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业务通讯 2010年

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SEI WORLD 2010年2月号(vol.389)

在世界上首次成功实现镁合金AZ91板材的量产

  之前由于加工困难没有实现的镁合金AZ91(以下简称AZ91板材)板材,此次成功开发,并实现了量产。

什么是AZ91合金板材?

无垢的AZ91合金板

  在此次开发中使用的AZ91合金材料中,添加了9%的Al(铝)和1%左右的Zn(锌),提高了作为镁之弱点的耐腐蚀性。

  铝含量达到9%的话虽然能够获得足够的耐腐蚀性,但另一方面,会产生合金的析出物※变大的问题,在加工(滚轧)中导致破裂,因此难以生产板材。本公司使用独创的制造工艺,将结晶组织变细,从而克服了这一问题,成功实现了板材的开发和生产。

析出物
在过饱和固溶液中溶解过剩的溶质原子从母液中脱离,作为新的稳定状态产生的物质。过饱和度小时为不稳定状态,溶质集结至临界结晶或结晶位错。

■镁合金部件内部组织比较(高倍率)

一般的铸造材料(熔铸法・压铸法)本公司开发的板材

镁是什么样的金属?

名称

镁(Magnesium) 元素符号Mg

来源

・含镁的矿石广泛存在,海水中也含有镁
・存在于地表附近的该元素比率为1.93%,含量居第8位

特性

比重1.74
重量约为铝的2/3、铁的1/4

经历

1808年 由Sir Humphry Davy发现

1886年 开始商业生产

以第一次世界大战为契机,主要以军事利用为目的的金属镁的需求扩大

最近作为结构材料的需求正在扩大,2007年全世界的生产量达到60~70万吨

优点

・在实用金属中最轻
・比强度、耐凹陷性优良・导热性、放热性优良
・可再生循环使用
(循环时的使用能量约为铝的3/5)

缺点

容易腐蚀

用途

・作为合金的用途(结构材料)
・脱氧剂和脱硫剂
・作为化合物的用途(食品添加剂、医药品、盐卤、饲料、肥料)
[1]AZ91合金板材的特长長

  和AZ91合金铸造材料相比强度、延展性大幅提高,强度提高到1.5倍以上,达到380MPa,延展性提高数倍达到10%以上。另外,冲压加工性也实现了和AZ31合金板材同等的效果。

和各种材料的比较和其他各种镁合金材料的比较

■耐冲击性(和铸造材料的比较)

耐冲击性(和铸造材料的比较)

■耐凹陷性(和各种冲压品的比较)

耐耐凹陷性(和各种冲压品的比较)

[2]可进行设计性高的喷涂、加工

  由于可用涂料的自由度高,因此可进行设计性高的喷涂。另外,由于材料等质精密,表面平滑,且耐腐蚀性优良,可使用原来的镁合金难以实现的金刚石切削※进行研磨加工和金属风格的表面处理。

金刚石切削
将金刚石用作刃具来切削、安把儿。

暖色的金属风格(柔和色)各种喷涂例金刚石切削+透明皮膜处理

[3]简单的生产工艺

  镁合金板材普及的课题之一是推进低成本化,因此通过和AZ31合金板材相比简单的生产工艺,成功实现了量产化

[4]应用到各种镁合金板材

  本公司独自开发的生产技术还可应用到原来板材化困难、已提高耐热性、断裂强度、疲劳强度等的其他镁合金中。

今后的展开

  此次成功开发的合金板材和已经实用化的AZ31等镁合金板材相比,强度、耐腐蚀性优良,可进行设计性更高的表面处理。今后,以汽车、电子领域为首,我们将在医疗福利、机器人、铁路车辆、飞机等广大领域中探索镁合金的用途,推进继铜、铝之后的非铁金属材料事业的展开。

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