(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム合金を押出し加工することにより、塑性変形したマグネシウム合金成形材料を得る押出し工程と、
該押出し工程により得られたマグネシウム合金成形材料を押出し方向に対して７０°〜１１０°の角度で切断する切断工程と、
該切断工程により得られた塊状マグネシウム合金材料に対して前記押出し方向に直交する方向の圧縮力を加える圧縮工程とを含むマグネシウム合金製インプラントの加工方法。
【請求項２】
前記圧縮工程に先立って、または前記圧縮工程において、前記塊状マグネシウム合金材料を加熱する加熱工程を含む請求項１に記載のマグネシウム合金製インプラントの加工方法。
【請求項３】
前記加熱工程が、３００℃より高く、マグネシウム合金の融点以下の温度で前記塊状マグネシウム合金材料を加熱する請求項２に記載のマグネシウム合金製インプラントの加工方法。
【請求項４】
前記加熱工程が、３５０℃以上、マグネシウム合金の融点以下の温度で前記塊状マグネシウム合金材料を加熱する請求項２に記載のマグネシウム合金製インプラントの加工方法。
【請求項５】
前記圧縮工程が、４５％以上の圧下率で前記塊状マグネシウム合金材料を圧縮する請求項２または請求項３に記載のマグネシウム合金製インプラントの加工方法。
【請求項６】
前記圧縮工程が、前記塊状マグネシウム合金材料との間に潤滑剤を塗布した状態の金型によって圧縮力を加える請求項１から請求項４のいずれかに記載のマグネシウム合金製インプラントの加工方法。
【請求項７】
前記圧縮工程が、前記金型との前記塊状マグネシウム合金材料との間への潤滑剤の塗布と、圧縮力の印加とを少なくとも２回繰り返す請求項５に記載のマグネシウム合金製インプラントの加工方法。
【請求項８】
前記圧縮工程の後に、圧縮されたマグネシウム合金材料から製品を切り出すせん断工程を含み、
該せん断工程が、１．５ｍｍ／ｓｅｃ以下の圧下速度で行われる請求項１から請求項７のいずれかに記載のマグネシウム合金製インプラントの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウム合金製インプラントの加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム・マグネシウム合金は、他の金属と比較して軽量・高強度であり、携帯型の電子機器や自動車部品などで実用化が始まっている。また、マグネシウムは生体内で分解する特徴があるため、吸収性ステントや吸収性骨接合材としての応用研究が進んでいる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来、押し出し成形されたマグネシウム合金材料の押し出し方向に対して平行な方向に荷重を加えて塑性加工することにより塑性加工性を向上するマグネシウム合金材料の加工方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７８２９３公報
【特許文献２】特許第４１５０２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マグネシウム合金の押し出し方向には、マグネシウム合金の結晶のａ軸が配されるため、これに平行な方向に圧縮力を作用させると、少ない力で塑性加工でき、塑性加工性が向上する反面、圧縮力は金属結晶のｃ軸に直交する方向に作用する。一般に、ｃ軸に直交する方向に圧縮力が作用すると、結晶構造に構造欠陥が発生してしまうという不都合がある。特にマグネシウム合金を生体分解性材料として用いる場合、厚さ方向の荷重に対する強度が弱くなり、材料破損が生じる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、構造欠陥の発生を抑制したマグネシウム合金製インプラントの加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、マグネシウム合金を押出し加工することにより、塑性変形したマグネシウム合金成形材料を得る押出し工程と、該押出し工程により得られたマグネシウム合金成形材料を押出し方向に対して７０°〜１１０°の角度で切断する切断工程と、該切断工程により得られた塊状マグネシウム合金材料に対して前記押出し方向に直交する方向の圧縮力を加える圧縮工程とを含むマグネシウム合金製インプラントの加工方法を提供する。
