(57)【要約】【課題】例えば３００〜４５０℃で温間鍛造した場合に、作製された鍛造材の強度および延性を増大することが可能なマグネシウム合金焼結ビレットおよびその製造方法を提供する。【解決手段】マグネシウム合金焼結ビレット21，41が、内層部50と、前記内層部50の外周に設けられ、マグネシウム合金粉末２が焼結された表層部38とを備え、前記表層部38の真密度比が１００％である構成とした。また、マグネシウム合金焼結ビレット21，41の製造方法が、マグネシウム合金粉末２を、５〜３５℃の温度で冷間圧粉成形して冷間圧粉成形体４を成形する冷間圧粉工程Ｓ２と、冷間圧粉成形体４を、３００〜４５０℃の温度で温間圧縮成形して温間圧縮成形体７を成形する温間圧縮工程Ｓ３と、温間圧縮成形体７を表層押出成形して表層押出成形体19，39を成形する表層押出工程Ｓ４とを備える構成とした。【選択図】図１
2017171964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層部と、
前記内層部の外周に設けられ、マグネシウム合金粉末が焼結された表層部とを備え、
前記表層部の真密度比が１００％であることを特徴とするマグネシウム合金焼結ビレット。
【請求項２】
前記マグネシウム合金粉末が、Ｃａを１〜３ｗｔ％添加したマグネシウム合金粉末であることを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム合金焼結ビレット。
【請求項３】
マグネシウム合金粉末を、５〜３５℃の温度で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、３００〜４５０℃の温度で温間圧縮成形して温間圧縮成形体を成形する温間圧縮工程と、
前記温間圧縮成形体を表層押出成形して表層押出成形体を成形する表層押出工程とを備えることを特徴とするマグネシウム合金焼結ビレットの製造方法。
【請求項４】
前記冷間圧粉成形体の真密度比を８５％以上とし、前記温間圧縮成形体の真密度比を９８％以上とすることを特徴とする請求項３に記載のマグネシウム合金焼結ビレットの製造方法。
【請求項５】
前記表層押出工程において、表層部だけを塑性流動変形させて焼結を促進し、前記表層部の真密度を１００％とすることを特徴とする請求項３または４に記載のマグネシウム合金焼結ビレットの製造方法。
【請求項６】
前記表層押出工程において、表層押出比を２〜９とすることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のマグネシウム合金焼結ビレットの製造方法。
【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焼結ビレットおよびそ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。
【０００３】
これらの鍛造用または押出や圧延成形用の素材として、健全な内部品質を有し、完成製品に対して十分な大きさを有する素材ビレットが要求される。アルミニウム合金の粉末冶金に関しては、従来、様々な方法が実用化され、普及して久しい。しかしながら、マグネシウム合金粉末に関しては、その着火および爆発の危険性や、活性過ぎる特性による製造方法の未構築から、焼結成形が未だ十分に実用化されていない。
【０００４】
マグネシウム合金粉末の成形方法として、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、板状または塊状のマグネシウム合金材を、所定の圧下率の塑性加工を施して動的再結晶を生じさせずに歪を導入し、次に素材を粉砕して作製した粉体を圧縮して固めた粉体ビレットを押出成形する方法が報告されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５６３０７号公報
【特許文献２】特開２００９−３５７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献は、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。
【０００７】
