(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム材またはアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含むマグネシウム合金材と、蒸着，メッキ，溶射若しくは浸漬などの手段で表面に亜鉛を被覆した純アルミニウム材またはマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含む非熱処理アルミニウム材とを互いの接触面に空気が流入しないよう真空若しくは無酸化状態で接触させた後、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工により10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合することを特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法。
【請求項２】
マグネシウム材またはアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含むマグネシウム合金材の表面に、蒸着，メッキ，溶射若しくは浸漬などの手段で亜鉛を被覆し、このマグネシウム材またはマグネシウム合金材と、純アルミニウム材またはマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含む非熱処理アルミニウム材とを互いの接触面に空気が流入しないよう真空若しくは無酸化状態で接触させた後、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工により10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合する事を特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法。
【請求項３】
マグネシウム材またはアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含むマグネシウム合金材の表面に、純アルミニウム材またはマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％を含むアルミニウム合金材を蒸着若しくは溶射してアルミニウム被覆層を形成し、その後、真空若しくは無酸化雰囲気中で150〜450℃に加熱し、加圧圧縮変形させて両者を接合することを特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法。
【請求項４】
マグネシウム材またはアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0％ｗｔ含むマグネシウム合金材の表面に、鉄芯入りの純アルミニウムまたは鉄芯入りで且つマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含むアルミニウム合金の小球を投射して被覆層を形成し、その後、真空若しくは無酸化雰囲気中で150〜450℃に加熱し、加圧圧縮変形させて両者を接合することを特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法。
【請求項５】
マグネシウム材またはアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含むマグネシウム合金材の表面に、純アルミニウムまたはマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含むアルミニウム合金の粉体を堆積させた後、真空若しくは無酸化雰囲気中で150〜450℃に加熱し、加圧圧縮変形させて両者を接合することを特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項に記載のアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法において、前記マグネシウム材若しくは前記マグネシウム合金材として、展伸用マグネシウム材を使用した板状のマグネシウム材若しくは展伸用マグネシウム合金材を使用した板状のマグネシウム合金材を採用したことを特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム被覆マグネシウム合金材及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
展伸用の純マグネシウム及び展伸用マグネシウム合金には、次のものがある（組成は公称である。また、％はｗｔ％である）。
【０００３】
ＡＺ３１（アルミニウム3.0％，亜鉛1.0％を含有）
ＡＺ６１（アルミニウム6.0％，亜鉛1.0％を含有）
ＡＺ８０（アルミニウム8.5％，亜鉛0.5％を含有）
ＨＫ３１（トリウム3.2％，ジルコニウム0.7％を含有）
ＨＭ２１（トリウム2.0％，マンガン0.8％を含有）
Ｍｌ（マンガン1.2％を含有）
ＺＥ１０（亜鉛1.2％，Rare Earth Metal0.17％を含有）
ＺＨ１１（亜鉛0.5％，トリウム0.75％を含有）
ＺＫ１０（亜鉛1.3％，ジルコニウム0.6％を含有）
ＺＫ３０（亜鉛3.0％，ジルコニウム0.6％を含有）
ＺＫ６０（亜鉛5.5％，ジルコニウム0.4％を含有）
ＺＭ２１（亜鉛2.2％，マンガン1.2％を含有）
ＬＡ１４１（リチウム14.0％，アルミニウム1.0％を含有）
【０００４】
これらは適宜配合され、溶解後、鋳造される。造塊後は一般に表面を切削した後、150〜450℃で押出し、圧延若しくは引抜きされて、棒，管若しくは板等の形状に形成され、その後、鍛造，プレス加工されて目的製品形状となる。
【０００５】
しかし上記マグネシウム合金は耐腐食特性が良好ではなく、特に耐海水性が劣る為、耐腐食性を付与すべく、研磨後表面処理が施される。
【０００６】
この表面処理の手段としては、メッキ，化成処理，陽極酸化，塗装若しくはクリヤ塗装などの組合せ処理が行なわれるが、これらの組合わせ処理は工数が極めて多く、製造原価の20〜40％にまで達してしまうのが現状である。
