[发明专利]耐热镁合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐热性优异的镁合金。

背景技术

在镁中添加铝等元素而得的镁合金轻量且易于加工，在各种领域中得到应用。例如添加了Al-Mn-Zn的AZ系合金的屈服点、拉伸强度等优异，在要求机械强度的用途中有用。另外，其中作为进一步提高了耐热性的合金，还已知有添加了Al-Mn-Si的AS系合金。

但是，在AS系合金中耐热性存在极限，作为进一步改善耐热性的方法，已知有添加Ca而改善了高温特性的镁合金。

例如，在下述专利文献1中记载了一种镁合金，其是添加2～10wt％的Al、3.0～5.0wt％的Ca，且使Ca/Al≥0.7，并且选择性添加Zn、Mn、Zr、稀土类元素或Si而成的(专利文献1[0017])。通过Si或稀土类元素等的作用，从而耐热性进一步提高。

另外，在下述专利文献2中记载了一种镁合金，其除了含有3.0～9.0质量％的Al和2.5～7.0质量％的Ca以外，还含有1.6～5.0质量％的Sn。记载了可以通过添加Sn而进一步提高蠕变特性(专利文献2[0021])。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平06-25790号公报

专利文献2：日本特开2008-163393号公报

发明内容

然而，虽然另外添加了Ca的镁合金的高温特性提高，但仅是高温特性的物性值高，仍然无法在实际用途中使用，根据用途，要求其它各种机械特性也为一定水准以上。在添加了Sn的专利文献2中，含有Sn的金属间化合物会过度增加，即使能够确保蠕变特性，拉伸强度或0.2％屈服点等其它机械特性也可能会产生问题。

因此，本发明的目的在于得到不仅高温特性、而且尽可能多的机械特性的平衡良好且优异的镁合金。

本发明利用含有4.0质量％～8.50质量％的Al、0.1质量％～0.6质量％的Mn、1.5质量％～6.0质量％的Ca、0.1质量％～0.5质量％的Sn的镁合金来解决上述课题。

Sn是熔点较低的金属，认为通过添加而使流动性增加，但发现：实际上，如果以上述范围进行添加，则发挥维持蠕变特性、并且提高拉伸强度等机械特性的效果。特别是，如果Sn为0.10质量％～0.45质量％，进一步优选为0.10质量％～0.40质量％，则不仅拉伸强度优异，0.2％屈服点也足够优异。

根据本发明，能够得到不仅高温特性优异、而且各种机械特性也优异的镁合金。

具体实施方式

以下，对本发明进行详细说明。

本发明是至少含有Al、Mn、Ca、Sn且高温特性优异的镁合金。

本发明所涉及的镁合金必须含有4.0质量％以上的Al，优选为5.5质量％以上。如果Al过少，则强度降低。另外，镁合金的熔点降低较小，在制备合金时或将合金用于铸造时需要高温，因此不仅作业性降低，而且合金容易发生咬合等。如果为4.0质量％以上，则能够确保某种程度的作业性，如果为5.5质量％以上，则能够确保充分作业性。另一方面，如果Al过多，则β相析出，存在抗蠕变性和拉伸强度容易降低的趋势，因此必须为8.50质量％以下，如果为7.0质量％以下，则几乎可以忽略该问题。

本发明所涉及的镁合金必须含有0.1质量％以上的Mn，优选含有0.2质量％以上。原因是：Mn具有除去熔融金属中的作为杂质的Fe而抑制耐腐蚀性降低的效果，如果过少，则起因于Fe的腐蚀容易性无法忽略。另一方面，Mn的含量必须为0.6质量％以下。原因是：如果过多，则Mn和Al的金属间化合物以及Mn单质大量析出而变脆，强度降低。

本发明所涉及的镁合金必须含有1.5质量％以上的Ca，优选含有2.0质量％以上。原因是：通过含有Ca而使蠕变伸长率变小，但小于1.5质量％时该效果变得不充分。如果为2.0质量％以上，则该耐热性更可靠。另一方面，如果Ca过量存在，则在铸造时容易发生裂纹或粘砂，因此优选为6.0质量％以下，更优选为5.0质量％以下。

本发明所涉及的镁合金必须含有0.1质量％以上的Sn，优选含有0.2质量％以上。如果添加Sn，则具有不使蠕变特性降低而改善拉伸强度的效果，如果过少，则机械性质变得不充分。另一方面，必须为0.50质量％以下，优选为0.45质量％以下，特别优选为0.40质量％以下。如果含有Sn超过0.50质量％，则拉伸强度、0.2％屈服点变得不充分。通过使其为0.45质量％以下，能够得到0.2％屈服点以下都良好且平衡优异的合金。