本発明は、本件発明者らの新たな知見に基づくものであり、上記した先行技術とは異なる技術を用いて、例えば３００〜４５０℃で温間鍛造した場合に、作製された鍛造材の強度および延性を増大することが可能なマグネシウム合金焼結ビレットおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はかかる目的を達成するため、マグネシウム合金焼結ビレットが、内層部と、内層部の外周に設けられ、マグネシウム合金粉末が焼結された表層部とを備え、表層部の真密度比が１００％であることを特徴とする。また、マグネシウム合金焼結ビレットの製造方法が、マグネシウム合金粉末を、５〜３５℃の温度で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、３００〜４５０℃の温度で温間圧縮成形して温間圧縮成形体を成形する温間圧縮工程と、温間圧縮成形体を表層押出成形して表層押出成形体を成形する表層押出工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、低押出比の小さなプレス加工により、高密度の表層部を形成することで、太径で高さの高いマグネシウム合金焼結ビレットを成形することができる。さらに、当該ビレットを使用することで、超微細な組織の複雑形状に対応できる高成形性を有し、０．２％耐力（0.2%YS）が２６０ＭＰａを超える高強度を有する鍛造材を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマグネシウム合金焼結ビレット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、冷間圧粉装置を概略的に示す模式図である。
【図３】同上、冷間圧粉成形体の斜視図である。
【図４】同上、温間圧縮装置を概略的に示す模式図である
【図５】同上、温間圧縮成形体の斜視図である。
【図６】同上、据え込み式表層押出装置を概略的に示す模式図である。
【図７】同上、据え込み式表層押出装置を概略的に示す模式図である。
【図８】同上、表層押出成形体の側面図である。
【図９】同上、素材ビレットの側面図である。
【図１０】同上、鍛造材の側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における長尺ビレット式押出装置を概略的に示す模式図である。
【図１２】同上、長尺ビレット式押出装置を概略的に示す模式図である。
【図１３】同上、表層押出成形体の側面図である。
【図１４】同上、素材ビレットの側面図である。
【図１５】実施例における引張試験の試験片のＡ方向を示す図である。
【図１６】同上、引張試験の試験片のＢ方向を示す図である。
【図１７】実施例１の引張試験片の破面である。
【図１８】比較例１の引張試験片の破面である。
【図１９】実施例１の鍛造材の直径縦断面図である。
【図２０】比較例１の鍛造材の直径縦断面図である。
【図２１】実施例１および比較例１のＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）である。
【図２２】実施例２のＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）である。
【図２３】実施例３〜５の表層押出成形体の図である。
【図２４】実施例３の素材ビレットの断面図である。
【図２５】実施例４の素材ビレットの断面図である。
【図２６】実施例５の素材ビレットの断面図である。
【図２７】実施例３の鍛造材の直径縦断面図である。
【図２８】実施例４の鍛造材の直径縦断面図である。
【図２９】実施例５の鍛造材の直径縦断面図である。
【図３０】実施例３のＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）である。
【図３１】実施例４のＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）である。
【図３２】実施例５のＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）である。
【図３３】実施例６の表層押出成形体である。
【図３４】同上、素材ビレットの斜視図である。
【図３５】同上、素材ビレットの断面図である。
【図３６】同上、鍛造材の上面図である。
【図３７】同上、鍛造材の側面図である。
【図３８】同上、鍛造材の直径縦断面図である。
【図３９】同上、Ｓ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１〜図１０を基に本発明の実施の形態１について説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態１のマグネシウム合金焼結ビレット（素材ビレット）21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。
【００１３】
