[發(fā)明專利]鎂合金

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710101310.2
• 申請(qǐng)日: 2007-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101058860A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 茂木徹一;田村洋介;三幣裕喜夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 茂木徹一;艾德科工機(jī)株式會(huì)社;三友精機(jī)株式會(huì)社;齊藤一美
• 主分類號(hào): C22C23/02
• 分類號(hào): C22C23/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 徐迅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎂合金，更具體涉及鑄造用鎂合金。

背景技術(shù)

鎂(Mg)的比重為1.74，為Al的約2/3，F(xiàn)e的約1/4，是實(shí)用金屬中最輕的，比強(qiáng)度、比剛度、電磁波屏蔽性、導(dǎo)熱性、尺寸穩(wěn)定性和切削性良好，而且具有可再利用等良好的性質(zhì)。利用這些特性，鎂被用于要求輕量性的移動(dòng)電話和筆記本電腦等移動(dòng)電子設(shè)備的機(jī)身等。此外，在汽車(chē)領(lǐng)域中，為了實(shí)現(xiàn)作為燃料消耗率改善的最有效手段的輕量化，也正在推進(jìn)使用鎂合金的汽車(chē)用部件的開(kāi)發(fā)和實(shí)用化。

作為代表性的鑄造用鎂合金，已知Mg-Al-Zn類的AZ91D合金和Mg-Al類的AM60B合金。鎂的合金名依據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)，JIS標(biāo)準(zhǔn)也按其進(jìn)行規(guī)定。其表示方法中，合金所含的元素符號(hào)如下進(jìn)行標(biāo)記：A:Al，Z:Zn，M:Mn，K:Zr，E:RE，S:Si，Q:Ag，L:Li，C:Cu，W:Y，H:Tb等。另外，元素符號(hào)后的數(shù)字表示成分量，最后的字母表示制定的順序。

AZ91D合金的流動(dòng)性、熱裂性、收縮性等鑄造性和機(jī)械性質(zhì)的平衡良好，而且價(jià)格便宜，因此被用于從汽車(chē)零部件到電子設(shè)備的廣闊領(lǐng)域中。AM60B合金的延展性比AZ91D合金好，因此被大量用于汽車(chē)零部件。

作為AZ91D合金的使用例，可以例舉鑰匙殼體、天窗、伸縮式車(chē)頂、雜物箱、煙灰缸等。作為AM60B合金的使用例，可以例舉儀表板的梁和支架等、座椅用框架、安全氣囊罩、轉(zhuǎn)向柱、踏板支架、ABS安裝架、車(chē)輪等。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的進(jìn)一步輕量化，正在研究在如傳動(dòng)和引擎周邊等使用環(huán)境嚴(yán)酷的部位也采用鎂合金。但是，AZ91D和AM60B等鎂合金在100℃以上的環(huán)境下產(chǎn)生蠕變變形，影響螺栓緊固部的尺寸精度，存在緊固力下降的問(wèn)題。

因?yàn)樵搯?wèn)題，所以開(kāi)始開(kāi)發(fā)可以用于溫度條件嚴(yán)酷的使用環(huán)境的耐熱鎂合金。作為耐熱鎂合金的代表例，已知Mg-Al-Si類和Mg-RE類的合金。實(shí)際上，已知以Mg-Al-Si類的AS41A合金制成的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體和變速箱體的實(shí)際產(chǎn)品。

但是，目前發(fā)現(xiàn)Mg-Al-Si類的AS21、AS41等合金在鑄造時(shí)對(duì)模具發(fā)生粘附，而且無(wú)法獲得適合用于引擎部件的足夠的耐熱性。另一方面，Mg-RE類的WE54合金、ZE41合金、QE22合金雖然耐熱性良好，但它們都由于RE的價(jià)格高，存在引發(fā)成本升高的問(wèn)題。

即，RE為稀土金屬，所以作為添加元素，價(jià)格較高。此外，如果添加RE，則鑄造時(shí)的金屬液流動(dòng)性下降，粘附于模具，所以存在成形性差的問(wèn)題和使室溫下的強(qiáng)度下降的問(wèn)題。

如上所述，以往的關(guān)于耐熱鎂合金的開(kāi)發(fā)方向可以分為2種趨向。即，基于WE54合金和QE22合金的Mg-RE類合金的開(kāi)發(fā)和基于AZ91D和AM60B等Mg-Al類合金的開(kāi)發(fā)。Mg-RE類合金最初是為了替代Mg-Th類合金而開(kāi)發(fā)的，因此這些合金在200～300℃也顯示出足夠的耐熱性，但原來(lái)是為了軍用和比賽用的目的而開(kāi)發(fā)，所以不具有可用于一般用途的汽車(chē)的量產(chǎn)性。作為Mg-RE類合金的開(kāi)發(fā)趨向，已有大量為了提高鑄造性而調(diào)整了Zn和Ag的添加量的合金和為了使耐熱性進(jìn)一步提高而加入Ca和Si的合金。另一方面，近年來(lái)有大量基于Mg-Al類合金的開(kāi)發(fā)，基于鑄造用AZ91D和AM60B等Mg-Al類合金，為了提高耐熱性，致力于研究組合RE、Ca、Si、Sr進(jìn)行添加。但是，這些添加元素若過(guò)量添加，不僅損害鑄造性，而且使室溫強(qiáng)度、耐腐蝕性下降。

本發(fā)明的目的在于提供可以不依賴于高價(jià)的RE而提高耐熱性的鑄造用耐熱鎂合金。

本發(fā)明的目的還在于提供取得耐熱性和室溫強(qiáng)度的平衡的鑄造用耐熱鎂合金。

本發(fā)明的目的還在于提供不僅取得耐熱性和室溫強(qiáng)度的平衡，而且耐腐蝕性的下降得到抑制的鑄造用耐熱鎂合金。

根據(jù)本發(fā)明，作為基礎(chǔ)，通過(guò)提供以在含有約5.0～9.0重量％Al的Mg-Al類合金中添加了Cu為特征的鑄造用耐熱鎂合金，從而解決上述的技術(shù)課題。

可使用本發(fā)明的Mg-Al類合金較好是含有約8.0重量％Al的Mg-Al類合金。如果Cu的添加量為約1.0～5.0重量％，則可以取得耐熱性和室溫強(qiáng)度的平衡，為了抑制耐腐蝕性的下降，將Cu的添加量控制在約1.0～1.5重量％為宜，較好是再添加Mn。Mn的添加量較好是約0.5～1.0重量％。

附圖說(shuō)明

圖1為添加了1.0～5.0重量％Cu的鎂合金及比較例的蠕變曲線。

圖2為添加了1.0～5.0重量％Cu的鎂合金的蠕變速度與比較例的圖。