(57)【要約】  実施形態に係るマグネシウム−リチウム合金は、１０．５０質量％以上１６．００質量％以下のＬｉ、３．００質量％以上１２．００質量％以下のＡｌ及び２．００質量％以上８．００質量％以下のＣａを含有する。また、実施形態に係る圧延材は、上記マグネシウム−リチウム合金からなる。また、実施形態に係る被加工品は、上記マグネシウム−リチウム合金を素材として含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０．５０質量％以上１６．００質量％以下のリチウム、３．００質量％以上１２．００質量％以下のアルミニウム及び２．００質量％以上８．００質量％以下のカルシウムを含有するマグネシウム−リチウム合金。
【請求項２】
０質量％を超え３．００質量％以下の亜鉛、０質量％を超え１．００質量％以下のイットリウム、０質量％を超え１．００質量％以下のマンガン及び０質量％を超え１．００質量％以下のケイ素の少なくとも１つを更に含有する請求項１記載のマグネシウム−リチウム合金。
【請求項３】
火花が発生する温度が６００℃以上である請求項１又は２記載のマグネシウム−リチウム合金。
【請求項４】
燃焼が継続する温度が６５０℃以上である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマグネシウム−リチウム合金。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマグネシウム−リチウム合金からなる圧延材。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマグネシウム−リチウム合金を素材として含む被加工品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、マグネシウム−リチウム合金、マグネシウム−リチウム合金からなる圧延材及びマグネシウム−リチウム合金を素材として含む被加工品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、構造用金属材料として、軽量なマグネシウム合金が注目されている。しかし、一般的なマグネシウム合金であるＡＺ３１（Ａｌ３質量％、Ｚｎ１質量％、残部Ｍｇ）の圧延材は、冷間での加工性が低く、２５０℃程度まで加熱しないとプレス加工できない。また、マグネシウムの結晶構造は最密六方（ｈｃｐ）構造（α相）であるが、リチウム含有量が６質量％から１０．５質量％のマグネシウム−リチウム合金の結晶構造は、ｈｃｐ構造と体心立方（ｂｃｃ）構造（β相）の混相となり、さらにリチウム含有量が１０．５質量％以上のマグネシウム−リチウム合金の結晶構造は、β相単相となる。α相のすべり系は限定されているが、β相は多くのすべり系を有する。このため、リチウム含有量を多くして結晶構造がα相とβ相の混相、β相単相となるにつれ、冷間でのマグネシウム−リチウム合金の加工性が向上する。こうしたマグネシウム−リチウム合金としては、ＬＺ９１（Ｌｉ９質量％、Ｚｎ１質量％、残部Ｍｇ）やＬＡ１４１（Ｌｉ１４質量％、Ａｌ１質量％、残部Ｍｇ）などが広く知られている。これらのマグネシウム−リチウム合金は軽いのが特徴であるが、燃焼温度が低く、燃えやすいという問題がある。【０００３】
特許文献１には、アルミニウムを２質量％以上１１質量％以下含有するマグネシウム合金に、０．１質量％以上１０質量％以下のカルシウムを添加すると難燃性が向上するということが記載されている。また添加元素の一つとしてリチウムが挙げられているが、含有量は０．０１質量％以上１０質量％以下である。これは、リチウムの含有量が１０質量％を超えるマグネシウム−リチウム合金では、リチウムの含有量が増えるにつれて燃えやすくなることが知られているためである。【０００４】
また、特許文献２には、４重量％から１６重量％のリチウム及び４重量％以下のアルミニウムを含有するマグネシウム−リチウム合金において、０．３重量％から５重量％のカルシウムを添加することで溶解時ではあるもののマグネシウムの燃焼を抑制する効果があることが記載されている。しかしながら、この組成範囲のマグネシウム−リチウム合金の場合、カルシウムにより難燃性を向上させる効果が若干あるものの、燃焼温度は依然として低い。しかも、マグネシウム−リチウム合金が熱せられた場合に低い温度で合金自体から火花が発生する可能性が高い。【０００５】
