FR2850672A1

FR2850672A1 - HEAT RESISTANT MOLDING MAGNESIUM ALLOY AND HEAT RESISTANT MAGNESIUM ALLOY MOLDED MOLD

Info

Publication number: FR2850672A1
Application number: FR0400859A
Authority: FR
Inventors: Motoharu Tanizawa; Kyoichi Kinoshita; Eiji Kishi; Katsufumi Tanaka; Yuki Okamoto; Takayuki Kato
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2004-08-06
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: JP4575645B2; US20040151613A1; DE102004004892B4; DE102004004892A1; FR2850672B1; JP2004232060A

Abstract

L'alliage de magnésium est destiné au moulage et comprend du Ca en une quantité comprise entre 1 et 15 % en masse, de l'Al en une quantité telle que la somme de la quantité d'Al et de la quantité de Ca est comprise entre 4 et 25 % en masse, le reste étant le Mg et les impuretés inévitables (complément à 100 % en masse).L'alliage de magnésium résistant à la chaleur est non seulement peu onéreux, mais il présente aussi l'avantage d'empêcher la survenue de fissures lorsqu'il est moulé.The magnesium alloy is intended for molding and comprises Ca in an amount of between 1 and 15% by weight, Al in an amount such that the sum of the amount of Al and the amount of Ca is included between 4 and 25% by weight, the remainder being the Mg and unavoidable impurities (complement to 100% by mass). The alloy of heat-resistant magnesium is not only inexpensive, but it also has the advantage of prevent the occurrence of cracks when molded.

Description

La présente invention concerne un alliage de magnésium résistant à la chaleur qui peut empêcher les fissures lorsqu'il est moulé, et qui est bon en termes d'aptitude au moulage et de résistance à la chaleur. The present invention relates to a heat resistant magnesium alloy which can prevent cracks when molded, and is good in moldability and heat resistance.

En raison du besoin récent et croissant de réduction du poids, les alliages de magnésium qui sont bien plus légers que les alliages d'aluminium ont attiré l'attention des ingénieurs. Les alliages de magnésium sont les plus légers des métaux pratiques de production, et sont sur le point d'être utilisés comme matériaux dans l'automobile, en plus de l'aéronautique. Par exemple, les alliages de magnésium sont utilisés dans les roues d'automobiles et dans les recouvrements de culasse de moteur. En outre, étant donné que la prise de conscience environnementale a récemment pris de l'importance, il a été exigé de fabriquer des véhicules encore plus légers. En conséquence, on en est venu à prendre en compte l'utilisation d'alliages de magnésium même pour des applications ou des appareils coui sont utilisés dans des environnements où la température est élevée. Dans ce cas, la résistance à la chaleur des alliages de magnésium a, naturellement, une importance. Par exemple, AZ91 selon les normes industrielles japonaises, un alliage de magnésium général, présente une résistance au fluage très faible qui n'est pas adaptée pour des pièces composantes qui sont utilisées dans des environnements à température élevée. En conséquence, AE42 selon la norme de la Dow Chemical Company des EtatsUnis d'Amérique est disponible comme l'un de ces matériaux dont la résistance à la chaleur est améliorée. En outre, la demande de brevet japonais n 3 229 954, la demande de brevet japonais non examinée (KOKAI) n 2002- 129 272 et la demande de brevet japonais non examinée (KOKAI) n 2002- 275 569 proposent des alliages de magnésium qui sont bons en termes de résistance au fluage ou des autres propriétés. Due to the recent and increasing need for weight reduction, magnesium alloys that are much lighter than aluminum alloys have attracted the attention of engineers. Magnesium alloys are the lightest of the practical metals of production, and are about to be used as materials in the automobile, in addition to aeronautics. For example, magnesium alloys are used in automobile wheels and in engine head covers. In addition, as environmental awareness has recently become more important, it has been required to make even lighter vehicles. As a result, the use of magnesium alloys has been taken into account even for applications or devices that are used in high temperature environments. In this case, the heat resistance of the magnesium alloys naturally has an importance. For example, AZ91 according to Japanese industry standards, a general magnesium alloy, has a very low creep resistance that is not suitable for component parts that are used in high temperature environments. Accordingly, AE42 according to the Dow Chemical Company of the United States of America is available as one of those materials whose heat resistance is improved. In addition, Japanese Patent Application No. 3,229,954, Japanese Unexamined Patent Application (KOKAI) No. 2002- 129,272 and Japanese Unexamined Patent Application (KOKAI) No. 2002-27569, provide magnesium alloys which are good in terms of creep resistance or other properties.

Tous ces alliages de magnésium comprennent des éléments de terres rares (ciaprès abrégé en "R. E." lorsque ceci est adapté) en une quantité comprise entre 0,5 et 3 % en masse approximativement. Les éléments de terres rares sont, de All of these magnesium alloys comprise rare earth elements (hereinafter abbreviated to "R.E." where appropriate) in an amount of from about 0.5 to about 3 percent by weight. The rare earth elements are, of

manière sûre, des éléments efficaces pour améliorer la résistance thermique des alliages de magnésium. safe way, effective elements to improve the thermal resistance of magnesium alloys.

Cependant, les éléments de terres rares sont tellement onéreux qu'ils font augmenter le coût des alliages de magnésium et de leurs produits moulés. En outre, selon l'enquête et l'étude réalisées par les présents inventeurs, les éléments de terres rares s'avèrent être des éléments qui sont susceptibles de provoquer des fissures dans les alliages de moulage. En conséquence, il n'est pas préférable que des éléments de terres rares soient contenus dans des alliages de moulage. En outre, les présents inventeurs ont nouvellement découvert qu'il était possible de produire une résistance à la chaleur, comme une résistance au fluage suffisante, sans inclure d'éléments de terres rares dans les alliages de magnésium. However, rare earth elements are so expensive that they increase the cost of magnesium alloys and their molded products. In addition, according to the investigation and the study carried out by the present inventors, the rare earth elements prove to be elements which are likely to cause cracks in the molding alloys. Accordingly, it is not preferable that rare earth elements be contained in molding alloys. In addition, the present inventors have newly discovered that it is possible to produce heat resistance, such as sufficient creep resistance, without including rare earth elements in magnesium alloys.

La présente invention a été mise au point en prenant ces circonstances en considération. Par conséquent, un objet de la présente invention est de proposer un alliage de magnésium de moulage résistant à la chaleur, un alliage de magnésium qui peut empêcher la survenue de fissures lorsqu'il est moulé, et qui est satisfaisant en termes d'aptitude au moulage, pour ne pas mentionner la résistance à la chaleur, sans utiliser d'éléments de terres rares mais en utilisant des éléments moins onéreux que les éléments de terres rares. En outre, un autre objet de la présente invention est de procurer simultanément un produit moulé en alliage de magnésium qui est moulé en utilisant l'alliage d'aluminium. The present invention has been developed taking these circumstances into consideration. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heat-resistant molding magnesium alloy, a magnesium alloy which can prevent cracking when molded, and which is satisfactory in terms of molding, not to mention heat resistance, without the use of rare earth elements but using less expensive elements than rare earth elements. In addition, another object of the present invention is to simultaneously provide a molded magnesium alloy product which is molded using the aluminum alloy.

Par conséquent, les inventeurs de la présente invention ont étudié intensément de manière à résoudre le problème, et ont réalisé une variété d'expériences systématiques de manière répétée. En résultat, lorsque seuls l'Al et le Ca, qui sont fondamentalement moins onéreux, sont contenus dans des alliages de magnésium en une quantité adaptée, respectivement, ils ont découvert qu'il était possible de produire des alliages de magnésium qui présentent une résistance à la chaleur suffisante et qui sont simultanément satisfaisants en termes d'aptitude au moulage de manière que les fissures soient moins susceptibles de survenir lors du moulage. En se basant sur cette découverte, ils ont débouché sur la réalisation de la présente invention. Therefore, the inventors of the present invention have intensively studied to solve the problem, and have performed a variety of systematic experiments repeatedly. As a result, when only Al and Ca, which are basically less expensive, are contained in magnesium alloys in a suitable amount, respectively, they have discovered that it is possible to produce magnesium alloys that exhibit resistance. with sufficient heat and which are simultaneously satisfactory in terms of moldability so that cracks are less likely to occur during molding. Based on this discovery, they led to the realization of the present invention.

