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マグネシウム合金
(マグネシウムごうきん)は、
マグネシウム
を主成分とする
合金
であるんや。エレクトロン、ダウメタルとも呼ばれる。
軽量であること
内部損失(内部摩擦)が大きい(振動や衝撃を吸収しやすい)
電磁波
遮蔽能が高い
天然資源が豊富で、リサイクル性にもすぐれておる
やらなんやらの特徴を有し、近年特に携帯用電子機器の筐体に用いられておる(2004年現在)。
規格
ASTM
が一般に使用される。マグネシウムに関する
JIS
規格は ASTM 準拠であるんや。
合金成分
マグネシウム合金の添加元素として最も基本的なもんは
アルミニウム
と
亜鉛
であるんや。この2種を含むマグネシウム合金は、ASTMの定めるAZ(Aはアルミ、Zは亜鉛を表す)から始まる呼称で呼ばれる。
通常のマグネシウム合金は燃焼しやすいが、カルシウムを数%添加して燃焼開始温度を200〜300℃上昇させた難燃性マグネシウム合金も開発されておる。
アルミニウムを3%、亜鉛を1%添加したAZ31合金は比較的塑性加工しやすいため、主に
圧延
や押出加工で製品が製造されておる。一方、アルミニウムを9%、亜鉛を1%添加したAZ91合金は、
鋳造
・
ダイカスト
・
チクソモールディング
やらなんやらの溶融加工法に用いられておる。
耐熱性や機械的性質の向上のため、少量の
希土類
元素を添加した合金も開発されておる。
結晶構造
を変形しやすい
体心立方晶
にする目的と、さらなる軽量化を狙い、原子量の小さい
Li
を用いたMg-Li基合金も開発されておる。現在 ASTM で規格化されておるもんは LA141 (Mg-14%Li-1%Al 合金)だけであるが、ラボレベルではLiを37%含有する合金が開発されておる。この合金の密度は0.96 Mg/m
3
なんやし、
水
よりも軽い。
他の材料との比較
利点
同じ軽合金に分類される
アルミニウム合金
と比較すると、アルミは密度2.7Mg/m
3
で、
ヤング率
が70GPaであるんに対して、マグネシウムは1.74Mg/m
3
で42GPaであるんや。ゴチャゴチャゆうとる場合やあれへん、要は、マグネシウム基合金の方が比強度においてはやや劣るわけやけど、軽量部材への展開が期待されるちう点が利点やりまひょ。
アルミニウムと比較して切削性は良う、加工しやすい。
欠点
水、
アルコール
、各種
酸
と反応する。ゴチャゴチャゆうとる場合やあれへん、要は耐腐蝕性が低い。
室温域での変形能が低い。特に、工業部材製造に一般的に用いられはるプレス加工や絞り加工が室温域ではほぼ不可能であるんや。
切削で生じた切粉がどエライ燃えやすい。発火時に水で消火を試みると水素爆発する。
切粉を水中に投入すると水素を発生する。滞留した場合には爆発する可能性もあるんや。
実用例
航空機
小型飛行機のホイール
ジェットエンジン
のギアボックスハウジング
自動車
スポーツカー、レースカーのホイール
オイルパン
自動変速機ミッションケース
ステアリングホイール芯金
エンジンブロック(フォルクスワーゲン初代ビートルやらなんやら)
自転車
リム、フレーム
参考文献
「化学の世界記録集」 『化学』編集部編
関連
合金
カテゴリ:合金
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