また、特許文献３には、１０．５０質量％以上１６．００質量％以下のリチウムと、０．５０質量％以上１．５０質量％以下のアルミニウムを含むマグネシウム−リチウム合金は、機械的特性が良好であるとの記載がある。また、この組成を有するマグネシウム−リチウム合金に０．１０質量％以上０．５０質量％以下となるようにカルシウムを添加すると、耐食性を向上できることが記載されている。更に、特許文献３には、上述した組成を有するマグネシウム−リチウム合金に５．００質量％以下となるようにチタンを含有させると難燃性を向上できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−００７０６８号公報
【特許文献２】特開平６−２７９９０６号公報
【特許文献３】国際公開第２００９／１１３６０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、良好な機械的特性を維持しつつマグネシウム−リチウム合金の難燃性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、１０．５０質量％以上１６．００質量％以下のＬｉ、３．００質量％以上１２．００質量％以下のＡｌ及び２．００質量％以上８．００質量％以下のＣａを含有するマグネシウム−リチウム合金が提供される。
また、本発明の実施形態によれば、０質量％を超え３．００質量％以下の亜鉛、０質量％を超え１．００質量％以下のイットリウム、０質量％を超え１．００質量％以下のマンガン及び０質量％を超え１．００質量％以下のケイ素の少なくとも１つを更に含有する前記マグネシウム−リチウム合金が提供される。
また、本発明の実施形態によれば、火花が発生する温度が６００℃以上である前記マグネシウム−リチウム合金及び燃焼が継続する温度が６５０℃以上である前記マグネシウム−リチウム合金が提供される。
更に本発明の実施形態によれば、上記マグネシウム−リチウム合金からなる圧延材及び上記マグネシウム−リチウム合金を素材として含む被加工品が提供される。
【実施形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係るマグネシウム−リチウム合金、マグネシウム−リチウム合金からなる圧延材及びマグネシウム−リチウム合金を素材として含む被加工品について説明する。尚、以降では、合金自体から火花が発生する温度を火花発生温度と称し、合金が継続して燃焼する温度を燃焼継続温度と称する。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係るマグネシウム−リチウム（Ｍｇ−Ｌｉ）合金は、特定量の、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）、不純物及び残部のマグネシウム（Ｍｇ）からなる。
【００１１】
第１の実施形態に係るＭｇ−Ｌｉ合金においてＬｉ含有量は、１０．５０質量％以上１６．００質量％以下である。Ｌｉ含有量が１０．５０質量％未満では、α単相またはα−β共晶組織となり冷間加工性が悪くなる。Ｌｉ含有量が１６．００質量％を超えると、得られる合金の耐食性および強度が低下し、実用に耐えない。
【００１２】
Ａｌの含有量が後述する特定の量ではない従来のＭｇ−Ｌｉ合金の結晶構造は、１０．５０質量％以上のＬｉを含む場合、β相単相となる。これに対して、第１の実施形態に係るＭｇ−Ｌｉ合金では、Ａｌの含有量が後述する特定の量である。このため、主相とするβ相以外にアルミニウム金属間化合物相が析出する。よって、第１の実施形態に係るＭｇ−Ｌｉ合金は、軽量かつ加工性に優れる。
【００１３】
またＬｉ量が増えると燃えやすくなる傾向がある。通常はＬｉ量が多くなればなるほど難燃性が低下するおそれがある。しかしながら、第１の実施形態に係るＭｇ−Ｌｉ合金では、下記の特定量のＡｌとＣａが添加されている。これにより、Ｌｉ含有量が、１０．５０質量％以上１６．００質量％以下である領域のＭｇ−Ｌｉ合金においても、高い難燃性を得ることが可能となる。
