2013年12月16日09:00
推出铸造耐热合金制造的螺钉
铸造耐热、急冷耐热、铸造不燃——熊本大学现在已经拥有3种类型的镁合金，在实用化方面，制造起来比较容易的铸造耐热合金走在了前面。2000年代初，河村发现通过添加钇和锌可以大幅提高镁合金的阻燃性，之后，河村与企业联手，不断开发出制造大尺寸材料需要的熔解及铸造技术，例如通过电磁搅拌实现成分均匀化、晶粒的微细化等。经过不懈努力，实用化终于有了眉目。协助开发的不二轻金属公司已于2012年建成铸造耐热合金量产验证工厂，开始供应样品。
该厂拥有800kg的熔炉，容量是熊本大学MRC的2倍，而且还拥有挤压加工机，能够铸造坯材，挤压成型直径为55mm的圆棒，以及宽100×厚5mm的板材（图3）。当然也拥有后加工和表面处理设备。
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图3：不二轻金属的量产验证设备 （a）为800kg的熔炼铸造设备。（b）为锻造设备。除此之外，还拥有机械加工、表面处理、冲压、搅拌摩擦焊等设备。月产量可达10t。 |
不二轻金属称，表面处理方面，适合耐热镁合金的化成处理技术和阳极氧化膜处理技术也在开发之中。二者都需要专用的处理液，“化学处理技术已基本完成。预计在2014年内，阳极氧化膜处理技术也将看到眉目”。月产能力为10t。在量产验证工厂全面投入运转后，该公司希望使样品的价格降低到1万日元/kg左右。
使用铸造耐热合金的产品也将在近期登场。丸卫梦制作所即将在2014年春季上市利用该合金制造的螺钉。设想的用途是在制造大型结构材料时，用于镁合金构件之间的固定，螺钉由久留米工业专业学校、不二轻金属、丸卫梦制作所合作开发。通过开发专用的滚轧成型装置，成功投入了实用（图4）。
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图4：铸造耐热合金的样品 （a）是丸卫梦制作所预定于2014年春季推出的铸造耐热合金螺钉。（b）是不二轻金属为飞机厨房的手柄和活塞的气缸盖制造的锻件。 |
不二轻金属表示，包括大型企业在内，现在共有100多家企业表达了购买意向，该公司已向约50家企业供应了铸造耐热合金样品。还接到了共同研究的邀请。
但量产验证设备的目的，只是为了优化熔炼的方式和步骤，以及熔炼和挤压的温度管理等制造条件，以便实现量产。不二轻金属称，虽然可以少量生产、供应样品，但无法稳定大量供应，“还不到能够评估成本的阶段”。
急冷材料的连续制造进入视野
铸造耐热合金虽然在实用化上领先一步，但在河村看来，未来的主流会是具有阻燃性，而且高温强度、耐腐蚀性俱佳的急冷耐热合金。如上所述，这种材料适合作为飞机和铁路等大型运输工具的结构材料。海外飞机企业已经投来了热切关注的目光。
美国联邦航空管理局（FAA）也采取了行动。解除了过去对于镁的禁令，正在制定评价阻燃性的试验方法。合格的条件之一是暴露在火炎中一定时间内不燃烧，二是扑灭火焰后，合金在一定时间内自行熄灭。按照目前的试验方案，耐热镁合金、不燃镁合金均符合要求。
与铸造合金相比，制造急冷耐热合金费时费力，问题是成本。对此，河村正计划建设能够大规模、自动完成一系列制造工序的连续处理设备，但没有透露详细情况。如果实现的话，制造成本有望压缩到与铸造耐热镁合金相同的水平。（作者：吉田胜、中山力，日经技术在线！供稿）
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