【０００８】
本態様によれば、押出し工程において、マグネシウム合金を押出し加工することにより、マグネシウムの金属結晶のｃ軸が押出し方向に対して略９０°の方向に配向された状態に組成変形したマグネシウム合金成形材料が得られる。そして、切断工程においてマグネシウム合金成形材料を押出し方向に対して７０°〜１１０°の角度で切断することにより、塊状マグネシウム合金材料が得られる。この後に、圧縮行程において、塊状マグネシウム合金材料に対して押出し方向に直交する方向の圧縮力を加えることにより、塑性加工品が製造される。
【０００９】
この場合において、圧縮力は主にｃ軸の方向に加えられるため、マグネシウム合金の金属結晶におけるすべり面に対して直交する方向に圧縮力が作用し、ｃ軸に直交する方向に圧縮力を加える場合と比較すると加工性は低下するが、構造欠陥の少ない塑性加工品を製造することができる。すなわち、強度の高い塑性加工品を製造することができる。
【００１０】
上記態様においては、前記圧縮工程に先立って、または前記圧縮工程において、前記塊状マグネシウム合金材料を加熱する加熱工程を含んでいてもよい。
このようにすることで、非底面すべりを発生させて加工性を向上することができる。
【００１１】
また、上記態様においては、前記加熱工程が、３００℃より大きく、さらに好ましくは３５０℃以上、マグネシウム合金の融点以下の温度で前記塊状マグネシウム合金材料を加熱してもよい。
このようにすることで、医療用マグネシウム合金で代表的な希土類を含む合金、より具体的にはＷＥ４３に対しても割れを発生させることなく塑性加工することができる。
【００１２】
また、上記態様においては、前記圧縮工程が、４５％以上の圧下率で前記塊状マグネシウム合金材料を圧縮してもよい。
このようにすることで、マグネシウム合金の材料粒径を微細化させ均質にすることができる。すなわち、塊状マグネシウム合金材料に圧縮力を加えていくと、４５％程度の圧下率において、再結晶粒径がほぼ平衡に達するので、材料粒径を均質にして耐食性を向上することができる。ここで、圧下率は、
圧下率＝（圧縮前の厚さ−圧縮後の厚さ）／圧縮前の厚さ×１００（％）
により算出することができる。
【００１３】
また、上記態様においては、前記圧縮工程が、前記塊状マグネシウム合金材料との間に潤滑剤を塗布した状態の金型によって圧縮力を加えてもよい。
このようにすることで、金型から塊状マグネシウム合金材料に加えられる圧力を潤滑剤によって分散させ、均一変形に近づけることができる。
【００１４】
また、上記態様においては、前記圧縮工程が、前記金型との前記塊状マグネシウム合金材料との間への潤滑剤の塗布と、圧縮力の印加とを少なくとも２回繰り返すことが好ましい。
このようにすることで、塑性加工に伴い金属新生面が発生しても、該金属新生面が金型に直接接触して凝着あるいは焼き付きを生じないように、潤滑剤によって保護することができる。その結果、不良品の発生や、金型の損傷の発生を防止することができる。
【００１５】
また、上記態様においては、前記圧縮工程の後に、圧縮されたマグネシウム合金材料から製品を切り出すせん断工程を含み、該せん断工程が、１．５ｍｍ／ｓｅｃ以下の圧下速度で行われてもよい。