【００１４】
第１の実施形態に係るＭｇ−Ｌｉ合金においてＡｌ含有量は、３．００質量％以上１２．００質量％以下で、好ましくは５．００質量％以上１２．００質量％以下である。Ａｌ含有量が３．００質量％未満では得られるＭｇ−Ｌｉ合金の燃焼継続温度が低くなる。一方、Ａｌ含有量が１２．００質量％を超えると、得られるＭｇ−Ｌｉ合金の火花発生温度及び燃焼継続温度が低下する。すなわち、Ａｌ含有量が上述した範囲でなければ難燃性の改善効果が得られない。また得られるＭｇ−Ｌｉ合金の比重が大きくなり軽量さが失われる。
【００１５】
第１の実施形態に係るＭｇ−Ｌｉ合金においてＣａ量は、２．００質量％以上８．００質量％以下、好ましくは３．００質量％以上８．００質量％以下、さらに好ましくは３．００質量％以上７．００質量％以下である。Ｃａは難燃性の改善効果があり、とくに燃焼継続温度の改善に寄与する。
【００１６】
またＣａを含有するとＭｇとＣａの化合物が形成される。ＭｇとＣａの化合物は、再結晶化時に核生成の起点となり、微細な結晶粒を有する再結晶集合組織を形成する。即ち、Ｍｇ−Ｌｉ合金の腐食は、結晶粒界で選択的に進行するため、結晶の微細化は腐食の進行を妨げることができる。つまり、ＭｇとＣａの化合物による微細な粒界形成によってＭｇ−Ｌｉ合金の耐食性を向上させることができる。
【００１７】
Ｃａ含有量が２．００質量未満では火花発生温度が低下してしまい、難燃性の改善効果が得られない。Ｃａ含有量が８．００質量％を超えると難燃性の改善効果は得られるものの、合金の強度及び加工性が低下するため、実用に耐えない。得られる合金の組成により温度は異なるが、Ｃａを所定量含むことで、火花発生温度を高くすることができる。加えて、Ｍｇ−Ｌｉ合金に所定量のＣａを添加すると、火花発生温度と燃焼継続温度との温度差を小さくすること、もしくは火花発生温度と燃焼継続温度とを同じ温度とすることが可能となる。つまり、Ｍｇ−Ｌｉ合金に所定量のＣａを添加すると、難燃性の改善効果が得られる。
【００１８】
さらに、上述の特許文献１においてはＬｉ含有量が１０質量％を超えるＭｇ−Ｌｉ合金では得られないと示唆させる難燃性の改善効果が、特定量のＡｌとＣａの添加により得られることが確認された。すなわち、特定量のＡｌ及び特定量のＣａを含有させることにより、Ｌｉ含有量が１０質量％を超えるＭｇ−Ｌｉ合金であっても、より優れた難燃性を付与することができることが確認された。しかしながら、ＡｌとＣａが共に特定量から外れると火花発生温度と燃焼継続温度が共に低くなる恐れがあることも確認された。またＡｌだけが特定量から外れると特に火花発生温度及び燃焼継続温度が共に低下するおそれがあり、逆にＣａが特定量から外れると特に火花発生温度が低下するおそれがあることも確認された。
【００１９】
以上のように、第１の実施形態に係るＭｇ−Ｌｉ合金は、適切な含有量となるようにＡｌ及びＣａを含有させることによって、良好な冷間加工性及び良好な引張強度を維持しつつ難燃性を向上させたものである。すなわち、１０．５０質量％以上のリチウムを含むため、Ｍｇ−Ｌｉ合金の結晶構造が冷間での加工性に優れたβ相単相となる。しかも、Ａｌの添加によって優れた引張強度が付与される。更に、Ａｌ及びＣａをそれぞれ適切な含有量となるように含有させることによって、火花発生温度及び燃焼継続温度を高くすることができる。すなわち難燃性を改善することができる。
【００２０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るＭｇ−Ｌｉ合金は、特定量の、Ｌｉ、Ａｌ、Ｃａ、添加元素、不純物及び残部のＭｇからなる。但し、添加元素は、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、マンガン（Ｍｎ）及びケイ素（Ｓｉ）からなる群より選択される少なくとも１種である。添加元素としての、Ｚｎの含有量はそれぞれ０質量％を超え３．００質量％以下、Ｙの含有量は０質量％を超え１．００質量％以下、Ｍｎの含有量は０質量％を超え１．００質量％以下、Ｓｉの含有量は０質量％を超え１．００質量％以下である。
【００２１】