Par exemple, un alliage résistant à la chaleur selon la présente invention qui est destiné à être moulé, est satisfaisant en termes d'aptitude au moulage et de résistance à la chaleur, et comprend : - du calcium (Ca) en une quantité comprise entre 1 et 15 % en masse ; - de l'aluminium (AI), en une quantité telle que la somme de la quantité de AI et de la quantité de Ca est comprise entre 4 et 25 % en masse ; - le reste étant le magnésium (Mg) et les impuretés inévitables (complément à 100 % en masse). For example, a heat-resistant alloy according to the present invention which is to be molded is satisfactory in terms of moldability and heat resistance, and comprises: - calcium (Ca) in an amount between 1 and 15% by weight; aluminum (AI), in an amount such that the sum of the amount of Al and the amount of Ca is between 4 and 25% by weight; the remainder being magnesium (Mg) and the unavoidable impurities (100% complement by mass).

Par la suite, "%" est employé pour désigner le pourcentage en masse. Subsequently, "%" is used to denote the percentage by mass.

Le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur ne contient pas de "R.E." onéreux. En outre, étant donné que les éléments nécessaires du présent alliage de magnésium résistant à la chaleur ne sont que le Ca et l'AI, le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur et les produits moulés en alliage de magnésium résistant à la chaleur faits à partir de celui-ci sont moins onéreux et remarquablement compétitifs en termes de prix même lorsque l'on prend en considération non seulement le coût des matériaux mais aussi le coût de production. En outre, le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur non seulement fait preuve d'une résistance thermique suffisante, mais aussi présente un avantage en ce que la survenue de fissures est empêchée lors du moulage tel que ceci est décrit ci-dessus. The present heat resistant magnesium alloy does not contain "R.E." expensive. In addition, since the necessary elements of the present heat-resistant magnesium alloy are only Ca and Al, the present heat-resistant magnesium alloy and the heat-resistant magnesium alloy molded products are from it are less expensive and remarkably competitive in terms of price even when considering not only the cost of materials but also the cost of production. In addition, the present heat-resistant magnesium alloy not only exhibits sufficient heat resistance, but also has the advantage that occurrence of cracks is prevented during molding as described above.

Incidemment, la raison pour laquelle le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur présente une bonne résistance à la chaleur et une bonne aptitude au moulage lorsqu'il ne contient que du Ca et de l'AI en une quantité comprise dans la plage susmentionnée, respectivement, n'est pas nécessairement claire. Incidentally, the reason why the present heat resistant magnesium alloy exhibits good heat resistance and good moldability when it contains only Ca and AI in an amount within the above range, respectively, is not necessarily clear.

Cependant, on la suppose actuellement tel que ceci sera décrit ci-après. However, it is currently assumed as will be described below.

D'abord, les raisons pour lesquelles le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur est satisfaisant en termes de résistance à la chaleur vont être décrites ci-après. First, the reasons why the present heat resistant magnesium alloy is satisfactory in terms of heat resistance will be described hereinafter.

L'AI est un élément important du point de vue de l'amélioration de la résistance à température ambiante des alliages de magnésium, lorsqu'il se dissout dans les grains cristallins de magnésium. En outre, l'Al est un élément important du point de vue de l'amélioration de la résistance à la corrosion des alliages de magnésium. Cependant, lorsque la teneur en AI augmente dans les alliages de magnésium, l'Al se dissout dans les matrices des alliages de magnésium, comme dans les cellules dendritiques et les grains a cristallins, en sursaturation pour former des phases riches en AI. Etant donné que les phases riches en AI sont thermiquement instables, elles se transforment en des composés Mg-AI, tel que Mg17Al12, pour précipiter dans la matrice de magnésium ou dans les périphéries des grains cristallins de magnésium lorsque les alliages de magnésium sont chauffés à des températures élevées. Lorsque l'on laisse ces alliages de magnésium dans un environnement où la température est élevée pendant un laps de temps prolongé, les composés intermétalliques s'agglomèrent en des grains tellement gros que la déformation au fluage des alliages de magnésium est plus importante. En d'autres termes, la résistance à la chaleur des alliages de magnésium est amoindrie. IA is an important element in improving the ambient temperature resistance of magnesium alloys when it dissolves in crystalline magnesium grains. In addition, Al is an important element in improving the corrosion resistance of magnesium alloys. However, as the AI content increases in magnesium alloys, Al dissolves in the matrices of magnesium alloys, such as in dendritic cells and crystalline grains, supersaturated to form AI-rich phases. Since the AI-rich phases are thermally unstable, they are transformed into Mg-Al compounds, such as Mg17Al12, to precipitate in the magnesium matrix or in the peripheries of crystalline magnesium grains when the magnesium alloys are heated to high temperatures. When these magnesium alloys are left in an environment where the temperature is high for a prolonged period of time, the intermetallic compounds agglomerate into grains so large that the creep deformation of the magnesium alloys is greater. In other words, the heat resistance of magnesium alloys is lowered.

Le Ca produit un effet d'inhibition du décrément de résistance à la chaleur accompagné par l'incrément de la teneur en AI. On suppose que ceci résulte du fait que le Ca réagit avec les composés et les matrices de Mg-AI pour faire diminuer le Mg17Al12, ce qui provoque une réduction des caractéristiques de fluage, et simultanément la formation de composés Ca-AI et de composés MgCa, qui sont stables dans une région où la température est élevée. Ces composés intermétalliques se cristallisent ou précipitent principalement à la périphérie des grains d'une manière en réseau, et on suppose par conséquent qu'ils exercent une action de cale consistant à empêcher le mouvement de dislocation des alliages de magnésium. Ca produces an inhibition effect of the heat resistance decrement accompanied by the increment of the AI content. This is believed to be a result of the fact that Ca reacts with Mg-Al compounds and matrices to decrease Mg17Al12, resulting in a reduction in creep characteristics, and simultaneously the formation of Ca-Al compounds and MgCa compounds. , which are stable in a region where the temperature is high. These intermetallic compounds crystallize or precipitate mainly at the periphery of the grains in a lattice manner, and it is therefore assumed that they exert a wedge action of preventing the dislocation movement of the magnesium alloys.

Pour les raisons décrites ci-dessus, on suppose que le présent alliage de magnésium présente une si bonne résistance thermique qu'il subit moins la déformation de fluage même dans un environnement à température élevée lorsqu'il comprend de l'Al et du Ca en une quantité adaptée, respectivement. For the reasons described above, it is assumed that the present magnesium alloy exhibits such good thermal resistance that it experiences less creep deformation even in a high temperature environment when it comprises Al and Ca. a suitable amount, respectively.

