[发明专利]合金的铸造方法和压铸构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种必须满足轻量化的汽车、手机、笔记本电脑等民用电机、信息家电、电动工具、通用引擎等产业机械等合金制部件，特别是镁合金制部件、铝合金制部件、或锌合金制部件的压铸法。

背景技术

在镁合金熔液、铝合金熔液、锌合金熔液等合金熔液中会吸留有溶解氢。这些溶解氢在合金熔液凝固时变成气泡，是导致铸造物内部缺陷的原因之一。在铝合金铸造时一般通过气体起泡来降低溶解氢量(例如参见专利文献1)。但是，在镁合金铸造中凝固时氢有吸留的倾向，并且在锌合金铸造中在锌合金中溶解氢量较少，所以在镁合金铸造或锌合金铸造时溶解氢难以成为内部缺陷的主要原因，并且在各合金的压铸中，由空气卷入引起的内部缺陷的比例高于由溶解氢引起的内部缺陷，因此没有进行气体起泡。

对于在压铸中由空气卷入引起的内部缺陷，浇铸·流道(ゲ一ト·ランナ一)方案的改善或排气技术能大幅减少空气卷入，从而大幅改善由空气卷入引起的内部缺陷，进而在铸造方式中能抑制(部分)挤压模压铸法、层流压铸法、真空压铸法产生的内部缺陷，甚至能进行热处理或焊接。

并且，在镁合金、铝合金和锌合金中铁等过渡金属是杂质，这些杂质会影响合金的耐腐蚀性或延展性等机械特性、热传导性等物理特性。镁合金、锌合金的杂质水平是在各纯金属中通过精炼来既定的，铝合金、特别是压铸用铝合金的情况下，是允许由浮渣再生混入的铁等的水平，说明书中有规定。

专利文献1：特开2003-290899号公报

发明内容

但是，镁合金、铝合金和锌合金的铸造物，特别是压铸物所要求的特性有高度化的趋势，变得仅靠现有技术不能对应的水平。为了进一步抑制内部缺陷，通过气体起泡减少溶解氢也是必须的，但是在压铸中，为了在长时间保持合金熔液状态下连续进行铸造，连续或间歇的实施气体起泡是必须的。并且，气体起泡不仅能脱气体，而且使合金熔液中的氧化物等杂质浮起，结果在合金熔液表面浮起浮渣，有混入铸造物的危险。

并且对于合金中杂质元素水平在熔融、铸造过程中没有对策。特别是对于循环利用前提的杂质量高的压铸用铝合金，仅靠高纯度化提高特性会使得成本高昂。并且，镁-铝系合金中通过添加锰，以淤渣的形式除去，从而抑制作为杂质的铁的量，耐腐蚀性得到改善，但是还期望进一步耐腐蚀性的提高。

本发明的目的在于提供一种合金的铸造方法，在压铸方法中其能用于开发镁合金制部件、铝合金制部件、锌合金制部件，这些合金制部件具有优良的耐腐蚀性等机械性能，能应用于汽车、手机、笔记本电脑等民用电机、信息家电、电动工具、通用引擎等产业机械等。

本发明人为了实现上述目的，进行了刻苦钻研，结果发现在压铸中使用熔液的阶段在合金熔液中添加稀土类金属，并且在合金熔液中实施气体起泡，在实施起泡后或边实施边对该处理过的合金熔液压铸，从而能解决上述课题，完成了本发明。

即，本发明的合金铸造法的特征在于在100Pa以下的真空中或惰性气体中、873K以上保持10分钟以上的稀土类金属被添加到合金熔液中，以使浓度达到0.01～1质量％，并且在合金熔液中实施Ar、He、Ne、SF₆、CO₂、SO₂或N₂气的起泡，实施起泡后或边实施边将经过该处理的合金熔液压铸。

根据本发明的压铸法，可以开发能用于汽车、手机、笔记本电脑等民用电机、信息家电、电动工具、通用引擎等产业机械等的具有优良耐腐蚀性等功能性的镁合金制部件、铝合金制部件、锌合金制部件，能促进汽车、民用电机制品、电动工具、通用引擎等产业机械的轻量化。

具体实施方式

本发明的压铸法中，添加与合金熔液中的铁等过渡金属形成化合物的镧、铈、钕或它们的混合物的称为铈镧合金的稀土类金属，可以在精炼阶段，与在纯金属中不可避免混入的杂质元素量相比，实质上使铁等杂质元素的量降低。并且，其添加量非常微量，例如0.01质量％以上是有效的。但是，超过1质量％的话，铝合金的铝、镁合金或锌合金中含有的铝形成金属间化合物，合金的机械特性、物理特性发生大的变化，不是优选的。