添加元素として、Ｚｎ又はＹを含有させることにより、得られるＭｇ−Ｌｉ合金の加工性を更に向上させることができる。Ｍｎは鉄（Ｆｅ）と金属間化合物を形成しやすい。このため、Ｍｎを含有させることにより、得られるＭｇ−Ｌｉ合金の耐食性を改善させることができる。またＳｉを含有させることにより、得られるＭｇ−Ｌｉ合金の高温強度を更に向上させることができる。しかし、Ｚｎ含有量が３．００質量％を超えるか、又はＳｉ含有量が１．００質量％を超えると、得られるＭｇ−Ｌｉ合金の強度及び加工性が低下するおそれがある。Ｙ含有量が１．００質量％を超えると、得られるＭｇ−Ｌｉ合金の高温強度が低下するおそれがある。Ｍｎ含有量が１．００質量％を超えると、得られるＭｇ−Ｌｉ合金の軽量さが失われる恐れがある。
【００２２】
つまり第２の実施形態におけるＭｇ−Ｌｉ合金は、第１の実施形態におけるＭｇ−Ｌｉ合金の特性を改善するために、添加元素を添加したものである。このため、第２の実施形態におけるＭｇ−Ｌｉ合金によれば、第１の実施形態におけるＭｇ−Ｌｉ合金の特性よりも更に良好な特性を得ることができる。
【００２３】
（他の実施形態）
第１及び第２の実施形態に係るＭｇ−Ｌｉ合金には、上述した元素以外に任意成分として、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ホウ素（Ｂ）、及び原子番号５７〜７１の希土類金属元素からなる群より選択される少なくとも１種を、Ｍｇ−Ｌｉ合金の難燃性の改善効果に大きな影響を与えない範囲で含有させることができる。例えば、Ｚｒを含有させると得られるＭｇ−Ｌｉ合金の強度が更に向上し、Ｔｉを含有させると難燃性が向上する。希土類元素を含有させると得られるＭｇ−Ｌｉ合金の伸び率が向上し、冷間での加工性が更に向上する。希土類元素としては好ましくはランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）が挙げられる。これら任意成分の含有量は好ましくは０質量％以上５．００質量％以下である。任意成分の含有量が多いと比重が大きくなり、Ｍｇ−Ｌｉ合金の軽量であるという特色が損なわれるため、含有量はなるべく少なくすることが好ましい。
【００２４】
つまり、少なくとも１０．５０質量％以上１６．００質量％以下のＬｉ、３．００質量％以上１２．００質量％以下のＡｌ及び２．００質量％以上８．００質量％以下のＣａを含有するＭｇ−Ｌｉ合金を製造すれば、第１の実施形態におけるＭｇ−Ｌｉ合金と同様な特性を得ることができる。また、０質量％を超え３．００質量％以下のＺｎ、０質量％を超え１．００質量％以下のＹ、０質量％を超え１．００質量％以下のＭｎ及び０質量％を超え１．００質量％以下のＳｉの少なくとも１つを更に含有するＭｇ−Ｌｉ合金を製造すれば、第２の実施形態におけるＭｇ−Ｌｉ合金と同様な特性を得ることができる。
【００２５】
（不純物について）
Ｍｇ−Ｌｉ合金に含まれる不純物としては、例えば、Ｆｅ、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられ、得られるＭｇ−Ｌｉ合金の強度や難燃性の改善効果に影響しない程度の微量をＭｇ−Ｌｉ合金が含有していても良い。Ｍｇ−Ｌｉ合金に含まれる不純物としてのＦｅ濃度は、１５ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下である。Ｆｅ濃度が１５ｐｐｍを超えると耐食性が低下する。Ｍｇ−Ｌｉ合金に含まれる不純物としてのＮｉ濃度は、好ましくは１５ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以下である。Ｎｉを多く含むと得られるＭｇ−Ｌｉ合金の耐食性が低下するので好ましくない。Ｎｉ不純物の濃度の低減による耐食性向上の効果は、上記Ｆｅ不純物の濃度を低減させて得られる効果と同様に、１０．５０質量％以上のＬｉを含有するＭｇ−Ｌｉ合金でも得ることができる。Ｍｇ−Ｌｉ合金に含まれる不純物としてのＣｕ濃度は、好ましくは１０ｐｐｍ以下である。Ｃｕ濃度を１０ｐｐｍ以下に制御することにより、得られるＭｇ‐Ｌｉ合金の耐食性を更に向上させることができる。
【００２６】
（Ｍｇ−Ｌｉ合金の特性）
