(57)【要約】【課題】低コストかつ簡単な工程で、結晶粒を微細化し、機械的性質を向上させることができるマグネシウム合金の製造方法およびマグネシウム合金を提供する。【解決手段】マグネシウムを主成分とした合金、例えば、Ｍｇ−Ａｌ合金，Ｍｇ−ＲＥ（ミッシュメタル）合金またはＭｇ−Ａｌ−Ｔｉ合金の溶湯中に、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を添加したのち、酸化ホウ素が添加された溶湯を冷却し凝固させる。溶湯中で酸化ホウ素が還元されホウ素単体となり合金中の元素と化合物を形成しこの化合物が凝固時の核発生点を形成する。これにより、凝固したマグネシウム合金の結晶粒が微細化される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウムを主成分とした合金の溶湯中に酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を添加する工程と、
前記酸化ホウ素が添加された溶湯を冷却し凝固させる工程と
を含むことを特徴とするマグネシウム合金の製造方法。
【請求項２】
前記酸化ホウ素の添加割合を３質量％以上６質量％以下とする
ことを特徴とする請求項１記載のマグネシウム合金の製造方法。
【請求項３】
前記凝固したマグネシウム合金を熱間押出加工する工程を含む
ことを特徴とする請求項１または２記載のマグネシウム合金の製造方法。
【請求項４】
前記マグネシウムを主成分とした合金は、ミッシュメタルを含む
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のマグネシウム合金の製造方法。
【請求項５】
前記マグネシウムを主成分とした合金は、アルミニウムおよびチタンを含む
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のマグネシウム合金の製造方法。
【請求項６】
マグネシウムを主成分とすると共に、アルミニウム，チタンおよびミッシュメタルからなる群のうちの少なくとも１種と、ホウ素とを含む
ことを特徴とするマグネシウム合金。
【請求項７】
マグネシウムを主成分とし、アルミニウム，チタンおよびミッシュメタルからなる群のうちの少なくとも１種を含む合金の溶湯中に酸化ホウ素を添加したのち、前記酸化ホウ素が添加された溶湯を冷却し凝固させることにより形成された
ことを特徴とする請求項６記載のマグネシウム合金。
【請求項８】
マグネシウムを主成分とすると共に、アルミニウム，チタンおよびホウ素を含む
ことを特徴とする請求項６または７記載のマグネシウム合金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主成分であるマグネシウム（Ｍｇ）と共にアルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ）またはＲＥ（ミッシュメタル）などを含むマグネシウム合金の製造方法およびマグネシウム合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境・エネルギー問題から高強度で軽量、そしてリサイクル可能な実用金属材料の開発が求められている。この種の金属材料としてマグネシウム合金があり、その結晶粒の微細化は、マグネシウム合金の機械的性質の向上に極めて有効である。このような結晶粒の微細化としては、ジルコニウムを添加する方法が効果的であることが知られている。しかし、ジルコニウムは融点が高いため、これをマグネシウム合金に添加する場合には溶湯を高温に加熱する必要があるなど、プロセス上困難な点があり、ジルコニウムが高価であるという問題がある。そのため添加が容易で、かつ安価な材料を用いたマグネシウム合金の微細化が望まれていた。ジルコニウム以外の添加剤としてはホウ素が知られており、特許文献１にはこのホウ素とマンガンを共存させ、ジルコニウムを含まないことを特徴とした微細化したマグネシウム合金およびその製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１０４１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の方法では、マグネシウム合金中にホウ素とチタン（Ｔｉ）とが含まれると逆にマグネシウム合金の結晶粒を粗大化させ、また、マンガンの含有量が１重量％を超えてしまうと逆にマンガンがホウ素を取り込み結晶粒微細化の効果を低減させてしまう、という問題があった。また、微細化の程度も５０μｍが限界であった。
