(57)【要約】【課題】 マグネシウム合金を用いて、従来不可能であった薄板で、幅広の連続鋳造による鋳造品を容易に製造できる優れたホウ素含有マグネシウム基合金を提供する。併せて、ダイキャスト及びチクソーモールドを用いた時の不都合であった着火を防止でき、しかも圧延加工性にも優れたホウ素含有マグネシウム基合金を提供する。【解決手段】 マグネシウム基合金中に、Ｂ（ホウ素）が０．００２〜１．０重量％の範囲内で添加配合されてなるホウ素含有マグネシウム基合金である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚｎ（亜鉛）を０．５０〜１．５質量％、Ｚｒ（ジルコニウム）を０．４〜０．８質量％、Ｂ（ホウ素）を０．００２〜１．０質量％を含み、不可避的な不純物として、Ｃｕ（銅）を０．１０質量％以下、Ｎｉ（ニッケル）を０．００５％質量以下、その他の元素をそれぞれ０．３０質量％以下、残部がＭｇ（マグネシウム）であって、かつ、Ｔｉ（チタン）、Ｔｌ（テルル）およびＩｎ（インジウム）を実質的に含まないことを特徴とするホウ素含有マグネシウム基合金。
【請求項２】
請求項１に記載のホウ素含有マグネシウム基合金を、連続鋳造法によってスラブを形成し、その後、熱間圧延を施すことを特徴とするホウ素含有マグネシウム合金板材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホウ素が添加されたマグネシウム基合金に係り、特に連続鋳造を容易に行なうことができ、かつ、マグネシウム粉体の着火・燃焼性を低下させたホウ素含有マグネシウム基合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マグネシウム合金は、実用金属の中でも最も軽い金属であり、しかも剛性があるため、自動車のホイールや構造部品、あるいは携帯電話、ノートパソコン等のフレーム、さらに、ＭＤ等の本体部材等、各種部材の軽量化のための材料として広く利用されている。
【０００３】
これらに使用されるマグネシウム合金としては、例えば、表１に示すように、ＪＩＳ規格のマグネシウム合金１種〜７種が代表的に挙げられる。
これらの合金は、その種類に応じて、マグネシウム合金板（ＪＩＳ  Ｈ４２０１）、マグネシウム合金継目無管（ＪＩＳ  Ｈ４２０２）、マグネシウム合金棒（ＪＩＳ  Ｈ４２０３）、マグネシウム合金押出形材（ＪＩＳ  Ｈ４２０４）等として規格化されている。
このようなマグネシウム合金から各種部材をダイレクトに製造するには、ダイキャストやチクソーモールドが用いられ、また、別にインゴット及びスラブを鋳造した後に圧延、鍛造、押出し等の塑性加工によって製造されている。
【０００４】
【表１】
2006169638.tif 000002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、マグネシウム合金は、稠密六方晶系の結晶構造を有し、また、凝固直後の高温強度が不足するために、連続鋳造法を用いてスラブとする製造加工法を経ることができず、生産効率をより上げることが難しいという問題があった。
また、マグネシウム合金は、粉体であると非常に酸化・発火し易く、ダイキャスト品及びチクソーモールド品のバリ取り仕上加工時に、マグネシウム粉が発火し、爆発に至る危険性もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、マグネシウム合金を用いて、従来不可能であった薄板で幅広の連続鋳造による鋳造品を容易に製造できるホウ素含有マグネシウム基合金を提供することを課題とし、併せて、ダイキャスト及びチクソーモールドを用いた時の不都合であった着火を防止でき、しかも圧延加工性にも優れたホウ素含有マグネシウム基合金を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するものとしての本発明のホウ素含有マグネシウム基合金は、Ｚｎ（亜鉛）を０．５０〜１．５質量％、Ｂ（ホウ素）を０．００２〜１．０質量％を含み、不可避的な不純物として、Ｃｕ（銅）を０．１０％以下、Ｎｉ（ニッケル）を０．００５％以下、その他の元素をそれぞれ０．３０％以下、残部がＭｇ（マグネシウム）（以上、％はいずれも質量％）であって、かつ、Ｔｉ（チタン）、Ｔｌ（テルル）およびＩｎ（インジウム）を実質的に含まないことを特徴とする。
また、本発明のホウ素含有マグネシウム合金板材の製造方法は、請求項１に記載のホウ素含有マグネシウム基合金を、連続鋳造法によってスラブを形成し、その後、熱間圧延を施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のホウ素含有マグネシウム基合金によれば、従来のマグネシウム合金で達成できなかった連続鋳造を容易に、かつ良好に行なうことができる。
また、従来のマグネシウム合金を使用して、主にダイキャスト及びチクソーモールドを行なったときにバリ取り仕上加工に際して発生していた着火を起こし難く、爆発的燃焼等を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明者等は、マグネシウム基合金中に、合金元素成分として、Ｂ（ホウ素）を添加することにより、連続鋳造を行っても、連続鋳造モールドから鋳塊を引き出す際にスラブの凝固部位近傍に割れが入ることもないし、切断することもなく、従来達成することが困難であった、優れた連続鋳造性が確保され、かつ、マグネシウム合金の粉体において、着火・燃焼し難くなることを知見し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、マグネシウム基合金中に、Ｂ（ホウ素）が、０．００２〜１．０重量％の範囲内で添加配合することを基本とするホウ素含有マグネシウム基合金である。