【０００７】
更に、塗装処理されたマグネシウム合金はリサイクル性に欠ける問題点もある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するもので、一般的にマグネシウム合金に含まれるアルミニウムをマグネシウム合金材の表面に被覆することで、従来のアルミニウム材やアルミニウム合金材の表面処理をそのまま適用できることとし、マグネシウム材の複雑な表面処理工程を簡略化すると共に確実化することが可能となるアルミニウム被覆マグネシウム合金材を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨を説明する。
【００１０】
マグネシウム材またはアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含むマグネシウム合金材と、蒸着，メッキ，溶射若しくは浸漬などの手段で表面に亜鉛を被覆した純アルミニウム材またはマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含む非熱処理アルミニウム材とを互いの接触面に空気が流入しないよう真空若しくは無酸化状態で接触させた後、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工により10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合することを特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法に係るものである。
【００１１】
また、マグネシウム材またはアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含むマグネシウム合金材の表面に、蒸着，メッキ，溶射若しくは浸漬などの手段で亜鉛を被覆し、このマグネシウム材またはマグネシウム合金材と、純アルミニウム材またはマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含む非熱処理アルミニウム材とを互いの接触面に空気が流入しないよう真空若しくは無酸化状態で接触させた後、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工により10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合する事を特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法に係るものである。
【００１２】
また、マグネシウム材またはアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含むマグネシウム合金材の表面に、純アルミニウム材またはマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％を含むアルミニウム合金材を蒸着若しくは溶射してアルミニウム被覆層を形成し、その後、真空若しくは無酸化雰囲気中で150〜450℃に加熱し、加圧圧縮変形させて両者を接合することを特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法に係るものである。
【００１３】
また、マグネシウム材またはアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0％ｗｔ含むマグネシウム合金材の表面に、鉄芯入りの純アルミニウムまたは鉄芯入りで且つマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含むアルミニウム合金の小球を投射して被覆層を形成し、その後、真空若しくは無酸化雰囲気中で150〜450℃に加熱し、加圧圧縮変形させて両者を接合することを特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法に係るものである。
【００１４】
また、マグネシウム材またはアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含むマグネシウム合金材の表面に、純アルミニウムまたはマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含むアルミニウム合金の粉体を堆積させた後、真空若しくは無酸化雰囲気中で150〜450℃に加熱し、加圧圧縮変形させて両者を接合することを特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法に係るものである。
【００１５】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載のアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法において、前記マグネシウム材若しくは前記マグネシウム合金材として、展伸用マグネシウム材を使用した板状のマグネシウム材若しくは展伸用マグネシウム合金材を使用した板状のマグネシウム合金材を採用したことを特徴とするアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法に係るものである。
【００１６】
【発明の作用及び効果】
マグネシウム材若しくはマグネシウム合金材の一面若しくは複数面に純アルミニウム材若しくはアルミニウム合金材が被覆されているから、アルミニウムに対して行なわれる表面処理が可能となり、マグネシウム材でありながらアルミニウム材と同等の耐腐食性を有する合金材となる。
【００１７】
即ち、本発明のアルミニウム被覆マグネシウム合金材は、表面処理としてアルミニウム合金ですでに確立しているクロメート処理，陽極酸化，アルマイト処理などを施すことが可能で、よってプレス加工品，鍛造加工品などのマグネシウム製品にコスト安で耐腐食性を付与することができる。
【００１８】
