專(zhuān)利名稱(chēng)：鎂合金及其鑄造物的制作方法
技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異的耐熱性、鑄造性的鎂合金及其鑄造物。
背景技術(shù)：
在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)等產(chǎn)業(yè)界一直使用鎂合金以實(shí)現(xiàn)輕型化。今后還將會(huì)擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。認(rèn)為其特別適用于輕型化效果明顯的發(fā)動(dòng)機(jī)周邊零件。但是，發(fā)動(dòng)機(jī)周邊零件等需要高耐熱性，要求開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異的耐熱性的鎂合金。相對(duì)于現(xiàn)有的鎂-鋁系合金而言，為了實(shí)現(xiàn)高耐熱化而開(kāi)發(fā)了鎂-鋁-硅系合金、鎂-鋁-RE系合金等，但是在耐腐蝕性、鑄造性、成本方面未必充分。為此而開(kāi)發(fā)了耐熱性?xún)?yōu)異，耐腐蝕性、鑄造性也優(yōu)異的鎂-鋁-鈣系合金。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1公布了一種具有高強(qiáng)度、且鑄造性?xún)?yōu)異的鎂-鋁-鈣系合金。專(zhuān)利文獻(xiàn)2顯示通過(guò)添加鍶實(shí)現(xiàn)鎂-鋁-鈣系合金的高強(qiáng)度化。專(zhuān)利文獻(xiàn)3和專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，顯示了相對(duì)于現(xiàn)有的發(fā)明，通過(guò)增加鋁和鈣而實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度化。
換句話(huà)說(shuō)，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種鎂-鋁-鈣合金，其含有鋁為1.0～5.0％；鈣為0.3～3.0％。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種壓鑄用鎂合金，其含有鋁為2～6％；鈣為0.3～2％；鍶為0.01～1％。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了一種鎂合金，其含有鋁為4.7～7.3％；鈣為1.8～3.2％；鋅為0.0～0.8％；錫為0.3～2.2％。在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中公開(kāi)了一種鎂合金，其含有鋁超過(guò)6～10％；鈣為1.8～5％；鍶為0.05～1.0％；錳為0.1～0.6％，且鈣/鋁的質(zhì)量比設(shè)定為0.3～0.5。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)平8-269609號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)22001-316752號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)32004-238676號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)42005-113260號(hào)公報(bào)產(chǎn)業(yè)界要求在更高溫度下嚴(yán)酷使用狀態(tài)和更高負(fù)荷應(yīng)力的狀態(tài)下使用鎂合金。至今所提出的鎂-鋁-鈣系合金的耐熱性在這種嚴(yán)酷環(huán)境很難說(shuō)一定充分。因此就要求進(jìn)一步提高耐熱性。