Ｍｇ‐Ｌｉ合金の火花発生温度および燃焼継続温度は、難燃性の優劣を判断するための一つの指標であり、高いほど難燃性に優れる。難燃性の評価試験として下記に示す方法で、火花発生温度および燃焼継続温度を測定した。
【００２７】
火花発生温度の測定は、以下のように行った。まず、上述した組成を有するＭｇ−Ｌｉ合金からなる板材から２０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍ厚に切り出した試験片を抵抗加熱炉内に配置した耐火物坩堝内に入れて、坩堝上部をセラミックスファイバーウールなどの不燃材で蓋をしてから、大気雰囲気中で加熱する。続いて、上昇していく試験片の温度を熱電対で確認し、熱電対で測定された温度を試験片の温度とする。そして、加熱して温度が上昇した試験片から火花もしくは一瞬の炎の発生を目視で確認した時の試験片の温度を火花発生温度とした。なお、ここでいう火花発生温度は火花もしくは一瞬の炎が発生した温度であり、試験片自体が継続的に燃焼する温度とは異なる。
【００２８】
一方、燃焼継続温度の測定は、火花発生温度の測定後、さらに加熱を続けて行った。具体的には、試験片の温度が上昇して、火花もしくは一瞬の炎をきっかけに試験片自体が継続して燃焼する温度を燃焼継続温度とした。なお、ここでいう燃焼継続温度は、燃焼が継続した際に燃焼が開始したときの目視で確認した試験片の温度のことである。
【００２９】
測定の結果、表１に示すように、火花発生温度と燃焼継続温度は、Ｍｇ−Ｌｉ合金の組成によって異なることが確認された。具体的には、火花発生温度と燃焼継続温度が異なり、火花の発生から一定温度上昇してから燃焼が開始する場合や、逆に火花発生温度と燃焼継続温度が同じであり、火花の発生と同時に燃焼が開始する場合があることが確認された。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１の各合金は、以下の方法で製造した、まず、対応する組成を有する原材料を加熱及び溶解して合金溶融物を得る。次に、合金溶融物を１５０ｍｍ×３００ｍｍ×５００ｍｍの金型中に鋳込んで合金鋳塊を作製する。尚、表１に示す組成は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）発光分光分析による定量分析によって測定された合金鋳塊の組成である。
【００３２】
次に、合金鋳塊を３００℃で２４時間熱処理を行った後、表面を切削して厚さ１３０ｍｍの圧延用スラブを作製する。次に、圧延用スラブを３５０℃にて圧延して板厚を４ｍｍとする。更に、室温にて圧下率７５％で板厚が１ｍｍとなるまで圧延用スラブを圧延する。これにより得られた圧延物を２３０℃で１時間焼きなまし熱処理する。熱処理後の１ｍｍ厚の圧延材から２０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍ厚の試験片を切り出す。
【００３３】
以上の製法で製造された試験片を用いて難燃性の評価試験を行った結果が表１に示す火花発生温度及び燃焼継続温度である。
【００３４】
表１に示すように、Ｍｇ−Ｌｉ合金の火花発生温度及び燃焼継続温度は、Ｍｇ−Ｌｉ合金の組成に依存して変化する。換言すれば、Ｍｇ−Ｌｉ合金の組成を調合することによって火花発生温度及び燃焼継続温度を変えることができる。
【００３５】
Ｍｇ−Ｌｉ合金の火花発生温度はＭｇ−Ｌｉ合金の組成を適切な組成とすることによって６００℃以上とすることが好ましい。これは、火花発生温度が６００℃未満であるとＭｇ−Ｌｉ合金が融点以下で発火する可能性があるためである。一方、Ｍｇ−Ｌｉ合金の燃焼継続温度は、Ｍｇ−Ｌｉ合金の組成を適切な組成とすることによって６５０℃以上とすることが好ましい。これは、燃焼継続温度が６５０℃未満であるとＭｇ合金の融点以下で燃焼が継続する可能性があり、Ｍｇ合金と同様にＭｇ−Ｌｉ合金の加工や使用ができなくなるためである。
【００３６】
Ｍｇ−Ｌｉ合金の他の特性についても、Ｍｇ−Ｌｉ合金の組成を調合することによって好適化することができる。
【００３７】
