专利名称：：合金的铸造方法和压铸构件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种必须满足轻量化的汽车、手机、笔记本电脑等朋电机、信息家电、电动工具、通用引擎等产业机械等合絲榔件，特别是f鈴賴U部件、铝合鉞嘟件、或船誠榔件的压铸法。背景M在《M^金熔液、铝合金熔液、锌合^|#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，造时一IMi气体起泡来斷氏溶lMJ:(例如参见专利文献i)。但是，在纟JI^金铸造中凝固时氢有吸留的倾向，并且在锌合，造中在锌合金中溶解氢量较少，所以在g，造或锌合，造Bt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，由空气巻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巻入引起的内部缺陷，^^，流道(Y—卜，〉于一)方案的改善或排气技术能大幅减少空气巻入，从而大幅改菩由空气巻入引起的内部缺陷，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，甚至育继行热处理，接。并且，在f給金、铝合金和!袷金中铁等逾脸属是杂质，这驗质会影响合金的耐腐蚀性舰展性等机械特性、热传导性纖理特性。齢金、锌合金的杂质水平是在各纯金属中ffiil^f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MA的铁等的7K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，齢金、铝合金和锌合金的铸造物，特别^ffi働所要求的特性有高度化的趋势，变得仅靠现有&^不肖树应的水平。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驗质浮起，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ita程中没有对策。特别M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駄高昂。并且，镁一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，期望进一步耐腐蚀性的提高。本发明的目的在于Jlf共一种合金的铸造方法，在压铸方法中其會調于幵发镁合誠u部件、铝合絲嘟件、锌合絲榔件，这船誠榔件具有优良的耐腐蚀性等机械性能，育跑用于汽车、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。本发明人为了实现战目的，进行了亥楛钻研，结果发现舰铸中j顿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mE铸，从而能解决上述课题，完成了本发明。即，本发明的合满造法的特征在于在100Pa以下的真空中或隋性气体中、873K以上保持10辦中以上的稀土幾属^l加到合娜液中，以使浓jti^廿0.01~1质*%,并且在合金熔液中实施Ar、He、Ne、SF6、C02、SQz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fflE铸。根据本发明的压铸法，可以幵发能用于汽车、手机、笔记本电脑等朋电机、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f給金制部件、铝合金制部件、锌合誠榔件，肯旨鹏汽车、民用电机制品、电动工具、通用引擎等产业IW的缝化。具体实施方式本发明的压铸法中，添加与合^^熔液中的铁等过^^属形成化，的镧、铈、钕或它们的混，的称为铈镧合金的稀土幾属，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mi，例如0.01质量％以上是有效的。但是，鹏l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Ji^的。本发明的压铸法中，为了增大该稀土数属的添加效果，将二种方法组合。其中第一是在铸铁领域中称为接种的方法，但是稀土#属是在铸造加到合金熔液中的。其理由是因为稀土，属具有化争活性，在凝固过程中和各种元素形成化合物，再溶解后效m小。其中第二是预先在100Pa以下的真空中或惰性气体中、合金熔液鹏以上的驗下鹏添加的稀土勉属，使稀土类金属吸留的iL^出，使该稀土幾属的添加与合姚液中的溶織的增大无关，同时在化学上进一步活性化，加速和杂质元素形成化合物，i^质固定。预烧的保持鹏是铸造时的合金熔液鹏以上，期望是比铸造时的合金熔液鹏髙30K以上的M，例如873K以上，保持时间为10射中以上，期望是根据稀土M属的,而不同，经验上为20射中以上。气体起泡法在压铸中具有斷氏溶,，减少氧化物、杂质的效果，但^*发明的压铸中，实施铸造时，i^t合金熔液连续或间歇来实施。因此，舰二个以上的熔锅，或^M在锅内部分地间隔分成二个以上的室的一^h熔锅，在二个以上的熔锅内的第一熔锅中或二个以上的室内的第一室中的合金熔液中实施气体起泡，有可能混入合金的,lj、氧化物、杂质等纟ffi在合^^熔液的上部或下部移动，将清洁化的中间部的合金熔液转移到第二'i^或第二室中，将合赵隹挣熔液状态，itii^ffl，液由冷，铸造丰滅热^^铸造机来实施。但是4顿没有间隔的一个熔锅，在熔锅中实施气体起泡，使有可能MA合金的烙剂、氧化物、杂质等浮渣在合^"熔液的上部或下部移动，制备清洁化的中间部的合金熔液，该合^^熔液使用以不流入浮渣的方式配置的熔液泵或i^不混A^面浮渣的密闭式铸桶，用冷室型铸造机铸造或用热室型铸造tn^造即，本发明中压铸可以这样来实施()用热^铸造机来实施，或(-1)使用以不流入浮渣的方式配置的熔液泵，或(,-2)使用不混A^面浮渣的密闭式铸桶，或(*-3)使用二个以上的熔锅，或者使用锅内部分地间隔分成二个以上的室的一4^熔锅，在二个以上的熔锅内的第H^锅中或二个以上的室内的第一室中的合金熔液中添加稀土类金属，且实施气体起泡，将清洁化的中间部的合金熔液转移到第二^或第二室中，维持熔液状态，使用，液由冷室型铸造机来实施。