【０００４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、低コストかつ簡単な工程で、結晶粒を微細化し、機械的性質を向上させることができるマグネシウム合金の製造方法およびマグネシウム合金を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のマグネシウム合金の製造方法は、マグネシウムを主成分とした合金の溶湯中に酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を添加する工程と、酸化ホウ素が添加された溶湯を冷却し凝固させる工程とを含むものである。
【０００６】
ここに、本発明のマグネシウム合金とは、マグネシウムを主成分とし、アルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ）およびＲＥ（ミッシュメタル）からなる群のうち少なくとも１種を含むものであり、マグネシウムの含有量は８２質量％〜９４質量％の範囲のものをいう。
【０００７】
この製造方法では、溶湯中で酸化ホウ素が還元されホウ素単体となり合金中の元素と化合物を形成しこの化合物が凝固時の核発生点を形成する。これにより、凝固したマグネシウム合金の組織（結晶粒）が微細化される。
【０００８】
酸化ホウ素の添加割合は、例えば、３質量％以上６質量％以下とすることが好ましい。      
【０００９】
また、本発明のマグネシウム合金の製造方法は、更に、凝固したマグネシウム合金を熱間押出加工する工程を含むことが好ましい。機械的強度を更に高めることができるからである。
【００１０】
マグネシウムを主成分とした合金としては、例えば、ミッシュメタルを含むもの、または、アルミニウムおよびチタンのうち少なくとも一方を含むものが好ましい。結晶粒微細化の効果を高めることができるからである。
【００１１】
本発明のマグネシウム合金は、マグネシウムを主成分とすると共に、アルミニウム，チタンおよびミッシュメタルからなる群のうちの少なくとも１種と、ホウ素とを含むものである。
【００１２】
このマグネシウム合金では、マグネシウムを主成分とすると共に、アルミニウム，チタンおよびミッシュメタルからなる群のうちの少なくとも１種と、ホウ素とを含むので、結晶粒が微細化され、機械的強度が向上する。
【００１３】
このマグネシウム合金は、例えば、マグネシウムを主成分とし、アルミニウム，チタンおよびミッシュメタルからなる群のうちの少なくとも１種を含む合金の溶湯中に酸化ホウ素を添加したのち、酸化ホウ素が添加された溶湯を冷却し凝固させることにより形成されたものであることが好ましい。
【００１４】
特に、マグネシウムを主成分とすると共に、アルミニウム，チタンおよびおよびホウ素を含むようにすれば、通常はマグネシウムに溶解せずマグネシウム母相に混入している状態のチタンが、マグネシウムに溶解されており、マグネシウム合金の結晶粒が微細化される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のマグネシウム合金の製造方法によれば、マグネシウム合金の溶湯中に酸化ホウ素を添加するようにしたので、低コストな酸化ホウ素を用いて、簡単な工程により、マグネシウム合金の結晶粒を微細化し、機械的性質を向上させることができる。
【００１６】
特に、凝固したマグネシウム合金を熱間押出加工する工程を含むようにすれば、機械的強度を更に向上させることができる。
【００１７】
本発明のマグネシウム合金によれば、マグネシウムを主成分とすると共に、アルミニウム，チタンおよびミッシュメタルからなる群のうちの少なくとも１種と、ホウ素とを含むようにしたので、マグネシウム合金の結晶粒を微細化し、機械的性質を向上させることができる。
【００１８】
特に、マグネシウムを主成分とすると共に、アルミニウム，チタンおよびおよびホウ素を含むようにしたので、通常はマグネシウム合金の添加元素として使用されないチタンをマグネシウムに溶解させ、結晶粒が微細化され機械的強度に優れたマグネシウム合金を実現することができる。また、チタンの特性である軽量性・強度・耐食性などを活かし、広範な用途への応用を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
まず、本発明の一実施の形態に係るマグネシウム合金について説明する。このマグネシウム合金は、例えば、オートバイや自転車のパイプフレームなどに用いられるものであり、マグネシウムを主成分とすると共に、アルミニウム，チタンおよびミッシュメタルからなる群のうちの少なくとも１種と、ホウ素とを含んでいる。これにより、このマグネシウム合金では、結晶粒を微細化し、機械的性質を向上させることができるようになっている。
【００２１】
このマグネシウム合金は、後述するように、マグネシウムを主成分とし、アルミニウム，チタンおよびミッシュメタルからなる群のうちの少なくとも１種を含む合金の溶湯中に酸化ホウ素を添加したのち、酸化ホウ素が添加された溶湯を冷却し凝固させることにより形成されたものである。
【００２２】
