(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体を１００質量％としたときに、
２〜８質量％のアルミニウム（Ａｌ）と、
０．１〜１．５質量％のマンガン（Ｍｎ）と、
合計で０．１〜０．９質量％のセリウム（Ｃｅ）および／またはランタン（Ｌａ）と、
残部がマグネシウム（Ｍｇ）と不可避不純物とからなり、
デンドライトセルサイズが５０μｍ以下の組織からなることを特徴とする耐蝕性に優れた高耐蝕性マグネシウム合金。
【請求項２】
全体を１００質量％としたときに、
２〜８質量％のアルミニウム（Ａｌ）と、
０．１〜１．５質量％のマンガン（Ｍｎ）と、
合計で０．１〜０．９質量％のセリウム（Ｃｅ）および／またはランタン（Ｌａ）と、
残部がマグネシウム（Ｍｇ）と不可避不純物とからなり、
さらに、亜鉛（Ｚｎ）を１質量％以下含む
ことを特徴とする耐蝕性に優れた高耐蝕性マグネシウム合金。
【請求項３】
前記Ｃｅおよび／またはＬａの合計は、０．１５〜０．５質量％である請求項１または２記載の高耐蝕性マグネシウム合金。
【請求項４】
５質量％食塩水浸漬試験による腐蝕速度が０．１ｍｇ／（ｃｍ2・ｄａｙ）以下である請求項１または２記載の高耐蝕性マグネシウム合金。
【請求項５】
全体を１００質量％としたときに、Ａｌを２〜８質量％、Ｍｎを０．１〜１．５質量％、Ｃｅおよび／またはＬａを合計で０．１〜０．９質量％、残部をＭｇおよび不可避不純物とする原料調製工程と、
該原料調製工程後の原料を溶解する溶解工程と、
該溶解工程後の溶湯を冷却して凝固させる凝固工程とからなり、
該凝固工程は、冷却速度を２℃／ｓ以上とする工程であることを特徴とする高耐蝕性マグネシウム合金の製造方法。
【請求項６】
前記原料調製工程は、ミッシュメタル（Ｍｍ）を前記Ｃｅおよび／またはＬａの原料として用いる工程である請求項５記載の高耐蝕性マグネシウム合金の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐蝕性に優れた高耐蝕性マグネシウム合金とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マグネシウムは、実用金属中で最も軽量で比強度に優れると共に、資源が豊富で、リサイクル性にも優れる。このため、軽量化や環境負荷の低減等が強く求められる昨今、マグネシウムは有望な金属材料であり、各種分野の各種製品に、マグネシウムまたはマグネシウム合金が使用されつつある。
【０００３】
例えば、自動車等の車両分野では、マグネシウム合金製のカバー類やホイールなどが開発されており、軽量化に伴う省エネルギー化や運動性能の向上等が図られている。また、電気機器の分野でも、ノート型パソコンや携帯電話等のケースにマグネシウム（またはその合金）が使用され、モバイル機器のさらなる軽量化やリサイクル化が図られている。
【０００４】
ところが、マグネシウムは、非常に活性な金属であり、実用金属中で最も電位的に卑な金属（つまり、イオン化傾向が大きい金属）であり、マグネシウム自体が耐蝕性を有する緻密な酸化被膜を形成することもない。このため、純マグネシウムは勿論、従来のマグネシウム合金は、非常に耐蝕性の劣るものであった。
【０００５】
そのため、実用上、化成被膜、陽極酸化被膜、めっき、塗装等の耐蝕性被膜をマグネシウム合金等の表面に設けることが必要とされていた。しかし、このような耐蝕性被膜を別途形成することは、コスト高の要因である。また、その耐蝕性被膜を形成したとしても、傷付き等により母材が露出すると、その部分から新たに腐蝕が進行して、安定した耐蝕性は得られない。
【０００６】