本發(fā)明鑒于上述實(shí)際情況而做，其課題是提供一種能夠進(jìn)一步提高耐熱性且鑄造性?xún)?yōu)異的鎂合金。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者就鎂-鋁-鈣系合金進(jìn)行銳意開(kāi)發(fā)。若觀察鎂-鋁-鈣系合金的組織，則發(fā)現(xiàn)該合金一般來(lái)說(shuō)根據(jù)合金組成，多以Mg相(包括Mg-Al固溶體、Mg-Ca固溶體)、β相(Mg17Al12)、Al2Ca(Mg)相、Mg2Ca(Al)相中的2～3種相為主要組織而含有。
在較低溫度區(qū)域，即在120℃以下的溫度區(qū)域，如果在Mg相的晶界存在β相、Al2Ca(Mg)相、Mg2Ca(Al)相，則會(huì)抑制晶界滑移而容易提高耐蠕變性。
然而根據(jù)本發(fā)明者的研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在高溫區(qū)域(超過(guò)120℃的高溫區(qū)域)中，β相容易阻礙耐蠕變性的提高。另外，上述相中的Al2Ca(Mg)相有利于提高耐蠕變性。
基于這種考慮，作為本發(fā)明者進(jìn)行研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，作為含有鋁、鈣、錳的鎂合金，以質(zhì)量％計(jì)，在含有鋁為6～12％、錳為0.1～1.5％的鎂系合金中，如果將鈣/鋁的質(zhì)量比設(shè)定在0.55～1.0的范圍內(nèi)，則能夠成為既以Mg相與Al2Ca(Mg)相這兩相為基本組織(也可以含有很少一部分的Mg2Ca(Al)相)，以使β相的形成得以抑制的組織，獲得耐熱性(例如耐蠕變性)和鑄造性更加優(yōu)異的鎂合金，經(jīng)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，本發(fā)明的鎂合金完成。
即，本發(fā)明的鎂合金為含有鋁、鈣、錳的鎂合金，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，含有鋁為6～12％；錳為0.1～1.5％；鈣/鋁的質(zhì)量比為0.55～1.0，余量由鎂和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種耐熱性和鑄造性?xún)?yōu)異的的鎂合金及鑄件。


圖1是表示鎂合金中鋁含量、鈣含量與Ca/Al的質(zhì)量比的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
圖2為模式化地表示測(cè)定螺栓的軸力的環(huán)狀試驗(yàn)片的切割形態(tài)的概念圖。
圖3為模式化地表示測(cè)定連接螺栓的軸力的狀態(tài)的概念結(jié)構(gòu)圖。
圖4為評(píng)價(jià)鑄造裂紋的試驗(yàn)片的立體圖。
圖5是表示最小應(yīng)變速率的結(jié)果的曲線(xiàn)圖。
圖6為金屬組織照片。
圖7為金屬組織照片。
圖8為金屬組織照片。
圖9為金屬組織照片。
圖10為金屬組織照片。
圖11為金屬組織照片。
圖12為金屬組織照片。
圖13為金屬組織照片。
符號(hào)說(shuō)明100表示試驗(yàn)片，200表示螺栓，300表示配合件實(shí)施方式本發(fā)明的鎂合金為含有鋁、鈣、錳的鎂合金，以質(zhì)量％計(jì)，含有鋁為6～12％；錳為0.1～1.5％，鈣/鋁的質(zhì)量比為0.55～1.0，余量由鎂和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。因此，本發(fā)明的鎂合金為鎂-鋁-鈣-錳系鎂合金。以下關(guān)于組成的限定理由加以說(shuō)明。本說(shuō)明書(shū)中，如果沒(méi)有特別說(shuō)明，關(guān)于含量的％為質(zhì)量％。
