JPH03236452A - マグネシウム合金鍛造ホイールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば航空機用又は自動車用として使用され
るマグネシウム合金（以下「Ｍｇ合金」という）８造ホ
イールの製造方法に関するものである。

（従来の技術） 現在、実用化されている航空機用及び自動車用ホイール
には主として鉄又はＡＩホイールが使用されているが、
更に省エネルギの観点より軽量化のニーズが高まり、よ
り軽いＭｇ合金ホイールが注目されてきた。

しかし、軽量化のニーズが高まってきたといっても、鉄
又はＡＩホイールのニーズに比べるとまだ少なく、また
ホイールの形状は複雑であるため、現在製品化されてい
るＭｇ合金ホイールのほとんどは鋳造によって製造され
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、鋳造によって陶合金ホイールを製造する場合
には、鋳造方案の困難さにより非常に良品率が低く、ま
た鋳造品であるがゆえの内部欠陥等により、下記第１表
に示すように、強度的にも、製品としての信頼性も低か
った。

第１表 本発明は、上記した問題点を解決できるＭｇ合金鍛造ホ
イールの製造方法を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明者らは種々の鍛造試験
を行い、実用化可能なＭｇ合金鍛造ホイールの製造方法
を確立した。

すなわち、本発明に係る陶合金鍛造ホイールの製造方法
は、重量％で、Ｚｎ　：　４．８〜６．２％、Ｚｒ：０
．４５％〜５．０％及び不可避的不純物を含むＭｇ合金
用素材を加熱した後、予備鍛造成形及び仕上鍛造成形を
行い、次に素材を加熱後一次スピニング成形加工を行い
、更にその後素材を再加熱して二次スピニング成形加工
を行い、しかる後所定の熱処理及び機械加工することを
要旨としているのである。

そしてその際には、予備鍛造成形前の素材加熱温度が１
８０〜４３０℃１予備鍛造及び仕上鍛造時の成形金型温
度が２００〜３５０℃及び平均加工歪速度が１０−Ｉ〜
１００／ｓｅｃとすることが好ましい。

また更に、一次スピニング戊形加工前及び二次スピニン
グ成形加工前の素材加熱温度が夫々１８０〜４３０℃１
一次及び二次スピニング成形加工時のマンドレル温度が
夫々３００〜３５０℃とすることが好ましい。

本発明において、予備鍛造成形前、一次スピニング成形
加工前及び二次スピニング成形加工前の素材加熱温度を
１８０〜４３０℃としたのは、１８０℃未満では、素材
の変形抵抗が非常に大きく、かつそれに伴い成形時に割
れが発生するからである。

一方４３０℃を超えても成形時に割れが発生するからで
ある。

また本発明ムこおいて、予１鍛造及び仕上鍛造時の成形
金型温度を２００〜３５０℃としたのは、２００゛Ｃ未
満では、成形時間中に金型に素材温度をうばわれ、前述
した理由により成形が困難となるからである。一方３５
０℃を超えると、連続操業時に金型温度が上昇して最適
素材加熱温度の上限を越え、素材成形時に素材に割れの
発生を招来するからである。

また本発明において、予備鍛造時及び仕上鍛造時の平均
加工歪速度を１０−　’〜１０’／ｓｅｃとしたのは、
１０−　’／ｓｅｃ未満では成形に長時間を要し、その
間に素材温度の低下を招いて前述の理由により成形が困
難となるからである。一方、１００／ｓｅｃを超えると
成形時の素材加工による素材温度の上昇を招き、最適素
材加工温度を越える恐れがあるからである。

また本発明において、一次及び二次スピニング成形加工
時のマンドレル温度を３００〜３５０℃としたのは、３
００″Ｃ未満では成形時間中にマンドレルに素材温度を
うばわれ、前述した理由によって成形が困難となるから
である。一方３５０℃を超えると連続操業時マンドレル
温度が上昇して最適素材温度の上限を越え、素材成形時
に素材に割れを発生することになるからである。