【００１０】
以下、本発明のホウ素含有マグネシウム基合金について、更に詳細に説明する。
本発明のホウ素含有マグネシウム基合金のベースとなるマグネシウム基合金は、ＪＩＳ規格のマグネシウム合金４種をベースとする。すなわち、Ｍｇを主体として、これに、Ｂを必須成分として含有し、さらにＺｎ、Ｚｒなどを必要に応じて配合された合金元素成分とし、かつ、Ｔｉ（チタン）、Ｔｌ（テルル）およびＩｎ（インジウム）を実質的に含まないものとする。
【００１１】
本発明のホウ素含有マグネシウム基合金を連続鋳造することにより得られたスラブは、その熱間・冷間加工性において、従来のホウ素を配合しないマグネシウム基合金のものに比して、何らの遜色がないばかりか、むしろ良好である。
また、本発明のホウ素含有マグネシウム基合金は、ダイキャストやチクソーモールドに供されても、従来のホウ素を配合しないマグネシウム基合金のものに比して、何らの遜色がない。
【００１２】
本発明のホウ素含有マグネシウム基合金の粉体は、予期しないことであったが、着火性が極めて低いことが分かった。
従来のホウ素を配合しないマグネシウム基合金の粉体は、大気中で極めて着火し燃焼しやすく、粉体を集めて堆積させておいて炎を近付けると、爆発的に全量が燃焼してしまうが、本発明のホウ素含有マグネシウム基合金の粉体は、粉体を集めて堆積させておいて炎を近付けても、堆積体の表面部分が一皮分ゆっくり燃焼するだけで、鎮火してしまい、表面の酸化物を除去すると、その下に未燃焼のマグネシウム基合金粉末が残っていることが分かった。
【００１３】
このことは、ダイキャストやチクソーモールドで製品を製造した場合に、組み合わせ型の合わせ目等に発生するバリを除去する必要があったところ、グラインダー等でバリを切削するに際して、切り粉が着火・発火・爆発し難いことを意味し、ダイキャストやチクソーモールドに不可避であったバリ取り仕上げ加工が安全に行えることを意味する。
【００１４】
本発明のホウ素含有マグネシウム基合金に配合されるＢは、０．００２〜１．０質量％、好ましくは０．００５〜０．３質量％、より好ましくは０．０１〜０．０５質量％の範囲内で配合される。この値が、０．００２質量％未満であると、Ｂを添加したときの効果が顕著に現れず、逆に上限値は特に問題はないが、１．０質量％を超えると、合金として作製することが困難であるとともに、コスト的な問題があるので好ましくない。
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の具体的態様を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらの記載に限定されるものではない。
［実施例１〜６、比較例１〜４］
ＪＩＳ規格のマグネシウム合金４種をベース合金とし、これに表２に示すような化学成分（特に、Ｂ成分）の異なる各種のマグネシウム基合金について、鋳塊巾５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの連続鋳造によって、エンドレス鋳造を行ない、スラブを鋳造し、連続鋳造性を評価した。
連続鋳造の鋳造条件は、以下のとおりである。
すなわち、鋳造雰囲気：真空ポット内をアルゴンガスにて置換し、流量５リットル／分のアルゴンガス雰囲気中、溶湯温度：７８０℃、スラブ引き抜き速度：１５０ｍｍ／分、スラブ引き抜き力：０．２ｋｇ／ｍｍ2、全引き抜き力：１００ｋｇで行なった。
得られたスラブについて、圧延条件を、加熱温度：２００〜４００℃、１パスの圧下率１０〜３０％の圧延を行なって板材を製造し、圧延加工性を評価した。
一方、粉末化して、堆積体を形成し、着火防止性を評価して、その結果を併せて表２に示した。
なお、評価基準は、下記に示すとおりである。
【００１６】
（評価基準）
１．連続鋳造性
◎…連続鋳造を良好に行なうことができた。
○…連続鋳造を行なうことができた。
△…連続鋳造を行なったときに、スラブに割れが生じた。
×…連続鋳造を行なうことができなかった。
【００１７】
２．圧延加工性
◎…展延性が良好である。
○…展延性がある。
△…圧延性がやや悪い。
×…圧延性が悪い。
【００１８】
３．着火防止性
◎…Ｍｇ粉堆積体は、表面部分が一皮分ゆっくり燃焼するだけで、鎮火する。
△…Ｍｇ粉堆積体は、着火のし易さは中程度であり、爆発的な燃焼ではない。
×…爆発的に全量が激しく燃焼する。
【００１９】
［評価の結果］
表２に示す結果から明らかなように、実施例１〜６に係る本発明のホウ素含有マグネシウム基合金では、全てにおいて連続鋳造を行なうことができたのに対し、比較例１〜４に係るマグネシウム基合金では、いずれも連続鋳造に欠点があった。
また、本発明に係るホウ素含有マグネシウム基合金は、上記連続鋳造の評価に加えて、圧延加工性及び着火防止性についても良好な結果が得られたのに対し、比較例に係るマグネシウム基合金では、いずれかの評価において欠点があり、不適当であった。
【００２０】
【表２】
2006169638.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明のホウ素含有マグネシウム基合金によれば、連続鋳造法によってスラブを得、圧延によって高能率で板材を製造することができ、かつ、板材からの加工の際に切り粉等が発火することを抑えることができるので、マグネシウム合金製品を製造する技術分野に寄与すること大である。