.5重量％以上、21.1重量％以上、さらには22.1重量％以上である。%Hoがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Hoは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Hoは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Hoは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Hoは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Hoは％Liに好影響を与える。上記で開示された％Laの重量パーセントは、%Ho含有量にも適用できる。また、%Hoが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いテルビウム（%Tb）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Tbは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Tbの割合が高いものである場合、%Tbにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、定数項で固溶体の%Tbを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Tbの含有量は、2.1重量％以上、2.6重量％以上、3.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、10.6重量％以上、11.1重量％以上、さらには13.1重量％以上である。%Tbがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Tbは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Tbは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Tbは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Tbは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Tbは％Liに好影響を与える。上記で開示された％Laの重量パーセントは、%Tb含有量にも適用できる。また、%Tbが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いツリウム（%Tm）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Tmは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Tmの割合が高いものである場合、%Tmにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、定数項で固溶体の%Tmを制御する方が適切なアプリケーションもある。別の実施形態では、粒子形態で製造された合金の固溶体中の%Tmの含有量は、10.6重量％以上、12.2重量％以上、14重量％以上、16重量％以上、18重量％以上、20.5重量％以上、21.1重量％以上、さらには22.1重量％以上である。%Tmがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Tmは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Tmは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Tmは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Tmは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Tmは％Liに好影響を与える。上記で開示された％Laの重量パーセントは、%Tm含有量にも適用できる。また、%Tmが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いエルビウム（%Er）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Erは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Erの割合が高いものである場合、%Erにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、％Erの内容にも応用可能な前述の％Hoで開示されたのと同じレベルで、定数項で固溶体の%Erを制御する方が適切なアプリケーションもある。%Erがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Erは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Erは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Erは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Erは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Erは％Liに好影響を与える。上記で開示された％Laの重量パーセントは、%Er含有量にも適用できる。また、%Erが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。
マグネシウム合金が高いルテチウム（%Lu）含有量のメリットを受けるアプリケーションがある。%Luは、合金の強化を容易にするのに役立つ。特に％Yを含む一部の合金の場合も同様であるがゆえに、この結果は驚くべきものである。事実、粒子が金属粉末であり、適切に製造された%Luの割合が高いものである場合、%Luにおける場合でも適応可能な%La場合で示した通り、より多くの固溶体で見つけることが可能であることを発見した。一部の合金において、%Luの内容にも応用可能な前述の％Hoで開示されたのと同じレベルで、定数項で固溶体の%Luを制御する方が適切なアプリケーションもある。%Luがいくつかの機械的特性の改善に貢献する実施形態もある。%Luは機械的抵抗の向上に貢献する実施形態もある。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Luは耐クリープ性の向上に貢献する。いくつかの実施形態において、特に他の合金元素と適切に組み合わせた場合、%Luは耐食性の向上に貢献するアプリケーションもある。%Luは他の合金元素について述べた多くの特性に、三次元素として貢献する可能性もある。ある実施形態では、%Luは％Liに好影響を与える。上記で開示された％Laの重量パーセントは、%Lu含有量にも適用できる。また、%Luが存在しないか、望ましくない不純物として存在する実施形態もある。ある実施形態では、ルテチウム（％Lu）は部分的または完全にユーロピウム（％Eu）に置換することが可能である。また、ある実施形態では、ルテチウム（％Lu）はプロメチウム（％Pr）で部分的または完全に置換可能である。
燃焼下における構造的耐性の最大化とコスト面を考えた場合、特定の合金元素間の関係が重要であるということを発見した。%Caと%Li間の関係を持たせることが重要である実施形態があるを発見した。また、%Ca、%Al、および%Li間の関係を持たせることが重要である実施形態があるを発見した。合金製造における別のアプリケーションでは、%Caを1.2重量%超、もしくは2.2重量%超、3.2重量%超、5.3重量%超、もしくは7.8重量%、超含有する。合金製造における別のアプリケーションでは、%Caを11.9重量％未満、9.8重量％未満、8.8重量％未満、さらには6.9重量％未満、含有する。これは%Liを2.3重量%超、もしくは4.2重量%超、5.2重量%超、6.9重量%超、7.8重量%超、10.2重量%超、11.2重量%超、12.2重量%超、14.2重量%超、16重量%超、18重量%超、もしくは26重量%超、含有する場合の別の実施形態においてある。また、別の機械的特性のバランスをとるための実施形態では、%Ca/(%Li+%Al)が0.15超、0.28超、0.56超、0.62超、0.66超、0.76超、さらに1.1超であることが推奨される（上式で％Ca、％Li、％Alは、カルシウム、リチウム、アルミニウムの原子量である）。また、別の実施形態では、%Ca/(%Li+%Al)が1.9未満、1.4未満、0.98未満、0.88未満、0.74未満、さらには0.68未満であることが推奨される。別の実施形態では、%Ca/%Liが0.07超、0.22超、0.52超、0.62超、0.66超、0.76超、さらには1.1超でなくてはならない。また別の実施形態では、%Ca/%Liが1.4未満、0.98未満、0.74未満、0.68未満、0.58未満、さらには0.48未満であることが推奨される。%Ndおよび%Gdの合計がゼロであってはならない（少なくとも1つ存在する必要があり、明らかに、前の段落で説明した一般的な割合が適用される）アプリケーションもあることが発見された。また、％Yが欠如してはならないアプリケーションもあることが発見された（本明細全体を通して適応されるが、前の段落における的確な割合の説明のように、特定の重量または原子パーセンテージが明記されていない場合、より一般的な形式で説明されているものが適用される。また、記載されている合金元素のすべての割合は、最終的には必須ではない。つまり、この実施形態では、％Yが存在する必要があるため、％Yなしで合金を使用することができないが、前述の実施形態では、％Scを含有させることが有効である場合もある。つまり、％Scが有効なアプリケーション向けに最適化された実施形態では％Scを含有するが、本実施形態では％Scが含有されていない実施形態も実現可能である）。%Zrが含有されていなくてはならない実施形態もあることを発見した。％Zrの含有が必要な機械的特性を達成するために有効である場合の実施形態もあり、その際の％Zrの含有量は別の実施形態において、0.06重量%超、0.1重量%超、0.31重量%超、もしくは0.41重量%超である。％Liが11.1重量％超である場合、機械的特性のバランスを取るため、％Zrの合金中の含有が推奨される。
マグネシウム合金中の亜鉛（％Zn）の含有が推奨されるアプリケーションもあるが、他のアプリケーションではむしろ不純物になることもあるということがわかっている。別の実施形態において、%Znの含有量が0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。逆に、％Znの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。別の実施形態では、12.8重量％未満、9.6重量％未満、9.4重量％未満、、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。求められる機械的特性を達成するために、別の実施形態では、%Znの含有量が0.04重量%超、0.18重量%超、0.36重量%超、もしくは0.43重量%超であることが推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
特定のアプリケーションにおいて、特に考慮に値するのは、％Ga、％Bi、％Rb、％Cd、％Cs、％Sn、％Pb、％Znまたは％Inを含む合金の使用である。その中でも、これらの低融点促進元素の使用である。この元素は、別の実施形態において、0.8重量%超、2.2重量%超、5.2重量%超、12重量%超、21重量%超、もしくは54重量%超の%Gaの含有とともに使用される。またある実施形態では、合金中の%Gaは32重量ppm超、0.0001重量%超、0.015重量%超、もしくは0.1重量%超である。求められるマグネシウム合金の特性によって、別の実施形態において、%Gaの含有量が30重量％未満、29重量％未満、22重量％未満、16重量％未満、9重量％未満、6.4重量％未満、4.1重量％未満、3.2重量％未満、2.4重量％未満、さらには1.2重量％未満であることが推奨されるアプリケーションもある。任意のアプリケーションにおける実施形態において、%Gaが何らかの理由で有害であるかまたは最適ではない場合もある。このようなアプリケーションの場合、マグネシウム合金には％Gaが含有されていないことが推奨される。一部のアプリケーションでは、％Gaの全体または一部を、％Ga+％Biについてこの明細で記載した量の％Biに置換可能であることがわかっている。一部のアプリケーションでは、全置換、すなわち％Gaの含有がないことが有効である。一部のアプリケーションでは、％Gaまたは％Biを、前述した量で％Cd、％Cs、％Sn、％Pb、％Zn、％Rbまたは％Inに部分的に置き換えることが考慮に値することがわかっている。アプリケーションによっては、上記の元素のどれかが欠如していることが考慮に値する場合もあるが、上記のような場合では%Ga+%Bi+%Cd+%Cs+%Sn+%Pb+%Zn+%Rb+%Inとして考えられる（つまり、この合計は与えられた値と一致していますが、特定の元素は含有せず、含有量の呼び値が0％である場合がある。これは、問題の元素が何らかの理由で有害であるか最適ではない特定のアプリケーションに有効である）。これらの元素は、必ずしも純粋な状態で組成される必要はない。問題の合金の融点が十分に低いことを考えると、これらの元素の合金の使用は経済的である場合が多い。
これらの元素を別個に組成するのではなく、これらを含む合金を直接使用した方が有効であるアプリケーションもある。主にこれらの元素で形成された粒子の使用が考慮に値するアプリケーションもある。このような場合、%Ga+%Bi+%Cd+%Cs+%Sn+%Pb+%Zn+%Rb+%Inの合計が、別の実施形態で、52重量%超、もしくは76重量%超、86重量%超、もしくは98重量%超である。コンポーネント内のこれらの元素の最終的な内容は、使用される体積分率に依存するが、上記の範囲内で可変であるアプリケーションもある。典型的な例は、％Snおよび％Ga合金を使用して低温で液相焼結を行い、他の粒子（通常、多数粒子）を含む可能性のある酸化膜を破壊する可能性が高い場合である。％Snおよび％Gaの含有量は、さまざまな後処理温度で必要な液相の体積含有量、およびこの合金の粒子の体積割合を制御するため、平衡状態図を参考に調整される。特定のアプリケーションでは、％Snまたは％Gaは、リストの他の元素によって部分的または完全に置換可能である（つまり、合金は％Snまたは％Gaを含まないこともあり得る）。これは、％Mgの場合など、このリストに含まれない他の元素の重要な含有の場合においても可能である。また、特定のアプリケーションにおける、求められる合金についての推奨される合金化元素についても可能である。
マンガン（％Mn）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、マンガンの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Mnが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％もしくは11重量％以上であることが推奨される。逆に、％Mnの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、12.8重量％未満、9.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
ジルコニウム（%Zr）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、の含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Zrが0.02重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、もしくは6.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Zrの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、7.8重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
ホウ素（%B）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、ホウ素の含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。また、%Bの含有が％Bの存在が合金の融点と機械的特性に影響を及ぼすことを発見した。これについて、別の実施形態において、%Bの含有量が12重量ｐｐｍ以上、37重量ｐｐｍ超、73重量ｐｐｍ以上、さらには130重量ｐｐｍ以上であることが推奨される。別の実施形態では、%Bが0.002重量％以上、0.01重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.3重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、2.2重量％以上、もしくは4.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Bの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、3.8重量％未満、2.8重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.18重量％未満、0.08重量％未満、0.02重量％未満、さらには0.002重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
％Al、％Zr、％Zn、％Cd、％Caの少なくとも1つの含有が機械的特性の改善に寄与し、別の実施形態におて、個別または合計で0.01重量%超、0.1重量%超、もしくは0.7重量%超含有することが推奨される。マグネシウム合金は、％Ca、％Zr、または％Alの少なくとも1つを含有し、別の実施形における濃度で、0.01重量%超、0.1重量%超、もしくは0.7重量%超含有することが推奨される。これは、個別または合計の数値である。別の実施形態で、合金は％Ｃａまたは％Ｚｒの少なくとも１つを含有し、別の実施形における濃度で、0.01重量%超、0.1重量%超、もしくは0.7重量%超含有することが推奨される。これは、個別または合計の数値である。