Ensuite, les raisons pour lesquelles le présent alliage de magnésium est satisfaisant en terme d'aptitude au moulage seront décrites ci-après. Il faut remarquer que "l'aptitude au moulage" à laquelle il est fait référence dans la présente description indique si des fissures apparaissent ou non durant le moulage. Les fissures dans le moulage peuvent être classifiées comme ce que l'on dénomme des fissures à chaud et des fissures de retrait. Les fissures à chaud sont des fissures qui surviennent lorsque des parties de la phase liquide subissent une retrait volumétrique à l'état de coexistence solide-liquide. En conséquence, des structures dendritiques ou des structures de type arbre apparaissent aux surfaces de fracture. D'autre part, les fissures par retrait surviennent à l'état exempt de phase liquide, lors de la rupture par les tensions résiduelles de moulage. En conséquence, les surfaces de fracture sont des surfaces de fracture fragile exemptes de structure dendritique. Sauf précision contraire, on fait simplement référence aux deux types de fissures comme à des fissures de moulage dans la présente description, sans distinction. Cependant, il est possible de dire audacieusement que l'on prendra principalement en considération, ci-après, les fissures à chaud. Cette interprétation peut provenir du fait suivant. Etant donné que les fissures à chaud sont grandement affectées par les caractéristiques des alliages de magnésium en soi, il est difficile de résoudre les fissures à chaud en révisant les conceptions de moulage et les processus de production. En revanche, il est souvent possible de résoudre les fissures de retrait en imaginant ou en élaborant des configurations de moules ou des procédés de moulage. En effet, le présent alliage de magnésium produit des avantages non seulement en empêchant les fissures à chaud mais aussi en empêchant suffisamment dans la pratique les fissures de retrait. Ci-après, le présent alliage de magnésium va être décrit en s'intéressant particulièrement à la manière dont il empêche les fissures de moulage. Next, the reasons why the present magnesium alloy is satisfactory in terms of moldability will be described hereinafter. It should be noted that the "moldability" to which reference is made in this specification indicates whether or not cracks appear during molding. Cracks in the molding can be classified as hot cracks and shrinkage cracks. Hot cracks are cracks that occur when parts of the liquid phase undergo volumetric shrinkage in the solid-liquid coexistence state. As a result, dendritic structures or tree-like structures appear at the fracture surfaces. On the other hand, shrinkage cracks occur in the liquid-phase-free state upon breakage by residual mold stresses. As a result, the fracture surfaces are brittle fracture surfaces devoid of dendritic structure. Unless otherwise specified, reference is made to both types of cracks as to mold cracks in the present description, without distinction. However, it is possible to say boldly that we will mainly consider, below, the hot cracks. This interpretation may come from the following fact. Since hot cracks are greatly affected by the characteristics of magnesium alloys per se, it is difficult to solve hot cracks by revising casting designs and production processes. On the other hand, shrinkage cracks can often be solved by designing or developing mold configurations or molding processes. Indeed, the present magnesium alloy produces advantages not only in preventing hot cracks but also in sufficiently preventing shrinkage cracks in practice. Hereinafter, the present magnesium alloy will be described with particular reference to how it prevents mold cracks.

Les présents inventeurs ont d'abord pensé à faire diminuer l'écart des températures de solidification des alliages de magnésium pour empêcher les fissures de moulage. L'écart des températures de solidification est la différence de température entre la température de liquidus à laquelle les métaux fondus commencent à se solidifier et la température de solidus à laquelle les métaux The present inventors first thought to reduce the difference in solidification temperatures of magnesium alloys to prevent mold cracks. The difference in solidification temperatures is the difference in temperature between the liquidus temperature at which the molten metals begin to solidify and the solidus temperature at which metals

fondus se solidifient totalement. Lorsque l'écart des températures de solidification est faible, il est possible d'obtenir des avantages dans l'inhibition des fissures de moulage parce que la tension par retrait décroît lorsque le métal fondu des alliages de magnésium se solidifie. De manière à faire diminuer l'écart des températures de solidification, il est nécessaire de faire augmenter la température de solidus des alliages de magnésium et de faire diminuer la température de liquidus. melted solidify completely. When the difference in solidification temperatures is low, it is possible to obtain advantages in inhibiting molding cracks because the shrinkage tension decreases as the molten metal of the magnesium alloys solidifies. In order to reduce the difference in solidification temperatures, it is necessary to increase the solidus temperature of the magnesium alloys and to reduce the liquidus temperature.

Conformément aux enquêtes et aux études réalisées par les présents inventeurs, la température de solidus du présent alliage de magnésium (par exemple, un alliage ternaire de Mg-Ca-AI) est fortement influencée par le Ca. De manière spécifique, lorsque l'alliage contient moins de Ca, la température de solidus augmente brusquement jusqu'à atteindre environ 515 C. Lorsque de l'Al est ajouté à ceci, la température de solidus augmente en fonction de l'addition d'AI, bien que l'incrément soit modéré. Par exemple, lorsque la teneur en Ca et la teneur en AI sont sensiblement équivalentes, comme un alliage de Mg - Ca à 3 % en masse - AI à 3 % en masse, précisément lorsque le rapport en masse de AI/Ca est pratiquement 1, on a compris que l'influence du Ca est prédominante de sorte que la température de solidus est une température (par exemple, environ 515 C) qui est déterminée par le diagramme de phase binaire Mg - Ca. En outre, lorsque la proportion en masse de l'Al par rapport au Ca, le rapport AI/Ca en masse, est de 3 ou plus, l'influence de l'Al s'ajoute modérément de sorte que la température de solidus augmente jusqu'à atteindre environ 530 C. On suppose que le Ca influence fortement la température de solidus parce que la température de solidus est sensiblement constante, à environ 515 C, dans le diagramme de phase binaire Mg - Ca lorsque la teneur en Ca chute dans la plage revendiquée conformément à la présente invention. According to the investigations and studies carried out by the present inventors, the solidus temperature of the present magnesium alloy (for example, a ternary alloy of Mg-Ca-Al) is strongly influenced by Ca. Specifically, when the alloy contains less Ca, the solidus temperature increases sharply to about 515 C. When Al is added to this, the solidus temperature increases depending on the addition of AI, although the increment is moderate. For example, when the Ca content and the Al content are substantially equivalent, such as an Mg-Ca alloy at 3 wt% - Al at 3 wt%, specifically when the mass ratio of Al / Ca is substantially 1 it has been understood that the influence of Ca is predominant so that the solidus temperature is a temperature (eg, about 515 C) which is determined by the Mg-Ca binary phase diagram. mass of Al relative to Ca, the ratio AI / Ca en masse, is 3 or more, the influence of Al adds moderately so that the solidus temperature increases to reach about 530 C It is believed that Ca strongly influences solidus temperature because the solidus temperature is substantially constant, at about 515 C, in the Mg-Ca binary phase diagram when the Ca content falls within the range claimed in accordance with the present invention. invention.

Par ailleurs, en ce qui concerne la température de liquidus, le Ca agit quelque peu plus fortement que ne le fait l'Al pour faire diminuer la température de liquidus, le Ca et l'Al travaillent en coopération pour influencer la température de liquidus comme un tout. Par exemple, un alliage de Mg - AI à 3 % en masse - Ca à 3 % en masse a présenté une température de liquide de 620 C ; un alliage de Mg - AI à 6 % en masse - Ca à 3 % en masse a présenté une température de Moreover, with regard to the liquidus temperature, the Ca acts somewhat more strongly than does the Al to lower the liquidus temperature, the Ca and Al work in cooperation to influence the liquidus temperature as a whole. For example, a 3% by weight mass-Ca 3% Mg-Al alloy exhibited a liquid temperature of 620 C; an alloy of Mg-Al at 6% by mass - Ca at 3% by mass had a temperature of

liquide de 603 C ; et un alliage de Mg - AI à 3 % en masse - Ca à 9 % en masse a présenté une température de liquide de 581 C. liquid of 603 C; and an alloy of Mg-Al at 3 wt.% - Ca at 9 wt% exhibited a liquid temperature of 581 C.