このようにすることで、圧縮工程によって圧縮されたマグネシウム合金材料が、せん断工程にかけられることによって塑性加工製品が製造される。せん断工程は、例えば、プレス装置による打ち抜き加工である。この場合に、せん断加工に伴い、切断面には比較的滑らかなせん断部分（せん断面）と瞬間的に分離し荒れた面を呈する破断部分（破断面）が発生するが、せん断工程を１．５ｍｍ／ｓｅｃ以下の圧下速度で行うことにより、切断面における破断部分を５０％以下に抑え、応力集中の原因となる破断領域を少なくして、高い強度の塑性加工製品を製造することができる。
【００１６】
また、本発明の参考例としての一態様は、主たる荷重方向に金属結晶のｃ軸が配向されているマグネシウム合金製インプラントを提供する。
上述したように、ｃ軸に平行な圧縮力に対する変形は、ｃ軸に直交する圧縮力に対する変形よりも変形し難いので、主たる荷重方向にｃ軸を配向することによって、強度を向上することができる。
【００１７】
上記態様においては、厚さ方向に対する金属結晶の（０００１）面の垂線のズレ角の平均値が、２５°以下であってもよい。
このようにすることで、マグネシウム合金の金属結晶のｃ軸をほぼ厚さ方向に配向させ、構造欠陥が少なく、厚さ方向の荷重に対する強度を向上することができる。
【００１８】
また、上記態様においては、表面に沿う方向に対する金属結晶の（０００１）面の垂線のズレ角の平均値が、８０°以上であり、かつ、ズレ角の最大値の１６〜８４％となるズレ角の累計分布の幅が５０°以下であってもよい。
このようにすることによっても、マグネシウム合金の金属結晶のc軸をほぼ厚さ方向に配向させ、構造欠陥が少なく、厚さ方向の荷重に対する強度を向上することができる。
【００１９】
また、上記態様においては、打ち抜き加工により製造されてもよい。
この場合に、打ち抜き加工により形成された厚さ方向に沿う面におけるせん断面の割合が厚さに対して５０％以上であることが好ましい。
このようにすることで、応力集中の原因となる破断部分を少なくして強度の高いマグネシウム合金製インプラントを提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、構造欠陥の発生を抑制し、材料強度を向上させたマグネシウム合金製インプラントを製造できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るマグネシウム合金製インプラントの加工方法を示すフローチャートである。
【図２】図１の加工方法における切断工程を説明する図である。
【図３】図１の加工方法における圧縮工程を説明する図である。
【図４】図３の圧縮工程において金属結晶に作用する圧縮力の方向を説明する図である。
【図５】（ａ）本発明の実施例１であって、図３の圧縮工程により加工されたＡ材の金属結晶の（０００１）面の法線の板厚方向に対するズレ角のヒストグラム、（ｂ）比較例としてＢ材のズレ角のヒストグラムをそれぞれ示す図である。
【図６】（ａ）Ａ材の金属結晶の（０００１）面の法線の製品表面に沿う方向に対するズレ角のヒストグラム、（ｂ）比較例としてＢ材のズレ角のヒストグラムをそれぞれ示す図である。
【図７】本発明の実施例２であって、図３の圧縮工程における加工条件が、加熱温度３７５℃、圧下速度０．０５ｍｍの場合の真ひずみ率と負荷との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例２であって、図３の圧縮工程における加工条件が、加熱温度３７５℃、圧下速度５ｍｍの場合の真ひずみ率と負荷との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例２であって、図３の圧縮工程における加工条件が、加熱温度４５０℃、圧下速度０．０５ｍｍの場合の真ひずみ率と負荷との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例２であって、図３の圧縮工程における加工条件が、加熱温度４５０℃、圧下速度５ｍｍの場合の真ひずみ率と負荷との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例２であって、図３の圧縮工程における加工条件が、加熱温度３５０℃、圧下速度１ｍｍの場合の真ひずみ率と負荷との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施例２であって、図３の圧縮工程における加工条件が、加熱温度３５０℃、圧下速度０．０１ｍｍの場合の真ひずみ率と負荷との関係を示すグラフである。
