(57)【要約】【課題】超微細組織の合金細粒５を冷間圧粉した後に焼結することにより焼結度合いを高めた、マグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体７、該焼結体７を大気中で温間鍛造し、完全に焼結（粉末間結合）した健全な品質で緻密な微細金属組織の鍛造品12、および、それらの製造方法を提供する。【解決手段】マグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体７が、グレインサイズが２μｍ以下で、粒度が１００〜３，０００μｍのマグネシウム合金細粒またはアルミニウム合金細粒５が焼結された全体の真密度比が９５％以上である構成とした。また、マグネシウム合金またはアルミニウム合金の鍛造品12が、本発明の焼結体７を大気中で温間鍛造することにより形成され、全体の真密度比が１００％である構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グレインサイズが２μｍ以下で、粒度が１００〜３，０００μｍのマグネシウム合金細粒またはアルミニウム合金細粒が焼結された全体の真密度比が９５％以上であることを特徴とするマグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体。
【請求項２】
前記マグネシウム合金細粒が、Ｃａを１〜３ｗｔ％添加したマグネシウム合金細粒である請求項１記載のマグネシウム合金の焼結体。
【請求項３】
前記アルミニウム合金細粒が、Ｓｉを８〜２４ｗｔ％添加したアルミニウム合金細粒である請求項１記載のアルミニウム合金の焼結体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の焼結体を大気中で温間鍛造することにより形成され、全体の真密度比が１００％であることを特徴とするマグネシウム合金またはアルミニウム合金の鍛造品。
【請求項５】
グレインサイズが２μｍ以下で、粒度が１００〜３，０００μｍのマグネシウム合金細粒またはアルミニウム合金細粒を、冷間圧粉成形して冷間圧粉成形体を成形する冷間圧粉工程と、
前記冷間圧粉成形体を、３５０〜５００℃の温度でＳＰＳ焼結してＳＰＳ焼結体を成形するＳＰＳ焼結工程と、
を備えることを特徴とするマグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体の製造方法。
【請求項６】
前記冷間圧粉成形体の真密度比を４０〜８５％とし、前記ＳＰＳ焼結体の真密度比を９５％以上とする請求項５記載のマグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体の製造方法。
【請求項７】
請求項５または６の記載の製造方法により製造された焼結体を、大気中で温間鍛造することを特徴とするマグネシウム合金またはアルミニウム合金の鍛造品の製造方法。
【請求項８】
前記温間鍛造は、３００〜４５０℃の温度で、鍛練比を４以上として行う請求項７記載のマグネシウム合金またはアルミニウム合金の鍛造品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍛造用または押出や圧延成形用の素材としてのマグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体、当該焼結体を鍛造成形した鍛造品、および、これら焼結体および鍛造品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化を背景に、車両特に自動車のホイールや重要保安部品の他、航空機部品等の軽量化および強靭化が期待されている。例えば自動車のホイールとしては、従来、スチール製やアルミニウム合金製のものが使用されてきた。これに対し、アルミニウム合金製と比較して、比重が小さく、比強度（単位重量当たりの強度）にも優れたマグネシウム合金製の自動車用鍛造ホイールが、一般市場においても実用化され、今後の普及が見込まれている。また、アルミニウム合金製のものでも、ハイＳｉ添加のＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金の鋳物・ダイカスト品が、熱膨張係数が小さく、鋳造性に優れ、高耐摩耗性・高耐熱強度で鋳造内部欠陥への耐性が高いことから、自動車分野のエンジン部品や、足まわり部品、ホイールなどに幅広く大量に使用されている。