例えば、Ｍｇ−Ｌｉ合金の平均結晶粒径は、Ｍｇ−Ｌｉ合金の組成を適切な組成とすることによって４０μｍ以下、特に２０μｍ以下とすることが好ましい。平均結晶粒径の測定は、Ｍｇ−Ｌｉ合金の断面組織の光学顕微鏡による観察像を用いて、線分法により行うことができる。実際に、５％硝酸エタノールでエッチングした試料を対象として、光学顕微鏡で２００倍に拡大して観察を行った。具体的には、得られた観察像において、像を６等分する６００μｍの長さに相当する５本の線分を引き、線分を横切る粒界の数をそれぞれ測定した。そして、線分の長さ６００μｍを、測定した粒界の数で割った値をそれぞれの線分について算出し、除算値の平均値を平均結晶粒径とした。
【００３８】
Ｍｇ−Ｌｉ合金の引張強度は、Ｍｇ−Ｌｉ合金の組成を適切な組成とすることによって１６０ＭＰａ以上にすることができる。これにより、冷間での加工性を低下させない程度の強度を得ることができる。このような引張強度は、従来のＭｇ−Ｌｉ合金であるＬＡ１４１やＬＺ９１の引張強度と同等もしくは上回る値である。Ｍｇ−Ｌｉ合金の引張強度は、板材から切り出された１ｍｍの厚さを有する日本工業規格（ＪＩＳ：Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）５号の試験片を用いて測定することができる。試験片は、任意に定めた方向から０°、４５°、９０°の３方向に切出される。そして、各試験片の２５℃における引張強度を、引張速度１０ｍｍ／分で測定し、０°、４５°、９０°方向に対応する試験片の引張強度の平均値の最大値としてＭｇ−Ｌｉ合金の引張強度を測定することができる。
【００３９】
（Ｍｇ−Ｌｉ合金の製造方法）
上述の組成及び物性を有するＭｇ−Ｌｉ合金の製造方法は任意であるが、一例として下記の製造方法が挙げられる。
【００４０】
まず、工程（ａ）において上述した組成を有する合金の原料が準備される。具体的には、目的とする組成のＭｇ−Ｌｉ合金に含まれる元素を含有する金属及び母合金を既述の組成となるよう配合した合金原料が準備される。
【００４１】
次に、工程（ｂ）において合金原料を溶融し、合金鋳塊（スラブ）に冷却固化する。例えば、合金原料の溶融物を鋳型に鋳込んで冷却固化させる方法、又は合金原料の溶融物をストリップキャスティング法等の連続鋳造法により冷却固化させる方法によって合金鋳塊を製造することができる。これにより、通常１０ｍｍ〜３００ｍｍ程度の厚さを有する合金鋳塊が得られる。
【００４２】
また、工程（ｂ）により得られた合金鋳塊に対して、通常２００℃〜３００℃にて１時間から２４時間の条件で行う均質化熱処理する工程（ｂ１）を行うこともできる。更に、工程（ｂ）又は工程（ｂ１）で得られた合金鋳塊に対して、通常２００℃〜４００℃で行う熱間圧延する工程（ｂ２）を行うこともできる。
【００４３】
更に上述の組成及び物性を有するＭｇ−Ｌｉ合金の別の製造方法として、Ｍｇ−Ｌｉ合金の合金鋳塊の溶体化後に冷間加工によって歪を付与し、歪を付与した後に熱処理を行わずに時効を進行させる方法がある。この方法によれば、Ｍｇ−Ｌｉ合金の伸びを向上させることができる。
【００４４】
（Ｍｇ−Ｌｉ合金の圧延材）
Ｍｇ−Ｌｉ合金の鋳塊が得られると、難燃性に優れたＭｇ−Ｌｉ合金の圧延材を製造することができる。圧延材の厚みは通常０．０１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。圧延材は、Ｍｇ−Ｌｉ合金の鋳塊を、好ましくは圧下率３０％以上となるように冷間塑性加工し、次いで加熱処理する方法により製造することができる。
【００４５】
鋳塊の冷間塑性加工は、例えば、圧延、鍛造、押出し、引抜き等の公知の方法で行うことができる。この塑性加工により、Ｍｇ−Ｌｉ合金にひずみが付与される。冷間塑性加工における温度は通常、室温〜３００℃程度である。室温かなるべく低温で冷間塑性加工を行うことが大きなひずみを付与する上で好ましい。鋳塊の塑性加工における圧下率は、好ましくは４０％以上、さらに好ましくは４５％以上であり、最も好ましくは９０％以上である。塑性加工における圧下率の上限は特に限定されない。
【００４６】