また、アルミニウム材若しくはアルミニウム合金材の厚さが制限されていることにより、本発明のアルミニウム被覆マグネシウム合金材は、マグネシウム材本来の特性も発揮することになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について、以下に説明する。
【００２０】
本実施例は、アルミニウム材若しくはアルミニウム合金材の表面処理をそのまま施すことができるアルミニウム被覆マグネシウム合金材の製造方法に係るものである。
【００２１】
以下、更に具体的に詳述する。
【００２２】
［実施例１］
板状の展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００２３】
この展伸用純マグネシウム材の一面に、該展伸用純マグネシウム材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さで純アルミニウム材を被覆し、アルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００２４】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に純アルミニウム材を被覆しても良い。
【００２５】
［実施例２］
板状の展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００２６】
この展伸用純マグネシウム材の一面に、該展伸用純マグネシウム材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さでアルミニウム合金材を被覆し、アルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００２７】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム合金材を被覆しても良い。
【００２８】
［実施例３］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む板状の展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００２９】
この展伸用マグネシウム合金材の一面に、該展伸用マグネシウム合金材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さで純アルミニウム材を被覆し、アルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００３０】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に純アルミニウム材を被覆しても良い。
【００３１】
［実施例４］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む板状の展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００３２】
この展伸用マグネシウム合金材の表面に、該展伸用マグネシウム合金材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さでアルミニウム合金材を被覆し、アルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００３３】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム合金材を被覆しても良い。
【００３４】
［実施例５］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００３５】
一方、純アルミニウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００３６】
続いて、前記展伸用純マグネシウム材の清浄面と前記純アルミニウム材の清浄面とを互いの接触面に空気が流入しないように真空若しくは無酸化雰囲気で接触させ、続いて、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工を行って10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合することにより、該展伸用純マグネシウム材と該純アルミニウム材とが一体化したアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００３７】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に純アルミニウム材を被覆しても良い。
【００３８】
［実施例６］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００３９】
一方、マグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含む非熱処理アルミニウム合金材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００４０】
続いて、前記展伸用純マグネシウム材の清浄面と前記アルミニウム合金材の清浄面とを互いの接触面に空気が流入しないように真空若しくは無酸化雰囲気で接触させ、続いて、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工を行って10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合することにより、該展伸用純マグネシウム材と該アルミニウム合金材とが一体化したアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００４１】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム合金材を被覆しても良い。
【００４２】
［実施例７］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、表面を清浄する。
【００４３】
一方、純アルミニウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００４４】
