压铸用镁合金及镁压铸制品制造技术

本发明专利技术提供一种在不导致室温强度降低的条件下，可以提高高温蠕变性能的压铸用镁合金、及使用该合金的镁压铸制品。使用压铸用镁合金制造镁压铸制品，其中压铸用镁合金是对于铝６．０～１１．０重量％、锌０．１～２．５重量％、锰０．１～０．５重量％的ＡＺ９１系合金，添加硅：０．１～１．５重量％、含有稀土单质的混合稀土金属：０．１～１．２重量％、锆：０．２～０．８重量％中的至少一种，做成ＡＺ９１系基体合金，在该ＡＺ９１系基体合金中，添加锑０．１～１．５重量％和钙０．０５～３．５重量％中的至少一种、和锶０．１～２．５重量％，其他成分为不可避免的成分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轻量而且比刚性高的镁合金，特别涉及一种压铸用镁合金及使用该合金的镁压铸制品。
技术介绍
在迄今为止大量使用的合金中，镁合金(下面称作“Mg合金”。)不仅轻量、比刚性高，而且作为电磁波屏蔽性和热传导性强的材料被人们熟知。其中，在以便携式个人电脑和手机等手提式信息电子仪器的罩材为主，便携式电动工具等中应用的铸造用Mg合金中几乎都是AZ91合金。该AZ91合金具有优良的强度、耐腐蚀性、成型性等性能，作为平衡性好的铸造用合金被广泛应用在压铸中。但是，该AZ91合金不适合应用在对伸长、曲度、耐热性等机械特性具有高要求的汽车及二轮车等中。为此，在所述的应用中，通常使用减少Al量从而改善合金特性(特别是伸长)的AM60合金和AM50合金。另外，近年来，随着汽车零件对轻量化要求的提高，配置在车辆发动机附近的盖类也要求Mg合金化，因此，广泛开发了具有耐热性能的新合金(例如，参照专利文献1)。该专利文献1制造的合金是AM50合金或者AM60合金的改进产品，其中，以铝(Al)2～9重量％、锶(Sr)0.5～7重量％为基础，优选Al4～6重量％、以及Al4.5～5.5重量％且锌(Zn)0.35％以下(AM合金水平)。另外，对于上述现有技术制造的合金和AZ合金的比较，例如在非专利文献1中有记载。图17表示该文献中记载的比较内容。进而，在专利文献2中，举出了利用硅(Si)、稀土(RE)等改进汽车用Mg合金的耐热耐磨损特性的试验例，其中一个例子是由以下成分构成RE0.1～4重量％、Si0.7～5重量％、锰(Mn)1重量％以下、锆(Zr)1重量％以下、钙(Ca)4重量％以下、Al10重量％以下、Zn5重量％以下、银(Ag)5重量％以下。含有钇(Y)的Mg合金，已知有ASTM标准的WE合金。该WE合金的成分为Y1～6重量％、镧系元素(La)5重量％以下、Zr1重量％以下。该WE合金作为耐热强度高的合金已经形成标准。另外，含有Y、钪(Sc)的合金在专利文献3中有实例。该专利文献3中记载的合金由如下成分构成铝1～9.5重量％、La0.5～5重量％、Ca0.5～5重量％、Mn或Zr1.5重量％以下，余量是Mg和不可避免的杂质。另外，专利文献3中记载的合金，通过在上述材料基础上，使其再含有Y5.5重量％以下、Sr1.5重量％以下及Sc10重量％以下中的至少一种，可以提高其室温强度和高温强度。在该专利文献3中，通过含有上述的材料，来提高其合金的室温强度和高温强度。但是没有记载作为根据的适当的实施例，其效果不明确。另外，专利文献3中公开的合金因为是这样叙述的，即Al的添加量优选设定3％～7％，添加Al或Zn或Ag，因此推测不是属于所谓的AZ合金的合金。另外，含有锡(Sn)的Mg合金，在专利文献4中有记载。该专利文献4中公开的合金是含有铈(Ce)2.0～10.0重量％、Sn1.4～7.0重量％，或者，另外含有不足1重量％的Zr、Sr、Mn的合金，得到高温蠕变强度优异的效果的合金。但是，上述合金不是AZ合金，实施例只是重力铸造，没有言及其金属液流动性和成型性，尽管公开应用于发动机等汽车零件，但是，没有说明大量生产时的成型性。另外，含有钡(Ba)的轻合金尽管在Al合金中有，但是，Mg合金中没有先例。专利文献1特表2003-517098号公报专利文献2特开平9-316586号公报专利文献3特开平6-200348号公报专利文献4特开2003-129162号公报非专利文献1ペグレリユ一ツ、バリル共著“Development CreepResistant Mg-Al-Sr Alloys”Magnesium Technology 2001(TMS)