そこで、このような特別な耐蝕性被膜を必要とせずに、それ自身の耐蝕性を高めたマグネシウム合金の研究・開発がなされている。例えば、特開平５−１７１３３３号公報には、「重量比でＺｎ；１．０〜６．０％、ミッシュメタル；０．１〜２．０％、Ｚｒ；０．１〜２．０％、Ｓｉ；０．１〜３．０％、Ａｌ；０．１〜６．０％を含有し、残部がＭｇおよび不可避不純物からなることを特徴とするマグネシウム合金」が開示されている。そして、その公報によると、このＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｒ．Ｅ．系合金は、Ｒ．Ｅ．が腐蝕初期にＲ．Ｅ．リッチな保護皮膜を形成し耐蝕性を向上させるとある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、その公報中では、耐蝕性の程度が明かにはされておらず、上記組成からなるマグネシウム合金が実用上、十分な耐蝕性を有するかは不明である。また、マグネシウム合金に含まれるミッシュメタルの具体的な組成について何ら開示がなく、ミッシュメタル中の何れの元素が耐蝕性の向上に有効であるかは不明である。
【０００８】
一般に、多元系のマグネシウム合金の場合、耐蝕性に有効な合金元素を添加しても、それが有効に作用しない場合が多々ある。そして、耐蝕性が向上したとしても、それが実用レベルに達しない場合、結局は防蝕処理を必要とし、マグネシウム合金部材のコスト低減には至らない。従って、適正な合金元素を適量組み合わせなければ、十分な耐蝕性が得られない。加えて、マグネシウム合金の耐蝕性には、その組織も影響する。従って、上記公報のマグネシウム合金では、満足な耐蝕性が得られていたとは考えられない。
【０００９】
なお、特開平６−１７２９４８号公報および特開平７−１１３７１号公報にＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｒ．Ｅ．−Ｍｎ系合金が開示されているが、いずれも耐蝕性の向上を目的としたものではなく、それぞれに開示された組成で高耐蝕性マグネシウム合金が得られるとは思われない。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。すなわち、特殊な耐蝕性被膜を付着形成させる防蝕処理を施すまでもなく、自ら優れた耐蝕性を発現して、例えば、鋳放し状態であったとしても、実用上十分な高耐蝕性を発揮するマグネシウム合金を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、マグネシウム合金の耐蝕性向上に有効な元素とその適量を新たに見出し、本発明を完成するに至った。
（高耐蝕性マグネシウム合金）
すなわち、本発明の高耐蝕性マグネシウム合金は、全体を１００質量％としたときに、２〜８質量％のＡｌと、０．１〜１．５質量％のＭｎと、Ｃｅおよび／またはＬａを合計で０．１〜０．９質量％含む希土類元素（Ｒ．Ｅ．）と、残部がＭｇと不可避不純物とからなり、デンドライトセルサイズが５０μｍ以下の組織からなることを特徴とする。
【００１２】
本発明のマグネシウム合金は、Ａｌ、Ｍｎおよび特定のＲ．Ｅ．とを適量含有することにより、別途耐蝕性被膜を付与するまでもなく、優れた耐蝕性を発揮する。本発明のマグネシウム合金が、何故このように優れた耐蝕性を発現するのか必ずしも明かではないが、本発明者の懸命な研究により現状では次のように考えられる。
【００１３】
本発明者は、従来のマグネシウム合金と比較して比較的少量のＲ．Ｅ．が、本発明のマグネシウム合金の耐蝕性を向上させる上で非常に有効であること、および、Ｒ．Ｅ．中でも、ＣｅとＬａとが特に有効な元素であることを新たに見出した。そして、このＣｅやＬａが、Ｍｇ、Ａｌ、Ｍｎと化合物を形成して、マグネシウム合金の表面に従来とは異なる不動態被膜に近いような保護被膜（例えば、表面酸化皮膜）を形成するためではないかと、考えている。
【００１４】