A partir de ces faits, de manière à réduire l'écart des températures de solidification, il est important que le Ca soit contenu en une quantité de 1 % en masse ou plus de manière à faire augmenter la température de solidus à 515 C ou plus ; et de contrôler la somme des quantités de Ca et d'AI à une quantité prédéterminée ou plus de manière à faire diminuer correctement la température de liquidus. Etant donné qu'il est naturel que plus les teneur en Ca et en AI augmentent, plus la température de solidus augmente mais moins la température de liquidus diminue, il est préférable que seul l'écart des températures de solidification puisse être réduit simplement. Cependant, lorsque les teneurs en Ca et AI augmentent trop, ceci n'est pas préférable sur le plan économique parce que le coût des alliages de magnésium a augmenté. En outre, il n'est pas préférable que la teneur en AI augmente trop par rapport à la teneur en Ca, parce que ceci résulte en une diminution de la résistance à la chaleur des alliages de magnésium tel que ceci est décrit ci-dessus. En outre, lorsque la teneur en Ca augmente trop, surviennent des craintes concernant la diminution de l'aptitude à l'écoulement, la fusion avec les moules et la réduction de l'allongement. From these facts, in order to reduce the difference in solidification temperatures, it is important that the Ca be contained in an amount of 1% by mass or more so as to increase the solidus temperature to 515 C or more ; and controlling the sum of the amounts of Ca and AI to a predetermined amount or more so as to decrease the liquidus temperature correctly. Since it is natural that the higher the Ca and AI content, the higher the solidus temperature but the lower the liquidus temperature, it is preferable that only the difference in solidification temperatures can be reduced simply. However, when the levels of Ca and Al increase too much, this is not economically preferable because the cost of magnesium alloys has increased. Furthermore, it is not preferable for the AI content to increase too much with respect to the Ca content because this results in a decrease in the heat resistance of the magnesium alloys as described above. In addition, when the Ca content increases too much, fears arise about the decrease in flowability, melting with the molds and the reduction in elongation.

Etant donné à la fois la résistance à la chaleur et l'aptitude au moulage, les teneurs en Ca et AI, les éléments nécessaires, sont contrôlées dans le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur de sorte que la teneur en Ca se trouve dans une plage comprise entre 1 et 15 % en masse, c'est-à-dire Ca : 1 à 15 % en masse ; et la somme de Ca et de AI se trouve dans une plage comprise entre 4 et 25 % en masse, c'est-à-d ire 4 % en masse <Ca + AI #25 % en masse. La composition peut être interprétée comme Ca : 1 à 15 % en masse et AI : 3 à 10 % en masse. La limite inférieure de la teneur en Ca peut de préférence être 2 % en masse, voire 3 % en masse ; et la limite supérieure peut de préférence être 10 % en masse, voire 9 % en masse. En outre, la limite inférieure de la somme des teneurs en Ca et en AI peut de préférence être 5 % en masse, voire 6 % en masse, de manière davantage préférée encore 9 % en masse ; et la limite supérieure peut être de préférence de 20 % en masse, voire Given both the heat resistance and the moldability, the Ca and Al contents, the necessary elements, are controlled in the present heat-resistant magnesium alloy so that the Ca content is within a range between 1 and 15% by weight, that is to say Ca: 1 to 15% by weight; and the sum of Ca and Al is in a range of 4 to 25% by weight, i.e., 4% by weight <Ca + Al # 25% by weight. The composition can be interpreted as Ca: 1 to 15% by weight and AI: 3 to 10% by weight. The lower limit of the Ca content may preferably be 2% by weight or even 3% by mass; and the upper limit may preferably be 10% by weight, or even 9% by weight. In addition, the lower limit of the sum of Ca and Al contents may preferably be 5% by weight, or even 6% by weight, more preferably 9% by weight; and the upper limit may preferably be 20% by mass or

18 % en masse, de manière davantage préférée encore de 12 % en masse. En outre, si l'on s'intéresse spécifiquement à la teneur en AI, la limite inférieure peut être de préférence de 4 % en masse, voire 5 % en masse ; et la limite supérieure peut être de préférence de 10 % en masse, voire 9 % en masse. 18% by weight, more preferably 12% by weight. In addition, if one is specifically interested in the content of AI, the lower limit may preferably be 4% by weight, or even 5% by mass; and the upper limit may preferably be 10% by weight or even 9% by weight.

Lorsque la teneur en AI est supérieure à la teneur en Ca, il n'est pas possible d'empêcher suffisamment le Mg17Al12 de précipiter de sorte que la résistance au fluage des alliages de magnésium est réduite comme décrit ci-dessus. En conséquence, on préfère que le rapport en masse de la teneur en Ca par rapport à la teneur en AI, le Ca/AI en masse, soit de 1 ou plus, voire 2 ou plus, et de façon davantage préférée encore de 3 ou plus. When the AI content is greater than the Ca content, it is not possible to sufficiently prevent the Mg17Al12 from precipitating so that the creep resistance of the magnesium alloys is reduced as described above. Accordingly, it is preferred that the mass ratio of Ca content to Al content, Ca / Al en masse, be 1 or more, or even 2 or more, and more preferably 3 or more. more.

Etant donné que le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur a la composition décrite ci-dessus, il présente un écart des températures de solidification de 110 C ou moins, de manière préférée de 100 C ou moins, de manière davantage préférée de 90 C ou moins, de manière davantage préférée encore de 80 C ou moins, de manière davantage préférée encore de 75 C ou moins. Lorsque l'écart des températures de solidification réduit ainsi, ceci signifie que la vitesse de refroidissement augmente et que la durée de solidification réduit dans tous les procédés de moulage, contrairement au cas où la vitesse de refroidissement réduit simplement dans un procédé de moulage spécifique. De manière spécifique, la durée de solidification réduit même dans le moulage par gravité dont la vitesse de refroidissement est relativement lente, et réduit encore plus dans le moulage mécanique dont la vitesse de refroidissement est très rapide. Etant donné que la durée de solidification réduit ainsi, on suppose qu'il n'y a plus de tension par retrait lors de la solidification du métal fondu de sorte que les fissures de moulage sont empêchées. Since the present heat-resistant magnesium alloy has the composition described above, it has a solidification temperature difference of 110 C or less, more preferably 100 C or less, more preferably 90 C or less, still more preferably 80 C or less, more preferably 75 C or less. As the deviation of the solidification temperatures thus reduces, this means that the cooling rate increases and the solidification time is reduced in all the molding processes, in contrast to the case where the cooling rate simply reduces in a specific molding process. Specifically, the solidification time reduces even in gravity casting whose cooling rate is relatively slow, and further reduces in the mechanical molding whose cooling rate is very fast. Since the solidification time thus reduces, it is assumed that there is no shrinkage tension upon solidification of the molten metal so that mold cracks are prevented.

En outre, lorsque les présents inventeurs ont observé la structure des produits moulés composés du présent alliage de magnésium résistant à la chaleur, ils ont vérifié que la structure était remarquablement plus fine. On suppose que la réduction de la durée de solidification décrite ci-dessus est une des causes de ce phénomène mais la composition du présent alliage de magnésium résistant à la chaleur affecte aussi la structure plus fine. Cette supposition s'explique par le In addition, when the present inventors observed the structure of the molded products made of the present heat-resistant magnesium alloy, they verified that the structure was remarkably finer. It is believed that the reduction of the solidification time described above is one of the causes of this phenomenon, but the composition of the present heat resistant magnesium alloy also affects the finer structure. This assumption is explained by the

fait que la structure n'était pas si fine lorsque des R.E. étaient contenus, même si l'écart des températures de solidification était réduit à 80 C approximativement. that the structure was not so fine when EAs were contained, even though the difference in solidification temperatures was reduced to approximately 80 ° C.

Par conséquent, on suppose que le fait de rendre la rugosité structurelle plus fine est efficace pour empêcher les fissures de moulage. Etant donné que la rugosité structurelle peut être indexée avec le diamètre de grain cristallin moyen, on suppose qu'elle est plus efficace pour empêcher les fissures de moulage lorsque le diamètre de grain cristallin diminue plus jusqu'à n'être que de 18 m ou moins, de manière davantage préférée 16 pm ou moins, de manière davantage préférée encore 14 m ou moins, de manière davantage encore 12 m ou moins, de manière davantage préférée encore 10 m ou moins. Therefore, it is believed that making the structural roughness thinner is effective in preventing mold cracks. Since the structural roughness can be indexed with the average crystal grain diameter, it is assumed that it is more effective in preventing mold cracks when the crystal grain diameter decreases further to as little as 18 m. less, more preferably 16 μm or less, more preferably 14 μm or less, more preferably 12 μm or less, more preferably 10 μm or less.