(鋁6～12％)鋁有助于鑄造性、特別是熔液流動(dòng)性的提高，并且有助于合金的強(qiáng)化，使機(jī)械性能提高，但是如果過(guò)剩，則存在延展性和強(qiáng)度降低的傾向。若過(guò)少則Al2Ca(Mg)相的絕對(duì)量不足，難以獲得充分的耐熱性。另外，合金的液相溫度升高，固液共存范圍增大，從而容易產(chǎn)生鑄造裂紋。若鋁超過(guò)12％，則粗大的Al2Ca(Mg)相容易作為初晶結(jié)晶，鑄造性顯著降低?？紤]到這些情況，鋁為6～12％。
該情況下能夠在6％以上，超過(guò)6％。因此，鋁能夠?yàn)?～10％、6.1～9％、6.2～8.5％。還有，作為鋁的下限值能夠例示6.05％、6.1％、6.2％、6.4％、6.6％，能夠與這些下限值組合的上限值可例示11.5％、10.5％、9.5％，但并不局限于此。還有，在本說(shuō)明書(shū)中，“以下”這樣的語(yǔ)句意思是包括該數(shù)值的含量?！俺^(guò)”、“低于”的語(yǔ)句意思是不包括該數(shù)值的含量。
(鈣/鋁的質(zhì)量比為0.55～1.0)鈣/鋁的質(zhì)量比對(duì)β相(Mg17Al12)的生成有影響。這里，β相(Mg17Al12)的熔點(diǎn)低，且容易在晶界形成。若β相的生成量多，則在高溫區(qū)域容易產(chǎn)生晶界滑移，得不到令人滿(mǎn)意的耐熱性。如果上述質(zhì)量比低于0.55，則β相容易出現(xiàn)，耐熱性降低。另外若鈣/鋁的質(zhì)量超過(guò)0.1，則Mg2Ca(Al)相相對(duì)增加，鑄造性大幅降低。如果鈣/鋁的質(zhì)量比為0.55～1.0，則在金屬組織中能夠抑制β相的形成，因此β相難以生成或者不生成。因此在顯微鏡的視野中，作為β相以面積比計(jì)優(yōu)選盡量抑制，優(yōu)選抑制在0.5％以下，更優(yōu)選在0.2％以下、0.1％以下。或者作為β相優(yōu)選其實(shí)質(zhì)上不存在，尤其優(yōu)選為0％。
考慮到上述情況，作為鈣/鋁的質(zhì)量比優(yōu)選為0.58～0.90，或者0.60～0.88。作為鈣/鋁的質(zhì)量比的下限值可例示0.58、0.60、0.62、0.65等，作為能夠與這些下限值組合的上限值可例示0.98、0.95、0.90、0.88等。但并不局限于此。
在此，鈣/鋁的質(zhì)量比為0.55～1.0時(shí)，鈣的最小值為3.3％(6％×0.55＝3.3％)，鈣的最大值為12％(12％×1.0＝12％)。因此，鈣為3.3～12％，可例示有4～11％、5～10％、6～9％，但并不局限于此。
圖1表示上述鎂合金中鋁含量和鈣含量的關(guān)系。如圖1所示，特性線(xiàn)K1表示Ca/Al的質(zhì)量比＝1.00(原子數(shù)比1/1.49)。特性線(xiàn)K2表示Ca/Al的質(zhì)量比＝0.550(原子數(shù)比1/2.7)。特性線(xiàn)K3表示Ca/Al的質(zhì)量比＝0.500(原子數(shù)比1/2.98)。特性線(xiàn)K4表示Ca/Al的質(zhì)量比＝0.300(原子數(shù)比1/4.95)。
圖1中，符號(hào)◆表示的是在ADC12為100時(shí)，175℃下的軸力保持率為90以上的合金。符號(hào)○表示的是在ADC12為100時(shí)，175℃下的軸力保持率為80以上的合金。圖1中，區(qū)域KA表示本發(fā)明品涉及的范圍。區(qū)域KB表示專(zhuān)利文獻(xiàn)4涉及的范圍。在區(qū)域KA中，β相的生成被抑制。若考慮到Ca/Al的比，則區(qū)域KB容易生成β相。