当該製造工程について詳細に説明する。まず、Ｓ１においてマグネシウム合金粉末を準備する。マグネシウム合金粉末は着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粉末は、Ｃａを１〜３ｗｔ％添加して、難燃性を高めたマグネシウム合金粉末が好ましい。当該マグネシウム合金粉末は、Ｃａの他、ＡｌやＭｎ等を添加したものでもよい。
【００１４】
Ｓ２は冷間圧粉（冷間成形）工程である。図２に冷間圧粉装置１の模式図を示す。Ｓ１で準備したマグネシウム合金粉末２を冷間圧粉装置１内に装填する。当該マグネシウム合金粉末２に対して、上パンチ３により上方向から例えば６００ＭＰａの圧力を加えて圧縮することで、図３に示す冷間圧粉成形体４を得る。冷間圧粉成形体４の真密度比（真密度１００％に対する比）は、８５％以上であることが好ましい。真密度はアルキメデス法により測定することができる。冷間圧粉工程Ｓ２の温度は、室温が好ましく、具体的には５〜３５℃であることが好ましい。
【００１５】
図４に温間圧縮装置５の模式図を示す。冷間圧粉工程Ｓ２で形成された冷間圧粉成形体４を温間圧縮装置５内に装填する。冷間圧粉成形体４は、図示しない加熱手段により、再結晶温度以下の３００〜４５０℃に加熱される。当該温度範囲内で加熱することで、再結晶化により粒径を増大させたり、合金化合物を成長させたりすることなく、マグネシウム合金粉末２の組織を持続させる。この加熱された冷間圧粉成形体４に対して、上パンチ６により上方向から例えば６００ＭＰａの圧力を加えて圧縮することで、図５に示す温間圧縮成形体７を得る。温間圧縮は、アルゴンガス等の不活性雰囲気中で行うことが好ましい。
【００１６】
冷間圧粉工程Ｓ２を経ずに、直接、温間圧縮（温間成形）工程Ｓ３を行うと、粉末粒界（粉末界面）が残り、真密度比が９６〜９７％程度と、粉末間の結合が不十分となる。これに対し、冷間圧粉工程Ｓ２を行ってから温間圧縮工程Ｓ３を行うことで、粉末間の結合（焼結）が緻密になり、９８％以上の真密度比を実現することができる。冷間圧粉工程Ｓ２と温間圧縮工程Ｓ３を行うことで、本発明のマグネシウム合金焼結ビレット21を温間鍛造した場合に、引張強さと耐力が高く、伸びが大きい鍛造材を得ることができる。
【００１７】
Ｓ４は表層押出工程である。本発明の表層押出は低押出比の温間押出であることが好ましい。図６および７は、据え込み式表層押出装置10の模式図である。据え込み式表層押出装置10の内部には、下方が底部材15で塞がれた貫通孔14を有するダイ12が設けられ、ダイ12の上面13上に温間圧縮成形体７が装填される。温間圧縮成形体７は、図示しない加熱手段により例えば４００℃に加熱され、上パンチ11により上方向から圧力を加えられる。温間圧縮成形体７は、貫通孔14に充填され、底部材15の上面16に到達する。この際、温間圧縮成形体７の一部は、ダイ12の上面13と上パンチ11の下面18との間に残存し、表層押出成形体の上端部17を形成する。表層押出は、アルゴンガス等の不活性雰囲気中で行うことが好ましい。
【００１８】
図８は据え込み式表層押出装置10で成形された表層押出成形体19であり、上端部17と、縮径された素材ビレット部20を有する。φAは、上端部17の上面の直径（固体化径）であり、表層押出前の温間圧縮成形体７の直径と同等である。φBは素材ビレット部20の直径である。
【００１９】
図９は、表層押出成形体19の上端部17を切断して形成したＳ５の素材ビレット21である。φBが素材ビレット21の直径となり、HBは素材ビレット21の高さである。
【００２０】
図１０は素材ビレット21を使用して鍛造成形した円盤形状の鍛造材22である。φCは鍛造材22の直径であり、HCはその高さである。
【００２１】
表層押出後の素材ビレット部20の断面積に対する表層押出前の温間圧縮成形体７の断面積の比である表層押出比は２〜９であることが好ましい。低押出比の温間表層押出とすることで、表層部38（図１２等を参照）だけを十分に焼結させて高密度化（真密度比が１００％）して、鍛造成形が可能な、太径で高さの高い鍛造用素材ビレット21を成形することができる。表層押出比が２未満であると、十分な厚さの表層部38を形成することができず、９を超えると、大きなプレスが必要となり、設備費用がアップして、生産性がダウンする。温間表層押出加工温度も、再結晶温度以下とし、マグネシウム合金粉末２の組織を持続し、成長させないようにする。
【００２２】
本発明の素材ビレット21は、表層部38が真密度比１００％の緻密な焼結結合組織であるので、大気中で３００〜４５０℃に加熱して、不活性ガスシールドを用いることなく、すなわち大気中で温間鍛造成形が可能である。また、マグネシウム合金粉末２の超微細な組織を持続した表層押出素材ビレット21であるので、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材を、温間鍛造で成形することができる。マグネシウム合金粉末２の結晶粒径は１〜２μｍ程度である。尚、本発明の素材ビレット21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。