続いて、前記展伸用マグネシウム合金材の清浄面と前記純アルミニウム材の清浄面とを互いの接触面に空気が流入しないように真空若しくは無酸化雰囲気で接触させ、続いて、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工を行って10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合することにより、該展伸用マグネシウム合金材と該純アルミニウム材とが一体化したアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００４５】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に純アルミニウム材を被覆しても良い。
【００４６】
［実施例８］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００４７】
一方、蒸着，メッキ，溶射，浸漬などの手段で表面に亜鉛が被覆された純アルミニウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００４８】
続いて、前記展伸用純マグネシウム材の清浄面と前記純アルミニウム材の清浄面（亜鉛被覆面）とを互いの接触面に空気が流入しないように真空若しくは無酸化雰囲気で接触させ、続いて、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工を行って10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合することにより、該展伸用純マグネシウム材と該純アルミニウム材とが亜鉛を介して一体化したアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００４９】
蒸着は、真空蒸着，イオンプレーティング若しくはスパッタリング等の物理蒸着を用いる（他の実施例も同様である。）。
【００５０】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に純アルミニウム材を被覆しても良い。
【００５１】
［実施例９］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、表面を清浄する。
【００５２】
一方、蒸着，メッキ，溶射，浸漬などの手段で表面に亜鉛が被覆された純アルミニウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００５３】
続いて、前記展伸用マグネシウム合金材の清浄面と前記純アルミニウム材の清浄面（亜鉛被覆面）とを互いの接触面に空気が流入しないように真空若しくは無酸化雰囲気で接触させ、続いて、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工を行って10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合することにより、該展伸用マグネシウム合金材と該純アルミニウム材とが亜鉛を介して一体化したアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００５４】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム材を被覆しても良い。
【００５５】
［実施例１０］
蒸着，メッキ，溶射，浸漬などの手段（浸漬が最も良い）で表面に亜鉛が被覆された展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００５６】
一方、純アルミニウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００５７】
続いて、前記展伸用純マグネシウム材の清浄面（亜鉛被覆面）と前記純アルミニウム材の清浄面とを互いの接触面に空気が流入しないように真空若しくは無酸化雰囲気で接触させ、続いて、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工を行って10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合することにより、該展伸用純マグネシウム材と該純アルミニウム材とが亜鉛を介して一体化したアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００５８】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に純アルミニウム材を被覆しても良い。また、展伸用純マグネシウム材の代わりにアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含むマグネシウム合金材を用いた場合も同様である。
【００５９】
［実施例１１］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、表面を清浄する。
【００６０】
一方、マグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含む非熱処理アルミニウム合金材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００６１】
続いて、前記展伸用純マグネシウム材の清浄面と前記アルミニウム合金材の清浄面とを互いの接触面に空気が流入しないように真空若しくは無酸化雰囲気で接触させ、続いて、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工を行って10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合することにより、該展伸用純マグネシウム材と該アルミニウム合金材とが一体化したアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００６２】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム合金材を被覆しても良い。
