その場観察法を用いた耐熱マグネシウム合金ダイカストの凝固割れ感受性評価

摘要

近年，地球環境保護のため，自動車から排出されるCO_2を削減することが求められている。自動車メーカでは，より厳しい燃費規制に対応するため，自動車の軽量化が重要な課題となっている。その課題を解決するため，アルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽金属が自動車部品の多くに適用されてきている。中でもマグネシウム合金は構造金属材料の中では最も比剛性が高く，部材の軽量化に有望を材料である。しかし，マグネシウム合金はアルミニウム合金に比べ耐熱性が低く，クリープ特性が劣るため，Ca，Si，RちSr，Yなどを添加し，耐熱性を向上させた合金が開発されている。これら耐熱マグネシウム合金の多くはダイカスト成形時に，複雑なリブ形状部分に割れが発生しやすく，その鋳造性が課題となり，合金の改良がなされている。その割れの多くは，ダイカスト成形の凝固過程で発生する凝固割れ，であると言われている。この凝固割れ発生を支配する材料的因子として，固液共存温度域の範囲ならびにこの温度域における凝固割れ発生限界ひずみが挙げられる。固液共存温度域はほぼ液相線と固相線の温度範囲であり，熱分析により推定できる。