【０００３】
ハイＳｉアルミニウム合金の鍛造品に関しては、急冷凝固の細径連続鋳造棒の開発から、Ｓｉの含有量が８〜１８ｗｔ％であり、鍛造素材の直径が１２０ｍｍ以下のものが、エンジンピストンおよびカーエアコンコンプレッサー部品（ローターやスクロール、斜板など）の心臓部品に普及してきた。しかしながら、特に自動車用ホイールの鍛造用の素材としては、健全な内部品質を有しつつ、完成製品に対して十分な大きさを有する鍛造素材が要求される。具体的には、直径Ｄが１００ｍｍ以上であり、高さをＨとすると、これらの比Ｈ／Ｄが０．６〜１．５の円柱状の大きな鍛造素材が要求される。
【０００４】
従来のマグネシウム合金およびアルミニウム合金の鍛造成形プロセスでは、まずＤＣ鋳造により鋳造ビレットを製造する。この鋳造ビレットの表面には、合金固有の凝固特性から、著しい凹凸のリップルと呼ばれる鋳造欠陥が必ず発生する、したがって、鋳造ビレットの表面をピーリング（皮むき）し、リップルを除去した後に切断し、鍛造素材を形成する必要があった。
【０００５】
ＤＣ鋳造により製造した鋳造ビレットはまた、鋳造組織が粗く、粗大な晶出物や異物、内部欠陥が必ず生じ、鍛造成形性および鍛造材強度（伸びや疲れ強さなど）が著しく損なわれてしまう。
【０００６】
特にマグネシウム合金の鋳造ビレットは、合金により、結晶粒径が２００μｍ程度、あるいは５００μｍ程度と粗く、粗大な化合物の晶出物の他、異物や鋳造欠陥が多い傾向がある。異物や鋳造欠陥は、直径が１．０ｍｍ以下のものは、超音波探傷検査で検出されたとしても、品質保証対象外とされてしまうのが一般的である。
【０００７】
アルミニウム合金の鋳造ビレットは、粗大あるいは巨大なα相、Ｓｉ晶出物や化合物が必ず生じ、例えば５０μｍ以上のものは品質上異物とみなされる。特に、Ｓｉを１２．６ｗｔ％以上含むハイＳｉアルミニウム合金は、アルミ母相に初晶Ｓｉ粒子が晶出する組織で、Ｓｉが多いほど耐熱変形性や耐摩耗性が非常に優れるが、太径の鋳造ビレットとした場合、鍛造しにくく組織が粗いという欠点を有する。例えば図２１および図２２に示すように、粗大なα相、共晶Ｓｉおよび初晶Ｓｉが生成され、さらにＦｅやＭｎなどの遷移金属化合物の巨大な針状の晶出物も生成されることから、鋳造凝固組織が粗く、合金本来の優れた性能を具現化することができない。また、図２３に示すように、鋳造表面にリップルといった欠陥が発生してしまう。Ｓｉの含有量が増えるほど、鋳型内面の湯面凝固と溶湯カブサリ凝固との繰返しでリップル状の鋳肌外観を呈し、太径になるほど湯抜けトラブルの危険性が高くなる。
【０００８】
具体的なマグネシウム合金粉末の成形方法の例として、急冷凝固したマグネシウム合金非平衡状態（過飽和固溶体）の微細な結晶粒径リボン材を粉砕、粉末化し、次に真空中の固相線直下温度で焼結してプリフォーム材を作製し、これを大気中で高強度複雑形状に押出成形する方法が報告されている（例えば、特許文献１を参照）。また、粉末材料を圧縮成形してプリフォームを形成後、加熱・焼結して焼結体を形成し、ロール圧延装置を用いて表面圧延を行い、表層部の真密度比を９８％以上に高める焼結鍛造品の製造方法が報告されている（例えば、特許文献２を参照）。さらに、マグネシウム粉末および金属シリコン粉末を１種または２種以上添加した１００メッシュ以下のアルミニウム合金粉末を、真密度比７０〜９５％にプリフォーム成形し、４５０〜５５０℃の不活性雰囲気中で焼結した後、２００〜５５０℃の温度で鍛造して、真密度比が９５％以上のアルミニウム合金焼結鍛造品を得る製造方法が報告されている（例えば、特許文献３を参照）。
【０００９】
一方、新しい焼結加工技術として注目を集めたＳＰＳ焼結（Ｓｐａｒｋ  Ｐｌａｓｍａ  Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ、放電プラズマ焼結）が知られている。これは、機械的な加圧とパルス通電加熱とによって、粉末粒子間の焼結結合を行う加工法であり、粒界制御および粒成長抑制による微細組織制御が容易なものである。ＳＰＳ焼結によれば、マグネシウム合金粉末の場合、３００〜５５０℃で粉末間結合が可能である。また、ＳＰＳ焼結は粒子表面の浄化効果（吸着ガスおよび酸化被膜の除去）が高いという特長を有する。さらに、ＳＰＳ焼結によれば、短時間での粉末間結合処理が可能であり、熟練度が不要であり、ランニングコストも低廉である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２５６３０７号公報