【００６３】
［実施例１２］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、表面を清浄する。
【００６４】
一方、マグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含む非熱処理アルミニウム合金材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００６５】
続いて、前記展伸用マグネシウム合金材の清浄面と前記アルミニウム合金材の清浄面とを互いの接触面に空気が流入しないように真空若しくは無酸化雰囲気で接触させ、続いて、150〜450℃に加熱して圧延，押出し，引抜き若しくは圧縮加工し、一回若しくは複数回の前記加工を行って10〜90％圧縮変形を与えて両者を接合することにより、該展伸用マグネシウム合金材と該アルミニウム合金材とが一体化したアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００６６】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム合金材を被覆しても良い。
【００６７】
［実施例１３］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、該一面を清浄にした後、真空槽内に置き、真空槽内の別の箇所に置いた坩堝に純アルミニウム材を入れ、これを加熱溶解することで純アルミニウムの蒸気を発生させ、この蒸気を前記純展伸用マグネシウム材の清浄面に蒸着せしめることで展伸用純マグネシウム材の一面に純アルミニウムの被覆層が形成されたアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００６８】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に純アルミニウムを蒸着しても良い。
【００６９】
［実施例１４］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、該一面を清浄にした後、真空槽内に置き、真空槽内の別の箇所に置いた坩堝にマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0％含むアルミニウム合金材を入れ、これを加熱溶解することでアルミニウム合金の蒸気を発生させ、この蒸気を前記展伸用純マグネシウム材の清浄面に蒸着せしめることで展伸用純マグネシウム材の一面にアルミニウム合金の被覆層が形成されたアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００７０】
この際、蒸気源として用いるアルミニウム合金材は、マグネシウム及びマンガンを含むものを用いる場合と、アルミニウム，マグネシウム及びマンガンを含むものを用いる場合がある。
【００７１】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム合金を蒸着しても良い。
【００７２】
［実施例１５］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム，リチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、該一面を清浄にした後、真空槽内に置き、真空槽内の別の箇所に置いた坩堝に純アルミニウム材を入れ、これを加熱溶解することで純アルミニウムの蒸気を発生させ、この蒸気を前記純展伸用マグネシウム材の清浄面に蒸着せしめることで展伸用純マグネシウム材の一面に純アルミニウムの被覆層が形成されたアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００７３】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に純アルミニウムを蒸着しても良い。
【００７４】
［実施例１６］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム，リチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、該一面を清浄にした後、真空槽内に置き、真空槽内の別の箇所に置いた坩堝にマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0％含むアルミニウム合金材を入れ、これを加熱溶解することでアルミニウム合金の蒸気を発生させ、この蒸気を前記展伸用純マグネシウム材の清浄面に蒸着せしめることで展伸用純マグネシウム材の一面にアルミニウム合金の被覆層が形成されたアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００７５】
この際、蒸気源として用いるアルミニウム合金材は、マグネシウム及びマンガンを含むものを用いる場合と、アルミニウム，マグネシウム及びマンガンを含むものを用いる場合がある。
【００７６】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム合金を蒸着しても良い。
【００７７】
［実施例１７］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、清浄にした後、該清浄面に、作動ガスとしてアルゴンガスを用いたプラズマジェットにより純アルミニウム粉末を溶射することで、該展伸用純マグネシウム材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さで純アルミニウムが被覆されたアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００７８】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム合金を蒸着しても良い。
【００７９】