特に、マグネシウムを主成分とすると共に、アルミニウム，チタンおよびおよびホウ素を含むことが好ましい。チタンおよびホウ素は、例えば、Ｔｉ3 Ｂ4 などの化合物として含有される。これにより、本実施の形態では、通常はマグネシウム合金の添加元素として使用されないチタンをマグネシウムに溶解させ、結晶粒が微細化され機械的強度に優れたマグネシウム合金を実現することができるからである。また、チタンの特性である軽量性・強度・耐食性などを活かし、広範な用途への応用を可能とすることができる。
【００２３】
このマグネシウム合金は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００２４】
（酸化ホウ素添加）
まず、マグネシウムを主成分とした合金の溶湯中に、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を添加する。具体的には、マグネシウムを主成分とした合金（合金素材）を坩堝等に挿入し、例えば９５３Ｋ〜１０５３Ｋ程度の温度まで加熱することにより合金素材を溶解させる。合金素材が溶解したのち、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の粉末を添加し、攪拌子によって溶湯を攪拌する。その際、例えば、溶湯を９５３Ｋ〜１１２３Ｋ程度の温度まで加熱し、２０分間から６０分間、５００ｒｐｍから８００ｒｐｍで攪拌する。
【００２５】
マグネシウムを主成分とした合金としては、例えば、マグネシウムを主成分とし、アルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ）およびＲＥ（ミッシュメタル）からなる群のうち少なくとも１種を含むものであり、マグネシウムの含有量は８２質量％〜９４質量％の範囲のものをいう。具体的には、Ｍｇ−Ａｌ合金，Ｍｇ−ＲＥ合金，Ｍｇ−Ａｌ−Ｔｉ合金，Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金が挙げられる。アルミニウム（Ａｌ）は固溶強化・硬化のために添加されるものであり、ＲＥは析出時効硬化および耐熱強度を上げるために添加されるものである。
【００２６】
酸化ホウ素の添加割合は、例えば、３質量％以上６質量％以下とすることが好ましい。より高い効果を得ることができるからである。
【００２７】
（冷却・凝固）
次いで、この酸化ホウ素が添加された溶湯を冷却し凝固させ、室温の金型に鋳造する。これにより、本実施の形態の製造方法では、マグネシウム合金の結晶粒を微細化し、機械的強度が向上させることができる。
【００２８】
この製造方法によるマグネシウム合金の組織微細化のメカニズムは次のように推測される。すなわち、マグネシウムは、酸化物標準生成自由エネルギーが低いので、他の金属酸化物を還元する可能性が十分にある。酸化ホウ素は融点がマグネシウムよりも低く、次式のようにマグネシウム溶湯中で容易に還元されホウ素単体となる。
Ｂ2 Ｏ3 ＋３Ｍｇ→２Ｂ＋３ＭｇＯ
このホウ素がマグネシウム合金中の元素（Ｍｇ，Ａｌ，ＲＥ，Ｔｉなど）と化合物を形成し、これが凝固時の核発生点となるため、凝固したマグネシウム合金の組織の微細化が進行する。
【００２９】
（熱間押出加工）
続いて、凝固したマグネシウム合金に対して熱間押出加工を行う。すなわち、マグネシウム合金を熱間にて強圧を加えて、隙間から押し出し、所定の形状に成形する。これにより、マグネシウム合金の共晶組織を破壊し、結晶粒を更に微細化させるとともに、化合物相を均一に分散させることができる。また、マトリクスの強化も考えられる。よって、引っ張り強度等の機械的強度を向上させることができる。
【００３０】
このように本実施の形態のマグネシウム合金の製造方法では、マグネシウム合金の溶湯中に酸化ホウ素を添加するようにしたので、低コストな酸化ホウ素を用いて、簡単な工程により、マグネシウム合金の結晶粒を微細化し、機械的性質を向上させることができる
【００３１】
特に、凝固したマグネシウム合金を熱間押出加工する工程を含むようにしたので、機械的強度を更に向上させることができる。
【００３２】
本実施の形態のマグネシウム合金では、マグネシウムを主成分とすると共に、アルミニウム，チタンおよびホウ素を含むようにしたので、通常はマグネシウム合金の添加元素として使用されないチタンをマグネシウムに溶解させ、結晶粒が微細化され機械的強度に優れたマグネシウム合金を実現することができる。また、チタンの特性である軽量性・強度・耐食性などを活かし、広範な用途への応用を可能とすることができる。
【実施例】
【００３３】
更に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００３４】
（実施例１，２）
上記実施の形態と同様にしてマグネシウム合金を作製した。その際、マグネシウムを主成分とした合金として、マグネシウムに６％のアルミニウムが含まれるＭｇ−６Ａｌ合金を用いた。また、酸化ホウ素の添加割合は、実施例１では３％、実施例２では６％と異ならせた。
【００３５】
（比較例１）