もっとも、このような保護被膜の存在のみでは、必ずしも安定した耐蝕性を得ることはできないと思われる。なぜなら、製造時に混入する鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等の不可避不純物が、腐蝕原因（腐蝕起点）となり得るからである。
【００１５】
本発明のマグネシウム合金の場合、上記ＣｅやＬａに加えて適量のＭｎを含んでいる。Ｃｅ、Ｌａ、Ｍｎにより、腐蝕原因（腐蝕起点）となるＦｅ等の不純物が有効に除去される。その結果、上記保護被膜の効果が有効に現れ、両者の相乗効果によって、本発明のマグネシウム合金は、従来になく著しく優れた耐蝕性を発現したものと考えられる。なお、このメカニズムの詳細については後述する。
【００１６】
こうして、本発明のマグネシウム合金を使用した製品は、特別な防蝕処理等を施すことなく、実用上十分な耐蝕性が得られる。例えば、低コスト化が求められるダイキャスト製品等の鋳造品に、本発明のマグネシウム合金を使用すると、鋳放し状態でも使用可能となり非常に好ましい。
（高耐蝕性マグネシウム合金の製造方法）
本発明は、上記マグネシウム合金以外に、その製造方法としても把握することができる。
【００１７】
すなわち、本発明は、全体を１００質量％としたときに、Ａｌを２〜８質量％、Ｍｎを０．１〜１．５質量％、Ｃｅおよび／またはＬａを合計で０．１〜０．９質量％、残部をＭｇおよび不可避不純物とする原料調製工程と、該原料調製工程後の原料を溶解する溶解工程と、該溶解工程後の溶湯を冷却して凝固させる凝固工程とからなり、該凝固工程は、冷却速度を２℃／ｓ以上とする工程であることを特徴とする高耐蝕性マグネシウム合金の製造方法としても良い。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。なお、以下に述べる内容は、本発明のマグネシウム合金自体のみならず、その製造方法にも適宜当てはまるものである。
（１）腐蝕の態様およびメカニズム
本発明のマグネシウム合金は、腐蝕の態様およびメカニズムが従来のマグネシウム合金と異なると考えられる。これに関して、現状考えられることを以下に説明する。
【００１９】
Ｍｇ−Ａｌ合金では、Ａｌ添加量が増すと耐蝕性が向上することが知られている。これは、その合金中に形成されるＭｇ−Ａｌ化合物が、腐蝕を抑制する効果を有すると同時に、表面の酸化皮膜中にＡｌが固溶して、耐蝕性の高い緻密なアルミナ（あるいはスピネル）皮膜を形成するためと考えられる。
【００２０】
しかし、Ａｌのみを含有するマグネシウム合金は、Ａｌが大きな濃度偏析を示すために、Ａｌ濃度の低い部分あるいは不純物化合物（Ａｌ−Ｆｅ化合物）を起点として、線状あるいは網目状の局所的な腐蝕を激しく生じ得る。
【００２１】
これに対し、このＭｇ−Ａｌ合金に少量のＣｅ、Ｌａ（あるいはＭｍ）を添加すると、前記の局所的な腐蝕が抑制され、マグネシウム合金の耐蝕性が大きく向上する。そして、そのマグネシウム合金は、わずかに腐蝕を生じるとしても、均一的な腐蝕を生じるようになる。これは、Ｃｅおよび／またはＬａの存在により不純物が除去され、加えて表面皮膜が腐蝕に対して強化されたためと考えられる。
【００２２】
もっとも、添加されたＣｅまたはＬａの大部分は、Ｍｇ合金中でＡｌ（Ｍｇ）−ＣｅあるいはＡｌ（Ｍｇ）−Ｌａの化合物を形成する。これら化合物は、Ｍｇに対して腐蝕電位が貴な化合物であるため、その含有量が増すとマグネシウム合金の耐蝕性低下を招き得るおそれがある。
【００２３】
本発明のマグネシウム合金は、Ａｌ、Ｒ．Ｅ．（Ｃｅ、Ｌａ）の他に、さらにＭｎを含有する。Ｍｎは、Ａｌ（Ｍｇ）−Ｃｅ−ＭｎあるいはＡｌ（Ｍｇ）−Ｌａ−Ｍｎの化合物を形成する。これらの化合物は、腐蝕電位がＭｇに近い化合物であるため、前述のＡｌ（Ｍｇ）−ＣｅあるいはＡｌ（Ｍｇ）−Ｌａの化合物による耐蝕性低下を抑制することができる。
【００２４】