［実施例１８］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、清浄にした後、該清浄面に、作動ガスとしてアルゴンガスを用いたプラズマジェットによりマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含むアルミニウム合金粉末を溶射することで、該展伸用純マグネシウム材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さでアルミニウム合金が被覆されたアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００８０】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム合金を蒸着しても良い。
【００８１】
［実施例１９］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、清浄にした後、該清浄面に、作動ガスとしてアルゴンガスを用いたプラズマジェットにより純アルミニウム粉末を溶射することで、該展伸用マグネシウム合金材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さで純アルミニウムが被覆されたアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００８２】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に純アルミニウムを蒸着しても良い。
【００８３】
［実施例２０］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、清浄にした後、該清浄面に、作動ガスとしてアルゴンガスを用いたプラズマジェットによりマグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含むアルミニウム合金粉末を溶射することで、該展伸用マグネシウム合金材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さでアルミニウム合金が被覆されたアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００８４】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面にアルミニウム合金を蒸着しても良い。
【００８５】
［実施例２１］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００８６】
一方、直径0.5〜1.0ｍｍの鉄粒を純アルミニウムの溶湯中を通過せしめることにより、鉄芯入りの純アルミニウムの小粒を作成する。
【００８７】
この小粒を高圧ガスとともに噴射させるか若しくは機械的に投射することにより、前記展伸用純マグネシウム材の清浄面に純アルミニウムの被覆層を形成することでアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００８８】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に前記小粒を噴射若しくは投射する方法でも良い。
【００８９】
［実施例２２］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００９０】
一方、直径0.5〜1.0ｍｍの鉄粒をアルミニウム合金の溶湯中を通過せしめることにより、鉄芯入りのアルミニウム合金の小粒を作成する。
【００９１】
この小粒を高圧ガスとともに噴射させるか若しくは機械的に投射することにより、前記展伸用純マグネシウム材の清浄面にアルミニウム合金の被覆層を形成することでアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００９２】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に前記小粒を噴射若しくは投射する方法でも良い。
【００９３】
［実施例２３］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００９４】
一方、直径0.5〜1.0ｍｍの鉄粒を純アルミニウムの溶湯中を通過せしめることにより、鉄芯入りの純アルミニウムの小粒を作成する。
【００９５】
この小粒を高圧ガスとともに噴射させるか若しくは機械的に投射することにより、前記展伸用マグネシウム合金材の清浄面に純アルミニウムの被覆層を形成することでアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【００９６】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に前記小粒を噴射若しくは投射する方法でも良い。
【００９７】
［実施例２４］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨し、該一面を清浄する。
【００９８】
一方、直径0.5〜1.0ｍｍの鉄粒をアルミニウム合金の溶湯中を通過せしめることにより、鉄芯入りのアルミニウム合金の小粒を作成する。
【００９９】
この小粒を高圧ガスとともに噴射させるか若しくは機械的に投射することにより、前記展伸用マグネシウム合金材の清浄面にアルミニウム合金の被覆層を形成することでアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【０１００】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に前記小粒を噴射若しくは投射する方法でも良い。
【０１０１】
［実施例２５］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨して清浄面とした後、該清浄面に、純アルミニウムの粉末を、該展伸用純マグネシウム材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さに相当するだけ堆積させ、続いて、真空若しくは無酸化雰囲気中で150〜450℃に加熱し、更に、耐熱性平板工具を用いて加圧圧縮変形させ、前記粉体同志を接合させると同時に、該粉体を展伸用純マグネシウム材の表面に接合させて被覆層を形成することによりアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【０１０２】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に前記純アルミニウムの粉末を堆積する方法でも良い。