銅（%Cu）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、銅の含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Cuが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、11重量％以上、16.2重量％以上、もしくは21.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Cuの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、18.8重量％未満、14.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
タンタル（%Ta）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、タンタルの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Taが0.02重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、2.2重量％以上、もしくは4.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Taの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、3.8重量％未満、2.8重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.18重量％未満、0.08重量％未満、0.02重量％未満、さらには0.002重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
バナジウム（%V）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、バナジウムの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Vが0.02重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、もしくは6.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Vの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、7.8重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
窒素（%N）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、窒素の含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Nが0.002重量％以上、0.01重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.6重量％以上、もしくは1.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Nの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、3.8重量％未満、2.8重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.18重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
ケイ素（%Si）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、ケイ素の含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Siが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、さらに11重量％以上であることが推奨される。逆に、%Siの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、12.8重量％未満、9.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
鉄（%Fe）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、鉄の含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Feが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、11重量％以上、16.2重量％以上、もしくは21.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Feの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、18.8重量％未満、14.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
ニッケル（%Ni）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、ニッケルの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Niが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、11重量％以上、16.2重量％以上、21.2重量％以上、もしくは31.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Niの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、28.8重量％未満、18.8重量％未満、14.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
クロム（%Cr）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、クロムの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Crが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、さらに11重量％以上であることが推奨される。逆に、%Crの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、12.8重量％未満、9.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
チタン（%Ti）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、チタンの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Tiが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、11重量％以上、さらに16.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Tiの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、18.8重量％未満、14.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
ニオブ（%Nb）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、ニオブの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Nbが0.02重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、もしくは6.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Nbの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、7.8重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
コバルト（%Co）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、コバルトの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Coが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、11重量％以上、16.2重量％以上、もしくは21.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Coの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、18.8重量％未満、14.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
モリブデン（%Mo）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、モリブデンの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Moが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、さらに11重量％以上であることが推奨される。逆に、%Moの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、12.8重量％未満、9.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
タングステン（%W）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、タングステンの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Wが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、11重量％以上、16.2重量％以上、21.2重量％以上、もしくは31.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Wの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、18.8重量％未満、14.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
ハフニウム（%Hf）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、ハフニウムの含有が求められるマグネシウム合金のアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Hfが0.02重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、2.2重量％以上、もしくは4.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Hfの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、3.8重量％未満、2.8重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.18重量％未満、0.08重量％未満、0.02重量％未満、さらには0.002重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
ゲルマニウム（%Ge）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、ゲルマニウムの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Geが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、11重量％以上、さらに16.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Geの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、18.8重量％未満、14.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
セリウム（%Ce）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、セリウムの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Ceが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、さらに11重量％以上であることが推奨される。逆に、%Ceの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、12.8重量％未満、9.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
セレン（%Se）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、セレンの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Seが0.02重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、もしくは6.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Seの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、7.8重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
テルル（%Te）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、セレンの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Teが0.02重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、もしくは6.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Teの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、7.8重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
砒素（%As）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、砒素の含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Asが0.02重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、もしくは6.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Asの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。別の実施形態では、7.8重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
アンチモン（%Sb）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、アンチモンの含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Sbが0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、11重量％以上、さらに16.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Sbの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、18.8重量％未満、14.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
酸素（%O）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、酸素の含有が求められるアプリケーションもあることが発見された。%Oが0.002重量％以上、0.1重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、4.2重量％以上、6.2重量％以上、8.2重量％以上、さらに11重量％以上であることが推奨される。逆に、%Oの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、12.8重量％未満、9.6重量％未満、9.4重量％未満、6.3重量％未満、4.2重量％未満、2.3重量％未満、1.8重量％未満、0.2重量％未満、0.08重量％未満、さらには0.02重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
炭素（%C）は、不純物とみなされるアプリケーションもある一方、炭素の含有が求められるマグネシウム合金のアプリケーションもあることが発見された。機械的特性の改善のため、%Cが0.002重量％以上、0.01重量％以上、0.1重量％以上、0.26重量％以上、0.6重量％以上、1.2重量％以上、2.2重量％以上、もしくは4.2重量％以上であることが推奨される。逆に、%Cの含有が非常に有害であるアプリケーションもある。機械的特性のバランスを取るための別の実施形態では、3.8重量％未満、2.8重量％未満、1.8重量％未満、0.8重量％未満、0.48重量％未満、0.18重量％未満、0.08重量％未満、0.02重量％未満、さらには0.002重量％未満の含有が推奨される。明らかに、特定のアプリケーションにおける全ての任意的な元素に適応できるが、特定の元素の含有量の呼び値が0%であることが求められる場合がある。