【図１３】図１の加工方法の打ち抜き工程において、厚さ方向に形成された切断面における破断面部分の比率と、圧下速度との関係を示す図である。
【図１４】（ａ）圧下速度０．２４ｍｍ／ｓ、（ｂ）圧下速度１．４４ｍｍ／ｓ、（ｃ）圧下速度１．９２ｍｍ／ｓの場合をそれぞれ示す切断面の顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態に係るマグネシウム合金材料の加工方法および該加工方法により製造されるマグネシウム合金製インプラントについて、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る加工方法は、図１に示されるように、マグネシウム合金材料を押出し加工して塑性変形したマグネシウム合金材料を得る押出し工程（ステップＳ１）と、押し出されたマグネシウム合金材料を切断する切断工程（ステップＳ２）と、切断された塊状マグネシウム合金材料に圧縮力を加える圧縮工程（ステップＳ３）と、該圧縮工程において圧縮されたマグネシウム合金材料から製品を打ち抜く打ち抜き工程（ステップＳ４）とを備えている。
【００２３】
押出し工程Ｓ１は、ダイを用いてマグネシウム合金材料を所定の横断面形状を有する棒状の押出し材１に塑性変形させる工程である。押出し条件によって、金属結晶の配向性に変化が起こり、金属結晶の（０００１）面が押出し方向に対して略平行となるように配向される。
【００２４】
切断工程Ｓ２は、図２に示されるように、押出し工程Ｓ１において製造された押出し材１をその長手方向に略直交する方向、７０°〜１１０°に切断して、長手方向に分割された塊状マグネシウム合金材料２を取得する工程である。
実際には、極点図測定等によって、押出し材１の（０００１）面の配向性を測定し、（０００１）面が顕著に配向されている面に対して直交する角度で切断して塊状マグネシウム合金材料２を得ることが好ましい。
【００２５】
圧縮工程Ｓ３は、図３に示されるように、切断工程Ｓ２において得られた塊状マグネシウム合金材料２に対して、押出し工程Ｓ１における押出し方向に直交する方向に、圧下用の金型から圧縮力Ｆを加えて板状に圧延する工程である。これにより、塊状マグネシウム合金材料２を構成するマグネシウム合金の金属結晶に対しては、図４に示されるように、（０００１）面に直交するｃ軸に略平行に圧縮力Ｆが加えられるようになっている。
【００２６】
圧縮工程Ｓ３においては、塊状マグネシウム合金材料２を加熱した状態で圧縮力Ｆを加えるようになっている。加熱する際の温度は、非底面すべりを発生する１００℃以上の温度が好ましく、特に、医療用のマグネシウム合金材料であるＷＥ４３を使用する場合には、３００℃より高く、更には３５０℃以上であることが好ましい。
【００２７】
また、圧縮工程Ｓ３は、金型と塊状マグネシウム合金材料２との間に潤滑剤を塗布して行われる。潤滑剤としては固体潤滑剤、流体潤滑剤などを採用できる。
そして、圧縮工程Ｓ３は、潤滑剤を塗布する工程と、金型によって塊状マグネシウム合金材料２を圧下する工程とを複数回繰り返して行うようになっている。
【００２８】
さらに、圧縮工程Ｓ３においては、４５％以上の圧下率で前記塊状マグネシウム合金材料２が圧縮されるようになっている。
ここで、圧下率は、下式により表される。
圧下率＝（圧縮前の厚さ−圧縮後の厚さ）／圧縮前の厚さ×１００（％）