【００２３】
図１１〜図１４を基に本発明の実施の形態２について説明する。
【００２４】
本実施の形態２のマグネシウム合金焼結ビレット（素材ビレット）41を作製するための製造工程は、図１に示した実施の形態１と同様である。実施の形態１と異なる点は、Ｓ４の表層押出工程で長尺ビレット式の表層押出を採用することである。その他の工程の具体的な内容は、上述の実施の形態１と全く同じである。
【００２５】
図１１および１２は、Ｓ４の表層押出工程で使用する、長尺ビレット式表層押出装置30の模式図である。長尺ビレット式表層押出装置30は、中央に貫通孔34が形成されたダイ32を有し、ダイ32の上面33上に温間圧縮成形体７が装填される。温間圧縮成形体７は、例えば４００℃に加熱され、上パンチ31により上方向から圧力を加えられる。温間圧縮成形体７は、貫通孔34に充填され、縮径されて貫通孔34を通過する。この際、温間圧縮成形体７の一部は、ダイ32の上面33と上パンチ31の下面34との間に残存し、表層押出成形体の上端部35を形成する。表層押出は、アルゴンガス等の不活性雰囲気中で行うことが好ましい。
【００２６】
素材ビレット部37の表層付近では、表層部38だけが塑性流動変形して、粉末間結合（焼結）が促進される。粉末間結合が不十分であると、大変形の鍛造成形加工では表面が壊れ、健全な表面状態で所定の形状に成形することができない。また、鍛造材の内部も、粉末間結合が不十分であったり、内部欠陥が発生したり、健全な鍛造組織にならない等の影響を受ける。
【００２７】
図１３は長尺ビレット式表層押出装置30で成形された表層押出成形体39であり、上端部35と、縮径された素材ビレット部37および下端部36を有する。φDは、上端部35の上面の直径（固体化径）であり、表層押出前の温間圧縮成形体７の直径と同等である。φEは素材ビレット部37の直径である。
【００２８】
図１４は、表層押出成形体39の上端部35および下端部36を切断して形成したＳ５の素材ビレット41である。φEが素材ビレット41の直径となり、HEは素材ビレット41の高さである。
【００２９】
表層押出後の素材ビレット部37の断面積に対する表層押出前の温間圧縮成形体７の断面積の比である表層押出比は２〜９であることが好ましい。低押出比の温間表層押出とすることで、表層部だけを高密度化（真密度比が１００％）して、鍛造成形が可能な、太径で高さの高い鍛造用素材ビレット41を成形することができる。温間表層押出加工温度も、再結晶温度以下とし、マグネシウム合金粉末２の組織を持続し、成長させないようにする。
【００３０】
本発明の素材ビレット41は、表層部が真密度比１００％の緻密な焼結結合組織であるので、大気中で３００〜４５０℃に加熱して、不活性ガスシールドを用いることなく、大気中の温間鍛造成形が可能である。また、マグネシウム合金粉末２の超微細な組織を持続した表層押出素材ビレット41であるので、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材を、温間鍛造で成形することができる。マグネシウム合金粉末２の粒径は１〜２μｍ程度である。尚、本発明の素材ビレット41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】
【００３１】
以下、実施例を比較例と共に挙げ、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。
【００３２】
＜実施例１および比較例１＞
図１８〜図２４および表１を基に、実施の形態１において、冷間圧粉工程Ｓ２後に温間圧縮工程Ｓ３を行う効果について説明する。
【００３３】
実施例１および比較例１のいずれも、マグネシウム合金粉末２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を使用した。当該粉末の結晶粒径は１〜２μｍで、合金化合物も超微細な組織である。また、この粉末は、Ｃａを２．０ｗｔ％、Ａｌを６．０ｗｔ％、Ｍｎを０．３ｗｔ％含有し、加圧圧縮して圧粉体にしやすい。
【００３４】
