マグネシウム合金鋳造の原材料は何ですか?

マグネシウム合金鋳造は、低密度、高い強度対重量比、優れた鋳造性、良好な耐食性などの独特の特性により、さまざまな産業で顕著な注目を集めています。マグネシウム合金鋳造の大手サプライヤーとして、当社は鋳造プロセスで使用される原材料の重要性を理解しています。これらの材料は、鋳造製品の最終品質を決定するだけでなく、さまざまな用途における製品の性能にも影響を与えます。このブログでは、マグネシウム合金鋳造に使用される主要な原材料を掘り下げ、その特徴と役割を探っていきます。

主原料：マグネシウム

マグネシウムはマグネシウム合金鋳造の基本元素であり、母材として機能します。合金組成の大部分を占めます。密度が約 1.74 g/cm3 のマグネシウムは、最も軽量な構造用金属の 1 つであり、自動車産業や航空宇宙産業など、軽量化が重要な用途に最適です。

マグネシウムには、鋳造における広範な使用に貢献するいくつかの望ましい特性があります。優れた熱伝導性を備えているため、鋳造プロセス中の熱の効率的な除去に役立ち、ホットスポットや亀裂のリスクが軽減されます。また、マグネシウム合金は切削性に優れているため、複雑な形状を高精度に製造することができます。

ただし、純粋なマグネシウムは比較的柔らかく、強度に限界があります。機械的特性を高めるために、他の元素と合金化されます。

元素の合金化

アルミニウム

アルミニウムは、マグネシウム合金で最も一般的に使用される合金元素の 1 つです。合金の強度と硬度が大幅に向上します。マグネシウムにアルミニウムを添加すると、合金に硬化相が形成され、機械的特性が向上します。アルミニウムはまた、鋳造中の溶融合金の流動性を改善し、複雑な金型への充填を容易にし、良好な鋳造性を確保します。

アルミニウムの添加量は、アプリケーションの特定の要件に応じて、数パーセントから約 10% までの範囲になります。アルミニウム含有量が高い合金は一般に強度が高くなりますが、特定の環境では腐食しやすい場合もあります。私たちのアルミニウム精密鋳造ねずみ鋳鉄およびマグネシウム鋳造合金は、さまざまな業界のニーズに合わせた幅広いマグネシウム - アルミニウム合金を提供しています。

亜鉛

亜鉛もマグネシウム合金の重要な合金元素です。アルミニウムと同様にマグネシウムを強化する効果があります。亜鉛は合金の延性も向上させ、成形しやすくなり、脆くなりにくくなります。これは、鋳造部品が変形や衝撃荷重を受ける可能性がある用途で特に有益です。

マグネシウム - 亜鉛合金では、亜鉛含有量は通常 1% ～ 5% の範囲です。亜鉛と他の合金元素を組み合わせると、合金の特性をさらに高めることができます。たとえば、亜鉛は、優れた耐食性を備えた高強度マグネシウム合金を作成するために、アルミニウムおよびマンガンと組み合わせてよく使用されます。

マンガン

マンガンは、マグネシウム合金の耐食性を高める上で重要な役割を果たします。合金の表面に保護酸化物層を形成し、腐食性物質の侵入を防ぎます。また、マンガンは合金の粒子構造を微細化し、強度や靭性などの機械的特性を向上させます。

マンガンの添加量は通常 0.1% ～ 1% の範囲です。少量のマンガンは、特に船舶や自動車部品などの耐食性が重要な要件である用途において、合金の性能に重大な影響を与える可能性があります。

希土類元素

セリウム、ネオジム、イットリウムなどの希土類元素は、マグネシウム合金鋳造にますます使用されています。これらの要素にはいくつかの利点があります。これらは合金の高温強度と耐クリープ性を向上させることができるため、航空宇宙エンジンやガスタービンなど、高温が伴う過酷な環境での用途に適しています。

希土類元素は、マグネシウム合金の耐食性と耐酸化性も高めます。これらは結晶粒構造を微細化し、合金の全体的な機械的特性を向上させることができます。ただし、希土類元素は比較的高価で入手可能性が限られているため、多くの場合、用途の特定の要件に基づいて使用が慎重に制御されます。

その他の添加剤

マグネシウム合金の鋳造では、主要な合金元素に加えて、合金の特性をさらに最適化するために他の添加剤が使用されることがよくあります。

穀物精製業者

結晶粒リファイナーは、凝固中の合金の粒径を制御するために使用されます。一般に、粒子サイズが細かくなると、強度や延性が向上するなど、機械的特性が向上します。一般的な結晶粒微細化剤にはチタンやホウ素が含まれます。これらの元素は、小さく均一な粒子の形成を促進するために溶融合金に少量添加されます。

脱気剤

脱気剤は、溶融マグネシウム合金から水素などの溶存ガスを除去するために使用されます。水素は鋳造品に多孔性を引き起こす可能性があり、鋳造品の強度と信頼性が大幅に低下する可能性があります。ヘキサクロロエタンなどの脱気剤は、溶融合金内の水素と反応して、簡単に除去できる揮発性化合物を形成します。

原材料の品質管理

当社はマグネシウム合金鋳造のサプライヤーとして、原材料の品質管理に重点を置いています。当社は、厳格な品質基準を遵守する信頼できるサプライヤーから原材料を調達しています。鋳造工程で原材料を使用する前に、化学組成と物理的特性が要件を満たしていることを確認するために徹底的な検査とテストを実施します。

当社では、分光学や顕微鏡などの高度な分析技術を使用して、原材料の化学組成や微細構造を分析します。これにより、不純物や指定された合金組成からの逸脱を検出することができます。また、原材料の機械的特性を確認するために、引張試験や硬さ試験などの機械試験も実施します。

マグネシウム合金鋳物の用途

マグネシウム合金鋳物は高品質な原料を使用することで、幅広い用途に適した優れた特性を備えた鋳物を製造することができます。

自動車産業では、マグネシウム合金鋳物はエンジン部品、トランスミッションケース、構造部品に使用されています。軽量なため車両全体の重量が軽減され、燃費と性能が向上します。

航空宇宙産業では、マグネシウム合金鋳物は着陸装置部品やエンジン マウントなどの航空機部品に使用されています。高い強度重量比と優れた耐食性により、これらの重要な用途に最適です。

エレクトロニクス産業では、マグネシウム合金鋳物はラップトップのケース、携帯電話のフレーム、その他の電子機器の筐体に使用されています。電磁シールド特性と軽量のため、これらの用途に人気があります。

マグネシウム合金鋳造のニーズについてはお問い合わせください

高品質のマグネシウム合金鋳物をお探しの場合は、当社がお手伝いいたします。経験豊富なエンジニアと技術者のチームがお客様と協力して、お客様の特定の要件を理解し、カスタマイズされたソリューションを提供します。当社は最先端の鋳造設備と高度な品質管理システムを備えており、信頼性の高い高性能マグネシウム合金鋳物の生産を保証します。

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参考文献

• 「マグネシウム合金とその応用」BL Mordike および T. Ebert 著。
• 「軽金属：経済、技術、環境」MP Taylor編。
• 「Foundry Engineering」R. ジョン T. ホルト著。