镁合金、成型制品以及镁合金的成型方法技术

本发明专利技术提供镁合金、成型制品及镁合金的成型方法，通过提高流动性，可以成型厚度小的成型制品。该镁合金是在液相线或液相线以上温度加热熔融的状态下，通过注射成型机１０成型为规定形状的镁合金。其含有９．５～１２重量％的铝、０．６５～１．７５重量％的锌、０．５～１．５重量％的钙以及０．１７～０．４重量％的锰。并且，其余部分由镁和不可避免的杂质构成。另外，杂质是０．０５重量％或０．０５重量％以下的硅、０．０２５重量％或０．０２５重量％以下的铜、０．００４重量％或０．００４重量％以下的铁以及０．００１重量％或０．００１重量％或以下的镍。再有，成型的成型体Ｐ含有厚度为０．８ｍｍ或０．８ｍｍ以下的薄壁部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流动性优异的镁合金、成型制品以及使用镁合金的成型方法。
技术介绍
以往，镁合金使用于移动电话的外壳部分或汽车的发动机部件等，其中，通常使用含有规定量的铝、锌、锰的镁合金(AZ91D)。该镁合金由于除强度大外，比重也小，因此大多以使制品或部件等轻量化为目的而使用，通常，通过注射成型成型部件等。另外，由于这样的镁合金可以使用于各种物品，因此也可以根据其使用目的含有其他成分，改变特性(例如，参照专利文献1)。该专利文献1中记载的镁合金与含有8.5～9.5重量％的铝、0.45～0.9重量％的锌、0.17～0.4重量％的锰，其余部分含有镁和杂质的AZ91D不同，其构成是，含有2～10重量％的铝、1.0～10重量％的钙、其余部分含有镁和杂质。而且，成型制品时，在液相线温度或该温度以下的低温度加热该镁合金的状态下，进行注射成型。由此，得到耐热性优异的制品。另外，由于在低温度下成型，可以防止制品发生热裂、防止发生烧结于模具。特开平9-271919号公报
技术实现思路
但是，上述镁合金虽然适用于汽车的发动机部件等这样的壁厚大、要求耐热性的制品的成型，但在成型移动电话的外壳部分这样的含有薄壁部分的部件时，由于流动性不充分、存在大量产生铸造缺陷等不良制品的问题。本专利技术就是针对上述问题而进行的，其目的在于，提供通过提高流动性，可以成型厚度小的成型制品的。为达到上述目的，本专利技术涉及的镁合金的构成上的特征在于，该镁合金是在液相线或液相线以上温度加热熔融的状态下，通过注射成型机成型为规定形状的镁合金，该镁合金含有9.5～12重量％的铝、0.65～1.75重量％的锌、0.5～1.5重量％的钙以及0.17～0.4重量％的锰，其余部分含有镁和不可避免的杂质。如上述构成的本专利技术涉及的镁合金与以往使用的AZ91D的镁合金(以下记为AZ91D材料)比较，铝的含量增加的同时，还含有AZ91D材料不含的钙。由此，镁合金的流动性大幅度提高。另外，可以谋求拉伸强度、耐久性、硬度等的机械性质的提高，得到实用效果大的合金。该镁合金特别适于壁厚小的成型制品的成型。另外，镁合金中含有的铝量多时，通过注射成型时的加热，镁合金容易着火，但通过添加钙，镁合金的着火温度大幅度提高。即相对于AZ91D材料的着火温度为430～520℃，通过添加1重量％的钙，着火温度上升为780～870℃。因此，可以防止着火，易于成型操作，同时也可以谋求安全性的提高。另外，铝的含量变为12重量％或12重量％以上，钙的含量变为1.5重量或1.5重量以上时，镁合金的韧性减少，有可能在成型时产生成型断裂，在成型后的压制加工时产生压制缺陷。另外，这些含量过少时，在流动性的提高上不能获得大的效果，因此，钙和铝的含量必须设定为上述范围。另外，本专利技术涉及的镁合金的其他的构成上的特征在于，杂质是0.05重量％或0.05重量％以下的硅、0.025重量％或0.025重量％以下的铜、0.004重量％或0.004重量％以下的铁以及0.001重量％或0.001重量％或以下的镍。这些成分对于本专利技术涉及的镁合金并不是必要的，是在制造过程中不可避免地混入的物质。因此，这些成分可以没有，即使残留也必须控制在上述的量或上述的量以下。由此，可以得到流动性或机械性质优异的镁合金。本专利技术涉及的成型制品在结构上的特征在于，该成型制品是把在液相线或液相线以上温度加热熔融的镁合金通过注射成型，成型为规定的形状的成型制品，将上述镁合金制成含有9.5～12重量％的铝、0.65～1.75重量％的锌、0.5～1.5重量％的钙以及0.17～0.4重量％的锰、其余部分含有镁和不可避免的杂质的材料。