【特許文献２】特開平８−１４３９１０号公報
【特許文献３】特開昭６２−２８７０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１は、押出用のマグネシウム合金の素材ビレットに関するものである。すなわち、当該素材ビレットを使用して鍛造成形することには全く考えが及んでおらず、例えば３００〜４５０℃で温間鍛造した場合には、粉末間結合が不十分で所定の形状に成形できなかったり、成形できたとしても、内部欠陥が発生したり、健全な鍛造組織にならなかったりすることが懸念される。
【００１２】
上記特許文献２では、真密度比の向上が図られるのは、焼結体の表層部のみである。例えば自動車用ホイールの場合、焼結体の中央部は焼結体の時点でも高い真密度比であることが要求される。
【００１３】
上記特許文献３では、鍛造品の真密度比は９５％以上にとどまっている。
【００１４】
以上のように、マグネシウム合金およびアルミニウム合金の粉末は、化学反応しやすく、酸化膜を生成するといった表面の活性過ぎる特性から、清浄かつ完全に焼結（粉末間結合）することが難しく、押出や圧延などの強加工成形を付与して、緻密で健全な粉末焼結体を得ている。特に、大容積体に対して、全体を均一に焼結することは、より難しい。
【００１５】
ＳＰＳ焼結においても、上記のように、マグネシウム合金およびアルミニウム合金の粉末の大容積体、特に高さが高い（焼結ストロークが長い）容積体を、清浄かつ均一に焼結（粉末間結合）することは難しいとされてきた。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、超微細組織の細粒を冷間圧粉した後に焼結することにより焼結（細粒間結合）の度合いを高めた、マグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体、該焼結体を大気中で温間鍛造し、完全に焼結した健全な品質で緻密な微細金属組織の鍛造品、および、それらの製造方法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】
【００１７】
かかる課題を解決するため、本発明によるマグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体は、グレインサイズが２μｍ以下で、粒度が１００〜３，０００μｍのマグネシウム合金細粒またはアルミニウム合金細粒が焼結された全体の真密度比が９５％以上であることを特徴とする。
【００１８】
本発明によるマグネシウム合金またはアルミニウム合金の鍛造品は、本発明の焼結体を大気中で温間鍛造することにより形成され、全体の真密度比が１００％であることを特徴とする。
【００１９】
本発明によるマグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体の製造方法は、グレインサイズが２μｍ以下で、粒度が１００〜３，０００μｍのマグネシウム合金細粒またはアルミニウム合金細粒を、冷間圧粉成形して冷間圧粉成形体を成形する冷間圧粉工程と、冷間圧粉成形体を、３５０〜５００℃の温度でＳＰＳ焼結してＳＰＳ焼結体を成形するＳＰＳ焼結工程と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明によるマグネシウム合金またはアルミニウム合金の鍛造品の製造方法は、本発明の製造方法により製造された焼結体を、大気中で温間鍛造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、全体の真密度比が９５％以上で、超微細な組織の複雑形状に対応できる高成形性を有し、太径で高さの高いＳＰＳ焼結体を成形し、該焼結体を大気中で温間鍛造することで、全体の真密度比が１００％で、完全に細粒間結合焼結されて超微細で緻密な金属組織、および、十分な大きさを有する鍛造品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態におけるマグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体、および、それを用いた鍛造品を作製するための製造工程を示す流れ図である。
【図２】同上、合金細粒をＳＰＳ焼結ダイスへ充填した様子を概略的に示す模式図である。