(錳為0.1～1.5％)錳有助于耐腐蝕性的提高，但如果過(guò)少，則耐腐蝕性降低，如果過(guò)剩則難以在熔液中溶解，對(duì)于耐腐蝕性、耐熱性來(lái)說(shuō)得不到充分的效果。考慮到這些情況，錳為0.1～1.5％?？紤]到上述情況，例如錳能夠?yàn)?.12～1.3％、0.2～1.0％、0.3～0.8％。再者，作為錳的下限值能夠例示0.15％、0.20％、0.30％，作為能夠與這些下限值組合的錳的上限值能夠例示1.3％、1.2％、1.0％、0.8％。但并不局限于此。
根據(jù)本發(fā)明的鎂合金，優(yōu)選能夠含有如下之中的至少一個(gè)1.5％以下的鍶；2.5％以下的稀土類(lèi)元素；1％以下的硅；2％以下的錫。當(dāng)添加鍶、稀土類(lèi)元素、硅、錫時(shí)，會(huì)形成為與Al2Ca(Mg)相不同的相，但關(guān)于耐熱性，形成的相顯示出與Al2Ca(Mg)相同樣的效果，能夠有助于耐熱性的進(jìn)一步提高。此外，鍶、稀土類(lèi)元素的添加還能提高鑄件的耐腐蝕性。還有，硅、錫在鑄造性的提高上也有效。但是根據(jù)本發(fā)明的鎂合金，如果沒(méi)有特別需要也可以不含鍶、稀土類(lèi)元素、硅、錫。
(鍶1.5％以下)鍶有利于耐熱性的提高，但是若鍶比起上述量為過(guò)剩，則Mg-Al-Sr系化合物、或者Al4Sr的生成量增加，有可能延性降低。考慮到此情況，在含有鍶時(shí)，其為1.5％以下。該情況下，能夠在1.3％以下、1.1％以下。還有，作為鍶的下限值能夠例示0.1％、0.2％、0.3％，作為能夠與該下限值組合的鍶的上限值能夠例示1.4％、1.3％。但并不局限于此。
(稀土類(lèi)元素2.5％以下)稀土類(lèi)元素固溶在初晶α-鎂母相中，通過(guò)固溶強(qiáng)化有助于耐熱性的提高。另外，稀土類(lèi)元素在初晶α-鎂母相的晶界形成化合物相，從而抑制晶界滑移，有助于耐熱性的提高。但是若稀土類(lèi)元素過(guò)剩，則延展性及強(qiáng)度、熔液流動(dòng)性、耐腐蝕性有降低的傾向?？紤]到這些情況，當(dāng)含有稀土類(lèi)元素時(shí)，稀土類(lèi)元素為2.5％以下。該情況下，能夠?yàn)?.3％以下、2.0％以下。還有，作為稀土類(lèi)元素的下限值能夠例示0.1％、0.2％、0.4％、0.6％，作為能夠與此下限值組合的稀土類(lèi)元素的上限值能夠例示2.4％、2.3％，但并不局限于此。
由于稀土類(lèi)元素作為單體進(jìn)行分離的成本很高，因此作為稀土類(lèi)元素能夠使用混合稀土?；旌舷⊥烈话闶且遭?、鑭、鐠、釹中的至少一種為主要成分的稀土類(lèi)合金?？梢圆捎免嬒祷旌舷⊥?，也可以采用釹系混合稀土，也可以采用鑭系混合稀土。根據(jù)情況作為稀土類(lèi)元素也可以采用鈰、鑭、鐠、釹等的單體，或者還可以采用其他稀土類(lèi)元素。再者，當(dāng)鈣的含量相對(duì)較多時(shí)，因?yàn)殍T造性有可能稍微降低，所以可抑制稀土類(lèi)元素的含量為0～2％。但并不局限于此。
(硅1％以下)硅對(duì)于提高耐熱性和鑄造性有效，但如果過(guò)剩則Mg2Si化合物的結(jié)晶量增加，容易導(dǎo)致延性降低，強(qiáng)度降低。因此在含有硅時(shí)，硅為1％以下。特別優(yōu)選為0.8％以下、0.6％以下。但并不局限于此。
(錫2％以下)錫通過(guò)固溶在初晶α-鎂母相中等而有助于提高耐熱性。另外，在凝固末期，錫在晶界以及枝晶單元間隙結(jié)晶，從而也有助于提高鑄造性。但是，由于錫的比重大到約7.3，所以如果錫過(guò)剩，則不利于作為實(shí)現(xiàn)輕型化的鎂合金?？紤]到上述情況，當(dāng)含有錫時(shí)，錫為2％以下。這時(shí)考慮到上述情況，能夠?yàn)?.1～1.8％、0.1～1.0％、0.2～0.8％。再有，考慮到上述情況，作為錫的下限值能夠例示0.15％、0.2％、0.3％，作為能夠與這些下限值組合的錫的上限值能夠例示1.8％、1.5％。但并不局限于此。