しかも、このＭｎは、耐蝕性に極めて悪影響を及ぼす不可避不純物であるＦｅと結合し易い。一方、Ｃｅ、ＬａはＮｉと結合し易い。つまり、合金中のＦｅ、Ｎｉは、Ａｌ（Ｍｇ）−Ｃｅ−ＭｎあるいはＡｌ（Ｍｇ）−Ｌａ−Ｍｎ化合物中に固溶したり、新たな化合物を形成したりし易い。こうして、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｌａは、それらの不純物がマグネシウム合金の耐蝕性に及す悪影響をも抑制する。
（２）成分組成
次に、上述したことを踏まえて、各成分元素について詳述する。
▲１▼Ｒ．Ｅ．
希土類元素には多数の元素が含まれるが、本発明でいう耐蝕性に有効な元素は、ＣｅまたはＬａである。このことを調べた結果を図１に示す。図１は、一例としてＭｇ−６％Ａｌ−０．３％Ｍｎ合金をベースに、Ｍｍ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄを各々０．５％添加した場合と、Ｒ．Ｅ．を添加しなかった場合の腐蝕速度をそれぞれ比較して示したものである。なお、各マグネシウム合金の製造方法および腐蝕試験方法については、後続の実施例で詳述する（以下、同様）。この図１から、Ｒ．Ｅ．中でもＣｅおよびＬａが耐蝕性向上に特に有効な元素であることが明かとなった。
【００２５】
次に、本発明のマグネシウム合金は、上記ＣｅまたはＬａのいずれか一方、若しくは両者を同時に含むものであれば良い。そして、その合計含有量が、０．１〜０．９質量％（以下、単に「％」で示す。）であれば良い。０．１％未満であると、十分な耐蝕性の効果が得られず、０．９％を超えると、耐蝕性が低下し始めるからである。Ｃｅおよび／またはＬａの合計が、０．１５〜０．８％、さらには０．１５〜０．５％であるとより好ましい。この含有量と耐蝕性（腐蝕速度）との関係について、一例であるＭｇ−６％Ａｌ−０．３％Ｍｎ−ｘ％（Ｃｅ＋Ｌａ）合金について調べた結果を図２（ａ）に示す。
【００２６】
このようにＣｅやＬａが耐蝕性向上に有効な元素であるとしても、工業的な製造工程では、コスト面からそれらを含有するＭｍを使用することが多い。そこで、本発明のマグネシウム合金を製造する際の原料調製工程が、ＭｍをＣｅおよび／またはＬａの原料として用いる工程であると好適である。
【００２７】
このとき、Ｃｅ：５２％、Ｌａ：２５％、Ｎｄ：１６％、Ｐｒ：５％のＭｍを用いた場合なら、本発明のマグネシウム合金がＭｍを０．２〜１％、さらには０．３〜０．５％とすると良い。このＭｍの含有量と耐蝕性との関係について、一例であるＭｇ−６％Ａｌ−０．３％Ｍｎ−ｘ％Ｍｍ合金について調べた結果を図２（ｂ）に示す。
【００２８】
なお、Ｒ．Ｅ．量が増えると、鋳造性の低下を招来するが、本発明の上記組成範囲内であれば、鋳造性が悪化することもない。このため、本発明のマグネシウム合金は鋳造用マグネシウム合金として好ましい。
▲２▼Ｍｎ
Ｍｎは、前述したように、腐蝕原因となるＦｅ等の不純物除去に有効な元素であり、Ｍｎを０．１〜１．５％含有させることが非常に有効である。
【００２９】
Ｍｎの含有量と耐蝕性（腐蝕速度）との関係について、一例であるＭｇ−６％Ａｌ−ｘ％Ｍｎ−０．５Ｍｍ％（Ｍｍは上記組成）合金について調べた結果を図３に示す。図３からも解るように、Ｍｎが０．１％未満では、耐蝕性の向上はさほど望めず、１．５％を超えると、組成的に腐蝕電位のやや貴な化合物量が増して、耐蝕性が低下し始める。そして、Ｍｎを０．２〜１．０％、さらには０．２〜０．５％とするとより好ましい。
【００３０】
なお、Ｍｎは、通常、溶湯中で、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ化合物を形成し沈殿除去されることが多い。仮に、合金中に残留した場合でも、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ化合物とＭｇとの電位差は小さいため、Ｆｅに起因する腐蝕は大きく抑制される。こうして、本発明のマグネシウム合金によると、不可避不純物であるＦｅによる耐蝕性低下が著しく抑制される。