なお本発明において、仕上鍛造成形前の素材加熱温度を
規定していないのは、予備鍛造成形から仕上鍛造成形ま
でを１回の加熱により実施することができ工程省略化が
図れるからである。

（作　　用） 上記した本発明方法によれば、割れの発生を可及的に抑
えて良品率の高い、かつ強度的にも非常に優れたＭｇ合
金鍛造ホイールを製造できる。

（実　施　例） 以下本発明方法の一実施例を第１図に示す工程図に基づ
いて説明する。

先ず寸法がφ２００　ｍｍＸ　Ｌ３２０　ｍｍの下記第
２表に示す化学組成のＺＫ６０Ａ合金を３９０℃±ｌＯ
℃に加熱し、４時間以上保持した。

第２表 第３表 （単位二重量％） そして、その後金型温度を２００〜３５０″Ｃ１加工歪
速度の平均を１０−１〜１０’／ｓｅｃに保持して予備
鍛造成形と仕上鍛造成形を行った。

しかる後、一次スピニング成形加工、二次スピニング成
形加工と順次行うが、これらスピニング成形加工の前に
素材を一旦３９０±１０″Ｃの範囲に加熱して５分間保
持し、スピニング成形加工時のマントルルを３００″Ｃ
に加熱した後成形加工を行った。

そして、二次スピニング成形加工後直ちに水冷して１５
０±５℃の範囲に２４時間保持し、その後空冷（熱処理
）し、第２図に示す如き形状に機械加工した。

かかる本発明方法によって製造した陶合金鍛造ホイール
の機械的性質を調査したところ、下記第３表に示す如〈
従来の鋳造製ホイール（第１表参照）と比べ優れている
のが確認された。

また、亀裂進展速度を調査した結果、第３図に示すよう
に鋳造品と損色のない結果が得られた。

更に上記本発明方法を実施した場合の良品率は９８％で
、Ａ１ホイールと同し条件で鍛造して製造した場合の良
品率３０〜４０％と比べ、大幅に向上した。

（発明の効果） 以上説明したように本発明方法によれば、亀裂進展にお
いても鋳造品と損色がなく、かつ機械的性質においては
鋳造品より優れた鍛造品を高い良品率で製造することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の工程図、第２図は本発明方法によ
り製造したＭｇ合金鍛造ホイール形状の一例を示す図、
第３図は本発明製造品の亀裂進展速度の結果を示す図で
ある。 第：匡 第２区 第３図 訊ｃｋ訂／工ｋ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で、Ｚｎ：４．８〜６．２％、Ｚｒ：０．
   ４５％〜５．０％及び不可避的不純物を含むマグネシウ
   ム合金用素材を加熱した後、予備鍛造成形及び仕上鍛造
   成形を行い、次に素材を加熱後一次スピニング成形加工
   を行い、更にその後素材を再加熱して二次スピニング成
   形加工を行い、しかる後所定の熱処理及び機械加工する
   ことを特徴とするマグネシウム合金鍛造ホイールの製造
   方法。
2. （２）予備鍛造成形前の素材加熱温度が１８０〜４３０
   ℃、予備鍛造及び仕上鍛造時の成形金型温度が２００〜
   ３５０℃及び平均加工歪速度が１０＾−＾１〜１０＾０
   ／ｓｅｃとすることを特徴とする請求項１記載のマグネ
   シウム合金鍛造ホイールの製造方法。
3. （３）予備鍛造成形前、一次スピニング成形加工前及び
   二次スピニング成形加工前の素材加熱温度が夫々１８０
   〜４３０℃、一次及び二次スピニング成形加工時のマン
   ドレル温度が夫々３００〜３５０℃とすることを特徴と
   する請求項１又は２記載のマグネシウム合金鍛造ホイー
   ルの製造方法。