実施例１では、まず、マグネシウム合金粉末２に対し、圧力６００ＭＰａで冷間圧粉工程Ｓ２を行った。次に、アルゴンガス雰囲気中で、冷間圧粉成形体４を３８０℃に加熱して、圧力６００ＭＰａで温間圧縮工程Ｓ３を行った。冷間圧粉成形体４の真密度比は９２．５％、温間圧縮成形体７の真密度比は９８．８％であった。真密度はアルキメデス法により測定した。温間圧縮成形体７の固化体径φAは４３ｍｍとした。次に、温間圧縮成形体７を、据え込み式表層押出装置10を使用して、アルゴンガス雰囲気中で３８０℃に加熱し、直径φB３０ｍｍに縮径した。表層押出比は２．０５である。得られた表層押出成形体19の上端部17を切断し、直径φBが３０ｍｍ、高さHBが４０ｍｍのマグネシウム合金焼結ビレット（素材ビレット）21を作製した。当該ビレット21を用いて、４００℃、アルゴンガス雰囲気中で、直径φCが５１ｍｍ、高さHCが８ｍｍの円盤形状に鍛造成形した。
【００３５】
比較例１では、冷間圧粉工程Ｓ２を行わず、マグネシウム合金粉末２を、アルゴンガス雰囲気中で３８０℃に加熱し、圧力６００ＭＰａで温間圧縮を行った。直接温間圧縮を行った温間圧縮成形体の真密度比は９６．６％であり、９８％未満となった。その他の製造条件は実施例１と同様とした。
【００３６】
実施例１および比較例１の鍛造材に対し、引張試験を行った。試験片の板厚方向Ｔに対し、図１５に示すＡ方向、および、図１６に示すＢ方向について試験を行った。
【００３７】
図１７は実施例１の引張試験片の破面であり、図１８は比較例１の引張試験片の破面である。比較例１の破面には、粉末粒界の名残が強く残っていることが観察される。比較例１は、粉末間結合が不足しており、実施例１よりも焼結度合いが低いことが分かる。
【００３８】
図１９および２０は、それぞれ実施例１の鍛造材22および比較例１の鍛造材22’の直径縦断面図であり、マクロ組織が観察される。
【００３９】
図２１は実施例１および比較例１のＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）であり、表１に、０．２％耐力（0.2%YS）、最大引張強度（UTS）および伸び（Elongation）の測定結果を示す。実施例１は、０．２％耐力、最大引張強度および伸びの何れも比較例１よりも大きい結果となった。
【００４０】
【表１】
2017171964.tif 000003
【００４１】
＜実施例２＞
図２２および表２を基に、実施の形態１の据え込み式表層押出における別の実施例について説明する。
【００４２】
実施例２は、実施例１に対し、温間圧縮工程Ｓ３の加熱温度を４００℃、表層押出工程Ｓ４の加熱温度を４００℃、および、表層押出後の直径φBを２１ｍｍとした点で異なる。温間圧縮成形体７の真密度比は９８％であった。表層押出比は４．２とした。得られた表層押出成形体19の上端部17を切断し、直径φBが２１ｍｍ、高さHBが４９ｍｍのマグネシウム合金焼結ビレット（素材ビレット）21を作製した。当該ビレット21を用いて、４００℃、アルゴンガス雰囲気中で、直径φCが５１ｍｍ、高さHCが５ｍｍの円盤形状に鍛造成形した。
【００４３】
実施例２の鍛造材22に対し、実施例１と同様の引張試験を行った。
【００４４】
図２２は実施例２のＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）であり、表２に、０．２％耐力（0.2%YS）、最大引張強度（UTS）および伸び（Elongation）の測定結果を示す。０．２％耐力（0.2%YS）は２６０ＭＰａを超え、伸びは１１％を超える結果となった。
【００４５】
【表２】
2017171964.tif 000004
【００４６】
＜実施例３〜５＞
図２３〜図３２および表３を基に、実施の形態２の長尺ビレット式表層押出における実施例について説明する。
【００４７】
実施例３〜５は実施例２と同様に温間圧縮工程Ｓ３の加熱温度を４００℃、表層押出工程Ｓ４の加熱温度を４００℃とした。表層押出工程Ｓ４では長尺ビレット式表層押出装置30を使用して、アルゴンガス雰囲気中で４００℃に加熱し、表層押出成形体39を作製した。
【００４８】
実施例３の表層押出前の固化体径φDは５０ｍｍであり、表層押出比は５．７とした。冷間圧粉成形体４の真密度比は９２．１％、温間圧縮成形体７の真密度比は９９．９％であった。実施例４の表層押出前の固化体径φDは４３ｍｍであり、表層押出比は４．２とした。冷間圧粉成形体４の真密度比は９１．６％、温間圧縮成形体７の真密度比は９９．０％であった。実施例５の表層押出前の固化体径φDは３７ｍｍであり、表層押出比は３．１とした。冷間圧粉成形体４の真密度比は８９．０％、温間圧縮成形体７の真密度比は９９．１％であった。表層押出後の直径φEは全て２１ｍｍである。
【００４９】