由此，可以大幅度提高镁合金的流动性，因此可以以良好的状态得到薄壁且形状复杂的成型制品。本专利技术涉及的镁合金的成型方法的构成上的特征在于，该方法包括以下工序将含有9.5～12重量％的铝、0.65～1.75重量％的锌、0.5～1.5重量％的钙以及0.17～0.4重量％的锰、其余部分含有镁和不可避免的杂质的镁合金在液相线或液相线以上温度加热熔融的加热熔融工序、和将通过上述加热熔融工序加热熔融了的上述镁合金注射在模具内，成型成型体的成型工序。本专利技术涉及的镁合金与AZ91D材料比较，在提高流动性的同时，固相温度有若干提高。因此，该镁合金的加热温度必须比AZ91D材料的加热温度高，但通过将其进一步提高，将镁合金在液相线或液相线以上的温度熔融并成型，材料能够以良好的状态注入到模具的成型用凹部的各个角落，可以制造形状复杂的成型制品。另外，本专利技术涉及的镁合金的成型方法的构成上的特征在于，成型体含有厚度为0.8mm或0.8mm以下的薄壁部分。例如，移动电话的外壳部分，有时含有厚度为0.5mm左右的薄的部分。通过使用本专利技术涉及的镁合金，可以以良好的状态成型这样的壁厚小的成型品。是示出采用按本专利技术的一个实施方案的镁合金进行注射成型的注射成型机的概要的断面图。是镁-铝体系平衡状态图。是镁-钙体系平衡状态图。是示出吸引装置的构成图。是示出含有0.65重量％的锌的镁合金的吸引长度的曲线图。是示出含有1.2重量％的锌的镁合金的吸引长度的曲线图。是示出含有1.75重量％的锌的镁合金的吸引长度的曲线图。示出了使用于流动长度测定的试验模具具有的试验片形成部，(a)为侧面图，(b)为从内端侧看的背面图。是示出流动长度测定结果的曲线图。是示出机械性质的测定结果的曲线图。10-注射成型机、HM-熔融材料、M-原料片、P-成型制品实施专利技术的最佳方案下面，用附图说明本专利技术的一个实施方案。图1示出了使用含有本专利技术涉及的镁合金的原料片M，成型成型品P用的注射成型机10的概要。该注射成型机10内部具有，内藏螺杆11的注射料筒12、向注射料筒12供给原料片M的原料料斗13、设置在注射料筒12后端部驱动螺杆11的高速注射元件14、设置在注射料筒12前端部的模具15。在注射料筒12的后端侧部分的上部设置了将原料片M放入内部用的片料采入口12a。另外，原料料斗13的下方设置了将从原料料斗13的下端开口落下的原料片M输送至片料采入口12a上方用的原料供给装置16。而且，在原料供给装置16的下游端和片料采入口12a之间设置了将从原料供给装置16的下游端落下的原料片M从片料采入口12a输送至注射料筒12内用的原料供给管16a。原料供给装置16由可以通过振动搬送路径使原料片M从原料料斗13的下端部搬送至原料供给管16a侧的送料器构成。另外，原料供给管16a内，从氩气供给装置(未图示)供给氩气，内部成为非活性的氩气环境。因此，通过原料供给管16a内的原料片M可以不被氧化地输送到注射料筒12内。另外，输送至注射料筒12内的原料片M通过由高速注射元件14的运转而旋转的螺杆11猛烈地移动至注射料筒12的前端侧。另外，在注射料筒12的外周面从注射料筒12的后端侧向前端侧以规定的间隔设置了6个加热器17a、17b、17c、17d、17e、17f，可以将在注射料筒12内移动的原料片M加热至熔融温度或熔融温度以上。而且，在注射料筒12的前端部设置了注射喷嘴18，该注射喷嘴18的前端部的外周面安装了加热注射喷嘴18维持规定温度用的加热器19。因此，原料片M在通过螺杆11的旋转而移动期间，通过加热器17a等的加热而熔融，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁合金，该镁合金是在液相线或液相线以上温度加热熔融的状态下，通过注射成型机成型为规定形状的镁合金，其特征在于，该镁合金含有９．５～１２重量％的铝、０．６５～１．７５重量％的锌、０．５～１．５重量％的钙以及０．１７～０．４重量％的锰，其余部分含有镁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上明久，铃木宣二，
申请(专利权)人：国立大学法人东北大学，雅马哈精密科技株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]