【００２９】
打ち抜き工程Ｓ４は、圧縮工程Ｓ３によって得られた板状のマグネシウム合金材料を打ち抜き型によって打ち抜く工程である。この打ち抜き工程Ｓ４においては、マグネシウム合金材料に対する金型の圧下速度を１．５ｍｍ／ｓｅｃ以下に抑えることが好ましい。
【００３０】
このように構成された本実施形態に係るマグネシウム合金材料の加工方法の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る加工方法によりマグネシウム合金材料を塑性加工するには、まず、マグネシウム合金素材を押出し工程Ｓ１によって押出し加工することにより、棒状の押出し材１を得る。
【００３１】
この押出し工程Ｓ１においては、マグネシウム合金材料の金属結晶の配向性に変化が起こり、金属結晶の（０００１）面が押出し方向に対して略平行となるように配向される。このようにして得られた押出し材１に対して、切断工程Ｓ２が行われる。切断工程Ｓ２においては、押出し材１が、その押出し方向に直交する切断面により切断され、複数の塊状マグネシウム合金材料２が得られる。すなわち、切断面は、金属結晶の（０００１）面に直交する方向に配される。
【００３２】
次いで、各塊状マグネシウム合金材料２に対して圧縮工程Ｓ３が行われる。圧縮工程Ｓ３においては、１００℃以上に加熱された状態の塊状マグネシウム合金材料２に対して押出し方向に直交する方向に圧縮力Ｆが加えられる。圧縮力Ｆは、塊状マグネシウム合金材料２内において、最も加工度の大きくなる直径の位置で、略一方向に配向されている金属結晶のｃ軸に略平行な方向に圧縮力が加えられる。
【００３３】
圧縮工程Ｓ３における、この圧縮力Ｆの方向は金属結晶のすべり面に直交する方向であり、すべり面に平行に圧縮力Ｆを加える場合と比較して塑性加工の容易性は低下するが、金属結晶の構造欠陥が発生し難いという利点がある。すなわち、圧縮後のマグネシウム合金材料に発生する構造欠陥が抑制されるので、機械的強度を向上することができるという利点がある。
【００３４】
この場合において、１００℃以上に加熱した状態の塊状マグネシウム合金材料２に対して圧縮力Ｆを加えるので、加熱しない場合と比較して、非底面すべりの発生による加工性の向上が図られる。
また、圧縮工程Ｓ３においては、金型と塊状マグネシウム合金材料２との間に潤滑剤が塗布された状態で圧縮力Ｆが加えられるので、潤滑剤の作用によって、圧縮力Ｆが塊状マグネシウム合金材料２と金型との接触面全面に分散され、塊状マグネシウム合金材料２の全体にわたってより均一な圧縮力Ｆを加えることができる。
【００３５】
圧縮工程Ｓ３において圧縮力Ｆが加えられると、マグネシウム合金材料が微細化して粒径が小さくなる。医療応用を想定した場合、材料粒径の均質性と材料の耐食性に関係があることが知られており、材料の耐食性をもたせる場合には、材料粒径を均質にすることが望ましい。一般的に、材料に圧縮負荷をかけると、まず弾性変形が生じ、圧縮負荷が塑性域に入ると微細化を伴いながら塑性変形が生じる。更に圧縮負荷を加えると結晶粒径が平衡状態に達し、材料粒径が均質となる。
【００３６】
つまり、材料粒径が均質となる状態まで圧縮負荷を加えることが望ましい。具体的には、圧下率が４５％以上となるように圧縮し、マグネシウム合金材料を微細化させ均質な粒径にする。塊状マグネシウム合金材料２に圧縮力Ｆを加えていくと、４５％程度の圧下率において、再結晶粒径がほぼ平衡に達するので、材料粒径を均質にすることができる。そして、特に、製造された製品がマグネシウム合金製インプラントのような医療用途に使用される製品である場合には、粒径の均質化が図られることによって、耐食性を向上することができるという利点がある。
【００３７】
そして、圧縮工程Ｓ３において得られた板状のマグネシウム合金材料に対して、打ち抜き工程Ｓ４が行われる。打ち抜き工程Ｓ４は、製品形状を決定するために、プレス加工機によって不要な部分を打ち抜いて除去する工程である。