比較例１として、酸化ホウ素を添加しないことを除いては実施例１と同様にして、Ｍｇ−６Ａｌ合金を溶融・冷却および凝固させて鋳造組織を得た。
【００３６】
実施例１，２で得られたマグネシウム合金および比較例１で得られた鋳造組織を、光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察した。図１、図２、図３はそれぞれ実施例１、実施例２、比較例１の光学顕微鏡による写真である。白色の相がＭｇ17Ａｌ12金属化合物（以下、β相という。）である。図１〜図３から分かるように、比較例１ではＡｌ添加だけで結晶粒子は６０μｍまで微細化したが、実施例１，２では酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を添加することでさらに微細化が進行した。
【００３７】
図４、図５、図６はそれぞれ実施例１、実施例２、比較例１の走査型電子顕微鏡による写真である。図４から分かるように、実施例１では粒内にβ相が析出していた。これに対して、酸化ホウ素を添加していない比較例１では粒内析出が起こっておらず、酸化ホウ素を添加することによって粒内に析出核発生サイトが形成されるのではないかと推測される。なお、実施例１，２で得られたマグネシウム合金および比較例１で得られた鋳造組織について、Ｘ線による分析およびＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray Spectrometer；エネルギー分散型Ｘ線分析）を行ったところ、Ｘ線による分析（図示せず）ではホウ化物ＭｇＢ2 やＡｌＢ2 と思われるピークは観察されず、ＥＤＸでも同ホウ化物は検出されていなかった。ただし、粒内析出が起こっていることから何らかのホウ化物があると推測される。      
【００３８】
（比較例２〜４）
純粋なマグネシウムに酸化ホウ素を添加したことを除いては、実施例１と同様にして鋳造組織を得た。その際、酸化ホウ素の添加割合を、比較例２では３％、比較例３では６％、比較例４では１２％と異ならせた。
【００３９】
比較例２〜４で得られた鋳造組織を光学顕微鏡で観察した。図７、図８、図９はそれぞれ比較例２、比較例３、比較例４の光学顕微鏡による写真である。いずれの組織写真においても黒い部分は気孔であり、また直線的な線は変形双晶境界である。図７〜図９から、純粋なマグネシウムの鋳造後の結晶粒径は酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を添加しても１００μｍから３００μｍの範囲に分布し、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）添加による結晶微細化効果は全く無いことが分かった。また、Ｘ線による分析（図示せず）を行ったところ、ホウ素やホウ化物は全く検出されなかった。
【００４０】
すなわち、マグネシウムを主成分とするＭｇ−Ａｌ合金の溶湯中に酸化ホウ素を添加したのち、溶湯を冷却・凝固させることにより、マグネシウム合金の結晶粒を微細化することができることが分かった。
【００４１】
（実施例３，４）
上記実施の形態と同様にしてマグネシウム合金を作製した。その際、マグネシウムを主成分とした合金として、マグネシウムに６％のミッシュメタル（ＲＥ：５２％Ｃｅ、２６％Ｌａ、１７％Ｎｄ、５％Ｐｒ）が含まれるＭｇ−６ＲＥ合金を用いた。酸化ホウ素の添加割合は、実施例３では３％、実施例４では６％と異ならせた。
【００４２】
（比較例５）
比較例５として、酸化ホウ素を添加しないことを除いては実施例３と同様にして、Ｍｇ−６ＲＥ合金を溶融・冷却および凝固させて鋳造組織を得た。
【００４３】
実施例３，４で得られたマグネシウム合金および比較例５で得られた鋳造組織を、光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察した。図１０、図１１、図１２は実施例３、実施例４、比較例５の光学顕微鏡による写真である。図１２から、比較例５では、Ｍｇに６％のＲＥを含んだだけの合金でもかなりの結晶粒微細化を生じ、ＲＥもまたＡｌ同様に結晶粒微細化効果が顕著であることが分かった。図１０、図１１から、実施例３，４では、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の添加量を増加させることにより微細化効果が進行することが分かった。
【００４４】
図１３、図１４、図１５は実施例３、実施例４、比較例５の走査型電子顕微鏡による写真である。図１４はデンドライト間の共晶組織を倍率を上げて観測したものである。デンドライト間の組織は共晶組織になっていることが分かった。この相はＭｇとＣｅ相の中のＣｅサイトの一部がＬａやＮｄあるいはＰｒと置換した相との共晶組織であると考えられる。なお、Ｘ線による分析（図示せず）およびＥＤＸを行ったところ、ホウ化物の生成を観測することはできなかった。
【００４５】