Le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur peut en outre comprendre du manganèse (Mn). Le Mn est un élément qui se dissout dans les grains cristallins de Mg pour soumettre les alliages de magnésium à un renforcement de solution solide. En outre, le Mn réagit avec l'Al aussi pour empêcher le Mg17Al12, une des causes de la diminution de la résistance au fluage, de précipiter et de former simultanément des composés intermétalliques thermiquement stables. En raison des actions, le Mn est un élément qui peut améliorer non seulement la résistance à température ambiante des alliages de magnésium mais aussi la résistance à des températures élevées. De plus, le Mn n'affecte pas de manière négative l'aptitude au moulage des alliages de magnésium. En outre, le Mn produit l'avantage d'éliminer le fer (Fe), une des impuretés qui provoque la corrosion, par sédimentation. Lorsque le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur comprend trop peu de Mn, les avantages se réalisent moins. Lorsque le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur comprend du Mn en une quantité supérieure à 1 % en masse, non seulement il ne faut pas s'attendre à une amélioration des avantages, mais aussi ceci n'est pas économique. Par conséquent, il est adapté que le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur contienne du Mn en une quantité comprise entre 0,1 et 1 % en masse, voire entre 0,2 et 0,7 % en masse. The present heat resistant magnesium alloy may further comprise manganese (Mn). Mn is an element that dissolves in crystalline grains of Mg to subject magnesium alloys to solid solution reinforcement. In addition, Mn reacts with Al also to prevent Mg17Al12, one of the causes of decreased creep resistance, to precipitate and simultaneously form thermally stable intermetallic compounds. Because of the actions, Mn is an element that can improve not only the ambient temperature resistance of magnesium alloys but also the resistance to high temperatures. In addition, Mn does not adversely affect the moldability of magnesium alloys. In addition, Mn has the advantage of removing iron (Fe), one of the impurities that causes corrosion, by sedimentation. When the present heat-resistant magnesium alloy has too little Mn, the benefits are less realized. When the present heat-resistant magnesium alloy comprises Mn in an amount of greater than 1% by weight, not only is it not to be expected to improve the benefits, but also this is not economical. Therefore, it is suitable that the present heat resistant magnesium alloy contain Mn in an amount of from 0.1 to 1% by weight, or even 0.2 to 0.7% by weight.

La présente invention ne se limite pas au présent alliage de magnésium de moulage et résistant à la chaleur décrit ci-dessus, mais concerne également un The present invention is not limited to the present molding and heat resistant magnesium alloy described above, but also relates to a

produit moulé comprenant celui-ci. Le produit moulé est fait avec le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur en tant qu'une matière première. molded product comprising the same. The molded product is made with the present heat resistant magnesium alloy as a raw material.

Par exemple, un produit moulé en alliage de magnésium résistant à la chaleur selon la présente invention est produit par un procédé comprenant les étapes consistant à : - verser un alliage fondu dans un moule, l'alliage fondu comprenant : - du Ca en une quantité comprise entre 1 et 15 % ; - de l'Al en une quantité telle que la somme de la quantité de AI et de la quantité de Ca est comprise entre 4 et 25 % ; - le reste étant du Mg et les impuretés inévitables (complément à 100 %) ; - et solidifier l'alliage fondu en le refroidissant après l'étape de versement. For example, a heat resistant magnesium alloy molded product according to the present invention is produced by a process comprising the steps of: pouring a molten alloy into a mold, the molten alloy comprising: - Ca in a quantity between 1 and 15%; - Al in an amount such that the sum of the amount of AI and the amount of Ca is between 4 and 25%; the rest being Mg and unavoidable impurities (100% complement); and solidifying the molten alloy by cooling it after the pouring step.

Le présent produit moulé en alliage de magnésium résistant à la chaleur ne se limite pas à ceux obtenus par moulage par gravité ou par moulage sous pression ordinaires, mais peut être obtenu par moulage mécanique. Il faut remarquer que les termes "de moulage" et "aptitude au moulage" auxquels il est fait référence dans la présente description sont applicables à tout procédé de moulage. En outre, il n'importe pas qu'un moule utilisé dans le moulage soit un moule en sable ou un moule métallique. The present heat-resistant magnesium alloy molded product is not limited to those obtained by ordinary gravity or die-casting, but can be obtained by mechanical molding. It should be noted that the terms "molding" and "moldability" referred to in this specification are applicable to any molding process. In addition, it does not matter whether a mold used in the molding is a sand mold or a metal mold.

En outre, la "résistance à la chaleur" exposée dans la présente description est évaluée par les qualités mécaniques des alliages de magnésium dans une atmosphère à température élevée, par exemple, les caractéristiques de fluage ou la résistance à des températures élevées qui sont examinées par un test de détente des contraintes ou un test de rétention de la tension axiale. In addition, the "heat resistance" set forth in the present specification is evaluated by the mechanical properties of the magnesium alloys in a high temperature atmosphere, for example, the creep characteristics or the resistance to elevated temperatures which are examined by a stress relaxation test or an axial tension retention test.

Dans la présente description, lorsque la plage de composition des éléments respectifs est spécifiée sous une forme de "de x à y % en masse", ceci est destiné à inclure la limite inférieure "x" et la limite supérieure "y" sauf précision contraire. In the present description, when the composition range of the respective elements is specified in the form of "from x to y mass%", this is intended to include the lower limit "x" and the upper limit "y" unless otherwise specified. .

L'application du présent alliage de magnésium résistant à la chaleur s'étend à différents domaines, tels que les automobiles et les appareils électroménagers, en commençant dans les domaines spatial, militaire et aéronautique. En effet, il est plus adapté d'utiliser le présent alliage de magnésium résistant à la chaleur pour des produits utilisés dans des environnements où la température est élevée tels que les moteurs, les transmissions, les compresseurs de climatisation qui sont placés dans les compartiments de moteurs automobiles, ou les produits connexes, en utilisant activement la résistance à la chaleur. The application of the present heat-resistant magnesium alloy extends to various fields, such as automobiles and home appliances, beginning in the space, military and aeronautical fields. Indeed, it is more suitable to use the present heat resistant magnesium alloy for products used in high temperature environments such as engines, transmissions, air conditioning compressors which are placed in compartments of automotive engines, or related products, actively using heat resistance.

Une appréciation plus complète de la présente invention et d'un grand nombre de ses avantages sera plus rapidement comprise par référence à la description détaillée suivante effectuée en référence aux figures : - la figure 1 est une vue en coupe illustrant schématiquement la forme d'un moule ; - les figures 2 (a) 2 (b) des photographies de structures métalliques qui ont été obtenues en observant la section transversale d'échantillons de test avec un microscope métallographique, la figure 2 (a) une image de la structure métallique de l'échantillon de test n 5 et la figure 2(b) étant une image de la structure métallique de l'échantillon de test n 7 ; et - la figure 3 est un diagramme de dispersion illustrant l'écart des températures de solidification et la rugosité structurelle des échantillons de test et indiquant si des fissures de moulage se sont formées ou non dans les échantillons de test. A more complete appreciation of the present invention and many of its advantages will be more readily understood by reference to the following detailed description with reference to the figures: - Figure 1 is a sectional view schematically illustrating the shape of a mold; FIGS. 2 (a) 2 (b) photographs of metal structures that were obtained by observing the cross-section of test samples with a metallographic microscope, FIG. 2 (a) an image of the metal structure of the test sample No. 5 and Fig. 2 (b) being an image of the metal structure of test sample No. 7; and FIG. 3 is a scatter plot illustrating the difference in solidification temperatures and structural roughness of the test samples and whether or not mold cracks have formed in the test samples.