本发明的合^造方法中,可以使用上述的热室型铸造*压铸，也可以使用冷，铸造机来压铸，但是在铝合金的压铸中，皿由使用以不流入浮渣的方式配置的熔液泵或不混A^面浮渣的密闭式铸桶的冷室型铸造:tW^造，在《鈴金和船金的压铸时，tti^顿J^热翻铸造m^造。另外，气体起泡是为了M^战溶解氢，但是在合金熔液中按照金属活性)1,镁>^>锌易于生成氧化物或杂质，气体起泡是这，化物或杂质浮，，使其具有不混入铸造物的效果，与杂质削减同样地，还具有耐腐蚀性或机械强度的提高效果。m本发明的压铸法获得的铸造物耐腐蚀性优良，延展性提高10%以上，气孔减少10%以上。并且，ffi3tt发明的压铸法获得的铸造物可以进行挤出、拉拔、压延、锻造、冲压的塑性加工。下面基于实施例和比较例来具体说明本发明。实施例15和比较例14实施例l5和比较例l4i鲷表l所恭且成的合金。并且，作为稀土类金属，使用将铈镧合金制成5mmX5mmX100mm的棒状，在973K、10Pa的真空中保持30併中的产品。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>对于镁合金，熔融J^纟I^金原料，为了改善合金的耐腐蚀性，在该合金熔液中添加表2所示量(质量％)的擅铈镧合金(比较例不添加)(表2中的"有，IO射中，静置10射中"是指实施10^H中气体起泡，然后静置10射中),且在表2所示^#下用Ar，泡(比较例不实鹏泡)，并且，在该合金熔液的表面使稀释SF6流动。将合金熔液,维持在953K,使用以不流入的方式,的餘麟和冷室型铸造机，战属模:P^Jt473K,射出驗4m/秒的条件下制作压铸JIS拉伸样片(ASTME8—61T)和口100鹏X100mm、厚2mm的板材。并且除了铈镧合金的添加量如表2所^a行改变以外，和战一样制备合，液，合金培液的、皿维持在923K，iOT热gMffi铸机，iS^属模皿度473K、射出鄉2m/秒(PH开l次)的^(牛下制造口100mmXIOO鹏、厚2mm的板材。对于铝合金，使用二个熔锅，在第一烙锅中溶解，铝合金原料，为了改善合金的耐腐蚀性，在该合金熔液中添加表2所雜的战铈镧合金(比较例不添加)，且在表2所示剝牛下用Ar气体起泡(比较例不实施起泡)，使有可能混入合金的熔剂、氧化物、杂质等浮渣在合金熔液的上部或下部移动。清洁化的中间部分的合M液转移到第二熔锅，合，液温叟维持在953K,使用不混入表面浮渣的密闭型铸桶和冷gMffi铸机,M属模m度473K、射出igJS3m/秒的^f牛下制造压铸JIS拉伸样片(ASTME8—61T)和口100mmXlOOmm、厚2mm的板材。对锌合金，熔ai:述锌合金原料，为了改善合金的耐腐蚀性，在该合娜液中添加表2所示量的，铈镧合金(比较例不添加)，且在表2所示劍牛下用Ar气体起泡(比较例不实施起泡)。合金熔液的旨维持在703K，使用热室型压铸机，在金属模^Jt423K、射出舰2m/秒(PH开[次)的剝牛下制造口100mmX100mm、厚2mm的板材。研磨如上所述制造的各板沐制麟片，根据JISZ2371实施^7K喷雾试验。暴露时间对于齢金和铝合金为96小时，对锌合金为168小时。根据样片的生锈面积比例iTO耐腐蚀性。结果也^于表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>对于如上制备的各JIS拉伸样片，在298K、十字头iUt0.17mm/秒、N-5下实施拉伸试验。结果示于表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1、合金的铸造方法，其特征在于在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气体的起泡，实施起泡后或边实施边将该处理的合金熔液压铸。2、如权利要求1所述的合金的铸造方法，其特征在于合金熔液Ji^，液、铝合金熔液或f給娜液。3、如权利要求1所述的合金的铸造方法，其特征在于压铸可以采用()用热室型铸造^tt实施，或(，-l)使用以不^A浮渣的方式lfig的熔液泵，或(-2)使用不混入表面浮渣的密闭式铸桶，或(-3)使用二个以上的熔锅，或者使用锅内部分地间隔分成二个以上的室的一^h熔锅，在二个以上的熔锅内的第一熔锅中或二个以上的室内的第一室中的合金熔液中添加稀土M属，且实施气体起泡，将清洁化的中间部的合金熔液转移到第二;)^或第二室中，维挣熔液状态，1CTiM液由冷，铸造机来实施。4、如权利要求2所述的合金的铸造方法，其特征在于压铸可以采用()用热室型铸造m^实施，或(-1)使用以不iillA浮渣的方式配置的熔皿，或(-2)使用不混A^面^it的密闭式铸桶，或('-3)使用二个以上的熔锅，或者使用锅内部分地间隔分成二个以上的室的一个烙锅，在二个以上的熔锅内的第一熔锅中或二个以上的室内的第一室中的合金熔液中添加稀土幾属，且实施气体起泡，将清洁化的中间部的合金熔液转移至l傑二鹏鄉二室中，维挣熔液状态，舰娜液由冷SM铸造丰几来实施。5、由如权利要求l、2或3所述的压铸法制造的压铸构件。全文摘要本发明提供一种在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、SF<sub>6</sub>、CO<sub>2</sub>、SO<sub>2</sub>或N<sub>2</sub>气的起泡，实施起泡后或边实施起泡边通过压铸经过该处理的合金熔液，由此能用于汽车、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、锌合金制部件的开发。文档编号C22C1/08GK101269404SQ200710180068公开日2008年9月24日申请日期2007年12月28日优先权日2007年3月19日发明者久保田耕平,堀隆之,太利范人,能本和幸,野坂洋一申请人:三井金属矿业株式会社