【図３】同上、ＳＰＳ焼結ダイスを容器にする冷間圧粉工程を概略的に示す模式図である。
【図４】同上、ＳＰＳ焼結工程のＳＰＳ焼結ダイスを概略的に示す模式図である。
【図５】同上、ＳＰＳ装置内の焼結様相を概略的に示す模式図である。
【図６】同上、ＳＰＳ焼結体の略側面図である。
【図７】同上、ＳＰＳ焼結体の斜視図である。
【図８】同上、鍛造上型および鍛造下型を示す概略図である。
【図９】同上、鍛造品の側面図である。
【図１０】同上、温間鍛造の様子を示す図である。
【図１１】同上、ＳＰＳ焼結体の真密度比の測定個所を示す図である。
【図１２】同上、部位Ａの観察結果を示す図である。
【図１３】同上、部位Ｂの観察結果を示す図である。
【図１４】同上、部位Ｃの観察結果を示す図である。
【図１５】同上、部位Ｄの観察結果を示す図である。
【図１６】同上、鍛造品の上面図である。
【図１７】同上、鍛造品の底面図である。
【図１８】同上、引張試験片の採取位置を示す図である。
【図１９】同上、円盤形状鍛造品のマクロ組織を示す写真である。
【図２０】同上、円盤形状鍛造品のミクロ組織の観察結果を示す図である。
【図２１】従来の太径ハイＳｉアルミニウム合金鋳造ビレットの観察結果を示す図である。
【図２２】従来の太径ハイＳｉアルミニウム合金鋳造ビレットの観察結果を示す図である。
【図２３】従来の太径ハイＳｉアルミニウム合金鋳造ビレットの観察結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１〜図１０を基に本発明の実施の形態について説明する。
【００２４】
図１は本発明のマグネシウム合金またはアルミニウム合金の焼結体７、および、それを用いた鍛造品12を作製するための製造工程を概略的に示す流れ図である。
【００２５】
当該製造工程について詳細に説明する。まず、Ｓ１において超微細組織のマグネシウム合金細粒５またはアルミニウム合金細粒５を準備する。これらの細粒は発火および爆発の危険性等がある。したがって、本発明で使用するマグネシウム合金細粒５は、Ｃａを１〜３ｗｔ％添加して、難燃性を高めたマグネシウム合金細粒５が好ましい。該マグネシウム合金細粒５は、Ｃａの他、ＡｌやＺｎ等を添加したものでもよい。これらの含有量は、例えばＡｌが３〜１２ｗｔ％、Ｚｎが０．２〜１．２ｗｔ％、Ｍｎが０．２〜０．８ｗｔ％である。
【００２６】
アルミニウム合金細粒５は、Ｓｉを８〜２４ｗｔ％添加したものが好ましい。Ｓｉの添加量を大きくすることで、引張強さや耐力、耐熱強度、疲れ強さ、ヤング率、耐摩耗性、熱膨張係数などの材料物性を向上することができる。該アルミニウム合金細粒５は、Ｓｉの他、ＣｕやＭｇ、Ｆｅ、Ｎｉ等の遷移金属を添加したものでもよい。これらの含有量は、例えばＣｕが１〜５ｗｔ％、Ｍｇが０．２〜１．２ｗｔ％、Ｆｅが０．２〜２．２ｗｔ％、Ｎｉなどの遷移金属が２ｗｔ％以下である。アルミニウム合金粉末も危険物であり、粒子が５０μｍ以下であると発火および粉塵爆発が起こりやすい。これに対し、組織が超微細で、粒度が細粒ならば安全である。微細な組織とは、グレインサイズが小さく、α相がなく、共晶／初晶Ｓｉ粒子が小さく、ＭｇやＦｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｉなどの合金物性向上のために添加する化合物が小さいものをいう。
【００２７】
マグネシウム合金細粒５およびアルミニウム合金細粒５のグレインサイズは２μｍ以下で、粒度が１００〜３，０００μｍであることが好ましい。本発明は、このように超微細組織の合金細粒であっても、超微細な組織を維持したまま太径で高さの高い焼結体７を製造し、該焼結体７を用いて、超微細で緻密な金属組織を有し、かつ、十分な大きさを有する鍛造品12を製造することを初めて実現したものである。
【００２８】
Ｓ２は冷間圧粉（冷間成形）工程である。冷間圧粉成形は、上方向から、または上下方向から加圧する粉末充填プレスで行う。便宜的に、ＳＰＳ焼結ダイス１を使用して冷間圧粉成形を行うこともできる。図２は、Ｓ１で準備したマグネシウム合金細粒５またはアルミニウム合金細粒５をＳＰＳ焼結ダイス１内に装填する様子を示す。図３では、該合金細粒５に対して、上パンチ２および下パンチ３により、上下方向から例えば１５〜３５０ＭＰａの圧力を加えて圧縮することで、冷間圧粉成形体６を得る。冷間圧粉成形体６の全体の嵩比重（真密度比１００％に対する容積比）は、４０〜８５％であることが好ましく、６０〜８５％であることがより好ましい。冷間圧粉工程Ｓ２は大気中で行い、成形温度は５〜３５℃であることが好ましい。
