镁基合金粉末及镁基合金成形体制造技术

本发明专利技术提供一种镁基合金粉末及镁基合金成形体。该镁基合金粉末其特征在于：由含有0.2质量%以上5质量%以下的钙的镁基合金所构成；平均粒径在100μｍ以上1500μｍ以下；在粒子截面的10处所测得的显微维氏硬度的最大值与最小值之差除以所述最大值所得的值、即硬度差异指标的平均值在0.3以下；粒子表面由含有氧化钙的覆盖层所覆盖。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种镁基合金粉末及镁基合金成形体。该镁基合金粉末其特征在于：由含有0.2质量%以上5质量%以下的钙的镁基合金所构成；平均粒径在100μｍ以上1500μｍ以下；在粒子截面的10处所测得的显微维氏硬度的最大值与最小值之差除以所述最大值所得的值、即硬度差异指标的平均值在0.3以下；粒子表面由含有氧化钙的覆盖层所覆盖。【专利说明】镁基合金粉末及镁基合金成形体
本专利技术涉及镁基合金粉末及镁基合金成形体。
技术介绍
镁，其克拉克值(存在于地表附近的元素的比例)是镍、铜的100倍以上，资源丰富。另外，因镁的比重约为铝的三分之二、铁的四分之一，所以在使用镁来制造各种结构体时，可以实现结构体的大幅度的轻量化。在此背景下，镁合金制造的部件被开始应用于汽车、飞行机器、手机、笔记本电脑等产品领域。而且，镁在电磁波屏蔽性、振动的衰减能力、可切削性、生物体安全性方面还具有良好的性质。在制造镁材质的结构体时，可以使用重力铸造或拉模铸造等铸造法、坯料的热挤压、冷挤压、滚轧、锻造等塑性加工法、通过粉末的热压或热挤压而成形的粉末冶金法等。其中，使用粉末冶金法的话，因其可以抑制局部的组成变化，所以可以制造更为均质化的结构体。另一方面，存在的有待解决的课题是镁在大气中容易燃烧这一问题。特别是镁粉末游走在空气中等，存在引发所谓的尘末爆炸的危险性。因此，单纯地用镁来替代一般的金属材料或金属粉末是不可能的，由此便妨碍了作为结构体用材料的镁的普及。 有关于镁的不可燃性的研究一直在进行中。而且，发现了通过添加钙可以赋予镁以不可燃性这一现象。例如，专利文献I中公开了含有4~8质量％的钙的Mg合金挤制材料。这样的具有不可燃性的镁中，与既有的相比，其燃烧温度高达200°C以上，毫无疑问其使结构体本身的不可燃性得以提高，同时也使制造结构体时的安全性得以提高。因此，通过使用该不可燃性的镁，我们认为会推动今后镁材质的结构体的普及。但是，不可燃性镁还存在的有待解决的课题是机械强度低这一问题。因此，开发出可以用于制造具备更良好的机械特性的不可燃性镁基金属成形体的材料的必要性日益迫切。【现有技术文献】【专利文献】专利文献1:日本特开2010-82693号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可以用于制造成形时的紧实性优及机械特性高的成形体的镁基合金粉末、及使用该镁基合金粉末制造的机械特性高的镁基合金成形体。通过下述本专利技术来达成上述目的。本专利技术所涉及的镁基合金粉末其特征在于:由含有0.2质量％以上5质量％以下的钙的镁基合金所构成；平均粒径在100 μ m以上1500μ m以下；硬度差异指标的平均值在0.3以下，其中，所述硬度差异指标是在粒子截面的10处所测得的显微维氏硬度的最大值与最小值之差除以所述最大值所得的值；粒子表面被含有氧化钙的覆盖层所覆盖。由此，由于该粉末在维持优异的不可燃性的同时，还具有成形时的良好的紧实性，因此，可以得到可用于制造机械特性高的成形体的镁基合金粉末。本专利技术所涉及的镁基合金粉末理想的是在X射线衍射光谱中，源于钙和铝所构成的金属间化合物的最强峰的强度为源于镁的最强峰的强度的3%以上40%以下。由此，可以得到在维持不可燃性的同时，可以进一步提高成形时的机械特性的镁基合金粉末。本专利技术所涉及的镁基合金粉末中，优选所述覆盖层以氧化钙及氧化镁的混合物为主材料。由此，不仅具有使氧化钙所带来的不可燃性及成形时的机械特性并存的效果，还被赋予了由氧化镁所带来的氧屏蔽性的效果，在镁基合金粉末的粒子内部，镁更难以氧化。因此，可以抑制整个粒子中氧含有率的上升，可以抑制最终得到的成形体的机械特性的下降。本专利技术所涉及的镁基合金粉末中，理想的是所述镁基合金还含有2.5质量％以上12质量％以下的招。