合金の微細構造が重要である実施形態があるを発見した。マグネシウム合金の微細構造にはベータ相が含まれる実施形態がある。ある実施形態では、微細構造はベータ相とHPC（六方最密構造）で構成されいる。微細構造は主にベータ相である実施形態もある。合金の微細構造は52体積％以上のベータ相を含む。また、別のマグネシウム合金の実施形態においては、48体積％未満、37体積％未満、28体積％未満、16体積％未満、もしくは8体積％未満の相がHPC微細構造を含む。また、微細構造がベータ相である場合もある。
上記開示のマグネシウム合金は、軽量部品の製造に使用され得る。上記で開示されたマグネシウム合金の使用は、いくつかの実施形態では、高い耐環境性および燃焼に対する高い耐性を備えた構造部品を製造することが可能にすることを発見した。いくつかの実施形態では、本明細に開示されているマグネシウム合金は、燃焼下での高い構造抵抗によって特徴付けられる。
上記開示のマグネシウム合金の別の実施形態を以下に詳述する。ある一組の実施形態では、一組の実施形態では、すべての割合が重量比である以下の組成を有するマグネシウム合金を用いて、軽量構造を得ることが可能である。
%Mg>12%.
%Li:1.1‐29;            
%Ca+%Y+%Al=0.5‐24;            
%Be+%Sc=0‐2.5;                                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0‐2.5;                                    
%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐12;
%Ge+%Ce+%Fe+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐10;
%B+%N+%O+%C=0‐2.5;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐9;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐2.4;
%Nd+%Gd+%La=0‐9;              
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐9;
残りは％Mgおよび微量元素で構成される。
一実施形態では、軽量構造のために上記開示のマグネシウム合金を使用する場合、上記開示の組成は、素材の無機部分の全体的な組成を説明する。また、これは、異なる組成の際の異なる相または粉末が含有される場合も適応される。ある実施形態では、最終的に他の粉末と混合して粉末混合物を形成できる種類の粉末の組成のみを説明している。また、ある実施形態では、素材の相のみを記載する。機械的特性のバランスを取るための一部のアプリケーションでは、％Ca+％Y+％Alの合計が重要になる場合があり、異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Ca+%Y+%Alが0.5重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、11重量％以上、もしくは16重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、特性全体に悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Ca+%Y+%Alが44重量％以下、34重量％以下、24重量％以下、18重量％以下、14重量％以下、9重量％以下、もしくは4重量％以下であることが推奨される。
一部のアプリケーションでは、%Be+%Scの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るための異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Be+%Scが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Be+%Scが8重量％以下、4重量％以下、2.5重量％以下、1.9重量％以下、1.4重量％以下、0.9重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
一部のアプリケーションでは、%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nbの合計が重要になる場合があり、機械的特性の改善の異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nbが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nbが29重量％以下、19重量％以下、2重量％以下、9重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
異なる実施形態では、%Ge+%Ce+%Fe+%Pb+%V+%Mo+%W+%Taの合計が重要になる場合があり、異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Ge+%Ce+%Fe+%Pb+%V+%Mo+%W+%Taが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Ge+%Ce+%Fe+%Pb+%V+%Mo+%W+%Taが29重量％以下、19重量％以下、14重量％以下、10重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
いくつかのアプリケーションでは、%Zr+%Hf+%Tiの合計が重要になる場合があり、異なる実施形態においては異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Zr+%Hf+%Tiが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Zr+%Hf+%Tiが8重量％以下、4重量％以下、2.5重量％以下、1.9重量％以下、1.4重量％以下、0.9重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
いくつかのアプリケーションでは、%B+%N+%O+%Cの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るための異なる実施形態においては異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%B+%N+%O+%Cが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%B+%N+%O+%Cが8重量％以下、4重量％以下、2.5重量％以下、1.9重量％以下、1.4重量％以下、0.9重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
一部のアプリケーションでは、%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rbの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るためのの異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rbが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rbが29重量％以下、19重量％以下、14重量％以下、9重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
いくつかのアプリケーションでは、%Se+%Te+%As+%Sbの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るための異なる実施形態においては異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Se+%Te+%As+%Sbが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Se+%Te+%As+%Sbが8重量％以下、4重量％以下、2.4重量％以下、1.9重量％以下、1.4重量％以下、0.9重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Nd+%Gd+%Laの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るためのの異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Nd+%Gd+%Laが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Nd+%Gd+%Laが29重量％以下、19重量％以下、14重量％以下、9重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Thの合計が重要になる場合があり、異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Thが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Thが29重量％以下、19重量％以下、14重量％以下、9重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
上記開示のマグネシウム合金の別の実施形態を以下に詳述する。ある一組の実施形態では、一組の実施形態では、すべての割合が重量比である以下の組成を有するマグネシウム合金を用いて、軽量構造を得ることが可能である。
%Li:2.2‐29
%Ca+%Al=0‐14;          
%Nd+%Gd+%La+%Y+%Be+%Sc=2.1‐19;                               
%Zr+%Hf+%Ti=0‐3.5;                                    
%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐9;
%Ge+%Ce+%Fe+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐9;
%B+%N+%O+%C=0‐1.5;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐12;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐1.5;
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐14;
残りは％Mgおよび微量元素で構成される。
ある実施形態では、この組成は、素材の全体的な組成を説明する。また、これは、異なる組成の際の異なる相または粉末が含有される場合も適応される。ある実施形態では、最終的に他の粉末と混合してできる種類の粉末の組成のみを説明している。また、ある実施形態では、素材の相のみを記載する。
一部のアプリケーションでは、%Ca+%Alの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るためのの異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Ca+%Alが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Ca+%Alが29重量％以下、19重量％以下、14重量％以下、9重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
機械的特性のバランスを取るための一部のアプリケーションでは、%Nd+%Gd+%La+%Y+%Be+%Scの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るための異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Nd+%Gd+%La+%Y+%Be+%Scが0.5重量％以上、1.1重量％以上、2.1重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、11重量％以上、もしくは16重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Nd+%Gd+%La+%Y+%Be+%Scが44重量％以下、34重量％以下、24重量％以下、19重量％以下、14重量％以下、9重量％以下、もしくは4重量％以下であることが推奨される。
いくつかのアプリケーションでは、%Zr+%Hf+%Tiの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るための異なる実施形態においては異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Zr+%Hf+%Tiが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Zr+%Hf+%Tiが8重量％以下、3.5重量％以下、2.5重量％以下、1.9重量％以下、1.4重量％以下、0.9重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nbの合計が重要になる場合があり、異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nbが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nbが29重量％以下、19重量％以下、14重量％以下、9重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Ge+%Ce+%Fe+%Pb+%V+%Mo+%W+%Taの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るための異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Ge+%Ce+%Fe+%Pb+%V+%Mo+%W+%Taが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Ge+%Ce+%Fe+%Pb+%V+%Mo+%W+%Taが29重量％以下、19重量％以下、14重量％以下、9重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
いくつかのアプリケーションでは、%B+%N+%O+%Cの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るための異なる実施形態においては異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%B+%N+%O+%Cが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%B+%N+%O+%Cが8重量％以下、4重量％以下、2.5重量％以下、1.5重量％以下、0.9重量％以下、0.4重量％以下、もしくは0.09重量％以下であることが推奨される。
一部のアプリケーションでは、%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rbの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るため、異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rbが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rbが29重量％以下、19重量％以下、12重量％以下、9重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
いくつかのアプリケーションでは、%Se+%Te+%As+%Sbの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るための異なる実施形態においては異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Se+%Te+%As+%Sbが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Se+%Te+%As+%Sbが8重量％以下、4重量％以下、2.5重量％以下、1.5重量％以下、0.9重量％以下、0.4重量％以下、もしくは0.09重量％以下であることが推奨される。
機械的特性のバランスを取るための一部アプリケーションでは、%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Thの合計が重要になる場合があり、異なる実施形態では異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Thが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Thが29重量％以下、19重量％以下、14重量％以下、9重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Ca+%Al+%Tiの合計が重要になる場合があり、機械的特性のバランスを取るための異なるアプリケーションでは異なるレベルが推奨される。各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。別の実施形態では、%Ca+%Al+%Tiが0.05重量％以上、0.6重量％以上、1.1重量％以上、2.2重量％以上、5.2重量％以上、8.2重量％以上、もしくは11重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Ca+%Al+%Tiが29重量％以下、19重量％以下、14重量％以下、9重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。
一部のアプリケーションでは、特定のタイプの耐食性が必要であることが発見された。これは、％Fe、％Ni、％Cuのような特定の元素をマグネシウム合金が呼び値0％を含む、もしくはそれらを欠如した状態では不十分である。しかし、これらの微量元素としての含有量が十分に低いことを確認するために、特別な対策を講じる必要がある。意図的に％Cu、％Feまたは％Niを添加していないマグネシウム合金であっても、残念ながらこれらの元素の残留が認められる。これは多くのアプリケーションにとって問題にならないが、一部のアプリケーションでは、驚くほどの悪影響が出るため、それらの含有が過剰にならないようにするために費用のかかる対策を行う必要がある。一方で、過度のこれらの除去は、アプリケーションに対する合金の機能性が損なわれる可能性があるため注意しなければならない。ある実施形態では、％Feは、0.00001重量％から0.005重量％の間が推奨される。また、別の実施形態においては、％Feは0.19重量％未満、0.09重量％未満、0.009重量％未満、0.004重量％未満、0.0009重量％未満、さらには0.0004重量％未満であることが推奨される。別の実施形態においては、％Feは0.0000012重量%超、もしくは0.000006重量%超、0.00001重量%超、0.00006重量%超、0.00012重量%超、0.0012重量%超、もしくは0.012重量%超であることが推奨される。ある実施形態では、％Niは、0.00001重量％から0.005重量％の間が推奨される。ある実施形態では、%Niは、0.19重量％未満、0.09重量％未満、0.009重量％未満、0.004重量％未満、0.0009重量％未満、さらには0.0004重量％未満であることが推奨される。また、別の実施形態においては、%Niは0.0000012重量%超、もしくは0.000006重量%超、0.00001重量%超、0.00006重量%超、0.00012重量%超、0.0012重量%超、もしくは0.012重量%超であることが推奨される。ある実施形態では、%Cuは、0.00001重量％から0.005重量％の間が推奨される。ある実施形態では、%Cuは、0.19重量％未満、0.09重量％未満、0.009重量％未満、0.004重量％未満、0.0009重量％未満、さらには0.0004重量％未満であることが推奨される。また、別の実施形態においては、%Cuは0.0000012重量%超、もしくは0.000006重量%超、0.00001重量%超、0.00006重量%超、0.00012重量%超、0.0012重量%超、もしくは0.012重量%超であることが推奨される。ある実施形態では、%Fe+%Cu+%Niは、0.00001重量％から0.005重量％の間が推奨される。ある実施形態では、%Fe+%Cu+%Niは、0.19重量％未満、0.09重量％未満、0.009重量％未満、0.004重量％未満、0.0009重量％未満、さらには0.0004重量％未満であることが推奨される。また、別の実施形態においては、%Fe+%Cu+%Niは0.0000012重量%超、もしくは0.000006重量%超、0.00001重量%超、0.00006重量%超、0.00012重量%超、0.0012重量%超、もしくは0.012重量%超であることが推奨される。
上記開示のマグネシウム合金の別の実施形態を以下に詳述する。ある一組の実施形態では、一組の実施形態では、すべての割合が重量比である以下の組成を有するマグネシウム合金を用いて、軽量構造を得ることが可能である。
%Li:1.3‐16
%Ca+%Y+%Al=2.5‐19;            
%Be+%Sc:0‐0.5;                                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0‐1.5;                                    
%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐6;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐3;
%B+%N+%O+%C=0‐1.5;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐8;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐1.4;
%Nd+%Gd+%La=0‐4;              
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐3;
残りは％Mgおよび微量元素で構成される。
ある実施形態では、この組成は、素材の全体的な組成を説明する。また、これは、異なる組成の際の異なる相または粉末が含有される場合も適応される。ある実施形態では、最終的に他の粉末と混合してできる種類の粉末の組成のみを説明している。また、ある実施形態では、素材の相のみを記載する。
上記開示のマグネシウム合金の別の実施形態を以下に詳述する。ある一組の実施形態では、一組の実施形態では、すべての割合が重量比である以下の組成を有するマグネシウム合金を用いて、軽量構造を得ることが可能である。
%Li:4‐20
%Ca+%Y+%Al=2‐15;              
%Be+%Sc:0‐0.3;                                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0‐1.2;                                    
%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐5;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐2;
%B+%N+%O+%C=0‐1.1;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐6;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐1.1;
%Nd+%Gd+%La=0‐3;              
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐2.5;
残りは％Mgおよび微量元素で構成される。
ある実施形態では、この組成は、素材の全体的な組成を説明する。また、これは、異なる組成の際の異なる相または粉末が含有される場合も適応される。ある実施形態では、最終的に他の粉末と混合してできる種類の粉末の組成のみを説明している。また、ある実施形態では、素材の相のみを記載する。
上記開示のマグネシウム合金の別の実施形態を以下に詳述する。この場合の合金はアルミニウムリチウム合金とみなすことができる。ある一組の実施形態では、一組の実施形態では、すべての割合が重量比である以下の組成を有するマグネシウム合金を用いて、軽量構造を得ることが可能である。
%Li:2.3‐28
%Ca+%Y+%Mg+%Zn+%Cu=4.5‐25;            
%Be+%Sc:0‐0.5;                                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0‐1.5;                                    
%Ni+%Co+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐6;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐3;
%B+%N+%O+%C=0‐1.5;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐8;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐1.4;
%Nd+%Gd+%La=0‐4;              
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐3;
残りは%Alおよび微量元素で構成される。
ある実施形態では、この組成は、素材の全体的な組成を説明する。また、これは、異なる組成の際の異なる相または粉末が含有される場合も適応される。ある実施形態では、最終的に他の粉末と混合してできる種類の粉末の組成のみを説明している。また、ある実施形態では、素材の相のみを記載する。
上記開示のマグネシウム合金の別の実施形態を以下に詳述する。この場合の合金はアルミニウムリチウム合金とみなすことができる。ある一組の実施形態では、一組の実施形態では、すべての割合が重量比である以下の組成を有するマグネシウム合金を用いて、軽量構造を得ることが可能である。
%Li:5.5‐30
%Ca+%Y+%Mg+%Zn+%Cu=4.0‐28;            
%Be+%Sc:0‐0.3;                                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0‐1.2;                                    
%Ni+%Co+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐5;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐2;
%B+%N+%O+%C=0‐1.1;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐6;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐1.1;
%Nd+%Gd+%La=0‐3;              
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐2.5;
残りは%Alおよび微量元素で構成される。
ある実施形態では、この組成は、素材の全体的な組成を説明する。また、これは、異なる組成の際の異なる相または粉末が含有される場合も適応される。ある実施形態では、最終的に他の粉末と混合してできる種類の粉末の組成のみを説明している。また、ある実施形態では、素材の相のみを記載する。
上記のマグネシウム合金の任意の実施形態は、それぞれの特徴が適合する範囲で、本明細書に記載の任意の他の実施形態と任意の組み合わせで組み合わせることができる。
「未満」「超」「以上」「以下」「から」「まで」「少なくとも」「より大きい」「より小さい」などの用語の使用について、それらは列挙された数が含まれ、部分範囲に分割できる範囲を表す。
一実施形態は、金属部品または少なくとも部分的に金属部品を製造するためのマグネシウム合金の使用を指す。合金は粒子状での使用の実施形態もある。別の実施形態において、本明細に開示されている合金は、400マイクロメートル以下、190マイクロメートル以下、90マイクロメートル以下、40マイクロメートル以下、18マイクロメートル以下、8マイクロメートル以下、4マイクロメートル以下、0.9マイクロメートル以下、もしくは0.4マイクロメートル以下の粒径によって微細構造的に定義される。これらの数値はASTME112‐13による測定による。別の実施形態において、本明細に開示されている合金は、微細構造的に、立方体構造の少なくとも11体積％、少なくとも28体積％、少なくとも42体積％、少なくとも52体積％、少なくとも72体積％、少なくとも82体積％、もしくは少なくとも96体積％、と定義される。別の実施形態では、上記で開示された立方体構造の割合は重量による。別の実施形態では、本明細に開示されている合金は、強化相を持つことで微細構造的に定義される。強化相は、マトリックス強化相および他のすべての成分を考慮に入れた合金のマクロ硬度よりも硬度が高い粒子である。また、この強化相は、マトリックス、析出物、金属間化合物、第二相、さらにはラーベス相よりも硬度の高い粒子である。別の実施形態では、強化相の当量直径は少なくとも400マイクロメートル以下、190マイクロメートル以下、90マイクロメートル以下、40マイクロメートル以下、18マイクロメートル以下、8マイクロメートル以下、4マイクロメートル以下、1.9マイクロメートル以下、900nm以下、400nm以下、190nm以下、90nm以下である。本明細では、特に指定がない場合、当量直径は、同一幾何学的、光学的、電気的または空力的挙動を検査対象の球状粒子に付加するその粒子の直径である。
素材は、燃焼時の高い構造抵抗によって特徴付けられる実施形態もある。これは、このアプリケーションのすべての素材の種類に影響し、したがって、単独の金属合金にも影響を及ぼす。耐火性を備えた既存のマグネシウム合金は、特定の温度で純粋なマグネシウムよりも密度が高いという特徴がある。実際、マグネシウムの密度は20℃および1atmで1.74g/cm3であるのに対し、既存の改良された耐火性マグネシウム合金の密度はこの温度で1.8g/cm3を超える。これが唯一の可能な方法であると信じられていた。これは、耐火性は、反応性の低下による高温での耐酸化性の増加にのみ関連しており、反応性の低下は、マグネシウムの場合、純粋なマグネシウムに関して暗示的密度増加を有していたからである。本明細に開示されている合金のいくつかの新規性をパラメータ化する1つの方法は、密度によるものである。別の実施形態において、この文書に開示されている合金の密度は（20℃および1atmで）1.79g/cm3以下、1.74g/cm3以下、1.72g/cm3以下、1.68g/cm3以下、1.62g/cm3以下、1.58g/cm3以下、1.52g/cm3以下、もしくは1.44g/cm3以下である。この段落に開示された密度のいずれかを有する上記に開示された合金のいずれかは、いくつかの実施形態において、良好な耐火性を示す合金である。優れた耐火性と理解されるものは、アプリケーションによって異なる。ある一群の実施形態において、燃焼に対する有意な耐性は、FAR25.853パート25付録Ｆパート2に記載されているように、10.5Btu/ft2/secの熱流束を伴う1900Ｆの燃焼に対するものと考えられる。ある実施形態における、検証実行時の結果は、合金が溶けたときに燃焼しないことであり、また、ある実施形態では、合金が自消することである。別の実施形態において、発火温度が582℃超、592℃超、602℃超、622℃超、652℃超、682℃超、692℃超、702℃超、712℃超、752℃超、782℃超、もしくは802℃超であると検証結果からわかった。本明細に開示されている合金は、非常に低密度にもかかわらず優れた発火温度を達成する。別の実施形態において、発火温度が852℃超、912℃超、952℃超、1012℃超、1122℃超、もしくは1222℃超であると検証結果からわかった。一群の実施形態において、US  FAA,  CS25  /JAR  25/FAR  25§25‐853に対応するIGC  04.24.106に記載されている可燃性試験の結果が良好な耐火性とみなす。一実施形態では、本明細に開示されている合金はすべての試験に合格する。
高い耐火構造を持たせるという課題は、正しい組成と正しい微細構造によって解決できる。関連するコンポーネントが優れた耐熱衝撃性を備えていれば、耐火構造は、達成することができるように思われる。これは、加熱下もしくは消火の際に構造コンポーネントはしばしば高い熱衝撃に晒されるからである。熱衝撃の曝露は熱伝導率（1‐ポアソンの係数）に反比例し、熱膨張係数とヤング率（本明細では弾性率とも呼ばれる）に直接比例するため、素材間での比較において、耐熱衝撃性を以下のように表すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】
【図２】
【図３】
【０００４】
【数１】
2020510754.tif 000001
上式で、
RT‐熱衝撃に対する耐性、
K‐熱伝導率、
【０００５】
【数２】
2020510754.tif 000002
‐ポワソン係数、
σT‐機械的抵抗、
a‐熱膨張係数、
E‐ヤング率。
したがって、高い耐火構造を追求する場合、高いポアソン係数、熱膨張係数、弾性率とともに高い熱伝導率と機械抵抗を要求される。ある実施形態において、ポアソンの係数は、ASTM  E132‐04に準拠して測定できる弾性的に伸びた素材のサンプルにおける、横方向の測定値の比例減少と長さの比例増加の比である。同様に、関連性を持つ特性が正しい特性である必要がある。驚くべきことに、ほとんどの実施形態において、これは体積弾性率を除くすべての特性および関連する特性に当てはまるように見える。体積弾性率は、表面全体に均一に作用する単位圧縮応力または引張応力によって生じる物体の体積の相対的変化である。いくつかの実施形態において、驚くべきことに、ほとんどのマグネシウム合金のヤング率と体積弾性率の明確な傾向関係にもかかわらず、高い体積弾性率をもたらす微細構造は、耐火構造に明白に有効であることを発見した。実施形態によっては、破断時における延長が十分に高い場合に限り当てはまる。事実、室温（23℃）での体積弾性係数がASTM  E8/8M‐16aの測定において、35GPa超、42GPa超、52GPa超、62GPa超、72GPa超、76GPa超、82GPa超、さらには102GPa超であるマグネシウム合金のみが推奨される。また、別の実施形態では、上記の体積弾性率の値は、このような体積弾性率の第一原理シミュレーションにつながる範囲内の組成を指す。別の実施形態においては、上記の体積弾性率の値がシミュレートされている。また、別の実施形態では、上記の体積弾性率の値は20℃でシミュレートされている。また、別の実施形態において、高温下（300℃）での体積弾性係数が、ASTME21‐09の測定において、16GPa超、28GPa超、41GPa超、58GPa超、66GPa超、71GPa超、79GPa超、さらには94GPa超であるマグネシウム合金のみが推奨されるアプリケーションもある。すでに記載したように、破断時における延長が十分に高いことが求められる。いくつかのアプリケーションにおいて、高い破断時における延長とは、異なる実施形態において、室温（23℃）、ASTM  E8/8M‐16aの測定において、1.6％超、2.2％超、5.6％超、10.2％超、16％超、さらに26％超であるものを指す。また、別のアプリケーションにおいて、高い破断時における延長とは、異なる実施形態において、高温下（300℃）、ASTM  E21‐09の測定において、0.8％超、1.4％超、3.1％超、8.2％超、12％超、さらに17％超であるものを指す。
ある実施形態において、652℃超、672℃超、682℃超、692℃超、712℃超、もしくは852℃超の融点(Tm)を持つマグネシウム合金かつ前述の制限のいくつかを使用することによって、融解に対する高い構造抵抗が実現可能であることを発見した。検証条件は、本明細の最後に開示する。
ある実施形態では、別の実施形態において、2.89mm/year以下、2.47mm/year以下、1.89mm/year以下、1.45mm/year以下、0.89mm/year以下、0.67mm/year以下、0.48mm/year以下、0.28mm/year以下、もしくは0.08mm/year以下の、測定によってパラメータ化された耐食性を持つマグネシウム合金かつ前述の制限のいくつかを使用することによって、融解に対する高い構造抵抗が実現可能であることを発見した。耐食性マグネシウム合金とは、ASTM  B117‐16に基づく200時間の5％中性塩水噴霧試験に合格する合金を指す。
これまでマグネシウム合金の耐食性は、特定の合金化規則と熱機械処理によってのみ可能であると信じられ、これらは常に密度の増加に直接または間接的に関連していた。いくつかの実施形態において、純粋なMgの耐食性の明確な向上が達成されたが、多くの実施形態では、耐食性が改善された従来のマグネシウム合金よりも密度を低レベルに抑えられている。本明細では、特に明記されていない限り、合金の耐食性は、合金のバルク耐食性を指す。耐食性が驚くほど低い合金で達成される実施形態もある。耐食性マグネシウム合金は、さまざまな実施形態において、1.79g/cm3以下、1.74g/cm3以下、1.72g/cm3以下、1.68g/cm3以下、1.62g/cm3以下、1.58g/cm3以下、1.52g/cm3以下、または1.44g/cm3以下、の密度（20℃および1気圧）を有する合金である。
いくつかの実施形態では、素材の無機部分は、少なくとも1つの低融点の金属相を含む。また、いくつかの実施形態では、少なくとも1つの主に金属の低融点の微粒子が含有される（本明細では、微粒子または粉末でも合金または相と呼ぶ）。低融点相または合金はマグネシウムリチウム合金である場合の実施形態もある。いくつかの実施形態においては、低融点相または合金はリチウム合金である。また、合金中の%Alの割合が高いいくつかの実施形態では、低融点アルミニウムリチウム合金である。また、いくつかの実施形態では、この低融点相は基本的に微量元素を含むリチウムである。
別の態様は低融点マグネシウム合金を指す。この意味で、一実施形態は、以下の組成を有する低融点マグネシウムリチウム合金を指し、これについてのすべて割合は重量比である。
%Si:0‐15;              %Cu:0‐30;              %Mn:0‐15;              %Be:0‐15
%Zn:0‐15;              %Li:16‐100;            %Sc:0‐20;              %Ni<30;
%Pb:0‐10;              %Zr:0‐10;              %Cr:0‐15;              %V:0‐10;
%Ti:0‐20;              %Bi:0‐20;              %Ga:0‐20;              %N:0‐2;
%B:0‐5;                %Al:0‐60;              %Ni:0‐40;              %Mo:0‐15;
%W:0‐30;               %Ta:0‐5;               %Hf:0‐5;               %Nb:0‐10;
%Co:0‐30;              %Ce:0‐15;              %Ge:0‐20;              %Ca:0‐30;
%In:0‐20;              %Cd:0‐20;              %Sn:0‐40;              %Cs:0‐20;
%Se:0‐10;              %Te:0‐10;              %As:0‐10;              %Sb:0‐20;
%Rb:0‐20;              %La:0‐15;              %C:0‐5;                %O:0‐15;        
%Y:0‐30;               %Nd:0‐30;              %Tm:0‐15;              %Tb:0‐15;        
%Gd:0‐20;              %Dy:0‐15;              %Yb:0‐15;              %Er:0‐15%
%Sm:0‐15;              %Pr:0‐15;              %Ho:0‐25;              %Lu:0‐15;        
%Th:0‐15;
残りは、マグネシウムと微量元素で構成され、合金の融点（Tm）は495℃以下である。
マグネシウム合金の組成物の各元素について前述した内容と同じ内容は、特に、本明細のマグネシウム合金について前述に開示された元素の重量パーセントに関する実施形態について、本明細においての低融点マグネシウムリチウム合金に同様に適用することができる。また、それらのいくつかについて開示されている固溶体の割合、これらの元素のいくつかの合計の重量パーセンテージ、微量元素およびその微量元素の割合、およびリチウム(%Li)を除いて相互に排他的でない限り、その他の制限もこれに適用する。明らかに、本明細におけるマグネシウムリチウム合金については、（一部の実施形態の場合のように、CALPHADシミュレーションを使用している場合であっても）Tmの条件を満たす必要がある。これについて、特定の元素および特定の元素の組み合わせの最大量に対して非常に強い制限が課せられる。この制限により、明細されている一部の量を満たすことができないことは明らかである。たとえば、合金の残りの組成に関係なく、10%を超える%Wの含有を満たすことは非常に困難である。
低融点マグネシウムリチウム合金は高いリチウム（％Li）含有量からメリットを受けられるアプリケーションもある。％Liは、合金の一部の機械的特性の改良に役立つ実施形態もある。特に、他の合金元素と適切に組み合わせた場合、驚くべきことに、％Liは（弾性率*破断時の延長/密度）の比の増加に寄与する。さらに驚くことに、これは弾性率および破断時の延長の同時増加である。後述するが、これは最終的にその態様が適切に実装されたかどうかを決定する要因となる。％Liが合金の主要な元素になる可能性をもつ実施形態もある。そのため、その合金は、最終的には、マグネシウムリチウム合金ではなく、リチウム合金と厳密に見なされるべきとも考えられる。実際、いくつかの実施形態では、呼び値100％のかなり純粋な％Liを使用することが考慮に値する場合がある。後述するが、通常、10重量％を超える％Liの含有量は、成形性を高めるため、合金を少なくとも部分的に立方体にするためにのみ使用される。このため、粉末冶金工順がニアネットシェイプであるがゆえに、原則としてこのような高い％Li含有量の粉末を製造することは意味がない。しかし、後述するが、驚くべきことに、％Liの含有量が高い粒子状のマグネシウム合金を製造することは完全に理にかなっている実施形態もある。この態様では、合金の融点が非常に低いため、この粉末の取得が特に困難になる。別の実施形態で、%Liは16.8重量%超、19.5重量%超、もしくは21.3重量%超である。前述の特性をさらに強調するためのいくつかの実施形態、および腐食をさらに最小限に抑えるために特別な注意が払われるいくつかのアプリケーション、および求められるの融点を固定する他の合金元素に応じて、異なる％Liの含有量が推奨される。別の実施形態では、％Liは、22重量％超、26重量％超、32重量％超、36重量％超、41重量％超、42重量％超、46重量％超、52重量％超、56重量％超、62重量％超、重量％超、69重量％超、さらには72重量％超であることが推奨される。すでに述べたように、％Liは合金の過半数元素であり得る実施形態もある。別の実施形態では、％Liは、76重量％超、78重量％超、82重量％超、86重量％超、92重量％超、さらには97重量％超であることが推奨される。したがって、いくつかの実施形態では、マグネシウムリチウム合金はリチウム合金と見なすことができる。％Liの総量が確実に過剰ではないことを制御する必要がある実施形態もある。％Liの総量が過剰である場合、耐食性と機械的特性の不都合な妥協が生じる可能性が生じることを発見した。別の実施形態では、％Liは、94重量％未満、88重量％未満、84重量％未満、79重量％未満、74重量％未満、69重量％未満、49重量％未満、38重量％未満、さらには29重量％未満であることが推奨される。アプリケーションによっては、水素化リチウムの形成を避けるために特別な注意を払わなければならない。したがって、ある実施形態においては、合金は水素化リチウムを含まない。
ここでも適用される前述に開示された微量元素とその含有についての内容に加え、低融点マグネシウムリチウム合金中のアルカリ金属不純物の含有は機械的特性に対して障害となることが発見された。％Na、％K、％Rb、または％Csの含有は特に悪影響を及ぼすアプリケーションがある。別の実施形態において、％Na、％K、％Rbまたは％Csの含有量は180重量ppm未満、74重量ppm未満、36重量ppm未満、12重量ppm未満、8重量ppm未満、2.8重量ppm未満、0.7重量ppm未満、0.4重量ppm未満、0.009重量ppm未満、または0.001重量ppm未満に抑える必要がある。別の実施形態では、上記で開示されたパーセンテージは、%Na+%K+%Rb+%Csの合計を指す。また、別の実施形態においても、これらの含有は推奨されない。さらに、低融点マグネシウム‐リチウム合金中のハロゲン不純物の存在は、いくつかの実施形態では機械的特性に対して障害となる。％F、％Cl、％Br、％I、または％Atの含有は特に悪影響を及ぼすアプリケーションがある。別の実施形態において、％F、％Cl、％Br、％I、または％Atの含有量は180重量ppm未満、74重量ppm未満、36重量ppm未満、12重量ppm未満、8重量ppm未満、2.8重量ppm未満、0.7重量ppm未満、0.4重量ppm未満、0.009重量ppm未満、または0.001重量ppm未満に抑える必要がある。上記で開示されたパーセンテージは、%F+%Cl+%Br+%Atの合計を指す。また、別の実施形態においても、これらの含有は推奨されない。
ほとんどのアプリケーションにおいて、低融点マグネシウムリチウム合金の最も重要な態様は、本明細で定義されているように、融点（Tm）で直接評価可能である。別の実施形態におて、マグネシウムリチウム合金の融点は520℃未満、495℃未満、455℃未満、430℃未満、395℃未満、390℃未満、345℃未満、340℃未満、324℃未満、295℃未満、290℃未満、269℃未満、245℃未満、240℃未満、219℃未満、195℃未満、190℃未満、145℃未満、もしくは95℃未満であることが推奨される。検証条件は本明細の最後に開示する。
マグネシウムリチウム合金中にマグネシウム、およびリチウム以外の元素が含まれる場合の機械的特性のバランスを取るための実施形態のいくつについて、この合金の融点は、別の実施形態において、マグネシウムおよびリチウムのみを含有するリチウムを同量含有する合金の融点に対して、20%超、30%超、40%超、50%超、もしくは60%超を超過してはならない。検証条件は本明細の最後に開示する。
ある実施形態において、低融点マグネシウムリチウム合金は粒子状であり、またある実施形態においては、粉末状である。
ある実施形態において、以下の低融点マグネシウムリチウム合金の組成の選択的範囲が優先される。すべての割合の表記は重量比である。
%Si:0‐2;               %Cu:0‐2;               %Mn:0‐2;               %Be:0‐3;
%Zn:0‐2;               %Li:16‐100;            %Sc:0‐1;               %Ni:0‐1;
%Pb:0‐2;               %Zr:0‐0.5;             %Cr:0‐1;               %V:0‐0.5;
%Ti:0‐0.5;             %Bi:0‐3;               %Ga:0‐9;               %N:0‐0.5;
%B:0‐0.5;              %Al:0‐10;              %Ni:0‐1;               %Mo:0‐0.5;
%W:0‐0.2;              %Ta:0‐0.5;             %Hf:0‐0.1;             %Nb:0‐0.5;
%Co:0‐2;               %Ce:0‐2;               %Ge:0‐1;               %Ca:0‐10;
%In:0‐4;               %Cd:0‐2;               %Sn:0‐4;               %Cs:0‐4;
%Se:0‐0.5;             %Te:0‐0.5;             %As:0‐0.5;             %Sb:0‐0.5;
%Rb:0‐1;               %La:0‐1;               %C:0‐0.5;              %O:0‐0.5;        
%Y:0‐2;                %Nd:0‐0.5;             %Tm:0‐0.5;             %Tb:0‐0.5;
%Gd:0‐0.5;             %Dy:0‐0.5;             %Yb:0‐0.5;             %Er:0‐0.5%
%Sm:0‐0.5;             %Pr:0‐0.5;             %Ho:0‐0.5;             %Lu:0‐0.5;
%Th:0‐0.5;
残りはマグネシウムと微量元素で構成される。
ここで、合金の融点（Tm）は495℃以下である。
ある実施形態では、特定の元素の合計が制限される必要があることを発見した。別の実施形態は以下に重量比で表記される組成における低融点マグネシウムリチウム合金を指す。
%Li:32‐100
%Ca+%Al=0‐2;           
%Nd+%Gd+%La+%Y+%Be+%Sc=0‐1;                           
%Zr+%Hf+%Ti=0‐0.1;                                    
%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐0.5;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐0.3;
%B+%N+%O+%C=0‐0.5;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐4;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐0.2;
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐0.5;
残りはマグネシウムと微量元素で構成される。
ここで、合金の融点（Tm）は495℃以下である。
この実施形態において、低融点マグネシウムリチウム合金における異なる元素の含有に関する前項の２つの事例におけるTmの範囲、および値に関する考慮事項もここに適用される。
この実施形態において、低融点マグネシウムリチウム合金に関する前項の２つの事例における%Liに関する考慮事項もここに適用する。
一部の実施形態では、%Ca+%Alの合計が重要になる場合があり、別の実施形態では異なるレベルが推奨される。いかなる場合においても、ここでも適用可能な各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。機械的特性の改善のための別の実施形態では、%Ca+%Alが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、機械的特性のバランスに悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Ca+%Alが8重量％以下、4重量％以下、2重量％以下、1.5重量％以下、0.9重量％以下、0.4重量％以下、もしくは0.09重量％以下であることが推奨される。いくつかのアプリケーション、特に%Liが50.6重量%超である場合、%Caの含有量が、別の実施形態において、0.1重量%超、1.2重量%超、1.6重量%超、さらに2.1重量%超であることが推奨される。いくつかのアプリケーション、特に%Liが20.6重量%未満である場合、機械的特性のバランスを取るため、%Alの含有量が、別の実施形態において、0.1重量%超、さらに0.6重量%超であることが推奨される。いくつかのアプリケーション、特に%Liが34.6重量%から36.6重量%である場合、機械的特性のバランスを取るため、%Alの含有量が、別の実施形態において、4.8重量%未満、さらに4.4重量%未満であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rbの合計が重要になる場合があり、別の実施形態では異なるレベルが推奨される。いかなる場合においても、ここでも適用可能な各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。機械的特性の改善のための別の実施形態では、%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rbが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、機械的特性のバランスに悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rbが8重量％以下、4重量％以下、2.5重量％以下、1.9重量％以下、1.4重量％以下、0.9重量％以下、もしくは0.4重量％以下であることが推奨される。いくつかのアプリケーション、特に%Liが20.6重量%未満である場合、機械的特性のバランスを取るため、%Cdの含有量が、別の実施形態において、1.6重量%未満、さらに1.4重量%超であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Nd+%Gd+%La+%Y+%Be+%Scの合計が重要になる場合があり、別の実施形態では異なるレベルが推奨される。いかなる場合においても、ここでも適用可能な各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。機械的特性の改善のための別の実施形態では、%Nd+%Gd+%La+%Y+%Be+%Scが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、機械的特性のバランスに悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、機械的特性のバランスを取るため、%Nd+%Gd+%La+%Y+%Be+%Scが8重量％以下、4重量％以下、2.5重量％以下、1.5重量％以下、1重量％以下、0.4重量％以下、もしくは0.09重量％以下であることが推奨される。いくつかのアプリケーション、特に%Liが50.6重量%超である場合、%Yの含有量が、別の実施形態において、機械的特性の改善のため、0.3重量%超、1.6重量%超、2.1重量%超、さらに2.6重量%超であることが推奨される。いくつかのアプリケーション、特に%Liが20.6重量%未満である場合、機械的特性のバランスを取るため、%Yの含有量が、別の実施形態において、0.1重量%超、さらに0.6重量%超であることが推奨される。他のアプリケーションにおいては、リチウムの含有が、機械的特性のバランスを取るため、55.6重量%未満である場合、%Yまたは%Scの少なくとも1つの含有量が、個別または合計で0.006重量%超、0.01重量%超、0.3重量%超、または1.1重量%超であることを発見した。
一部の実施形態では、%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nbの合計が重要になる場合があり、別の実施形態では異なるレベルが推奨される。いかなる場合においても、ここでも適用可能な各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。機械的特性の改善のための別の実施形態では、%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nbが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、各単一元素にも当てはまるため、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、機械的特性のバランスを取るため、%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nbが3.9重量％以下、1.9重量％以下、0.9重量％以下、0.5重量％以下、0.09重量％以下、0.05重量％以下、もしくは0.009重量％以下であることが推奨される。いくつかの実施形態、特に％Liが30.6重量％未満である場合、%Znの含有量が、別の実施形態において、1.8重量%未満、もしくは1.6重量%未満であることが推奨される。また、いくつかのアプリケーション、特に%Liが34.6重量%から36.6重量%である場合、機械的特性のバランスを取るため、%Znの含有量が、別の実施形態において、4.8重量%未満、さらに4.4重量%未満であることが推奨される。いくつかのアプリケーション、特に%Liが20.6重量%未満である場合、機械的特性のバランスを取るため、%Mnの含有量が、別の実施形態において、0.1重量%超、さらに0.6重量%超であることが推奨される。
一部の実施形態では、%B+%N+%O+%Cの合計が重要になる場合があり、別の実施形態では異なるレベルが推奨される。いかなる場合においても、ここでも適用可能な各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。機械的特性の改善のための別の実施形態では、機械的特性の改善のため、%B+%N+%O+%Cが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、機械的特性のバランスに悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、機械的特性のバランスを取るため、%B+%N+%O+%Cが3.9重量％以下、1.9重量％以下、0.9重量％以下、0.5重量％以下、0.09重量％以下、0.05重量％以下、もしくは0.009重量％以下であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Thの合計が重要になる場合があり、別の実施形態では異なるレベルが推奨される。いかなる場合においても、ここでも適用可能な各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。機械的特性の改善のための別の実施形態では、機械的特性の改善のため、%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Thが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、機械的特性のバランスに悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、機械的特性のバランスを取るため、%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Thが3.9重量％以下、1.9重量％以下、0.9重量％以下、0.5重量％以下、0.09重量％以下、0.05重量％以下、もしくは0.009重量％以下であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Taの合計が重要になる場合があり、別の実施形態では異なるレベルが推奨される。いかなる場合においても、ここでも適用可能な各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。機械的特性の改善のための別の実施形態では、機械的特性の改善のため、%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Taが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、機械的特性のバランスに悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、機械的特性のバランスを取るため、%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Taが3.9重量％以下、1.9重量％以下、0.9重量％以下、0.3重量％以下、0.09重量％以下、0.05重量％以下、もしくは0.009重量％以下であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Se+%Te+%As+%Sbの合計が重要になる場合があり、別の実施形態では異なるレベルが推奨される。いかなる場合においても、ここでも適用可能な各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。機械的特性の改善のための別の実施形態では、機械的特性の改善のため、%Se+%Te+%As+%Sbが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.2重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、機械的特性のバランスに悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、機械的特性のバランスを取るため、%Se+%Te+%As+%Sbが3.9重量％以下、1.9重量％以下、0.9重量％以下、0.2重量％以下、0.09重量％以下、0.05重量％以下、もしくは0.009重量％以下であることが推奨される。
一部の実施形態では、%Zr+%Hf+%Tiの合計が重要になる場合があり、別の実施形態では異なるレベルが推奨される。いかなる場合においても、ここでも適用可能な各単一元素に対して上記の値を常に尊重し、いくつかの実施形態では元素の合計を考慮する必要がある。機械的特性の改善のための別の実施形態では、機械的特性の改善のため、%Zr+%Hf+%Tiが0.005重量％以上、0.05重量％以上、0.12重量％以上、1.2重量％以上、もしくは1.4重量％以上であることが推奨される。予想される通り、一部のアプリケーションでは、これらの元素の合計値が過度に大きいと、機械的特性のバランスに悪影響を与える可能性がある。別の実施形態では、機械的特性のバランスを取るため、%Zr+%Hf+%Tiが3.9重量％以下、1.9重量％以下、0.9重量％以下、0.1重量％以下、0.049重量％以下、0.009重量％以下、もしくは0.0049重量％以下であることが推奨される。特に%Liが20.6重量%未満である場合、機械的特性のバランスを取るため、%Zrの含有量が、別の実施形態において、0.1重量%超、さらに0.6重量%超であることが推奨される。
ある実施形態において、以下に重量比で表記される組成における低融点マグネシウムリチウム合金を指す。
%Ca、%Y、または他の%REEについて5%まで
%As、%Se、または%Teについて1%まで
この時、%Li>52%
残りはマグネシウムと微量元素で組成される。
また、融点（Tm）は568K以下である。
ある実施形態において、以下に重量比で表記される組成における低融点マグネシウムリチウム合金を指す。
ある実施形態において、以下に重量比で表記される組成における、低融点マグネシウムリチウム合金、もしくは低融点リチウムマグネシウムアルミニウム合金とも呼ぶことができる合金を指す。
%Mgについて27%まで
%Ca、%Y、または他の%REEについて5%まで
%As、%Se、または%Teについて1%まで
%Li>62重量%
残りはアルミニウムと微量元素で組成される。
また、融点（Tm）は588K以下である。
本明細において、用語の使用法について2つの一般的な定義があり、どちらを使用すべきか疑問がある場合、記載される最後の一般的な定義（本明細の終了に最も近い定義）を適用する。また、用語の特定の定義が本明細のセクションに指定され、それが特定の実施形態に適用されるかどうかが明確でない場合、その用語の一般的な定義が適用される。一般的な定義が複数存在する場合、前述の基準を適用される。
本明細に開示されている実施形態は、相互に排他的でない限り、任意の組み合わせで他の実施形態と組み合わせることができる。
例
例1以下の組成の合金をすべて重量比で調製した。
【０００６】
【表１】
2020510754.tif 000003
例2以下の組成の合金をすべて重量比で調製した。
【０００７】
【表２】
2020510754.tif 000004
例3粉末混合物のいくつかは、次の組成のマグネシウム合金から選択された2〜200ミクロンのD50の粉末で作成された。
%Li:1.3‐16
%Ca+%Y+%Al=2.5‐19;            
%Be+%Sc:0‐0.5;                                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0‐1.5;                                    
%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐6;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐3;
%B+%N+%O+%C=0‐1.5;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐8;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐1.4;
%Nd+%Gd+%La=0‐4;              
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐3;
残りは％Mgおよび微量元素で構成される。
ここで、体積比7.5％〜52％の1〜60ミクロンのD50を持つ第2粉末を共に混合した。この第2粉末を、％Li>52重量％かつ568K以下の融解温度（Tm）の低融点リチウムマグネシウム合金（Ca、Yまたは他のREEを最大5重量％添加、As、SeまたはTeを最大1重量％添加）から選択した。
粉末混合物（金属部分）の組成の範囲は以下の通りである。
%Li:4‐20
%Ca+%Y+%Al=2‐15;              
%Be+%Sc:0‐0.3;                                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0‐1.2;                                    
%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐5;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐2;
%B+%N+%O+%C=0‐1.1;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐6;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐1.1;
%Nd+%Gd+%La=0‐3;              
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐2.5;
残りは％Mgおよび微量元素で構成される。
粉末混合物を、繊維を含む高温強化ポリイミド樹脂にブレンドした。この樹脂のTgは727K（PROOF  ResearchにおけるAdvanced  Composite  Divisionの900HT樹脂）であり、使用された繊維は、平均長50mmの高弾性炭素繊維である。繊維含有量は、繊維と混合された樹脂の総体積比20％〜60％から選択された。樹脂中の粉末混合物の量は、素材の総体積比20〜80％から選択された。
各検証の素材は、オートクレーブ内のワンステップバッグシステム（タッパーウェアコンテナーの形状）で処理された。各システムを真空状態にし、50℃/hの加熱速度で130℃まで加熱した。システムを130℃で1時間、維持した。次に、50℃/hの加熱ステップを250℃に達するまで適用した。温度は3時間、250℃に維持した。次に、システムを同じ加熱速度で280℃に加熱し、この温度で1時間維持した。その後、50℃/hの加熱速度で330℃に達するまで加熱した。300℃の温度を超えると、システムが加圧され、素材の圧力が1.5MPa達した（加圧は1bar/分で行われた）。システムを50℃/hで371℃に達するまで加熱し、この温度に3時間維持された際、加圧下のシステムは30分間、加圧状態と330℃に維持された。その後、50℃/hで250℃まで徐冷された。その後、急速冷却を行った。最後に、圧力と真空状態をなくし、システムをオートクレーブから取り外し、特性決定のためにサンプルを抽出した。
すべてのシステムは、金属部分の連続性と良好な結合を示した。金属部品の融点は、すべての場合で850Kを超えていた。主な繊維配向方向の機械的強度（UTS）は、すべての場合で160MPaを超え、ほとんどの場合で200MPaを超えてた。弾性率はすべての場合で50GPaを超え、115GPaにも達していた。破断時延長は、すべての場合で2％を超え、中にはは10％を超える場合もあった。
機械的強度（UTS）、弾性率、および破断時延長は、室温（23℃）でASTM  E8/E8M‐16aに従って測定した。
融点は、ASTM  E794‐06（2012）に従って測定した。
体積に関するD50は、ISO  13320‐2009に準拠したレーザー回折により測定した。
Tgは、ASTM  D3418‐12に従って示差走査熱量計（DSC）によって決定された。
例4  次の組成のアルミニウム合金から選択された2〜200ミクロンのD50の粉末で、いくつかの粉末混合物が製造された。
%Li:2.3‐28
%Ca+%Y+%Mg+%Zn+%Cu=4.5‐25;            
%Be+%Sc:0‐0.5;                                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0‐1.5;                                    
%Ni+%Co+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐6;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐3;
%B+%N+%O+%C=0‐1.5;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐8;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐1.4;
%Nd+%Gd+%La=0‐4;              
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐3;
残りは%Alおよび微量元素で構成される。
ここで、体積比7.5％〜52％の1〜60ミクロンのD50を持つ第2粉末を共に混合した。この第2粉末は、％Li>62重量％かつ588K以下の融解温度（Tm）の低融点リチウムアルミニウムマグネシウム合金（Mgの最大27重量%の含有、Ca、Yまたは他のREEを最大5重量％添加、As、SeまたはTeを最大1重量％添加）から選択された。
粉末混合物（金属部分）の組成の範囲は以下の通りである。
%Li:5.5‐30
%Ca+%Y+%Mg+%Zn+%Cu=4.0‐28;            
%Be+%Sc:0‐0.3;                                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0‐1.2;                                    
%Ni+%Co+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐5;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐2;
%B+%N+%O+%C=0‐1.1;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐6;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐1.1;
%Nd+%Gd+%La=0‐3;              
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐2.5;
残りは%Alおよび微量元素で構成される。
粉末混合物は、繊維を含むエポキシ樹脂に基づくBMC(バルクモールディングコンパウンド)に配合された。樹脂のTgは437K（TenCateのMS‐1A）であり、繊維は平均長1インチの炭素繊維を使用した。樹脂中の粉末混合物の量は、素材の総体積比40〜60％から選択された。
各検証の素材は、圧縮成形によって処理された。素材の予熱は、160℃のオーブンで10分間、行われた。化合物を金型に入れ、1.7MPaで30秒間、締めた後に、金型は素材に適用される15MPaで加圧され、155℃で35分間、維持された。成形された素材を、180℃で3時間、後硬化させた。
すべてのシステムは、金属部分の連続性と良好な結合を示した。金属部品の融点は、すべての場合で780Kを超えていた。主な繊維配向方向の機械的強度（UTS）は、すべての場合で180MPaを超え、ほとんどの場合で300MPaを超えてた。弾性率はすべての場合で70GPaを超え、125GPaにも達していた。破断時延長は、すべての場合で1.5％を超え、中には4％を超える場合もあった。
機械的強度（UTS）、弾性率、および破断時延長を、ASTM  E8/E8M‐16aに従って測定した。
融点は、ASTM  E794‐06（2012）に従って測定した。
体積に関するD50は、ISO  13320‐2009に準拠したレーザー回折により測定した。
例5  素材は、次の組成のマグネシウム合金から20ミクロンのD50を持つ粉末との粉末混合物で製造された。
%Li=5.2;        %Al=3.8%;       %Gd=0.55%;      %Nd=2.2%;       %Y=3.84%;       %Zr=0.3%
残りは％Mgと不純物である。
粉末は、4％volのグラフェンフレークと機械的に合金化された。
ここで、D502.2ミクロンの体積比9％の第2粉末を混合し、この第2粉末は低融点リチウムマグネシウム合金（%Li=70%;%Ca=2%;%Y=1%;%As=0.33%、残りは％Mgと不純物）である。
この粉末混合物を、40％volのアラミド20mm繊維および1％volのグラフェンフレークを含むシアネートエステル樹脂に混合した。45％volの粉末混合物を使用した。樹脂のTgは598K（TenCateのC740）である。
素材はオートクレーブで処理された。29torrを真空状態にした。燃焼室を通気し、圧力を0.5MPaに上げた。この素材を55℃/hの加熱速度で130℃に加熱した。このシステムを130℃で2時間維持した。圧力を取り除く前に、この素材をオートクレーブで50℃まで硬化させた。次に、50℃/hの加熱ステップを適用し250℃まで加熱した。温度は3時間、250℃に維持した。次に、システムを同じ加熱速度で280℃に加熱し、この温度で1時間、維持した。この後に、50℃/hの加熱ステップで330℃まで加熱した。300℃の温度を超えると、システムが加圧され、素材の圧力が1.5MPa達した（加圧は1bar/分で行われた）。システムを50℃/hで371℃に達するまで加熱し、この温度に3時間維持された際、加圧下のシステムは30分間、加圧状態と330℃に維持された。その後、50℃/hで250℃まで徐冷された。その後、急速冷却を行った。後硬化サイクルを実行し、30℃/hで280℃に加熱し、これを4時間、維持したしました。最後に、特性決定のためにサンプルを抽出した。
素材は、金属部分の連続性と良好な結合を示した。主繊維配向方向の密度によって規準化された機械的強度（UTS）は340MPa*cm3/gであった。密度によって規準化された弾性率は51GPa*cm3/gであった。破断時延長は3.4%であった。
機械的強度（UTS）、弾性率、および破断時延長を、室温（23℃）でASTM  E8/E8M‐16aに従って測定する。
融点は、ASTM  E794‐06（2012）に従って測定した。
体積に関するD50は、ISO  13320‐2009に準拠したレーザー回折により測定した。
Tgは、ASTM  D3418‐12に従って示差走査熱量計（DSC）によって決定された。
例6  以下の組成を持つ合金が調整された。
%Li:8.2‐19
%Ca+%Y+%Al=5.5‐19;            
%Be+%Sc:0‐0.5;                                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0‐1.5;                                    
%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐6;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐3;
%B+%N+%O+%C=0‐1.5;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐8;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐1.4;
%Nd+%Gd+%La=0‐4;              
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐3;
残りは％Mgおよび微量元素で構成される。
ここで、この合金は、粉末状の少なくとも2つの異なる合金の混合物によって得られ、そのうちの少なくとも1つは以下の特徴を持つ。
%Li>32かつ融点(Tm)が495℃以下である。
例7  以下の組成を持つ合金が調整された。
%Li:4.2‐19
%Ca+%Al=0‐8;           
%Nd+%Gd+%La+%Y+%Be+%Sc=2.1‐7;                                         
%Zr+%Hf+%Ti=0.01‐1.5;                                 
%Cu+%Ni+%Co+%Zn+%Mn+%Si+%Cr+%Nb=0‐4;
%Ge+%Ce+%Ni+%Pb+%V+%Mo+%W+%Ta=0‐3;
%B+%N+%O+%C=0‐0.8;
%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rb=0‐4;
%Se+%Te+%As+%Sb=0‐0.9;
%Tm+%Tb+%Dy+%Yb+%Er+%Sm+%Pr+%Ho+%Lu+%Th=0‐8;
残りは％Mgおよび微量元素で構成される。
ここで、この合金は、粉末状の少なくとも2つの異なる合金の混合物によって得られ、そのうちの少なくとも1つは以下の特徴を持つ。
%Li>32かつ融点(Tm)が495℃以下である。
合金の異なる粉末を共に混合し、650〜1200nmの波長に敏感な光硬化性樹脂と混合した。樹脂は、主にポリ（ヒドロキシブチル）メタクリル酸またはポリ（ヒドロキシエチル）メタクリル酸のいずれか、または両方の混合物である。適切に硬化させた場合、樹脂は280℃以上のたわみ温度、0.46MPaを示した。混合物中の金属粉末の含有量は、体積比56％〜89％である。
たわみ温度は、ASTM  D648‐07方法Aに従って、0.46Mpa[0.66psi]の負荷で測定した。
例8  混合物は、有機部分と無機部分で調製した。有機部分は、混合物の体積比32％を占める。有機部分は、60％を超えるポリ（ヒドロキシブチル）メタクリル酸と、250℃を大きく上回る0.46MPa（66psi）のたわみ温度を備える。無機部品は、2種類の金属粉末（MP‐1およびMP‐2）と多重壁カーボンナノチューブで構成される。この割合は、MP‐1の83％、MP‐2の15％、およびナノチューブの2％である。以下の組成（％Al‐4％、％Zr‐0.5％、％Y‐4％、残りはMg）の粉末MP‐1は、2つのフラクションの混合物で構成された。フラクション１（MP‐1全体の13％に相当）はD97=421、D50=400、D3=380、フラクション２（残りの87％）はD97=49.5、D50=45、D3=40で組成されている。粉末MP‐2は、以下の組成（％Li‐72％、％Ca‐2％、％Mg‐25％）、200℃付近の融点、D97=50、D50=45、D3=39の分布を備える。この混合物は直径2mmに型から押し出し、その後ドラムに巻き取った。巻き取りの間、フィラメントは2本のロールに留めらており、1.5MPaの張力が加えられていた。その後、フィラメントを成形するためFMDヘッドを適用した。この際のレプリカは、重量が最適化され、最もエネルギー吸収が望ましい領域におけるバネとロッド状のリンクで相互に接続された4つの主要な管状部品を備えたbピラーの1：2スケールである（図‐3参照）。これの上部と下部の領域は、66％の金属粒子充填材を含む塗料で塗装した（66％の金属粒子充填材を含む塗料で塗装されました（金属充填材は、充填材の65％がニッケル合金、2%Yおよび2%Caを含有するマグネシウム合金の二種類の充填材で調整した）。次に、コンポーネントをWIPプロセスにかけ、始めに圧力を100MPaに上げ、220℃に加熱し、その後に圧力を300MPaに上げ、2時間の間圧力と温度を維持した。処理後に98％以上が残っていると評価されたコンポーネントの有機部分の目に見える劣化はなかった。次に、コンポーネントの一部を研磨紙で滑らかにし、上部を鋼板に拡散接合した。
たわみ温度は、ASTM  D648‐07方法Aに従って、0.46Mpa[0.66psi]の負荷で測定した。
例9  混合物は、有機部分と無機部分で調製した。有機部分は、混合物の体積比22％を占める。有機部分は以下の混合物で構成される。
【０００８】
【表３】
2020510754.tif 000005
別の例では、有機部分は、フタル酸ジグリコールジアクリレート（PDDA）がトリ（プロピレングリコール）ジアクリレートに置換される。有機部分は、650〜1200nmの波長に敏感な光開始剤も含む。
無機部品は、2種類の金属粉末（MP‐1およびMP‐2）で構成される。この割合は、MP‐1の85％、MP‐2の15％である。以下の組成（％Al‐6％、％Ca‐6％、残りはMg）の粉末MP‐1は、2つのフラクションの混合物で構成された。フラクション１（MP‐1全体の13％に相当）はD97=551、D50=502、D3=445、フラクション２（残りの87％）はD97=50、D50=45、D3=41で組成されている。粉末MP‐2は、以下の組成（％Li‐74％、％Mg‐25％）、190℃付近の融点、D97=51、D50=46、D3=40の分布を備える。この混合物は、光造形用3Dプリンターでの選択的光重合により成形された。この際のレプリカは、重量が最適化され、最もエネルギー吸収が望ましい領域におけるバネとロッド状のリンクで相互に接続された4つの主要な管状部品を備えたbピラーの1：2スケールである（図‐3参照）。次に、コンポーネントをWIPプロセスにかけ、始めに圧力を100MPaに上げ、220℃に加熱し、その後に圧力を300MPaに上げ、6時間の間圧力と温度を維持した。この部品は、さらに温度410℃にさらされ、熱による脱バインダされた。有機部分は実質的に除去された。次に、最終的に熱間静水圧法を3時間、200MPaの圧力と500℃の温度で実施した。
例10  表面から2mmのコンフォーマル冷却と、複雑な形状の作用表面、およびその結果としての冷却システムによって、型押し版の部位を製造するために、紫外線照射下での重合および後硬化後、40％のセラミック粒子が充填されたポリマー素材を用いて光造形印刷によって金型は製造された。この金型は、82ショア硬度、210℃の0.46MPaたわみ温度を示した。最終的な金型の形状は、直径約2mmの冷却孔で構成されており、この相補形状は直径3mmで製造された。この金型の裏面には、0.4％C、3.6％Mo、3.2％Mn、0.5％Vの合金の粉末で満たされた開口部があった。粉末は、以下の重量比の3つの異なるフラクションの混合物の結果として、三峰性分布を備える。フラクション１は64.7%、フラクション２は24.4%、フラクション３は10.9%である。μmで測定した場合、3つのフラクションすべての分布の次の値になる。フラクション１：D97=596、D50=574、D3=552フラクション２：D97=47、D50=43、D3=39フラクション３：D97=4.1、D50=3.4、D3=0.2。この充填は、91％の相対密度に達した。充填材はN2グローブボックスで製造した。この粉末が充填された開口部に蓋をした。充填された金型に、70％のラテックスを含む溶液を塗装した。この際、各層が乾燥した後に新しい層を配置し、これを20層繰り返した。コーティングおよび充填された金型は、数分間400MPaで冷間静水圧プレスにかけられ、最高温度は45℃に達した。この後、保護環境下で最高温度500℃の熱による脱バインダ工程を行なった。真空下で30分間の1220℃焼結工程を行なった後、アルゴン中で100MPaおよび1150℃の熱間静水圧法を4時間、実施した。HIPの冷却については、ベイナイトが80％以上になるように制御した。その後、540℃と610℃の2つの焼き戻しを、それぞれ2時間実行した。最後に、部品を最終寸法に機械加工した。
たわみ温度は、ASTM  D648‐07方法Aに従って、0.46Mpa[0.66psi]の負荷で測定した。
例11  重量比で以下の組成のマグネシウム合金から、D50が12ミクロンの粉末を含む粉末混合物で素材を調整した。
%Li=0.2%;       %Al=5.6%;       %Gd=0.82%;      %Nd=2.2%;       %Y=4.1%;        %Zr=0.6%;
残りは％Mgと不純物である。
この粉末は、長さと直径の比が20倍の5％volのカーボンナノチューブと機械的に合金化された。
ここで、D501.2ミクロンの27％の第2の粉末を一緒に混合、この第2の粉末は低融点リチウムマグネシウム合金（%Li=60%;%Ca=1%;%Y=1%残りは％Mgと不純物）である。
粉末混合物の54％を、30％のガラス繊維を含むPEEKと制御雰囲気押出機で混合した(AKROTEK  5047)。
この素材は、390℃、500barの背圧でのプラスチック射出成形によって処理した。金型は圧力下で2.5分間、220℃に保ち、その後冷却した。
素材は、金属部分の連続性と良好な結合を示した。主な繊維配向方向の機械的強度（UTS）は220MPaであった。破断時延長は5％であった。
機械的強度（UTS）、弾性率、および破断時延長は、室温（23℃）でASTM  E8/E8M‐16aに従って測定された。
融点は、ASTM  E794‐06（2012）に従って測定した。
体積に関するD50は、ISO  13320‐2009に準拠したレーザー回折により測定した。
Tgは、ASTM  D3418‐12に従って示差走査熱量計（DSC）によって決定された。
例12表面から2mmのコンフォーマル冷却と、複雑な形状の作用表面、およびその結果としての冷却システムで、その大きなモノリシックダイカストダイの半分（直径490mmに相当）を製造するために、SLAとエラストマー材料を使用して金型を製造した。金型の背面には、0.4％C、3.6％Mo、3.2％Mn、0.5％Vの合金の粉末で満たされた開口部がある。粉末は、以下の重量比の2つの異なるフラクションの混合物の結果として、二峰性分布を備える。フラクション1は73%、フラクション2は23%である。μmで測定した場合、２つのフラクションの分布の次の値が適応される。フラクション１：D97=596、D50=574、D3=552フラクション２：D97=4.1、D50=3.4、D3=0.2。この充填は、80.5％の相対密度に達した。この粉末が充填された開口部に蓋をした。充填された金型に、70％のラテックスを含む溶液を塗装した。この際、各層が乾燥した後に新しい層を配置し、これを20層繰り返した。充填および塗装された金型は、5*10‐1mbar未満の真空レベルまで排気された。サイクル1と2の間にバリゴン(varigon)を補充して、3つの真空サイクルを作成した。コーティングおよび充填された金型は、数分間600MPaで冷間静水圧プレスにかけられ、最高温度は45℃に達した。この後、保護環境下で最高温度500℃の熱による脱バインダ工程を行なった。真空下で30分間の1220℃焼結工程を行なった後、アルゴン中で200MPaおよび1150℃の熱間静水圧法を4時間、実施した。HIPの冷却については、ベイナイトが80％以上になるように制御した。その後、540℃と610℃の2つの焼き戻しを、それぞれ2時間実行した。最後に、部品を最終寸法に機械加工した。この金型の作業面全体に、チタン酸バリウム低温CVDコーティングを適用した。この金型は試用鋳造機で試用した。直径2mmの表面に近い毛細管冷却チャネルのレイノルズ係数は、およそ20000を超えると推定した。金型表面から1mmで測定された金型表面の平均最大温度は238℃であった（擬似最高温度ポイントでの直接熱電対測定と放射率に依存しない熱分析による補正）。平均平衡温度（金型充填時）は96℃未満であった。非常に細かい表面仕上げのコンポーネントが得られた。