【００３１】
また、Ｒ．Ｅ．にも不純物除去効果があり、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−（Ｎｉ）−Ｒ．Ｅ．（Ｍｍ）化合物とＭｇとの電位差も小さい。したがって、仮に、Ｍｎの含有量に対して不純物のＦｅ量が相対的に多くなったとしても、あるいはＮｉ量が多くなったとしてもＭｍを含有させることで十分な耐蝕性を得ることができると考えられる。
▲３▼Ａｌ
Ａｌは、ＣｅやＬａとの協働により、マグネシウム合金の耐蝕性を向上させる元素であり、Ａｌを１〜８％含有させることが非常に有効である。
【００３２】
Ａｌの含有量と耐蝕性（腐蝕速度）との関係について、一例であるＭｇ−ｘ％Ａｌ−０．３％Ｍｎ−０．５Ｍｍ％（Ｍｍは上記組成）合金について調べた結果を図４に示す。図４からも解るように、Ａｌが１％未満では、耐蝕性の向上はさほど望めず、８％を超えると耐蝕性が低下し始める。Ａｌを２〜８％、２〜６％、さらには４〜６％とすると、より好ましい。
【００３３】
なお、比較的多くのＡｌを含む程、耐蝕性が向上すると一般にいわれている。これは、表面皮膜中でのＡｌ量が増して、高耐蝕性のアルミナ皮膜の形成量、厚さが増し、また、合金中に形成されるＭｇ−Ａｌ化合物が耐蝕性向上に寄与するためであると考えられている。もっとも、本発明のマグネシウム合金によれば、ＣｅやＬａの存在により、１〜３％前後の少量のＡｌでも十分に保護皮膜が強化され、耐蝕性向上に効果があると思われる。むしろ、１０％を超えるようなＡｌ量は、保護被膜中におけるＲ．Ｅ．（Ｃｅ、Ｌａ）量の欠乏をもたらし、保護皮膜の強化が弱まることが考えられる。
▲４▼Ｚｎ
本発明のマグネシウム合金は、Ｚｎを含有しなくても、十分な耐蝕性を得ることができるが、１質量％以下のＺｎを含むと、その耐蝕性がさらに向上する。これは、少量のＺｎがＭｇ中に固溶してＭｇの腐蝕電位を下げ、均一的な腐蝕を示す本発明のマグネシウム合金の耐蝕性向上に有効であると考えられるからである。
【００３４】
Ｚｎの含有量と耐蝕性（腐蝕速度）との関係について、一例であるＭｇ−６％Ａｌ−ｘ％Ｚｎ−０．３％Ｍｎ−０．５Ｍｍ％（Ｍｍは上記組成）合金について調べた結果を図５に示す。図５からも解るように、Ｚｎが１％を超えると耐蝕性がわずかながら低下し始める。Ｚｎを０．１〜０．８％、さらには０．２〜０．５％とすると、より好ましい。
（３）組織
純Ｍｇ（あるいはＡｌを含まないＭｇ合金）の場合、粒界が腐食の起点となり得るため、結晶粒径が微細であるほど腐食が生じ易すく、結晶粒径が大きいほど耐食性がある。Ｍｇ−Ａｌ合金の場合、形成されるＭｇ−Ａｌ化合物が耐食性に有効であり、結晶粒径、デンドライトセルサイズが微細な程、耐食性に有効となる。なぜなら、化合物はデンドライトセル等の間に晶出するためである。
【００３５】
本合金においても同様であり、結晶粒径やデンドライトセルサイズが小さい程、その耐蝕性が向上することが確認されている。
【００３６】
例えば、デンドライトセルサイズが５０μｍ以下、４０μｍ以下、さらには３０μｍであると好ましい。なお、ここでいうデンドライトセルサイズは、平均デンドライトセルサイズのことである。平均デンドライトセルサイズは、組織写真から一定の長さの線分を横切るデンドライトセルの数を測定してその平均デンドライトセルサイズを求める方法（線分法、Ｈｅｎ’ｓ法）により決定される。
【００３７】
このようなデンドライトセルサイズをもつ鋳造組織は、例えば、本発明のマグネシウム合金を製造する際の凝固工程を、冷却速度を２℃／ｓ以上、さらには５℃／ｓ以上とすることにより得られる。
【００３８】