Ayant décrit la présente invention de manière générale, une meilleure compréhension peut être obtenue par référence aux modes de réalisation spécifiques et préférés qui sont proposés ci-dessous à des fins d'illustration uniquement, et qui ne sont pas destinés à limiter la portée des revendications annexées. Having described the present invention generally, a better understanding can be obtained by reference to the specific and preferred embodiments which are provided below for purposes of illustration only, and which are not intended to limit the scope of the claims. attached.

La présente invention va être décrite ci-après en détails par référence aux exemples spécifiques. The present invention will be described hereinafter in detail with reference to the specific examples.

On a produit une pluralité d'échantillons de test en modifiant la teneur ou les sommes des quantités d'AI, de Ca et de Mn différemment dans des alliages de magnésium. On a observé les échantillons de test résultants pour déterminer si des fissures de moulage s'étaient formées ou non, ainsi que pour examiner la rugosité structurelle. A plurality of test samples were produced by varying the amount or amounts of AI, Ca and Mn amounts differently in magnesium alloys. The resulting test samples were observed to determine whether molding cracks had formed or not, as well as to examine the structural roughness.

Afin de produire des échantillons de test, on a appliqué un flux de chlorure sur la surface interne d'un creuset. Il faut remarquer que le creuset était en fer et a été préchauffé dans une étuve électrique. On a placé un métal nu de magnésium pur, de l'Al pur et un alliage Mg - Mn dans le creuset et on les a faits fondre à l'intérieur de celui-ci. Il faut remarquer qu'on a pesé tous les matériaux d'alliage brut à une masse prédéterminée, respectivement. En outre, on a ajouté le Ca pesé à un poids prédéterminé au métal fondu résultant qu'on a maintenu à 750 C (étape de préparation du métal fondu). In order to produce test samples, a chloride stream was applied to the inner surface of a crucible. It should be noted that the crucible was made of iron and was preheated in an electric oven. Pure magnesium bare metal, pure Al and Mg-Mn alloy were placed in the crucible and melted inside the crucible. It should be noted that all the raw alloy materials were weighed at a predetermined mass, respectively. In addition, the weighted Ca was added to a predetermined weight at the resulting molten metal which was maintained at 750 ° C (molten metal preparation step).

On a agité totalement le métal fondu résultant pour faire complètement fondre les matières premières. Après ceci, on a maintenu le métal fondu à la même température, 750 C, pendant un moment. Tout en faisant fondre les matières premières, on a vaporisé un mélange gazeux de dioxyde de carbone gazeux et de SF6 gazeux sur la surface du métal fondu de manière à empêcher que le Mg ne brûle, et on a répandu le flux sur la surface du métal fondu au besoin. The resulting molten metal was thoroughly agitated to completely melt the raw materials. After this, the molten metal was kept at the same temperature, 750 ° C, for a moment. While melting the raw materials, a gaseous carbon dioxide and gaseous SF6 gas mixture was vaporized on the surface of the molten metal to prevent the Mg from burning, and the flux was spilled onto the surface of the metal. melted as needed.

On a versé une variété des alliages fondus ainsi produits dans un moule que l'on a formé comme la configuration illustrée sur la figure 1 (étape de versement), et on les a fait se solidifier à l'air (étape de solidification). Ainsi, on a produit des échantillons de test en forme de cylindre à fond (produits moulés en alliage de magnésium résistant à la chaleur) par moulage par gravité. Il faut remarquer que les échantillons de test en forme de cylindre à fond avaient une surface de fond, dont l'épaisseur était d'environ 3 mm et que l'on a munie d'une ouverture d'un diamètre de 17 mm, et avaient un diamètre externe d'environ 60 mm. Le tableau 1 ci-dessous illustre la composition chimique de chaque échantillon de test. A variety of molten alloys thus produced were poured into a mold which was formed as the configuration shown in Figure 1 (pouring step), and solidified in air (solidification step). Thus, cylinder-bottomed test samples (heat-resistant magnesium alloy moldings) were produced by gravity casting. It should be noted that the bottom cylinder-shaped test samples had a bottom surface, the thickness of which was approximately 3 mm and which was provided with an opening of 17 mm diameter, and had an outer diameter of about 60 mm. Table 1 below illustrates the chemical composition of each test sample.

On présente ci-après les observations relatives aux fissures de moulage et à la rugosité structurelle et calcul de l'écart des températures de solidification The following are the observations relating to mold cracks and structural roughness and calculation of the difference in solidification temperatures.

On a observé les échantillons de test résultants visuellement et au moyen d'un microscope métallographique pour déterminer si des fissures de moulage s'étaient produites et le type de fissures de moulage. Lorsque des structures dendritiques s'étaient formées à la surface de fracture des fissures de moulage, les fissures de moulage étaient considérées comme des fissures à chaud ; et lorsque la surface de fracture était une surface de fracture fragile, les fissures de moulage étaient considérée comme des fissures de retrait. Le tableau 1 illustre la survenue de fissures de moulage dans les échantillons de test respectifs conjointement avec les compositions chimiques. The resulting test samples were observed visually and by means of a metallographic microscope to determine whether mold cracks had occurred and the type of mold cracks. When dendritic structures had formed on the fracture surface of mold cracks, mold cracks were considered to be hot cracks; and when the fracture surface was a brittle fracture surface, mold cracks were considered shrinkage cracks. Table 1 illustrates the occurrence of mold cracks in the respective test samples along with the chemical compositions.

En outre, on a coupé les échantillons de test à la moitié, et la rugosité structurelle de la surface coupée a été observée au moyen d'un microscope métallographique avec un agrandissement de 500. Le tableau 1 illustre les résultats de l'observation conjointement avec les autres caractéristiques. Il faut remarquer que la rugosité structurelle apparaissant dans le tableau 1 est une moyenne de la rugosité structurelle et est désignée par une moyenne de diamètre des grains cristallins qui a été calculée à partir des valeurs moyennes de la taille des phases a dans le Mg. A titre de référence, les figures 2 (a) 2(b) représentent l'image photographique de la structure des échantillons de test n 5 et 7, respectivement. In addition, the test samples were cut to half, and the structural roughness of the cut surface was observed by means of a metallographic microscope with an enlargement of 500. Table 1 illustrates the results of the observation together with the other characteristics. It should be noted that the structural roughness appearing in Table 1 is an average of the structural roughness and is denoted by a crystal grain average diameter which has been calculated from the average values of the size of the α-phases in Mg. For reference, Figures 2 (a) 2 (b) show the photographic image of the structure of test samples 5 and 7, respectively.

En outre, le tableau 1 illustre les écarts des températures de solidification, qui ont été calculés à partir de la température de solidus et de la température de liquidus des échantillons de test respectifs, conjointement avec les caractéristiques décrites ci-dessus. In addition, Table 1 illustrates the differences in solidification temperatures, which were calculated from the solidus temperature and the liquidus temperature of the respective test samples, together with the characteristics described above.

La figure 3 résume l'écart des températures de solidification, la rugosité structurelle et la survenue de fissures de moulage qui ont été déterminés tel que ceci est décrit ci-dessus. Figure 3 summarizes the difference in solidification temperatures, structural roughness and the occurrence of mold cracks that have been determined as described above.