【０１０３】
［実施例２６］
展伸用純マグネシウム材の一面を研磨して清浄面とした後、該清浄面に、マグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含むアルミニウム合金粉末を、該展伸用純マグネシウム材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さに相当するだけ堆積させ、続いて、真空若しくは無酸化雰囲気中で150〜450℃に加熱し、更に、耐熱性平板工具を用いて加圧圧縮変形させ、前記粉体同志を接合させると同時に、該粉体を展伸用純マグネシウム材の表面に接合させて被覆層を形成することによりアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【０１０４】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に前記アルミニウム合金の粉末を堆積する方法でも良い。
【０１０５】
［実施例２７］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨して清浄面とした後、該清浄面に、純アルミニウムの粉末を、該展伸用純マグネシウム材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さに相当するだけ堆積させ、続いて、真空若しくは無酸化雰囲気中で150〜450℃に加熱し、更に、耐熱性平板工具を用いて加圧圧縮変形させ、前記粉体同志を接合させると同時に、該粉体を展伸用純マグネシウム材の表面に接合させて被覆層を形成することによりアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【０１０６】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に前記純アルミニウムの粉末を堆積する方法でも良い。
【０１０７】
［実施例２８］
アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材の一面を研磨して清浄面とした後、該清浄面に、マグネシウム及びマンガンの少なくとも一つを0.0〜5.0ｗｔ％含むアルミニウム合金粉末を、該展伸用純マグネシウム材の垂直方向厚さの0.1〜10％の厚さに相当するだけ堆積させ、続いて、真空若しくは無酸化雰囲気中で150〜450℃に加熱し、更に、耐熱性平板工具を用いて加圧圧縮変形させ、前記粉体同志を接合させると同時に、該粉体を展伸用純マグネシウム材の表面に接合させて被覆層を形成することによりアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【０１０８】
尚、清浄する面を複数面とし、この複数面に前記アルミニウム合金の粉末を堆積する方法でも良い。
【０１０９】
以上の実施例２５〜２８は、純アルミニウムの粉末やアルミニウム合金の粉末を加熱する際、真空若しくは無酸化雰囲気中でプラズマレーザーや電子ビームなどにより純マグネシウム若しくはマグネシウム合金の溶解温度以下の温度、即ち、約660℃以下に該粉末を加熱して溶解し、被覆層を形成する方法で置き換えることも可能である。
【０１１０】
［実施例２９］
マグネシウムの溶解温度である約660℃以下の約600℃で溶湯になるアルミニウム合金、例えば、マグネシウムを約10ｗｔ％含むアルミニウム合金や、リチウムを約11.7ｗｔ％含むアルミニウム合金を坩堝中で溶解し、その溶湯中に、表面を研磨して清浄にした展伸用純マグネシウム材を15秒以下の短時間浸漬させ、該展伸用純マグネシウム材の表面にアルミニウム合金の被覆層が形成されたアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【０１１１】
［実施例３０］
マグネシウムの溶解温度である約660℃以下の約600℃で溶湯になるアルミニウム合金、例えば、マグネシウムを約10ｗｔ％含むアルミニウム合金や、リチウムを約11.7ｗｔ％含むアルミニウム合金を坩堝中で溶解し、その溶湯中に、表面を研磨して清浄にしたアルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材を15秒以下の短時間浸漬させ、該展伸用マグネシウム合金材の表面にアルミニウム合金の被覆層が形成されたアルミニウム被覆マグネシウム合金材を製造する。
【０１１２】
以上の各実施例によれば、いずれもアルミニウム被覆マグネシウム合金材のプレス加工品，鍛造品に対し、アルミニウム合金で既に確立しているクロメート処理，陽極酸化，アルマイト処理などの表面処理を適用することができ、展伸用純マグネシウム材や、アルミニウム，亜鉛，マンガン，ジルコニウム及びリチウムの任意の一つ若しくは複数の元素を0.0〜15.0ｗｔ％含む展伸用マグネシウム合金材に対して耐腐食性を付与する上で従来は不可欠であった塗装工程を省く事ができる。
【０１１３】
また、アルミニウムの層の厚さは限定されているから、絞り特性等の展伸用のマグネシウム材に要求される特性も十分発揮される。
【０１１４】
尚、前記クロメート処理，陽極酸化，アルマイト処理などは、アルミニウムの表面処理方法としてその技術は既に確立しており、また耐腐食性の点からも信頼される表面処理法である。
【０１１５】
以下、上記各実施例の効果を裏付ける実験例について詳述する。
【０１１６】
［実験例１（実施例７の実験例）］
アルミニウム３ｗｔ％，亜鉛１ｗｔ％を含むマグネシウム合金ＡＺ３１熱間押出し板の厚さ2.5ｍｍ，幅150ｍｍの板の両面を研磨した後、その両面に表面を清浄にした厚さ0.5ｍｍの工業用純アルミニウム１１００の焼なまし板を全面に接触させ、更に真空中で周囲を溶接することで、アルミニウムで真空パックした厚さ3.5ｍｍ，幅165ｍｍＡＺ３１材を作成した。ついで炉中400℃で30分加熱して１パスで2.9ｍｍの厚さに圧延し、以後厚さ2ｍｍまでは毎回400℃に30分加熱して４パスで圧延し、さらに厚さ約0.8ｍｍまでは毎回400℃に15分加熱して６パスで圧延した。