技术实现思路
但是，在上述现有的合金(AM50合金或者AM60合金的改进合金)中存在以下问题。图17中，最下行是上述现有技术合金(下面适当地称作现有合金)的一个例子，与AZ91合金比较，其室温(常温)下的拉伸强度降低约15％。175℃下的拉伸强度改善了7％左右，但是室温、175℃下的伸长值都低。蠕变特性值等确实得到了改善，但是，当材料在实际应用时，因为通常在室温到175℃程度的高温下暴露，故不能忽视其室温下的物性。在现有技术中，没有考虑这一点，在室温下不能防止其强度低下。本专利技术的目的在于，提供一种在不引起室温强度低下的条件下，可以提高高温蠕变性能的压铸用镁合金、以及使用该合金的镁压铸制品。为了实现上述目的，第一专利技术的压铸用镁合金，其特征在于，对于铝6.0～11.0重量％、锌0.1～2.5重量％、锰0.1～0.5重量％的AZ91系合金，作为晶体细化剂，添加锑和钙中的至少一种，和锶。在第一专利技术中，其组成是将基体合金作为含有铝6.0～11.0重量％、锌0.1～2.5重量％、锰0.1～0.5重量％的AZ91系合金，对其添加Sb、Ca、Sr。通过将基体作为AZ91系，可以防止象AM60系合金一样在室温下强度特性出现低下。并且通过在该AZ91系合金中作为晶体细化剂添加Sb、Ca、Sr，可以完善合金组织，使晶体粒径尺寸细化，在高温蠕变性能方面得到耐热性镁合金AS21合金所具有的相同的优良特性。结果，可以得到在不引起室温强度低下的条件下，提高高温蠕变性能的合金。为了实现上述目的，第二专利技术的压铸用镁合金，其特征在于，对于铝(Al)6.0～11.0重量％、锌(Zn)0.1～2.5重量％、锰(Mn)0.1～0.5重量％以及不可避免的含有的其他成分构成的AZ91系合金，添加硅(Si)0.1～1.5重量％、含有稀土(RE)单质的混合稀土金属0.1～1.2重量％、锆(Zr)0.2～0.8重量％、钪(Sc)0.2～3.0重量％、钇(Y)0.2～3.0重量％、锡(Sn)0.2～3.0重量％、钡(Ba)0.2～3.0重量％中的至少一种，做成AZ91系基体合金，同时向该AZ91系基体合金中，作为晶体细化剂，添加锑(Sb)和钙(Ca)中的至少一种，和锶(Sr)。上述第二专利技术中，对于含有铝6.0～11.0重量％、锌0.1～2.5重量％、锰0.1～0.5重量％的所谓的AZ91系合金，添加硅0.1～1.5重量％、稀土0.1～1.2重量％、锆0.2～0.8重量％、钪0.2～3.0重量％、钇0.2～3.0重量％、锡0.2～3.0重量％、钡0.2～3.0重量％中的至少一种，做成AZ91系基体合金，添加元素使其维持成型性、常温强度的同时，提高高温蠕变性能。并且通过在该AZ91系基体合金中作为晶体细化剂添加Sb、Ca、Sr，可以完善合金组织，使晶体粒径尺寸细化。也就是，在AZ91合金侧添加硅、含有稀土单质的混合稀土金属、锆、钪、钇、锡、钡中的至少一种，这些可以进入形成AZ91系合金特性上的弱点的晶界生成物Mg17Al12(β相)及添加Ca时生成的Al2Ca结晶的间隙中，分开这些相，可以提高其强度。但是，当添加过量时，会导致成型性变差等弊端，因此，优选硅1.5重量％，含有稀土单质的混合稀土金属1.2重量％，锆0.8重量％，钪、钇、锡、钡3.0重量％。其结果，可以切实地保持本专利技术合金的特征成型性，进一步提高耐热蠕变特性。为了实现上述目的，第三专利技术的压铸用镁合金，在第一或第二专利技术的压铸用镁合金中，其特征在于，作为晶体细化剂添加锑0.1～1.5重量％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压铸用镁合金，其特征在于，对于铝６．０～１１．０重量％、锌０．１～２．５重量％、锰０．１～０．５重量％的ＡＺ９１系合金，作为晶体细化剂，添加锑和钙中的至少一种、和锶。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木邦辉，平井勤二，西长博，东健司，
申请(专利权)人：株式会社新技术研究所，东健司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]