(鑄件)本發(fā)明的鎂合金鑄造性良好，適用于壓鑄、模具重力鑄造、砂模鑄造等。壓鑄可以用冷室方式、也可以用熱室方式。本發(fā)明的鎂合金能夠適用于同時(shí)要求輕型化及耐熱性的零件。例如，可以例示車(chē)輛的氣缸蓋罩、氣缸體、活塞、變速機(jī)殼體等，但并不局限于此。
以下，具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
作為實(shí)施例1的系列，調(diào)配原料的方式是，具有表1所示的組成，將錳固定為0.3％，使鋁含量和鈣含量、且使Ca/Al的比變化。同樣，作為實(shí)施例2的系列，具有表2所示的組成，使鋁含量、鈣含量和錳含量變化，且使Ca/Al的比變化。在實(shí)施例2的系列中，含鍶量、混合稀土量、硅量、錫量。
然后在氣體熔化爐中無(wú)熔劑熔解原料。然后，將熔液溫度保持在690℃后，裝填到7.8MN的壓鑄機(jī)的壓鑄模具的成型空腔內(nèi)，鑄造鑄件(壓鑄鑄件)作為試驗(yàn)片。還有，表1和表2所示的組成為目標(biāo)值。
表1


表2



根據(jù)本實(shí)施例，作為稀土類(lèi)元素采用混合稀土。混合稀土的基本組成為將混合金屬作為100％時(shí)，含鈰為50％，鑭為27％，釹為11％，鐠為5％，作為余量還含有其它稀土類(lèi)元素。將本實(shí)施例中采用的混合稀土作為100％時(shí)，作為主要成分的鈰、鑭、釹、鐠合計(jì)占100％之中的93％。
根據(jù)本實(shí)施例，從鎂合金中求出鈰、鑭、釹、鐠的分析值，求出它們的合計(jì)量(％)，將此合計(jì)量(％)×(100/93)作為混合稀土(Mm)的量(％)計(jì)算出。然后，該混合稀土的量作為Mm并將其顯示在表1的欄中。因此，表1所示的混合稀土(Mm)的含量相當(dāng)于除了含有鈰、鑭、釹、鐠外，還含有其他稀土類(lèi)元素的混合稀土的含量。
然后作為實(shí)施例1的系列的特性評(píng)價(jià)，測(cè)定β相率(面積比)、軸力保持率(相對(duì)ADC12的比)、鑄造性(鑄造裂紋)。作為實(shí)施例2的系列的特性評(píng)價(jià)，測(cè)定軸力保持率(相對(duì)ADC12的比)。表1和表2一起顯示測(cè)定結(jié)果和組成。
作為β相率，研磨從鑄件切下的試樣，使用10質(zhì)量％的醋酸水溶液對(duì)其進(jìn)行浸蝕而作為觀察用試樣。利用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察該觀察用試樣，對(duì)化合物進(jìn)行分類(lèi)。由EDAX的分析也一并進(jìn)行，確認(rèn)β相的有無(wú)。此時(shí)，拍攝SEM照片，利用圖相分析軟件(ImagePro等)求出β相的面積率，將其作為β相率。面積率為5個(gè)視野的平均值。
在軸力試驗(yàn)中，如圖2所示，形成由鎂合金形成的具有腕部151、152的U形壓鑄鑄件150。作為鑄造條件，噴射速度(沖桿移動(dòng)速度)為0.3～0.35米/秒，噴射壓力為28MPa，噴射熔液溫度為液相溫度+30℃，加壓時(shí)間為5秒，模具溫度為室溫～40℃。從壓鑄鑄件150的一個(gè)腕部151切下環(huán)狀的試驗(yàn)片100。在試樣片100上有緊固連接部(外徑20mm、內(nèi)徑(螺栓貫通孔)9mm、厚度約10mm)。然后如圖3模式化地顯示，具有陽(yáng)螺紋的螺栓200通過(guò)墊圈105(外徑18mm、厚度3mm、A6061-T6)插通試驗(yàn)片100的插通孔，并且緊固連接于配合件300的螺絲孔301。所使用的螺栓200為MS×25、強(qiáng)度區(qū)分10.9的鋼制。配合件300為JIS規(guī)格ADC12的鋁壓鑄合金構(gòu)件。然后，利用初始軸力8kN緊固連接螺栓200。使用附著于螺栓200上的應(yīng)變計(jì)400來(lái)測(cè)定軸力。其后，將由螺栓200緊固連接試驗(yàn)片100及配合件300所構(gòu)成的試樣片放入大氣爐，在175℃、300小時(shí)的條件下保持高溫，然后冷卻到室溫。之后，再次測(cè)定螺栓200的軸力。然后求出相對(duì)上述初始軸力的軸力保持率。此時(shí)，軸力保持率作為多個(gè)平均值而求得。在此，軸力保持率為76％意味著由于上述條件下的高溫保持，軸力降低到初始軸力8kN×0.76。再者，根據(jù)超聲波軸力測(cè)定法也測(cè)定了螺栓200的軸力，不過(guò)所獲結(jié)果與利用應(yīng)變計(jì)400的情況相同。作為軸力保持率，求得將作為通用鋁合金的ADC12合金的軸力保持率作為100時(shí)的各合金的軸力保持率的比例(ADC12的比值)。軸力保持率超過(guò)80的評(píng)價(jià)為○，未超過(guò)80的評(píng)價(jià)為×。
還有，制備圖4所示的壓鑄鑄件300，通過(guò)肉眼觀察鑄件300上是否產(chǎn)生了裂紋。作為鑄造條件，噴射速度(沖桿移動(dòng)速度)為1米/秒，噴射壓力為64MPa，模具溫度為200℃，熔液溫度為液相線(xiàn)溫度+30℃。
作為表1所示的比較例，鋁含量和Ca/Al的比中的某個(gè)偏離了本發(fā)明品。在表1所示的多數(shù)比較例中，由于鋁含量和Ca/Al中的某個(gè)不合適，因此如表1所示，β相率高的多，軸力保持率低的多，綜合評(píng)價(jià)為×。比較例1-7、比較例1-8雖然軸力保持率高，但是產(chǎn)生了鑄造裂紋，因此綜合評(píng)價(jià)為×。
相對(duì)于此根據(jù)實(shí)施例1系列，鋁含量、鈣含量、Ca/Al的比都適當(dāng)，如表1所示，在β相率、軸力保持率、鑄造裂紋的防止性中綜合優(yōu)良。其理由推定為是由于抑制了β相的產(chǎn)生，所以能夠在高溫區(qū)域有效地防止晶界滑移。
對(duì)于實(shí)施例2系列，也與實(shí)施例1系列一樣，求出軸力保持率。軸力保持率超過(guò)80的評(píng)價(jià)為○，未超過(guò)80的評(píng)價(jià)為×。根據(jù)實(shí)施例2系列，鋁含量、Ca/Al的比適當(dāng)，因此如表2所示，在β相率、軸力保持率中綜合優(yōu)異。對(duì)于鑄造裂紋的防止性而言也良好。如表2所示，在比較例2-1、比較例2-2、比較例2-3中，由于Ca/Al的比不合適，所以軸力保持率低，綜合評(píng)價(jià)為×。
此外進(jìn)行高溫區(qū)域的耐蠕變?cè)囼?yàn)。作為試驗(yàn)條件，測(cè)定溫度為180℃，初始應(yīng)力為104MPa，作為試驗(yàn)片形狀為圓棒狀(平行部直徑6mm)，測(cè)定時(shí)間為300小時(shí)。圖5顯示最小應(yīng)變速度的結(jié)果。如圖5所示。在比較例3(Ca/Al＝0.43，Mg-7％Al-3％Ca-0.3％Mn)中應(yīng)變速度非常大。相對(duì)于此，實(shí)施例中，優(yōu)異順序?yàn)閷?shí)施例3-1(Ca/Al＝0.71，Mg-7％Al-5％Ca-0.3％Mn)、實(shí)施例3-2(Ca/Al＝0.71，Mg-7％Al-5％Ca-0.3％Mn-0.5％Sr)、實(shí)施例3-3(Ca/Al＝0.75，Mg-12％Al-9％Ca-0.3％Mn-0.5％Sr)。如果比較實(shí)施例3-1和實(shí)施例3-2的Sr，則可知Sr的添加對(duì)降低耐蠕變?cè)囼?yàn)中的應(yīng)變速度有效。