【００３８】
打ち抜き型を板状のマグネシウム合金材料の板厚方向に押しつけて、せん断により打ち抜くので、厚さ方向に切断面が形成されるが、金型の圧下速度を１．５ｍｍ／ｓｅｃ以下に抑えることにより、切断面におけるせん断面部分を破断面部分に対して大きくすることができる。その結果、破断面部分を少なくして応力集中の原因を低減し、製品、特にマグネシウム合金製インプラントの強度を向上することができるという利点がある。
【００３９】
このように本実施形態に係るマグネシウム合金材料の加工方法によれば、圧縮後の構造欠陥を抑制させ、強度の高い塑性加工品を製造することができるという利点がある。
【実施例】
【００４０】
次に、本発明の実施例について以下に説明する。
（実施例１）
実施例１は、塊状マグネシウム合金材料２に対する圧縮力Ｆの印加方向と、圧縮後の板状のマグネシウム合金材料の表面における金属結晶の配向性との関係を示す。
図５（ａ）に、本実施形態に係る加工方法と同様に、押出し工程Ｓ１における押出し方向に対して垂直な方向に圧縮力Ｆを加えた場合（Ａ材）、図５（ｂ）に、押出し方向に対して平行な方向に圧縮力Ｆを加えた場合（Ｂ材）の板状のマグネシウム合金材料の表面における金属結晶の配向性を示す。
【００４１】
これらの図５（ａ）、（ｂ）は、横軸に、圧縮後の金属結晶の（０００１）面の法線の板厚方向に対するズレ角、縦軸に頻度を表したヒストグラムである。
これらの図５（ａ）、（ｂ）から、各圧縮方法で圧縮した場合のズレ角の平均値および集積幅を算出すると、表１の通りとなる。
【００４２】
【表１】
0005959260.tif 000002
【００４３】
ズレ角の集積幅は、図５（ａ）、（ｂ）の累計分布曲線において、ズレ角の最大値の１６％〜８４％となる範囲のズレ角の幅をいうものとする。
【００４４】
表１に示した通り、Ａ材のズレ角の平均値は１６．８°であるのに対し、Ｂ材のズレ角の平均値は２６．０°であり、Ｂ材においては圧縮力Ｆの作用によって結晶の配向性が大きく変化したことが分かる。したがって、ズレ角の平均値が２５°以下の材料を用いた製品であれば、押出し方向に対して垂直な方向に圧縮力Ｆを加えたものであり、構造欠陥が少なく、強度を向上することができる。
【００４５】
また、表１に示した通り、Ａ材のズレ角の集積幅は１７．６°であるのに対し、Ｂ材のズレ角の平均値は２５．２°であり、これによっても、Ｂ材においては圧縮力Ｆの作用によって結晶の配向性が大きく変化したことが分かる。したがって、ズレ角の集積幅が２５°以下の材料を用いた製品であれば、押出し方向に対して垂直な方向に圧縮力Ｆを加えたものであり、構造欠陥が少なく、強度を向上することができる。
【００４６】
図６（ａ）、（ｂ）に、それぞれＡ材、Ｂ材の金属結晶の（０００１）面の法線の、製品の表面に沿う方向に対するズレ角と頻度との関係を示すヒストグラムを示す。
これらの図６（ａ）、（ｂ）から、各圧縮方法で圧縮した場合のズレ角の平均値および集積幅を算出すると、表２の通りとなる。
【００４７】
【表２】
0005959260.tif 000003
【００４８】
表２によれば、Ａ材とＢ材とでは、ズレ角の平均値は、いずれも８１°程度で同等であるが、集積幅において大きな差があることがわかる。Ａ材の場合には１７．０°であるのに対し、Ｂ材の場合には５３°である。したがって、製品の表面において、表面に沿う方向に対する金属結晶の（０００１）面の法線のズレ角の平均値が、８０°以上であり、かつ、ズレ角の集積幅が５０°以下である場合に、本実施形態における加工方法により製造されたものであることがわかる。
【００４９】
（実施例２）
実施例２は、医療応用に適した塊状マグネシウム合金材料２（ＷＥ４３）に対して圧縮力Ｆを加える際の圧縮条件を変化させて行われたものである。