【０１１７】
この熱間圧延では板面にふくれを生ずることなく、平坦で美麗な長尺板を得ることができた。
【０１１８】
また、工業用純アルミニウムとマグネシウム合金ＡＺ３１の接合部には図１の光学顕微鏡組織写真（100倍）に示すように厚さ0.015ｍｍの拡散層が形成され、欠陥なく完全に接合されたことが示された。この接合部における金属合金元素のアルミニウム，マグネシウム，亜鉛の分布は図２のＸ線マイクロアナライザーのとおりであり、厚さ約0.015ｍｍの拡散合金層が形成され、接合は無理なく完全に達成されたといえる。
【０１１９】
図３に深絞り性試験に用いたダイセットの概略構造を示すが、このダイセットを用いて行なった絞り比ＤＲの試験温度による変化は図４の符号Ｂに示すとおりであり（符号Ａは、通常のＡＺ３１。尚、各材の板厚は0.8ｍｍ。）、アルミニウムを被覆していないマグネシウム合金ＡＺ３１板の限界絞り比ＬＤＲ3.0（250℃において）に比べて2.5（250℃において）で、僅かに劣るが、実用深絞りプレス加工においてなんら問題はない。ここで絞り比ＤＲは円形ブランクの直径ＤＯとパンチ直径ｄｐの比ＤＯ／ｄｐで示され、限界絞り比ＬＤＲは深絞り可能な最大ブランク直径ＤＯｍａｘとパンチ直径ｄｐの比ＤＯｍａｘ／ｄｐで示される。
【０１２０】
尚、図３中、符号１はブランク、２は上型、３は下型、４はパンチ、５はヒーター、６は断熱板、７は伝熱板、８は冷却水、９は熱電対である。また、図４中たて軸はＤＲ、よこ軸はダイス温度（℃）である。
【０１２１】
また、図４中、符号Ｃは後記実験例２の試験結果である。
【０１２２】
［実験例２（実施例９の実験例）］
アルミニウム３ｗｔ％，亜鉛１ｗｔ％を含むマグネシウム合金ＡＺ３１熱間押出し板の厚さ2.5ｍｍ，幅150ｍｍの板の両面を研磨し、一方、厚さ0.5ｍｍの工業用純アルミニウム１１００の焼きなまし板の表面を清浄し、その片面に0.5μｍの厚さに亜鉛をメッキしたアルミニウム板を設け、このアルミニウム板を前記ＡＺ３１熱間押出し板全面に当てて真空中で周囲を溶接することにより、アルミニウムで真空パックした厚さ3.5ｍｍ，幅165ｍｍのＡＺ３１材を作成した。ついで350℃の炉中で30分加熱して１パスで2.9ｍｍの厚さに圧延し、以後厚さ２ｍｍまでは毎回350℃で30分加熱し、厚さ2ｍｍ以下は毎回350℃で15分加熱して実験例１と同様の工程で圧延して、厚さ0.8ｍｍの板を得た。
【０１２３】
深絞り成形性試験の結果は図４の符号Ｃに示すとおりであり、［実験例１］と全く同一の結果であり、限界絞り比ＬＤＲ2.5であった。
【０１２４】
［実験例３（実施例７の実験例その２）］
直径23.3ｍｍ，厚さ0.5ｍｍ，高さ10ｍｍの内面を研磨して清浄にした工業用純アルミニウム１１００の底付き円筒に、直径23.3ｍｍ，高さ9.5ｍｍの３重量％アルミニウム，１重量％亜鉛を含むマグネシウム合金ＡＺ３１円柱を挿入、嵌合させ、図５に示す金型20のコンテナー21中にセットし、金型20を400℃に加熱してパンチ22を用いて逆押出しを行い、外周面がアルミニウムクラッド23の底付きマグネシウムパイプ24を成形した。
【０１２５】
図６に接合部の光学顕微鏡組織写真（100倍）を示す。アルミニウムとマグネシウムの接合部には厚さ約0.01ｍｍの拡散層が確実に形成されており、マグネシウムとアルミニウムとの接合が完全に達成されている。
【０１２６】
［実験例４（実施例１２の実験例）］
アルミニウム３ｗｔ％，亜鉛１ｗｔ％を含むマグネシウム合金ＡＺ３１熱間押出し板の厚さ2.5ｍｍ、幅150ｍｍの板の両面を研磨し、一方、厚さ0.5ｍｍの非熱処理形アルミニウム合金３００４（標準組成マンガン1.2ｗｔ％，マグネシウム1.0ｗｔ％）の焼きなまし板の表面を清浄にし、このアルミニウム焼なまし板を前記マグネシウム合金板の全面に当てて真空中で周囲を溶接し、アルミニウム合金で真空パックした厚さ3.5ｍｍ，幅165ｍｍのＡＺ３１板を作成した。以後［実験例１］と同じ圧延工程で圧延し、厚さ0.8ｍｍの板を得た。
【０１２７】
アルミニウム合金３００４とマグネシウム合金ＡＺ３１の接合部には図７の光学顕微鏡写真（100倍）に示すように厚さ0.05ｍｍの拡散層が形成され、欠陥なく完全に接合していた。
【０１２８】
また、マグネシウム合金ＡＺ３１に対して非熱処理形アルミニウム合金５０８３を溶接した場合も全く同様であった。
【０１２９】
［実験例５（実施例７の実験例その３）］
内面を研磨し、清浄にした外径23ｍｍ，肉厚0.5ｍｍの工業用純アルミニウムの電縫管11に、外面を研磨、清浄にした同一のアルミニウム３ｗｔ％，亜鉛１ｗｔ％を含むマグネシウム合金ＡＺ３１の外径21ｍｍ，肉厚2.5ｍｍの熱間押出し管12を挿入し、更に直径15ｍｍの合金鋼芯金13を挿入し、図８に示すようにセットして400℃の雰囲気温度で超硬合金ダイス14を通して引抜き加工を行い、外径21ｍｍ，肉厚３ｍｍのアルミニウム被覆ＡＺ３１合金パイプを得た。
【０１３０】
尚、その他の実施例について実験を行った場合でも、同様に、良好なアルミニウム被覆マグネシウム合金材が得られることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実験例１の接合部の光学顕微鏡組織写真である。
【図２】  実験例１の金属合金元素の分布を示すＸ線マイクロアナライザーである。
【図３】  深絞り性試験に用いたダイセットの構造を示す説明図である。
【図４】  絞り比ＤＲの試験結果である。
【図５】  実験例３の熱間押出しによる接合法の説明図である。
【図６】  実験例３の接合部の光学顕微鏡組織写真である。
【図７】  実験例４の接合部の光学顕微鏡組織写真である。
【図８】  実験例５の熱間ダイス引抜きによる接合法の説明図である。
【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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