なお、鋳造時の冷却速度は、デンドライトセルサイズの調整のみならず、前述した各合金元素のＭｇ合金中への固溶、Ｍｇとの化合物形成、およびその形態を制御する上で重要である。
【００３９】
この冷却速度と耐蝕性（腐蝕速度）との関係について、一例であるＭｇ−４％Ａｌ−０．３％Ｍｎ−０．５Ｍｍ％（Ｍｍは上記組成）合金について調べた結果を図６に示す。図６から解るように、冷却速度が１℃／ｓ未満ではマグネシウム合金の耐蝕性向上が不十分であるのに対し、冷却速度が２℃／ｓを超えると耐蝕性が十分に向上する。
（４）腐蝕速度
本発明のマグネシウム合金は、従来のマグネシウム合金と腐蝕態様が異なるのみならず、極めて耐蝕性が高い。この耐蝕性を指標する一例として、本明細書では、５質量％食塩水浸漬試験による腐蝕速度を用いている。これによると、本発明のマグネシウム合金は、その腐蝕速度が０．１ｍｇ／（ｃｍ2・ｄａｙ）以下、さらには、０．０８ｍｇ／（ｃｍ2・ｄａｙ）以下、０．０５ｍｇ／（ｃｍ2・ｄａｙ）以下、０．０３ｍｇ／（ｃｍ2・ｄａｙ）以下ともなり得る。一般的な鋳造用アルミニウム合金であるＪＩＳ  ＡＤＣ１２合金の腐蝕速度が０．１１ｍｇ／（ｃｍ2・ｄａｙ）である。従って、本発明のマグネシウム合金は、アルミニウム合金と同等以上の耐蝕性を有することになる。
【００４０】
なお、５質量％食塩水浸漬試験については、後述する。
（５）用途
本発明のマグネシウム合金は、優れた耐蝕性を有するため、種々の製品に用いることができる。特に、従来のマグネシウム合金では使用が制限されていた湿潤環境下にある部材にも、本発明のマグネシウム合金を用いることができる。
【００４１】
特に、本発明のマグネシウム合金は、前述したように鋳造用アルミニウム合金と同等以上の耐蝕性を有するため、各種アルミニウム合金製品を本発明のマグネシウム合金を用いた製品に置換可能である。
【００４２】
具体的には、本発明のマグネシウム合金を、各種ケース類、自動車のホイール等に使用可能である。しかも、防蝕処理なしで優れた耐蝕性を発揮するため、マグネシウム合金部材の低コスト化を図れる。勿論、本発明のマグネシウム合金に防蝕処理をさらに施すことを除くものではない。
【００４３】
【実施例】
次に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
（試験片の製造）
本発明に係るマグネシウム合金の耐蝕性を具体的に調べるために、表１に挙げる試料Ｎｏ．１〜１５および試料Ｎｏ．Ｃ１〜Ｃ１２を次の方法で製造した。
【００４４】
先ず、原料として、市販の純Ｍｇ（９９．９３％）、純Ａｌ（９９．９９％）、Ｍｇ−３．３％Ｍｎ合金、純Ｚｎ（９９．９９％）、Ｍｍを用意した。ここで用意したＭｍは、前述した組成をもつものである。また、単位は、質量％である（以下、同様）。
【００４５】
次に、表１に示す組成となるように、それらの原料を適宜組合わせた（原料調製工程）。なお、試料Ｎｏ．１４、１５および試料Ｎｏ．Ｃ９では、Ｍｍを用いずに、純Ｃｅ（９９％）、純Ｌａ（９９％）および純Ｎｄ（９９％）を用いた。
【００４６】
これらの原料をステンレス（ＳＵＳ４３０）製るつぼ内で溶解し、十分に撹拌して７５０℃に保持した（溶解工程）。このとき、フラックスは使用せず、六フッ化硫黄（ＳＦ6）ガスを少量吹付けながら溶解した。
【００４７】
なお、最初にＳＵＳ４３０製るつぼ内でマグネシウム地金を溶解しておいて、そこに各種合金元素を添加するようにしても良い。この場合は、原料調製工程と溶解工程とを同時に行うことになる。
【００４８】
各成分組成の異なる上記溶湯を、竪型ダイカスト機を用いて５０×１２０×５ｍｍ板状鋳物に鋳造した（凝固工程）。このときの冷却速度は、８０℃／ｓであった。
（評価）
▲１▼上記方法により得られた板状鋳物から、２０×２０×３ｍｍの試験片を切り出し、＃８００のＳｉＣペーパで全面研磨を行った。この研磨後の試験片を、５質量％ＮａＣｌ水溶液（２５℃）へ１００時間浸漬して腐蝕試験を行った。