試料としては、直径８ｍｍ長さ１２ｍｍの塊状マグネシウム合金材料２を使用し、圧縮工程Ｓ３における加熱温度を３００℃、３７５℃、４５０℃と変化させ、圧縮時の圧下速度を５ｍｍ／ｓｅｃ、０．５ｍｍ／ｓｅｃ、０．０５ｍｍ／ｓｅｃと変化させた結果を表３に、さらに、加熱温度を３５０℃、４００℃、４５０℃と変化させ、圧縮時の圧下速度を１ｍｍ／ｓｅｃ、０．１ｍｍ／ｓｅｃ、０．０１ｍｍ／ｓｅｃと変化させた結果を表４に示す。
【００５０】
【表３】
0005959260.tif 000004
【００５１】
【表４】
0005959260.tif 000005
【００５２】
表３および表４より、圧縮時の塊状マグネシウム合金材料２の加熱温度は３００℃より高く、より好ましくは３５０℃以上であることが好ましい。
また、図７に加熱温度３７５℃、圧下速度０．０５ｍｍの場合、図８に加熱温度３７５℃、圧下速度５ｍｍ／ｓｅｃの場合、図９に加熱温度４５０℃、圧下速度０．０５ｍｍ／ｓｅｃの場合、図１０に加熱温度４５０℃、圧下速度５ｍｍ／ｓｅｃの場合、図１１に加熱温度３５０℃、圧下速度１ｍｍ／ｓｅｃの場合、図１２に加熱温度３５０℃、圧下速度０．０１ｍｍ／ｓｅｃの場合の、真ひずみ率εと負荷σとの関係をそれぞれ示す。
ここで、圧下率は、
圧下率＝（圧縮前の厚さ−圧縮後の厚さ）／圧縮前の厚さ×１００（％）
と表すことができる。
【００５３】
これらの図７〜図１２によれば、塊状マグネシウム合金材料２に圧縮力Ｆを加えていくと、真ひずみ率εが０．６程度で再結晶粒径がほぼ平衡に達することがわかる。ここから圧化率を計算すると、圧下率は４５％程度となることがわかる。４５％程度の圧下率において、再結晶粒径がほぼ平衡に達するので、圧下率４５％以上で圧縮することにより、材料粒径を均質にして耐食性を向上することができることがわかる。本実施例ではＷＥ４３で検討をしているが、ＷＥ４３以外のマグネシウム合金でもよい。
【００５４】
（実施例３）
厚さ１ｍｍの板状のマグネシウム合金材料（ＷＥ４３）２を３５０℃に加熱した状態で、圧下速度を変化させてせん断力を加えた場合について、図１３および図１４を参照して説明する。
図１３は、打ち抜き工程Ｓ４において、厚さ方向に形成された切断面における破断面部分の比率（破断面率）と、圧下速度との関係を示している。また、図１４は、圧下速度を変化させたときの、切断面の顕微鏡写真であり、（ａ）圧下速度０．２４ｍｍ／ｓｅｃ、（ｂ）圧下速度１．４４ｍｍ／ｓｅｃ、（ｃ）圧下速度１．９２ｍｍ／ｓｅｃの場合をそれぞれ示している。これらの図によれば、圧下速度が大きくなればなるほど、破断面率が大きくなることが示され、破断面率と圧下速度とは略比例関係にあることがわかった。
【００５５】
そこで、この図１３に従い、圧下速度を１．５ｍｍ／ｓｅｃ以下にすることにより、板厚方向の切断面における破断面部分を５０％以下に抑えることができる。その結果、破断面部分を少なくして応力集中の原因を低減し、製品の強度を向上することができるという利点がある。本実施例ではＷＥ４３で検討をしているが、ＷＥ４３以外のマグネシウム合金でもよい。
【符号の説明】
【００５６】
Ｆ  圧縮力
１  押出し材（マグネシウム合金成形材料）
２  塊状マグネシウム合金材料
Ｓ１  押出し工程
Ｓ２  切断工程
Ｓ３  圧縮工程
Ｓ４  打ち抜き工程（せん断工程）
【図１】
0005959260.tif 000006
【図２】
0005959260.tif 000007
【図３】
0005959260.tif 000008
【図４】
0005959260.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005959260.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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