(金屬組織)圖6～圖13表示金屬組織的照片(SEM)。圖10和圖13顯示本發(fā)明品。在照片中，黑三角符號(hào)所示部分表示β相。金屬組織是利用10質(zhì)量％的醋酸水溶液浸蝕后進(jìn)行觀察獲得的。從照片可以得知，在本發(fā)明以外的合金中，β相在晶界生成。有時(shí)在晶內(nèi)生成。相對(duì)于此，如果作為本發(fā)明品的組成，則β相的形成被抑制，實(shí)質(zhì)上為0％。如此由于β相的生成被抑制，所以能夠有效地防止晶界滑移，可推定能夠提高鎂合金的耐熱性(耐蠕變性)。再有，利用具備掃描電子顯微鏡和X射線(xiàn)能譜儀的設(shè)備(SEM-EDX)對(duì)β相進(jìn)行鑒定。
另外，本發(fā)明并不局限于上述內(nèi)容和圖紙所示的實(shí)施例，例如作為希土類(lèi)元素，除了鈰、鑭、釹、鐠以外，也可以采用鈧、鎘、鋱、釤、鈥、銩、鉺、銪、鐿中的一種或一種以上等等，可以根據(jù)需要適當(dāng)變更實(shí)施。表1所示的各合金元素的含量記載的是規(guī)定各權(quán)利要求的組成的上限或下限。
本發(fā)明能夠用于需要輕型化的車(chē)輛、工業(yè)機(jī)械的零件。在車(chē)輛中，能夠利用在油箱、變速機(jī)殼體、汽缸體、汽缸蓋、活塞等的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)零件，或者利用于同時(shí)要求輕型性和耐熱性的零件等。
權(quán)利要求
1.一種含有鋁、鈣、錳的鎂合金，其特征在于以質(zhì)量％計(jì)，含有鋁6～12％、錳0.1～1.5％，鈣/鋁的質(zhì)量比為0.55～1.0，余量由鎂和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金，其特征在于以質(zhì)量％計(jì)，還含有鍶1.5％以下、稀土類(lèi)元素2.5％以下、硅1％以下、錫2％以下之中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂合金，其特征在于鈣/鋁的質(zhì)量比為0.60～0.88。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3之中的任意一項(xiàng)所述的鎂合金，其特征在于以質(zhì)量％計(jì)，錳為0.2～1.0以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4之中任意一項(xiàng)所述的鎂合金，其特征在于以質(zhì)量％計(jì)，鈣為4％以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4之中任意一項(xiàng)所述的鎂合金，其特征在于以質(zhì)量％計(jì)，鈣為5％以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6之中任意一項(xiàng)所述的鎂合金，其特征在于β相Mg17Al12以面積比計(jì)為0.5％以下。
8.一種鑄件，其特征在于由權(quán)利要求1～7之中任意一項(xiàng)的鎂合金形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐熱性、鑄造性?xún)?yōu)異的鎂合金。本發(fā)明的鎂合金為含有鋁、鈣、錳的鎂合金，以％計(jì)，含有鋁為6～12、錳為0.1～1.5％，鈣/鋁的質(zhì)量比為0.55～1.0，余量由鎂和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
文檔編號(hào)B22D21/00GK101033519SQ20071000471
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者才川清二, 川畑博之, 西野直久, 北野智靖, 弦間喜和, 金子忠孝 申請(qǐng)人:愛(ài)信精機(jī)株式會(huì)社, 豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社