すなわち、マグネシウムを主成分とするＭｇ−ＲＥ合金の溶湯中に酸化ホウ素を添加したのち、溶湯を冷却・凝固させることにより、マグネシウム合金の結晶粒を微細化することができることが分かった。
【００４６】
（実施例５，６）
上記実施の形態と同様にしてマグネシウム合金を作製した。その際、マグネシウムを主成分とした合金として、マグネシウムに９％のアルミニウム、６％のチタンが含まれるＭｇ−９Ａｌ−６Ｔｉ合金を用いた。酸化ホウ素の添加割合は、実施例５では３％、実施例６では６％と異ならせた。
【００４７】
（比較例６）
比較例６として、酸化ホウ素を添加しないことを除いては実施例５と同様にして、Ｍｇ−９Ａｌ−６Ｔｉ合金を溶融・冷却および凝固させて鋳造組織を得た。
【００４８】
実施例５，６で得られたマグネシウム合金および比較例６で得られた鋳造組織を、光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察した。図１６、図１７、図１８は実施例５、実施例６、比較例６の光学顕微鏡による写真である。図１８から分かるように、比較例６ではＴｉ粉末が溶解せずに、Ｍｇ母相の中に混入している状態となっていた。これに対して、図１６、図１７から分かるように、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を添加するとＴｉ粉末は消えてしまっていた。このことから、Ｔｉ粉末の表面に存在するＴｉＯ2 の酸化物被膜が酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）によって除去され、Ａｌを含むＭｇ溶湯とＴｉが原子状態で接触し、ＴｉはまずＡｌと金属間化合物粒子を生成し、この粒子はＭｇ溶湯中に巻き込まれて行ったことが推測される。なお、Ｘ線分析を行ったところ、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を添加した合金ではＴｉ3 Ｂ4 、Ａｌ3 Ｔｉに関するピークが観測されていることから（図示せず）、これらの相が生成されていると考えられる。また、ＥＤＸを行ったところ、Ｔｉのスペクトルが観察された（図示せず）。
【００４９】
すなわち、マグネシウムを主成分とするＭｇ−Ａｌ−Ｔｉ合金の溶湯中に酸化ホウ素を添加したのち、溶湯を冷却・凝固させることにより、マグネシウム合金の結晶粒を微細化することができることが分かった。
【００５０】
（結晶粒径）
各実施例および比較例で得られたマグネシウム合金および鋳造組織の結晶粒径を調べた。まず、それぞれのインゴットの上部および下部からサンプルを切り出し、サンプル毎に結晶粒径を測定した。図１９は結晶粒径の変化をまとめて示したものである。マグネシウム合金の結晶粒微細化にはＡｌ−Ｔｉ複合、ＲＥ、Ａｌの順で効果が大きいことがわかる。また、これらの合金では酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の添加は結晶粒微細化を促進することがわかる。しかし、純粋なマグネシウムに対しては酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）の添加は効果がなかった。微細化の効果がもっとも大きかったのは、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）を添加したＡｌ−Ｔｉ複合物であり結晶粒径は１５μｍ程度まで微細化することがわかった。
【００５１】
（熱間押出加工）
実施例３，５で得られたマグネシウム合金について、上記実施の形態と同様にして熱間押出加工を行った。その際の押出処理としては、押出し比を９．４とし、押出し速度を１ｍｍ／ｓとした。押出し温度は４７３Ｋおよび６２３Ｋとした。押出処理前および後には、走査型電子顕微鏡による観察を行った。また、押出処理後には、引張試験を行った。
【００５２】
図２０は実施例３の押出処理前、図２１は実施例３の押出処理後の走査型電子顕微鏡で観察した写真である。観察面は押出し方向に垂直な面である。押出しすることにより、結晶粒径が約１／２以下になり、典型的な共晶組織が破壊され白い相が均一に分散されている。共晶を構成する相はＭｇとＭｇ12Ｃｅ相である。
【００５３】
図２２は実施例３の鋳造のままのものおよび押出加工（押出温度４７３Ｋ、６２３Ｋ）をしたものの引張試験の結果である。鋳造のままでの引張り強さは１４０Ｍｐａであったが、６２３Ｋでの押出し後は４１０ＭＰａまで上昇した。押出温度を４７３Ｋに下げると５４０ＭＰａを示した。工業用材料の中で最高の引張り強さを示す、押出し加工後Ｔ５処理したＡＸ８０Ａ（実用合金）の３４０ＭＰａを大幅に上回った。降伏応力では、鋳造のままで約１０５ＭＰａ、６２３Ｋでの押出しによって約２５０ＭＰａに上昇した。また、押出し温度を４７３Ｋに下げると２７０ＭＰａまで増加した。これは、工業用材料の中で最高の降伏応力を示す、押出加工後Ｔ５処理したＺＫ６０Ａの２５０ＭＰａと同等以上の応力であった。伸びにおいては押出加工により前記ＡＺ８０Ａ、ＺＫ６０Ａの４％と匹敵する５％の伸びを示した。