【００２９】
冷間圧粉工程Ｓ２を経ることで、細粒間の隙間を適切な距離かつ均一にすることにより、細粒間プラズマ放電の発生を促進、均一かつ安定にし、酸化膜を除去して清浄化しつつ、ＳＰＳ焼結体７の細粒結合（焼結）の焼結度合いを高めることができる。
【００３０】
図４はＳＰＳ焼結の様子を示す模式図である。ＳＰＳ焼結工程Ｓ３では、冷間圧粉工程Ｓ２で形成された冷間圧粉成形体６を、３５０〜５００℃の焼結温度で加圧焼結する。この温度範囲でＳＰＳ焼結することにより、合金の組織（グレインサイズや合金化合物）成長を抑制し、合金細粒５の超微細な組織を維持することができる。加圧する際には、図５に示すように、パルス電流印加プレート８により、冷間圧粉成形体６およびＳＰＳ結合ダイ４にパルス電流９を通電する。熱的および機械的エネルギーに加えて、パルス電流９の通電による電磁的エネルギーや、被加工物の自己発熱および粒子間に発生する放電プラズマエネルギーを、複合的に焼結（細粒間結合）の駆動力にしている。パルス電流９を通電しながら、上パンチ２および下パンチ３により、上下方向から例えば１５〜１５０ＭＰａの圧力を加えて圧縮することで、図６に示すＳＰＳ焼結体７を得る。ＳＰＳ焼結は、低真空中あるいは大気中で行うことが好ましい。ＳＰＳ焼結体７の全体の真密度比が９５％以上であり、マグネシウム合金細粒５またはアルミニウム合金細粒５の超微細な組織を持続したＳＰＳ焼結体７を実現することができるので、高強度かつ高耐食を有し、超微細な組織の複雑形状を有する鍛造品12を、温間鍛造で成形することができる。すなわち、大気中あるいは燃焼ガス雰囲気中で加熱して温間鍛造することができ、完全に焼結され超微細で緻密な金属組織を有する鍛造品12を得ることができる。
【００３１】
このＳＰＳ焼結工程Ｓ３により、超微細組織の合金細粒５が有するその超微細な組織を持続できる条件（温度、加圧力および時間）で細粒間結合することができ、超微細な組織を維持したまま、細粒表面の酸化物などに起因する介在物や異物、ポロシティなどの内部欠陥がない、緻密で正常な内部品質の焼結体７を成形することができる（工程Ｓ４）。
【００３２】
ＳＰＳ焼結体７には、ニュートラルゾーン15が存在する。ニュートラルゾーン15は、上下パンチ２，３から伝達される圧力が圧粉成形体の内部で平衡する区域で、密度分布が最も低い値となる層である。図６では、ＳＰＳ焼結体７の上下方向中央部表面の黒い筋状に見えるものがニュートラルゾーン15である。
【００３３】
図７はＳＰＳ焼結体７の直径Ｄと高さＨを示す図である。本発明では、直径Ｄが１００ｍｍ以上であり、直径Ｄに対する高さＨの比Ｈ／Ｄが０．６〜１．５の円柱状の大きなＳＰＳ焼結体７を実現することができる。これは、合金細粒５を冷間圧粉工程Ｓ２で事前に固形化して、真密度比を４０〜８５％に高めてからＳＰＳ焼結することにより、実現される。
【００３４】
本発明の焼結体７は、全体の真密度比が９５％以上であるので、表層の合金細粒５がバラけて崩れることなく、大気中あるいは燃焼ガス雰囲気中でも、３００〜４５０℃の温度で温間鍛造成形することができる。図８は鍛造上型10と鍛造下型11を示し、この両型10，11の間にＳＰＳ焼結体７を配置して、図１０に示すような温間鍛造を行うことにより、図９に示す鍛造品12を得ることができる（工程Ｓ５）。
【００３５】
温間鍛造では、３００〜４５０℃の温度で、鍛練比を４以上として行うことで、細粒間のポロシティを潰して、真密度比が１００％の介在物や異物などがない健全な内部品質とすることができる。鍛練比は、鍛造前と鍛造後の厚さ減小比である。さらに、合金細粒５およびＳＰＳ焼結体７から、グレインサイズが２μｍ以下の超微細な組織が持続されることで、高い強度物性と高耐食を実現し、かつ、引張強さ、０．２％耐力、耐食および疲れ強さなどの強度物性も向上することができる。
【００３６】
尚、本発明のＳＰＳ焼結体７は、鍛造の他、押出や圧延成形においても同様の効果を奏する。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例と比較例を挙げ、本発明の効果を具体的に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
【００３８】
図１１〜図２０と表１および表２を基に、本実施例について説明する。
【００３９】