Tableau <SEP> 1
<tb> Ecart <SEP> des
<tb> Echantillon <SEP> Composition <SEP> chimique <SEP> (% <SEP> en <SEP> masse) <SEP> Rugosité <SEP> Tempéra- <SEP> Tempéra- <SEP> tempéra- <SEP>
<tb> Table <SEP> 1
<tb> Difference <SEP> of
<tb> Sample <SEP> Composition <SEP> chemical <SEP> (% <SEP> in <SEP> mass) <SEP> Roughness <SEP> Temperature <SEP> Temperature <SEP> temperature <SEP>
<Tb>

Echantillon ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Ruqosité ture de Tempéra- tures de de test ###############)######!#######i####### Fissures structu- ture de ture de tures de Remarques

Sample ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Test Temperature Reactivity ###############) #### ##! ####### i ####### Structural Structures Cracks in Remarks

<tb> de <SEP> test <SEP> de <SEP> structu- <SEP> liquidus <SEP> solidus <SEP> solidifi- <SEP> Remarques
<tb> Ca <SEP> Al <SEP> Mn <SEP> Zn <SEP> Sr <SEP> R.E. <SEP> Ca/Al <SEP> moulage <SEP> relle <SEP> ( <SEP> C) <SEP> ( <SEP> C) <SEP> cation
<tb> ( m) <SEP> ( <SEP> C) <SEP>
<tb> 1 <SEP> 3 <SEP> 6 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> Aucune <SEP> 14,8 <SEP> 604 <SEP> 530 <SEP> 74
<tb> 2 <SEP> 3 <SEP> 9 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,3 <SEP> Aucune <SEP> 15,5 <SEP> 598 <SEP> 530 <SEP> 68
<tb> 3 <SEP> 13,5 <SEP> 4,5- <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 3,0 <SEP> Aucune <SEP> 7 <SEP> 545 <SEP> 515 <SEP> 30
<tb> 4 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 0,2 <SEP> - <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP> Aucune <SEP> 11,8 <SEP> 620 <SEP> 515 <SEP> 105
<tb> Photo
<tb> 5 <SEP> 9 <SEP> 3 <SEP> 0,5- <SEP> - <SEP> - <SEP> 3,0 <SEP> Aucune <SEP> 11,4 <SEP> 580 <SEP> 515 <SEP> 65 <SEP> structurelle <SEP> : <SEP>
<tb> ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ <SEP> fig. <SEP> 2(a)
<tb> 6 <SEP> 9 <SEP> 3 <SEP> 0,7 <SEP> 3,0 <SEP> Aucune <SEP> 11,8 <SEP> 585 <SEP> 515 <SEP> 65
<tb> Photo
<tb> 7 <SEP> 13,5 <SEP> 4,5 <SEP> 0,2 <SEP> 3,0 <SEP> Aucune <SEP> 7,2 <SEP> 545 <SEP> 515 <SEP> 30 <SEP> structurelle <SEP> : <SEP>
<tb> @ <SEP> fig. <SEP> 2(b)
<tb> <tb> of <SEP> test <SEP> of <SEP> structure- <SEP> liquidus <SEP> solidus <SEP> solidifi- <SEP> Remarks
<tb> Ca <SEP> Al <SEP> Mn <SEP> Zn <SEP> Sr <SE> RE <SEP> Ca / Al <SEP> molding <SEP> real <SEP>(<SEP> C) <SEP>(<SEP> C) <SEP> cation
<tb> (m) <SEP>(<SEP> C) <SEP>
<tb> 1 <SEP> 3 <SEP> 6 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0.5 <SEP> None <SEP> 14.8 <SEP> 604 <SE> 530 <SEP> 74
<tb> 2 <SEP> 3 <SEP> 9 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0.3 <SEP> None <SEP> 15.5 <SE> 598 <SEP > 530 <SEP> 68
<tb> 3 <SEP> 13.5 <SEP> 4.5- <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 3.0 <SEP> None <SEP> 7 <SEP> 545 <SEP> 515 <SEP> 30
<tb> 4 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 0.2 <SEP> - <SEP> - <SEP> 1.0 <SEP> None <SEP> 11.8 <SEP> 620 <SEP> 515 <SEP> 105
<tb> Photo
<tb> 5 <SEP> 9 <SEP> 3 <SEP> 0.5- <SEP> - <SEP> - <SEP> 3.0 <SEP> None <SEP> 11.4 <SEP> 580 <SEP> 515 <SEP> 65 <SEP> structural <SEP>: <SEP>
<tb> ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~ <SEP> fig. <SEP> 2 (a)
<tb> 6 <SEP> 9 <SEP> 3 <SEP> 0.7 <SEP> 3.0 <SEP> None <SEP> 11.8 <SEP> 585 <SEP> 515 <SEP> 65
<tb> Photo
<tb> 7 <SEP> 13.5 <SEP> 4.5 <SEP> 0.2 <SEP> 3.0 <SEP> None <SEP> 7.2 <SEP> 545 <SEP> 515 <SEP> 30 <SEP> Structural <SEP>: <SEP>
<tb> @ <SEP> fig. <SEP> 2 (b)
<Tb>

<tb> Tableau <SEP> 1
<tb> ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ <SEP> (suite)
<tb> Ecart <SEP> des
<tb> Echantillon <SEP> Composition <SEP> chimique <SEP> (% <SEP> en <SEP> masse) <SEP> Fissures <SEP> Rugosité <SEP> Tempéra- <SEP> Tempéra- <SEP> tempéra-
<tb> <tb> Table <SEP> 1
<tb> ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ <SEP> (continued)
<tb> Difference <SEP> of
<tb> Sample <SEP> Composition <SEP> chemical <SEP> (% <SEP> in <SEP> mass) <SEP> Cracks <SEP> Roughness <SEP> Temperature <SEP> Temperature <SEP> temperature
<Tb>

de test Fissures de tructu- ture de ture de tures de Remarques de test ########################################## Fissures structu- ture de ture de tures de Remarques n moulage relle liquidus solidus solidifi- Remarques

TEST STRUCTURE CRACKS Test Notes ###################################### ####### Structural fractures of structural tures of Remarks n real molding liquidus solidus solidifi- Remarks

<tb> Ca <SEP> Al <SEP> Mn <SEP> Zn <SEP> Sr <SEP> R.E. <SEP> Ca/Al <SEP> mou <SEP> age <SEP> relle <SEP> ( m) <SEP> ( <SEP> .c) <SEP> ( C) <SEP> cation
<tb> <tb> Ca <SEP> Al <SEP> Mn <SEP> Zn <SEP> Sr <SE> RE <SEP> Ca / Al <SEP><SEP><SEP><SEP> (SEP) <SEP >(<SEP> .c) <SEP> (C) <SEP> cation
<Tb>

#########-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ( C) Fissures C1 1,0 Fissures 29,3 642 515 127 ~~~~~~~~~~ 1,0 chaud 29,3 642 515

######### - ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~ (C) Cracks C1 1.0 Cracks 29.3 642 515 127 ~~~~~~~~~~ 1.0 hot 29.3 642 515

<tb> C2 <SEP> 4 <SEP> @ <SEP> Fissures <SEP> 629 <SEP> 515 <SEP> 114
<tb> ~~~~~~~~~~ <SEP> à <SEP> chaud <SEP> 629 <SEP> 515
<tb> <tb> C2 <SEP> 4 <SEP> @ <SEP> Cracks <SEP> 629 <SEP> 515 <SEP> 114
<tb> ~~~~~~~~~~ <SEP> to <SEP> hot <SEP> 629 <SEP> 515
<Tb>

- - Fissures C3 0,3 - 1,0 Fissures 15 626 515 111

- - Cracks C3 0.3 - 1.0 Cracks 15 626 515 111

<tb> C4 <SEP> 3 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 3,0 <SEP> Fissures <SEP> 23,5 <SEP> 628 <SEP> 515 <SEP> 105
<tb> <tb> C4 <SEP> 3 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 3.0 <SEP> Cracks <SEP> 23.5 <SEP> 628 <SEP> 515 <SEP> 105
<Tb>

C5 3 - 3 z0 Fissures 2017 626 515 III - Fissures S3C4 C6 6 - 3 0,2 Fissures 20 60 530 74 Fissures

C5 3 - 3 z0 Cracks 2017 626 515 III - Cracks S3C4 C6 6 - 3 0.2 Cracks 20 60 530 74 Cracks