例13  3D放射野印刷の概念を検証し、多層製造で部位を製造するために、自家製プリンターを使用した（素材を含むZ方向の可動VATから成り、各素材に新しい層を適用する各層のスプレッダーシステム、および1つはVATに直交する、もう１つは角度を付けた電動式の傾斜角の制御の２つの2D可動ステージに取り付けられたレーザー光源）。これらの2つのレーザー光源は、一方が印刷対象の素材の表面に直交し、もう一方は直交しない。また、これらは、定格出力6W、波長1540nmの材料表面に対して角度を付けたものが１つ、他方は定格電力2W、波長488nmの素材表面に直交するレーザーである。この素材の有機部分は、非対称D‐p‐A（D‐ジフェニルアミン電子供与部分、p‐共役芳香族フルオレンコア、A‐ベンゾチアゾール電子受容体官能基）が重量比2.65％のメタクリレート樹脂で構成される。この素材の有機部分は、488nmレーザーで約0.2、1540nmレーザーで約0.4の光学密度を示しました。放射照度は100W/cm2を超え、300W/cm2未満であると推定された。特に488nmレーザーに200fsの幅のパルスを使用した場合、素材表面下5mmでの選択的硬化が可能だった。
例14  3D多層製造で部位を製造するために、レーザー光源の変更が可能な自家製プリンターを使用した（素材を含むZ方向の可動VATから成り、各素材に新しい層を適用する各層のスプレッダーシステム、および1つはVATに直交する、もう１つは角度を付けた電動式の傾斜角の制御の２つの2D可動ステージに取り付けられたレーザー光源）。素材と放射線源のさまざまな組み合わせについて、単純な形状の1つの層をxy平面に印刷し、重合した素材の厚さを測定することにより、硬化の深さを測定した。2つの異なる無機充填材を使用した（ここでは無機Iおよび無機IIと呼ぶ）。無機Iは27％のD50=1ミクロンの低融点マグネシウムリチウム合金（％Li=70;％Ca=3.5;％Y=0.5;％As=0.4、残りはマグネシウムで組成）、および、73％のD50=5ミクロンのマグネシウム合金（％Li=18;％REE[Y、Gd、Nd、％Tm、％Tb、％Dy、％Yb、％Er、％Sm、％Pr、％Ho、％Lu、％Th]=6;％Ca=0.5;％Al=5;％Zr=0.4;％Ti=0.1;％Si=0.8残りはマグネシウムで組成）で構成される。無機IIは27％のD50=10ミクロンの低融点アルミニウムリチウム合金（％Li=90;％Ca=0.5;％Y=0.5;％As=0.4、残りはアルミニウムで組成）、および73％D50=85ミクロンのアルミニウム合金（％Li=22;％REE[Y、Gd、Nd]=2;％Cu=2;％Zn=7.5;％Zr=0.1;％Mg=8;残りはアルミニウムで組成）で構成される。2つの異なるレーザー光源（ここではレーザーAおよびレーザーBと呼ぶ）を使用した。また、多数の有機材料と無機部分の体積分率を試用した。粉末を最初に混合し、この後、有機部分に混合した。発色団またはイニシエーターを最後に添加した。混合物は混合から6時間以内に印刷した。レーザーAの出力は200mW、波長は約400nmに設定した。レーザーBの出力は1W、波長は808nmに設定した。
多数の有機材料と無機部分の体積分率を試用した。この際、発色団（CR）の有無、熱開始剤（TI）または光開始剤（PI）の添加の有無の違いがある２つのモノマー混合物（混合物I、混合物II）を使用した。発色団は、一端にジフェニルアミンとベンゾイド構造ドナー塩橋受容体を持つ合成フルオレン誘導体である。また、この際使用した熱開始剤は過酸化ベンゾイルである。また、レーザーAを使用した場合の光開始剤は、2,4,6‐トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドであり、レーザーBを使用した場合は、スペクトラムからのH‐NuIR815である。混合物Iは透明なメタクリレートである。また、混合物IIは、5％スチレンおよび10％ブチルアクリレートを含む、メチルメチルアクリレート（MM）である。
粉末を最初に混合し、この後、有機部分に混合した。発色団またはイニシエーターを最後に添加した。混合物は混合から6時間以内に印刷した。
【０００９】
【表４】
2020510754.tif 000006
例15いくつかのLi含有マグネシウム合金が製造され、以下は全て重量比である。
【００１０】
【表５】
2020510754.tif 000007
例16  いくつかの高Li含有マグネシウム合金が製造され、その中の複数において融点が低融点であることを確認した。以下は全て重量比である。
【００１１】
【表６】
2020510754.tif 000008
【００１２】
（請求項１）
全て重量比で表される以下の組成のマグネシウム合金。
%Si:0‐15;              %Cu:0‐30;              %Mn:0‐15;              %Be:0‐15;
%Zn:0‐15;              %Li:0.6‐70;            %Sc:0‐20;              %Fe<30;
%Pb:0‐10;              %Zr:0‐10;              %Cr:0‐15;              %V:0‐10;
%Ti:0‐20;              %Bi:0‐20;              %Ga:0‐20;              %N:0‐2;
%B:0‐5;                %Al:0‐60;              %Ni:0‐40;              %Mo:0‐15;
%W:0‐30;               %Ta:0‐5;               %Hf:0‐5;               %Nb:0‐10;
%Co:0‐30;              %Ce:0‐15;              %Ge:0‐20;              %Ca:0‐15;
%In:0‐20;              %Cd:0‐20;              %Sn:0‐40;              %Cs:0‐20;
%Se:0‐10;              %Te:0‐10;              %As:0‐10;              %Sb:0‐20;
%Rb:0‐20;              %La:0‐15;              %C:0‐5;                %O:0‐15;
%Y:0‐30;               %Nd:0‐30;              %Tm:0‐15;              %Tb:0‐15;        
%Gd:0‐20;              %Dy:0‐15;              %Yb:0‐15;              %Er:0‐15;
%Sm:0‐15;              %Pr:0‐15;              %Ho:0‐25;              %Lu:0‐15;        
%Th:0‐15;
上式で  %Gd+%Nd+%Sm+%Y+%Pr+%Sc+%Pm+%Eu+%Tb+%Dy+%Ho+%Er+%Tm+%Yb+%Lu+%Th=0.002‐34;and%Zr+%Zn+%Mn+%Y+%Ce+%La+%Ca+%Sc=0.002‐34;
残りは%Mgおよび微量元素で構成される。上式で、微量元素は合計2重量%未満であり、
かつ上式で、%Mg>12%。
（請求項２）
全て重量比で表される以下の組成の低融点マグネシウムリチウム合金。
%Si:0‐15;              %Cu:0‐30;              %Mn:0‐15;              %Be:0‐15;
%Zn:0‐15;              %Li:16‐100;            %Sc:0‐20;              %Ni<30;
%Pb:0‐10;              %Zr:0‐10;              %Cr:0‐15;              %V:0‐10;
%Ti:0‐20;              %Bi:0‐20;              %Ga:0‐20;              %N:0‐2;
%B:0‐5;                %Al:0‐60;              %Ni:0‐40;              %Mo:0‐15;
%W:0‐30;               %Ta:0‐5;               %Hf:0‐5;               %Nb:0‐10;
%Co:0‐30;              %Ce:0‐15;              %Ge:0‐20;              %Ca:0‐30;
%In:0‐20;              %Cd:0‐20;              %Sn:0‐40;              %Cs:0‐20;
%Se:0‐10;              %Te:0‐10;              %As:0‐10;              %Sb:0‐20;
%Rb:0‐20;              %La:0‐15;              %C:0‐5;                %O:0‐15;        
%Y:0‐30;               %Nd:0‐30;              %Tm:0‐15;              %Tb:0‐15;        
%Gd:0‐20;              %Dy:0‐15;              %Yb:0‐15;              %Er:0‐15%
%Sm:0‐15;              %Pr:0‐15;              %Ho:0‐25;              %Lu:0‐15;        
%Th:0‐15;
残りは%Mgおよび微量元素で構成される。上式で、微量元素は合計2重量%未満であり、融点は495℃以下。
（請求項３）
請求項1から２におけるあらゆる合金において、%Se+%Te+%As+%Sbが0.05重量%以上。
（請求項４）
請求項1から３における合金において、%Bi+%Ga+%Cd+%In+%Sn+%Cs+%Rbが0.05重量%以上。
（請求項５）
請求項1から４における、あらゆる合金において、%Ca+%Alが0.06重量%以上。
（請求項６）
請求項1から5における合金において、%Nd+%Gd+%La+%Y+%Be+%Scが0.5重量%以上。
（請求項７）
請求項1から6における、あらゆる合金において、%Alが36重量%超。
（請求項８）
少なくとも1つのコンポーネントを持つ有機部分と少なくとも1つのコンポーネントを持つ無機部分を含む素材。ここで、有機部品のコンポーネントは、材料の無機部品の関連するコンポーネントの融点の0.45倍より高く、0.46MPa（66psi）の負荷でASTM  D648‐07テストに従って測定された、たわみ温度を備える。
（請求項９）
少なくとも1つのコンポーネントを持つ有機部分と少なくとも1つのコンポーネントを持つ無機部分を含む素材。ここで、有機部品のコンポーネントは、材料の無機部品の関連するコンポーネントの融点の0.45倍より高い、グラス転移温度を備える。
（請求項１０）
少なくとも1つのコンポーネントを持つ有機部分と少なくとも1つのコンポーネントを持つ無機部分を含む素材。ここで、有機部品のコンポーネントは、材料の無機部品の関連するコンポーネントの融点の0.45倍より高い、分解温度を備える。
（請求項１１）
請求項8から10における、あらゆる素材。ここで、関連するコンポーネントは素材の重量に対して少なくとも0.6重量％。
（請求項１２）
請求項8から11における、あらゆる素材。ここで、この素材の無機部分は素材の重量に対して少なくとも52重量％。
（請求項１３）
請求項8から12における、あらゆる素材。ここで、この素材の無機部分は請求項1から7におけるあらゆる合金から構成される。
（請求項１４）
請求項1から13における、あらゆる素材。ここで、この無機部分は、金属相の重量に対して少なくとも16重量％の%Liを含む金属相を含む。
（請求項１５）
請求項1から14における、あらゆる素材。ここで、この無機部分は複数の金属相を含み、1つの金属相は、そのような金属相の重量に関して少なくとも32重量％の%Liを含有し、％Liは金属相の総重量に対して18重量％未満であり、％Mgは、金属相の総重量に対して12重量％超である。
（請求項１６）
請求項1から15における、あらゆる素材。ここで、この無機部分は、金属相の重量に関して少なくとも１２重量％の%Ga+%Biを含む金属相で構成される。
（請求項１７）
請求項1から16における、あらゆる素材。ここで、この無機部分は、1900ミクロン以下のD50の粉末混合物で構成される。
（請求項１８）
請求項1から17における、あらゆる素材。ここで、無機部分は、少なくとも2つの粉末分級物を含む粉末混合物を含み、粉末分級物の1つは、混合物内の別の粉末分級物のD50よりも少なくとも3倍大きいD50を有する。
（請求項１９）
構成する素材の成形方法は、以下の過程による。
ステップ１  請求項8から18のいずれかの素材の取得。
ステップ２  この素材の成形技術による成形。
ステップ３  ステップ2で得られた成形素材を、55MPaを超える圧力と、素材の無機部分の関連するコンポーネントまたは相の中で最も低い融解温度を持つコンポーネントまたは相の温度0.45*Tmを超えるプロセスにかける。
また、必要に応じて
ステップ４  ステップ３によって得られた成形後の素材に対して、脱バインダ工程を施す。
ステップ５  ステップ３またはステップ４によって得られた成形後の素材に対して、固結方法を適用する。
（請求項２０）
請求項19における方法。ここで、成形技術は、ポリマー成形技術、金属射出成形（MIM）、粒子射出成形（PIM）、射出成形、圧縮成形、熱成形または付加製造から選択される。
（請求項２１）
構成する素材の成形方法は、以下の過程による。
ステップ１  適切な放射線への曝露によって硬化する素材の用意。
ステップ２  素材の少なくとも一部の適切な放射線への曝露を含む付加製造法による、ステップ１における素材の成形。
ステップ３  未硬化素材からの、硬化素材または一部硬化素材の分離。
（請求項２２）
請求項21における方法。ここで、ステップ１における素材は、請求項8から18における、あらゆる素材とする。
（請求項２３）
請求項21から221における方法。ここで、ステップ１における素材は、請求項1から6における、あらゆる素材とする。
（請求項２４）
請求項21から23における方法。ここで、素材は400〜2000nmに硬化する。
（請求項２５）
請求項21から24における方法。ここで、適用される放射照度は2.2W/Cm2以上とする。
（請求項２６）
請求項21から25における方法。ここで、放射照度は2Dフィールドで光る。
（請求項２７）
請求項26における方法。ここで、2D光帯は、LCDまたはDLPシステムによって発生する。
（請求項２８）
請求項22から25における方法。ここで、放射照度は3Dフィールドで光る。
（請求項２９）
請求項22から28における方法。ここで、フェムト秒レーザーパルスを使用し、素材による吸収の非線形性を高め、より詳細な分析を可能にする。
（請求項３０）
請求項22から29における方法。ここで、25℃の素材を波長と放射照度に1秒間さらした後、深さ50マイクロメートルにおけるビームフォーカスで150℃を超える温度に上昇させる。
（請求項３１）
ポリマーと連続金属相を含む軽量構造用の成形素材。ここで、連続金属相は、成形素材の重量に対して少なくとも32重量％含まれ、この金属相は、成形素材の重量に対して少なくとも2.2重量％の490℃未満の融点を持つ低融点元素を含む。
（請求項３２）
請求項31における成形素材。ここで、低融点元素は、成形素材の重量に対して少なくとも4.6重量％の含有量のリチウムである。
（請求項３３）
請求項31から32における、あらゆる成形素材。ここで、以下の検証の実行の際、幅3mmの2つの試料は、どちらも成形素材の製造に使用したのと同じ製造条件で製造される。また、試料の1つは、成形素材と同じ組成であり、もう一方の試料は成形素材の重合体組成を備える。重合試料の熱変形温度では、成形素材試料によって補助される負荷は、重合体試料によって補助される1.82MPaの負荷と比較すると55％以上である。検証は以下の手順で行われる。
始めに、重合体試料の熱変形温度を、1.82MPaの負荷でASTM  D648‐07に従って決定する。
その後、成形素材資料を、ISO‐178‐2001に準拠した機械的抗折試験で、重合体試料に対して以前に決定された熱たわみ温度で検証する。
ここで、機械的抗折試験は、熱たわみ温度試験で使用される3点曲げと同じ構成で行われ、また、0.25mmのたわみを生じる負荷レベルを記録する。
（請求項３４）
工程は以下の手順で構成する。
ステップ１  金型の製造。ここで、金型の少なくとも一部は、付加製造法（AM）をし使用する。
ステップ２  ステップ１で得られた金型の少なくとも一部に、少なくとも１つの金属相を含む粒子形態の素材の充填。
ステップ３  ステップ２において得られた少なくとも一部が充填された金型に対して、CIP工程の適用。
ステップ４  少なくとも一部の金型の取り外し。
ステップ５  ステップ４にて得られたコンポーネントに対して、高密度化工程の適用。
さらに、必要に応じて
ステップ６  ステップ５にて得られたコンポーネントの金属部分に対しての加熱処理。
ステップ７  コンポーネントの最終加工。
ここで、少なくとも部分的に充填された金型内の圧力は、ステップ2と3の間で90mbar未満の完全な真空まで排気された状態である。
（請求項３５）
請求項34における方法。ここで、金属相は鉄合金を含み、製造されたコンポーネントの耐力強度は830MPa以上で、破断時延長は6％超である。
（請求項３６）
請求項34から36における、あらゆる方法。ここで、この金型は、コア、ボイド、冷却チャネル、加熱チャネルなどの内部特徴、またはその他の内部回路、または製造されるコンポーネントの幾何学的形状を含む複雑な幾何学的形状を備える。
（請求項３７）
請求項34から36における、あらゆる方法。ここで、ステップ１から７におけるいずれか１つにおいて、加えられる圧力は310MPaを超え、製造されたコンポーネントの最大断面の等価直径は420mm以上である。
（請求項３８）
請求項34から3７における、あらゆる方法。ここで、ステップ１から４において、粒子状の素材と接触している金型の体積に対して少なくとも体積比30％の剛性の変動は199％未満である。
（請求項３９）
請求項34から3８における、あらゆる方法。ここで、ステップ2で得られた少なくとも部分的に充填された金型に前型を適用し、この適用された前型は55％を超える破断点延長を備える柔軟な材料を含む。
（請求項４０）
請求項３４から３９における方法によって得られたダイカスト。ここで、これによって製造されるダイカストダイは、「コールドダイカスト」または「ドライキャスティング」ダイである。
（請求項４１）
請求項４０におけるダイ。ここで、ダイは、チタン酸バリウムまたはストロンチウムを含む塗装を有する。