由此，因析出钙和铝的金属间化合物，从而可以提高镁基合金粉末的不可燃性，也可以提高成形体的耐热性。本专利技术所涉及的镁基合金粉末中，理想的是所述镁基合金粉末的结晶组织的平均枝晶间距(DAS)在0.05 μ 111以上5 4 m以下。由此，结晶组织的大小与镁基合金所占的体积率的平衡达到最优化，从而在抑制结晶组织内的错位移动的同时，也可以抑制晶界滑移而导致的变形，从而可以得到镁基合金原有的机械特性。本专利技术所涉及的镁基合金粉末理想的是通过高速旋转水流雾化法来制造。由此，可以得到粒径相对较大且保持一致的镁基合金粉末。本专利技术所涉及的镁基合金成形体其特征在于使用本专利技术的镁基合金粉末而制造。由此，可以得到具备优异的不可燃性及优异的机械特性的镁基合金成形体。在本专利技术所涉及的镁基合金成形体中，理想的是所述镁基合金成形体经由将所述镁基合金粉末供于热挤压的工序而制造。由此，可以得到整体来看结晶组织均一且微细的镁基合金成形体。【专利附图】【附图说明】图1是表示通过高速旋转水流雾化法来制造镁基合金粉末的装置的一例的纵截面图。符号说明I——冷却用筒体2——盖体3——开口部4——冷却液喷出管5——吐出口7――泵8――贮液池9――冷却液层10层厚调节用环11排液用网筛12粉末回收容器13冷却液回收盖14排液口 15坩埚23空间部24喷嘴25熔融金属26液体射流27气体供给管100粉末制造装置【具体实施方式】以下，对于本专利技术所涉及的镁基合金粉末及镁基合金成形体，根据附图中示出的优选实施方式进行详细地说明。本专利技术所涉及的镁基合金粉末由含有0.2质量％以上5质量％以下的钙的镁基合金所构成，且粒子表面由含有氧化钙的覆盖层所覆盖。并且，本专利技术所涉及的镁基合金粉末满足以下条件:粒子的平均粒径在100 μ m以上1500μ m以下；在粒子截面的10处所测得的显微维氏硬度的最大值及最小值之差除以所述最大值而算得的值、即硬度差异指标的平均值在0.3以下。这样的镁基合金粉末在具有优异的不可燃性的同时，金属间化合物的偏析少，成形时的紧实性优异。由此，可以得到机械特性优异的成形体(镁基合金成形体)。以下，对镁基合金粉末进行更为详尽的说明。构成镁基合金粉末的镁基合金以镁为主要成分，钙含量在0.2质量％以上5质量％以下。以该比例含有钙的镁基合金不会使机械特性大幅降低且具有充分的不可燃性。钙可以以任何状态存在，例如可以以单体、氧化物、金属间化合物等状态存在。另外，它们也可以均匀分散(固溶)在合金中，或在晶界上偏析。而且，在钙的含有率低于前述下限值的情况下，镁基合金便不被赋予充分的不可燃性，制造的成形体的不可燃性低劣。另一方面，在钙的含有率高于前述上限值的情况下，与镁相比钙的比例变大，制造的成形体的机械特性降低。另外，钙含有率优选在0.5质量％以上4质量％以下的程度，更为优选在0.8质量％以上3.5质量％以下的程度。镁基合金也可以含有除镁及钙以外的其它成分。作为其它成分，可以列举出例如锂、铍、铝、硅、锰、铁、镍、铜、锌、锶、钇、锆、银、锡、金、稀土元素(例如铈)等，可以添加这些中的一种或两种以上。在这其中，特别优选从由铝、锰、钇、锶及稀土元素所组成的组中选择的至少一种来作为其它成分加以使用。对于其它成分的含有率，理想的是在0.01质量％以上10质量％以下的程度，更为理想的是在0.1%质量％以上5质量％以下的程度。而且，镁基本上以单体的状态存在，但是也可以一部分以氧化物或金属间化合物等的状态存在。镁基合金粉末的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁基合金粉末，其特征在于：由含有0.2质量%以上5质量%以下的钙的镁基合金所构成；平均粒径在100μｍ以上1500μｍ以下；硬度差异指标的平均值在0.3以下，其中，所述硬度差异指标是在粒子截面的10处所测得的显微维氏硬度的最大值与最小值之差除以所述最大值所得的值；粒子表面由含有氧化钙的覆盖层所覆盖。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：大塚勇，大高启义，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP