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マグネシウム合金およびその製造方法 UPDATE コモンズ

国内特許コード P120006903
整理番号 09084AA
掲載日 2012年3月21日
出願番号 特願2010-066476
公開番号 特開2011-195928
登録番号 特許第6089352号
出願日 平成22年3月23日(2010.3.23)
公開日 平成23年10月6日(2011.10.6)
登録日 平成29年2月17日(2017.2.17)
発明者
  • 山崎 倫昭
  • 河村 能人
出願人
  • 国立大学法人 熊本大学
発明の名称 マグネシウム合金およびその製造方法 UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】特殊な装置およびプロセスを使用する事なしに、機械的性質および耐食性に優れたマグネシウム合金およびその製造方法を提供する。
【解決手段】Znを含有し、Y、Dy、HoおよびErの少なくとも一つの元素を合計でRE原子%含有し、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、TbおよびYbからなる群から選択された少なくとも一つの元素を合計でX原子%含有し、残部がMgからなり、下記式(1)~(4)を満たすことを特徴とするマグネシウム合金である。(1)0.2≦[Zn(原子%)]≦5.0(2)0.2≦[RE(原子%)]≦5.0(3)2[Zn(原子%)]-3≦[RE(原子%)](4)0.05[RE(原子%)]≦[X(原子%)]<0.75[RE(原子%)]
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


マグネシウム合金として、Mg-Al系、Mg-Al-Zn系、Mg-Th-Zn系、Mg-Th-Zn-Zr系、Mg-Zn-Zr系、Mg-Zn-Zr-RE(RE:希土類元素)系等の成分系が知られているが、これら合金は鋳造法で製造しても十分な強度が得られず、急速凝固粉末冶金法で製造しても強度は得られるものの、靭性や耐食性が不十分であるという欠点を有している。



具体例として機械的強度および延性が良好なマグネシウム合金として、Mg-Al-Zn-Y合金が提案されているが、耐食性が不十分であった。(例えば特許文献1参照)



高強度かつ高耐食性を有するマグネシウム合金を作製する従来の手法としては、単ロール法、急速凝固法により特定の形態の材料を製造することが行われている(例えば特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、非特許文献1,2参照)。



しかし、前記したマグネシウム合金材は、特定の製造方法においては、高い機械的性質と高い耐食性が得られるものの、急速凝固装置等の特殊な設備が必要であり生産性も低いという問題があり、更に適用できる部材が限られるという問題があった。



そこで、前記特許文献1、特許文献2のような特殊な設備あるいはプロセスを用いずに、生産性の高い通常の溶解鋳造から塑性加工(例えば押出)を実施しても実用上有用な機械的性質が得られるものが提案されている。(例えば特許文献6,7参照)

産業上の利用分野


本発明は、マグネシウム合金およびその製造方法に関する。特には、機械的な強度が高く、優れた耐食性を有するマグネシウム合金およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
Znを含有し、YをRE原子%含有し、Ce、Pr、Nd、SmおよびTbからなる群から選択された少なくとも一つの元素を合計でX原子%含有し、残部がMgからなり、下記式(1)~(4)を満たすマグネシウム合金であり、
前記マグネシウム合金を大気開放した温度が298Kの0.17 M NaCl aq.の塩水に浸漬させ、前記マグネシウム合金の腐食速度を測定した場合、前記マグネシウム合金はMg97Zn合金に比べて腐食速度が遅いことを特徴とする、長周期積層構造相およびhcp構造マグネシウム相を有するマグネシウム合金。
(1)0.2≦[Zn(原子%)]≦5.0
(2)0.2≦[RE(原子%)]≦5.0
(3)2[Zn(原子%)]-3≦[RE(原子%)]
(4)0.05[RE(原子%)]≦[X(原子%)]<0.75[RE(原子%)]

【請求項2】
Znを含有し、YをRE原子%含有し、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、TbおよびYbからなる群から選択された少なくとも一つの元素を合計でX原子%含有し、Alを含有し、残部がMgからなり、下記式(1)~(5)を満たすマグネシウム合金であり、
前記マグネシウム合金を大気開放した温度が298Kの0.17 M NaCl aq.の塩水に浸漬させ、前記マグネシウム合金の腐食速度を測定した場合、前記マグネシウム合金はMg97Zn合金に比べて腐食速度が遅いことを特徴とする、長周期積層構造相およびhcp構造マグネシウム相を有するマグネシウム合金。
(1)0.2≦[Zn(原子%)]≦5.0
(2)0.2≦[RE(原子%)]≦5.0
(3)2[Zn(原子%)]-3≦[RE(原子%)]
(4)0.05[RE(原子%)]≦[X(原子%)]<0.75[RE(原子%)]
(5)0.05[RE(原子%)]≦[Al(原子%)]<0.75[RE(原子%)]

【請求項3】
請求項1または2において、
前記長周期積層構造相の少なくとも一部が湾曲又は屈曲していることを特徴とするマグネシウム合金。

【請求項4】
Znを含有し、YをRE原子%含有し、Ce、Pr、Nd、SmおよびTbからなる群から選択された少なくとも一つの元素を合計でX原子%含有し、残部がMgからなり、下記式(1)~(4)を満たすマグネシウム合金を鋳造法により作製するマグネシウム合金の製造方法であり、
前記マグネシウム合金を大気開放した温度が298Kの0.17 M NaCl aq.の塩水に浸漬させ、前記マグネシウム合金の腐食速度を測定した場合、前記マグネシウム合金はMg97Zn合金に比べて腐食速度が遅いことを特徴とする、長周期積層構造相およびhcp構造マグネシウム相を有するマグネシウム合金の製造方法。
(1)0.2≦[Zn(原子%)]≦5.0
(2)0.2≦[RE(原子%)]≦5.0
(3)2[Zn(原子%)]-3≦[RE(原子%)]
(4)0.05[RE(原子%)]≦[X(原子%)]<0.75[RE(原子%)]

【請求項5】
Znを含有し、YをRE原子%含有し、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、TbおよびYbからなる群から選択された少なくとも一つの元素を合計でX原子%含有し、Alを含有し、残部がMgからなり、下記式(1)~(5)を満たすマグネシウム合金を鋳造法により作製するマグネシウム合金の製造方法であり、
前記マグネシウム合金を大気開放した温度が298Kの0.17 M NaCl aq.の塩水に浸漬させ、前記マグネシウム合金の腐食速度を測定した場合、前記マグネシウム合金はMg97Zn合金に比べて腐食速度が遅いことを特徴とする、長周期積層構造相およびhcp構造マグネシウム相を有するマグネシウム合金の製造方法。
(1)0.2≦[Zn(原子%)]≦5.0
(2)0.2≦[RE(原子%)]≦5.0
(3)2[Zn(原子%)]-3≦[RE(原子%)]
(4)0.05[RE(原子%)]≦[X(原子%)]<0.75[RE(原子%)]
(5)0.05[RE(原子%)]≦[Al(原子%)]<0.75[RE(原子%)]

【請求項6】
請求項4または5において、
前記鋳造法により作製したマグネシウム合金に塑性加工を行うことにより、前記長周期積層構造相の少なくとも一部を湾曲又は屈曲させることを特徴とするマグネシウム合金の製造方法。
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 登録
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