【００５４】
図２３は実施例５の押出処理前、図２４は実施例５の押出処理後の走査型電子顕微鏡で観察した写真である。図２４から分かるように、押出しすることによりＭｇ−ＲＥ合金と同様に、結晶粒径が約１／２以下になり、典型的な共晶組織が破壊され、１μｍ以下のβ相である白い相が均一に分散されている。
【００５５】
図２５は実施例５の鋳造のままのものおよび押出加工（押出温度４７３Ｋ、５７３Ｋ）をしたものの引張試験の結果である。鋳造のままでの引張り強さは１７０Ｍｐａであるが、５７３Ｋでの押出しは３４０ＭＰａまで上昇した。押出し温度を４７３Ｋに下げると４６０ＭＰａを示した。Ｍｇ−ＲＥ合金と比較すると、引張り強さは若干小さかった。降伏応力では鋳造のままで約１０５ＭＰａ、５２３Ｋでの押出しによって約２８０ＭＰａに上昇した。また、押出し温度を４７３Ｋに下げると２７０ＭＰａとなりやや低下した。降伏応力はＭｇ−ＲＥ合金と比較すると、若干大きくなった。伸びは約５％であり、Ｍｇ−ＲＥ合金と同程度であった。ホウ素添加のＭｇ−Ａｌ−Ｔｉ合金も押出加工により、上述の実用合金ＡＺ８０Ａ、ＺＫ６０Ａと同等以上の機械的性質が示された。
【００５６】
押出加工により強度が上昇した理由は、詳しくは解明されていないが、結晶粒が微細化したことで共晶中の化合物相が均一に分散したためだと推測される。
【００５７】
すなわち、凝固したマグネシウム合金を熱間押出加工する工程を含むようにすれば、機械的強度を更に向上させることができることが分かった。
【００５８】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図２】実施例２による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図３】比較例１による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図４】実施例１による鋳造組織の走査型電子顕微鏡写真である。
【図５】実施例２による鋳造組織の走査型電子顕微鏡写真である。
【図６】比較例１による鋳造組織の走査型電子顕微鏡写真である。
【図７】比較例２による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図８】比較例３による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図９】比較例４による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図１０】実施例３による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図１１】実施例４による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図１２】比較例５による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図１３】実施例３による鋳造組織の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１４】実施例４による鋳造組織の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１５】比較例５による鋳造組織の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１６】実施例５による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図１７】実施例６による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図１８】比較例６による鋳造組織の光学顕微鏡写真である。
【図１９】実施例および比較例の結晶粒径比較結果を表す図である。
【図２０】実施例３の押出し加工前の写真である。
【図２１】実施例３の押出し加工後の写真である。
【図２２】実施例３の引張り試験の結果を表す図である。
【図２３】実施例５の押出し加工前の写真である。
【図２４】実施例５の押出し加工後の写真である。
【図２５】実施例５の引張り試験の結果を表す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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】
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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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