<tb> C7 <SEP> 1 <SEP> 9 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 0,1 <SEP> de <SEP> retrait <SEP> 32,6 <SEP> 598 <SEP> 515 <SEP> 83
<tb> Demande
<tb> de <SEP> brevet
<tb> C8 <SEP> 0,5- <SEP> 0,2 <SEP> Fissures <SEP> 30,1 <SEP> 60 <SEP> 53 <SEP> 74 <SEP> japonais <SEP> non
<tb> 0,5 <SEP> 0,2 <SEP> de <SEP> retrait <SEP> 30,1 <SEP> examinée
<tb> (KOKAI)
<tb> ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ <SEP> 2002-129 <SEP> 172
<tb> <tb> C7 <SEP> 1 <SEP> 9 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 0.1 <SEP> from <SEP> withdrawal <SEP> 32.6 <SEP > 598 <SEP> 515 <SEP> 83
<tb> Request
<tb> of <SEP> patent
<tb> C8 <SEP> 0.5- <SEP> 0.2 <SEP> Cracks <SEP> 30.1 <SEP> 60 <SEP> 53 <SEP> 74 <SEP> Japanese <SEP> No
<tb> 0.5 <SEP> 0.2 <SEP> of <SEP> withdrawal <SEP> 30.1 <SEP> examined
<tb> (KOKAI)
<tb> ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~ <SEP> 2002-129 <SEP> 172
<Tb>

2 nt Fissures Brevet C9 2 5 0,3 - - 2 0,4 Fissures 25,2 617 530 87 japonais

2 nt Cracks Patent C9 2 5 0.3 - - 2 0.4 Cracks 25.2 617 530 87 Japanese

<tb> ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ <SEP> chaud <SEP> n <SEP> 3 <SEP> 229 <SEP> 954
<tb> C10 <SEP> - <SEP> 9 <SEP> - <SEP> 1 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Aucune <SEP> 21,4 <SEP> 598 <SEP> 428 <SEP> 170 <SEP> AZ91
<tb> <tb> ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ <SEP> hot <SEP> n <SEP> 3 <SEP> 229 <SEP> 954
<tb> C10 <SEP> - <SEP> 9 <SEP> - <SEP> 1 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> None <SEP> 21.4 <SEP> 598 <SEP> 428 <SEP> 170 <SEP> AZ91
<Tb>

L'évaluation qui suit est appréciée à partir du tableau 1 et de la figure 3. The following assessment is assessed from Table 1 and Figure 3.

(1) Les compositions des échantillons de test 1 à 7 se trouvent dans les plages revendiquées selon la présente invention. En résultat, tous les échantillons de test n 1 à 7 ont présenté un écart des températures de solidification de 105 ou moins, et ont été faits plus fins de manière qu'ils présentent une rugosité structurelle de 16 m ou moins. De plus, les échantillons de test n 1 à 7 ont peu souffert de la survenue de fissures de retrait, pour ne pas mentionner les fissures à chaud. (1) The compositions of test samples 1-7 are within the ranges claimed in accordance with the present invention. As a result, all test samples # 1 to 7 exhibited a solidification temperature difference of 105 or less, and were made thinner so that they had a structural roughness of 16 m or less. In addition, test samples 1-7 were little affected by the occurrence of shrinkage cracks, not to mention hot cracks.

En outre, lorsque la teneur en Ca était plus élevée par rapport à la teneur en AI, plus précisément lorsque le rapport Ca/AI en masse était plus important, les échantillons n 1 à 7 présentaient un écart des températures de solidification plus petit et présentaient simultanément une rugosité structurelle plus fine. Furthermore, when the Ca content was higher relative to the AI content, more precisely when the Ca / Al ratio was higher, the samples 1 to 7 showed a smaller difference in solidification temperatures and showed simultaneously a finer structural roughness.

(2) Les compositions des échantillons de test C1 à C10 se trouvaient hors des plages revendiquées selon la présente invention. Mis à part l'échantillon de test n C10, tous les échantillons de test C1 à C9 ont souffert de la survenue de fissures de moulage. Il faut remarquer que l'on suppose que l'échantillon n C10 n'a pas souffert de la survenue de fissure de moulage en raison du fait suivant. Etant donné que l'échantillon de test n C10 était fait d'un alliage de Mg-AI dont la résistance à la chaleur, notamment la résistance au fluage, était intrinsèquement faible, il pouvait être facilement déformé par les contraintes durant le moulage. (2) The compositions of C1 to C10 test samples were outside the claimed ranges of the present invention. Apart from the C10 test sample, all C1 to C9 test samples suffered from the occurrence of mold cracks. It should be noted that it is assumed that sample n C10 did not suffer from the occurrence of molding crack due to the following fact. Since the C10 test sample was made of an Mg-Al alloy whose heat resistance, especially creep resistance, was intrinsically low, it could easily be deformed by the stresses during molding.

Les échantillons de test n C4 à C9 comprenaient des "R.E.". En conséquence, sans tenir compte de l'écart des températures de solidification, tous les échantillons de test C4 à C9 présentaient une rugosité structurelle grossière. Parmi les échantillons de test C4 à C9, les échantillons de test dont la teneur absolue en Ca était inférieure et ceux dont la teneur en AI était supérieure par rapport à la teneur en Ca, comme par exemple les échantillons n C6 à C8, ont présenté une rugosité structurelle grossière, même s'ils présentaient un écart des températures de solidification faible. En outre, les échantillons de test n C6 à C8 ont souffert de la survenue de fissures de moulage. Il faut remarquer que Test samples # C4 to C9 included "R.E.". As a result, regardless of the difference in solidification temperatures, all C4 to C9 test samples exhibited a coarse structural roughness. Among the C4 to C9 test samples, the test samples with lower absolute Ca content and those with an AI content higher than the Ca content, such as samples C6 to C8, showed a rough structural roughness, even if they had a small difference in solidification temperatures. In addition, the C6 to C8 test specimens suffered from the occurrence of mold cracks. It should be noted that

toutes les fissures de moulage étaient des fissures de retrait dans les échantillons de test n C6 à C8. all mold cracks were shrinkage cracks in test samples C6 to C8.

Ayant maintenant totalement décrit la présente invention, il sera évident à l'homme du métier que beaucoup de changements et de modifications peuvent être apportés à celle-ci sans s'éloigner de l'esprit ni de la portée de la présente invention telle qu'elle est exposée y compris dans les revendications.Having now fully described the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and modifications can be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention such as it is exposed even in the claims.

Claims

A heat resistant molding magnesium alloy, satisfactory in terms of moldability and heat resistance, and comprising: - calcium (Ca) in an amount of between 1 and 15% by weight; aluminum (AI) in an amount such that the sum of the amount of Al and the amount of Ca is between 4 and 25% by weight; and the remainder being magnesium (Mg) and unavoidable impurities (100% complement by weight).

The heat resistant magnesium alloy of claim 1, further comprising from 0.1 to 1% by weight of manganese (Mn).

The heat resistant magnesium alloy according to claim 1 or 2, wherein the mass ratio of the amount of Ca to the amount of Al, Ca / Al by weight is 1 or more.

The heat resistant magnesium alloy according to one of claims 1 to 3, wherein the difference of the solidification temperatures, namely the temperature difference between the liquidus temperature at which a molten metal begins to solidify and the solidus temperature at which the molten metal is fully solidified is 110 C or less.

5. Magnesium alloy according to one of claims 1 to 4, characterized in that it is free of a rare earth element.

The heat resistant magnesium alloy according to one of claims 1 to 5, wherein the average crystal grain size indexing the structural roughness is 18 m or less.

A process for obtaining a heat-resistant and heat-resistant aluminum alloy molded product, said method comprising the steps of:

pouring into an mold an alloy according to one of the preceding claims, in the molten state; solidifying the molten alloy by cooling it after the pouring step.

8. A molded product of magnesium alloy heat resistant, characterized in that it is obtained by the process according to claim 7.

9. Product according to claim 8, characterized in that it is free of a rare earth element.

The product of claim 8 or 9, wherein the average crystal grain diameter indexing structural roughness is 18 m or less.