図２３に示す、得られた表層押出成形体39の上端部35および下端部36を切断し、直径φEが２１ｍｍ、高さHEが４９ｍｍのマグネシウム合金焼結ビレット（素材ビレット）41を作製した。当該ビレット41を用いて、４００℃、アルゴンガス雰囲気中で、直径φCが５１ｍｍ、高さHCが５ｍｍの円盤形状に鍛造成形した。
【００５０】
図２４〜図２６は、それぞれ実施例３〜５の素材ビレット41の断面図であり、マクロ組織が観察される。境界線51から外周表面までの表層部38は、表層押出加工変形を受けて粉末形状が変形し、粉末化結合（焼結）している。表層押出比が大きくなるほど、円形状の境界線51の半径が小さくなり、表層部38の面積が増大し、内層部50の面積が減少している。素材ビレット41の直径に対する表層部38の直径方向の幅（厚さ）の比は、実施例３が約０．４４、実施例４が約０．３８、実施例５が約０．２２である。
【００５１】
図２７〜図２９は、それぞれ実施例３〜５の鍛造材22の直径縦断面図であり、マクロ組織が観察される。
【００５２】
実施例３〜５の鍛造材22に対し、実施例１と同様の引張試験を行った。
【００５３】
図３０〜図３２は、それぞれ実施例３〜５のＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）であり、表３に、０．２％耐力（0.2%YS）、最大引張強度（UTS）および伸び（Elongation）の測定結果を示す。０．２％耐力（0.2%YS）は２６０ＭＰａを超え、伸びも高い結果となった。
【００５４】
【表３】
2017171964.tif 000005
＜実施例６＞
【００５５】
図３３〜図３９および表４を基に、実施の形態２の長尺ビレット式表層押出における別の実施例について説明する。
【００５６】
実施例６は、実施例３〜５に対し、温間圧縮工程Ｓ３の加熱温度を３８０℃、表層押出工程Ｓ４の加熱温度を３８０℃、および、表層押出後の直径φBを１５ｍｍとした点で異なる。冷間圧粉成形体４の真密度比は９１．８％、温間圧縮成形体７の真密度比は９９．１％であった。表層押出比は８．２である。得られた表層押出成形体39の上端部35および下端部36を切断し、直径φEが１５ｍｍ、高さHEが５０ｍｍのマグネシウム合金焼結ビレット（素材ビレット）41を作製した。図３３は実際に成形された表層押出成形体39であり、図３４は素材ビレット41である。当該ビレット41を用いて、４００℃、アルゴンガス雰囲気中で、直径φCが５１ｍｍ、高さHCが７ｍｍの円盤形状に鍛造成形した。
【００５７】
図３５は素材ビレット41の断面写真である、表層部38は粉末の変形が大きく結合性が良好であるのに対し、内層部51の中央部52は粉末の形状が確認され結合性が不十分であることが分かる。
【００５８】
図３６は鍛造材22の上面図、図３７は鍛造材22の側面図である。図３８は鍛造材22の直径縦断面図であり、マクロ組織が観察される。
【００５９】
実施例６の鍛造材22に対し、実施例１と同様の引張試験を行った。
【００６０】
図３９は実施例６のＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）であり、表４に、０．２％耐力（0.2%YS）、最大引張強度（UTS）および伸び（Elongation）の測定結果を示す。０．２％耐力（0.2%YS）は２６０ＭＰａを超え、伸びも高い結果となった。
【００６１】
【表４】
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【００６２】
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および温間圧縮工程Ｓ３におけるプレス圧力や、温間圧縮工程Ｓ３および表層押出工程Ｓ４における加熱温度等の条件は、使用するマグネシウム合金粉末２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。マグネシウム合金粉末２としては、実施例で使用したマグネシウム合金粉末２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粉末２を使用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
２  マグネシウム合金粉末
４  冷間圧粉成形体
７  温間圧縮成形体
19，39  表層押出成形体
21，41  マグネシウム合金焼結ビレット（素材ビレット）
38  表層部
50  内層部
Ｓ２  冷間圧粉工程
Ｓ３  温間圧縮工程
Ｓ４  表層押出工程
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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