次いで行う加熱処理は、上記塑性加工によりある程度以上のひずみが付与された合金を、再結晶化する焼きなまし工程である。この加熱処理は、好ましくは１５０℃〜３５０℃未満で１０分間〜１２時間、もしくは２５０℃〜４００℃で１０秒間〜３０分間の条件で、特に好ましくは１８０℃〜３００℃で３０分間〜４時間、もしくは２５０℃〜３５０℃で３０秒間〜２０分間の条件で行うことができる。このような条件以外の加熱処理では、得られる圧延材の強度が低下するおそれがあるが、難燃性へは特に影響はない。
【００４７】
このようにして製造されるＭｇ−Ｌｉ合金の圧延材は、冷間での加工性に優れたＭｇ−Ｌｉ合金の鋳塊を用いるので、割れや外観不良もなく、高い寸法精度が得られる。また、良好な難燃性を有するため、成型品等の生産効率を向上させることができる。例えば、携帯型のオーディオ機器、デジタルカメラ、携帯電話、ノートパソコン等の筐体、自動車部品及び航空部品等の成型品の素材として用いることができる。
【００４８】
（Ｍｇ−Ｌｉ合金の被加工品）
Ｍｇ−Ｌｉ合金の鋳塊又は圧延材が得られると、Ｍｇ−Ｌｉ合金を素材として難燃性に優れたＭｇ−Ｌｉ合金の被加工品を製造することができる。Ｍｇ−Ｌｉ合金の被加工品は、Ｍｇ−Ｌｉ合金の鋳塊又は圧延材を素材とする成形加工又は機械加工によって製造することができる。
【００４９】
被加工品には、必要に応じて表面処理を行うことができる。表面処理としては、Ｍｇ系合金やＭｇ−Ｌｉ合金への公知の方法が適用できる。例えば、はじめに炭化水素又はアルコール等の有機溶媒を用いた脱脂工程を行うことができる。続いて、表面の酸化皮膜の除去または粗面化を目的とするブラスト処理工程や酸又はアルカリを用いたエッチング処理工程を、それぞれ必要に応じて行うことができる。次いで、化成処理工程あるいは陽極酸化処理工程を行うことができる。
【００５０】
化成処理工程は、例えば、クロメート処理やノンクローメート処理等のＪＩＳに規格化された公知の方法により行うことができる。陽極酸化処理工程は、例えば、電解液、皮膜形成安定化剤、電流密度、電圧、温度、時間等の電解条件を適宜決定して行うことができる。
【００５１】
化成処理工程又は陽極酸化工程に次いで、適宜、塗装処理工程を行うことができる。塗装処理工程は、電着塗装、スプレー塗装、浸漬塗装等の公知の方法により行うことができる。例えば、公知の有機系塗料、無機系塗料が用いられる。また、Ｍｇ−Ｌｉ合金に関しては、塗装処理工程の代わりに陽極酸化工程に次いで、Ｔｉ合金等で行われているＦＰＦ（Ｆｉｎｇｅｒ  Ｐｒｉｎｔ  Ｆｒｅｅ）処理（ガラス質コーティング）を施すことにより、密着性が高く、高密度の優れた皮膜を形成することもできる。また、表面処理の前後に適宜、熱処理の工程を行ってもよい。
【００５２】
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月29日(2016.7.29)
【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】
１０．５０質量％以上１６．００質量％以下のリチウム、５．００質量％以上１２．００質量％以下のアルミニウム及び２．００質量％以上８．００質量％以下のカルシウムを含有するマグネシウム−リチウム合金。
【請求項２】
０質量％を超え３．００質量％以下の亜鉛、０質量％を超え１．００質量％以下のイットリウム、０質量％を超え１．００質量％以下のマンガン及び０質量％を超え１．００質量％以下のケイ素の少なくとも１つを更に含有する請求項１記載のマグネシウム−リチウム合金。
【請求項３】
火花が発生する温度が６００℃以上である請求項１又は２記載のマグネシウム−リチウム合金。
【請求項４】
燃焼が継続する温度が６５０℃以上である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマグネシウム−リチウム合金。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマグネシウム−リチウム合金からなる圧延材。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマグネシウム−リチウム合金を素材として含む被加工品。
【国際調査報告】
2016152569.tif 000003
2016152569.tif 000004
2016152569.tif 000005