【００４９】
この試験片の重量を腐蝕試験前後で測定した。なお、試験後、試験片表面に付着した腐食生成物は、２０％酸化クロム水溶液にて除去した。その重量変化から各試験片毎の腐蝕速度（ｍｇ／（ｃｍ２・ｄａｙ））を算出した。この腐蝕速度を表１に併せて示した。
【００５０】
なお、試料Ｎｏ．Ｃ１２は、一般的な鋳造用アルミニウム合金であるＪＩＳ  ＡＤＣ１２合金製試験片について、同様に腐蝕試験を行った結果を参考に示したものである。
▲２▼試料Ｎｏ．１〜１５は、腐蝕速度がアルミダイキャスト品（試料Ｎｏ．Ｃ１２）の０．１１（ｍｇ／（ｃｍ２・ｄａｙ））より遙かに小さく、非常に耐蝕性に優れることが解る。
【００５１】
Ｍｍを配合した試料はＣｅおよびＬａの両方を含むが、試料Ｎｏ．１４、１５はそれらの一方しか含まない。しかし、ＣｅかＬａの少なくとも一方を含めば、十分に耐蝕性が向上していることが解る。一方、Ｒ．Ｅ．であっても、Ｎｄのみを含む試料Ｎｏ．Ｃ９は、図１で示したように耐蝕性が向上しなかった。また、試料Ｎｏ．Ｃ７、Ｃ８から解るように、ＣｅやＬａを含まないか、それらが極微量であると、耐蝕性の向上は殆ど望めない。
【００５２】
また、試料Ｎｏ．Ｃ１０のようにＡｌの含有量が少なかったり、試料Ｎｏ．Ｃ１１のようにＭｎの含有量が少なかったりしても、同様に耐蝕性の向上は望めない。
▲３▼上記試料Ｎｏ．２と試料Ｎｏ．Ｃ７とを、５％ＮａＣｌ水溶液に約２５０時間浸漬後、各試験片表面に付着した腐食生成物を酸化クロム水溶液で除去した後のの表面観察写真を図７（ａ）および（ｂ）に示した。なお、このときの各試験片の大きさは２０ｍｍ×２０ｍｍ×３ｍｍとした。
【００５３】
試料Ｎｏ．Ｃ７のマグネシウム合金の場合、試験片が線状または網目状に局部的な腐蝕を示していることが図７（ｂ）から解る。一方、試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金の場合、そのような腐蝕形態は観られず、均一的な腐蝕を示していることが図７（ａ）から解る。従って、両者の腐蝕メカニズムが明らかに異なると思われ、本発明に係るマグネシウム合金によると、従来の線状または網目状の局部的な腐蝕が抑制されていることが明かである。
【００５４】
【表１】
0003916452.tif 000002
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、特別な防蝕処理を施すまでもなく、耐蝕性に優れたマグネシウム合金が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】含有する希土類元素（Ｒ．Ｅ．）と腐蝕速度との関係を示す棒グラフである。
【図２】Ｒ．Ｅ．の含有量と腐蝕速度との関係を示すグラフであり、同図（ａ）は（Ｃｅ＋Ｌａ）量との関係を示し、同図（ｂ）はＭｍ量との関係を示す。
【図３】Ｍｎの含有量と腐蝕速度との関係を示すグラフである。
【図４】Ａｌの含有量と腐蝕速度との関係を示すグラフである。
【図５】Ｚｎの含有量と腐蝕速度との関係を示すグラフである。
【図６】冷却速度と腐蝕速度との関係を示す棒グラフである。
【図７】マグネシウム合金の腐蝕試験後の様子を示す写真であり、同図（ａ）は本発明に係るマグネシウム合金のものであり、同図（ｂ）は従来のマグネシウム合金のものである。
【図１】
0003916452.tif 000003
【図２】
0003916452.tif 000004
【図３】
0003916452.tif 000005
【図４】
0003916452.tif 000006
【図５】
0003916452.tif 000007
【図６】
0003916452.tif 000008
【図７】
0003916452.tif 000009