実施例は、マグネシウム合金細粒５として、Ｃａを添加して難燃性を向上したマグネシウム合金細粒を使用した。当該細粒のグレインサイズは１〜２μｍで粒度が１５０〜２，５００μｍであり、合金化合物も超微細な組織である。さらに、この細粒は、Ｃａを２．０ｗｔ％、Ａｌを６．０ｗｔ％、Ｍｎを０．３ｗｔ％含有するものであるので、安全・安心に冷間圧粉成形することができ、焼結および鍛造後も超微細で緻密な金属組織を維持して、高強度で高耐食性な鍛造品12が得られる。
【００４０】
まず、マグネシウム合金細粒５に対し、圧力１５ＭＰａで冷間圧粉工程Ｓ２を行った。次に、低真空中で、焼結温度４００℃として、圧力４０ＭＰａでＳＰＳ焼結工程Ｓ３を行った。得られたＳＰＳ焼結体７のサイズは、直径Ｄが１００ｍｍ、高さＨが８５ｍｍである。冷間圧粉成形体６の嵩比重は４２％であった。
【００４１】
ＳＰＳ焼結体７の真密度比は、全体と、図１１に示すＡ〜Ｄの各部位について測定した。全体の真密度はアルキメデス法により測定し、Ａ〜Ｄの各部位の真密度は超音波法で密度を測定して合金の密度を分母にして算出した。部位Ａは、ＳＰＳ焼結体７の垂直断面の半分の断面70内において、高さ方向の中心部であり、かつ直径方向の中心に近い部分である。部位Ｂは、断面70内において、高さ方向の中心部であり、かつ部位ＡとＳＰＳ焼結体７の表面の中間に位置する部分である。部位Ｃは、断面70内において、高さ方向の中心部であり、かつＳＰＳ焼結体７の表面に近い部分である。部位Ｄは、断面70内において、ＳＰＳ焼結体７の上面に近く、かつ直径方向の中心に近い部分である。部位Ａ〜Ｄのそれぞれのサイズは、縦×横×高さが２５ｍｍ×２５ｍｍ×１０ｍｍである。
【００４２】
ＳＰＳ焼結体７の部位Ａ〜Ｄの観察結果をそれぞれ図１２〜図１５に示す。ＳＰＳ焼結体７の真密度比の測定結果を表１に示す。全体の真密度比は９５％以上であった。部位Ａ〜Ｄの真密度比も、ニュートラルゾーン15の部位Ｃを除いて、９５％以上であった。
【００４３】
【表１】
2017193734.tif 000003
【００４４】
ＳＰＳ焼結体７を、大気中において、４００℃の温度で温間鍛造することにより、実施例の円盤形状の鍛造品12を作製した。鍛造品12の表面および裏面を図１６および図１７に示す。鍛造品12の直径は２４０ｍｍ、高さは１４ｍｍである。
【００４５】
比較例では、実施例と同じマグネシウム合金細粒５を使用してＤＣ鋳造によりビレットを作製し、大気中において、４００℃の温度で温間鍛造し、比較例の円盤形状の鍛造品を作製した。
【００４６】
実施例および比較例の鍛造品に対し、引張試験を行った。試験片80は、図１８に示すように、鍛造品の中心部74から外周部75との境界部76までの位置で採取した。表２に、実施例の細粒焼結鍛造品12と、比較例のＤＣ鋳造ビレット鍛造品の引張強さ、０．２％耐力および伸びの測定結果を示す。実施例は、引張強さ、０．２％耐力および伸びの何れも比較例より大きい結果となった。
【００４７】
【表２】
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【００４８】
本発明の鍛造品12の直径縦断面において、マクロ組織が観察された。図１９は、マクロ組織を示す写真である。図２０は、中心部74の部位Ａ〜Ｃ、および、中心部74と外周部75との境界部76の部位Ｄ〜Ｆのミクロ組織を観察したＳＥＭ写真である。
【００４９】
以上、本発明を実施の形態および実施例に基づいて説明したが、本発明は種々の変形実施をすることができる。例えば、冷間圧粉工程Ｓ２およびＳＰＳ焼結工程Ｓ３におけるプレス圧力や、加熱温度等の条件は、使用するマグネシウム合金細粒５またはアルミニウム合金細粒５の材質および粒径や、製造する成形体の大きさ等に応じて、適宜変更可能である。マグネシウム合金細粒５としては、実施例で使用したマグネシウム合金細粒５の他、冷間圧粉成形等の本発明で使用する成形加工が可能であれば、種々のマグネシウム合金細粒５を使用することができる。アルミニウム合金細粒５についても同様である。
【符号の説明】
【００５０】
５  合金細粒（マグネシウム合金細粒、アルミニウム合金細粒）
６  冷間圧粉成形体
７  ＳＰＳ焼結体（焼結体）
12  鍛造品
Ｓ２  冷間圧粉工程
Ｓ３  ＳＰＳ焼結工程
【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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