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マグネシウム合金の先端的基盤技術とその応用展開    
Advanced Magnesium Technologies and their Applications
[コードNo.2012T844]

※ 本書籍はご試読頂けません ※

■監修/ 鎌土重晴、小原久
■体裁/ B5判 268ページ
■発行/ 2012年9月 (株)シーエムシー出版
■定価/ 71,280円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-7813-0553-0

 
★ご好評いただいた前書から7年! 産学官連携プロジェクトや実用化を目指す各メーカーの研究成果を網羅!
★電子機器筐体、輸送機器産業への応用を目指した各種技術を詳述!
★欧米からアジア諸国まで、マグネシウム合金の最新動向をチェック!

キーワード

自動車軽量化/難加工/成形加工/ダイカスト/塑性加工/連続鋳造/表面処理/展伸材/クロムフリー/リサイクル/市場動向

刊行にあたって

 シーエムシー出版では21世紀を見据え、2001年には「マグネシウム合金の応用と成形加工技術」、2005年にはその改訂版を「マグネシウム合金の応用と成形加工技術の最前線」と題して発刊した。その内容はそれまでの時代背景を反映し、合金開発・評価、各種加工プロセス、応用・需要動向について広範囲に記述されている。
 一方、ここ5年間で産学官連携プロジェクトや実用化を目指したメーカーの努力の結晶として世界最高レベルの高性能なマグネシウム合金の開発、製造プロセス技術の高度化が達成されてきた。
 本書「マグネシウム合金の先端的基盤技術とその応用展開」では、ここ5年間における研究開発成果を反映させることに重点を置いた。我が国の研究機関、材料メーカー、加工メーカー、ユーザーの第一線の研究者および技術者がそれぞれの専門分野を担当し、材料、成形プロセス、設計という基礎から応用、国内外における応用動向、需要動向に至る多面的な角度から執筆いただいた。これを機にマグネシウム合金に関する研究開発がさらに活性化し、応用範囲が一層拡大することを期待する。

「はじめに」より抜粋

著者一覧

鎌土重晴長岡技術科学大学 機械系 教授、高性能マグネシウム工学研究センター センター長
小原久(一社)日本マグネシウム協会 専務理事
河村能人熊本大学 先進マグネシウム国際研究センター センター長
榊原勝弥(株)アーレスティ栃木 鋳造2課 課長
豊島敏雄エムジープレシジョン(株) 技術部 技術課 課長
清水和紀三協立山(株) 三協マテリアル社 技術開発統括室 マグネシウム推進部 用途開発課 課長
吉田雄日本金属(株) 技術研究所
権田源太郎権田金属工業(株) 代表取締役社長
高橋泰(元)三協マテリアル(株) マグネシウム統括部 用途開発課 副主事
(現)(株)パイオラックスメディカルデバイス 商品開発部 開発グループ 係長
西野創一郎茨城大学 大学院理工学研究科 応用粒子線科学専攻 准教授
坂本満(独)産業技術総合研究所 生産計測技術研究センター 研究センター長
斎藤尚文(独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門 主任研究員
近藤勝義大阪大学 接合科学研究所 教授
宮下幸雄長岡技術科学大学 工学部 機械系 准教授
小川誠芝浦工業大学 名誉教授
山崎倫昭熊本大学 先進マグネシウム国際研究センター 准教授
小野幸子工学院大学 工学部 応用化学科 教授
松村健樹ミリオン化学(株) 製品本部 部長
部谷森康親大日本塗料(株) 技術開発部門 開発部 技術開発第2グループ グループ長
石附久継(株)アーレスティ 製造本部 技術部 技術開発課
才川清二富山大学 工学部 材料機能工学科 准教授
伊藤伊藤技術士事務所 技術士
板倉浩二日産自動車(株) 材料技術部 車両プロジェクト材料開発グループ
黒木康徳(株)IHI 技術開発本部 基盤技術研究所 材料研究部 部長
森久史(公財)鉄道総合技術研究所 材料技術研究部 主任研究員
船見国男千葉工業大学 工学部 機械サイエンス学科 教授
野田雅史千葉工業大学 工学部 機械サイエンス学科 研究員
樋口和夫(株)K-Tech 代表取締役
日野実岡山工業技術センター 技術支援部 部長
三戸部邦男東北パイオニア(株)
佐藤政敏東北パイオニア(株)
朝倉美智仁東北パイオニア(株)
富山博之東北パイオニア(株)
高橋宣章東北パイオニア(株)
虫明守行森村商事(株) 金属事業部 テクニカルマネージャ

構成および内容

第1編 合金材料

第1章レアアースフリー合金  鎌土重晴
1はじめに
2マグネシウム合金の種類、特徴と用途
2.1砂型鋳造用マグネシウム合金
2.1.1Mg-Al系合金
2.1.2Mg-Zr系合金
2.2ダイカスト用マグネシウム合金
2.2.1Mg-Al-Zn系合金(AZ91D)
2.2.2Mg-Al-Mn系合金(AM60B,AM50,AM20)
2.2.3Mg-Al-Si系合金(AS41,AS21)
2.3展伸用合金
2.3.1Mg-Al-Zn系合金(AZ31B,AZ61A,AZ80A)
2.3.2Mg-Zn-Zr系合金(ZK60A)
2.3.3Mg-Mn系合金(M1A)
3新規汎用型マグネシウム合金に関する研究動向
3.1汎用型Mg-Al-Ca-Mn系鋳造用合金
3.2汎用型Mg-Al-Ca-Mn系押出し用合金
第2章希土類金属添加合金  河村能人
1はじめに
2希土類金属
3RE添加マグネシウム合金
3.1化合物晶出型マグネシウム合金
3.2LSPO型マグネシウム合金
3.3準結晶分散型マグネシウム合金
4その他のRE添加効果
5おわりに

第2編 成形加工/塑性加工/プロセス技術

第3章ダイカスト法  榊原勝弥
1マグネシウム合金とアルミニウム合金の違い
1.1単位容積当たりの熱量
1.2鉄との親和性
1.3固液共存域
2金型
2.1マグネシウム合金用金型構造
2.2冷却・温調回路
3鋳造方案
3.1ランナー・ゲート設計
3.2オーバーフロー設計
3.3ガス抜き設計
4生産技術
4.1冷却・温調装置
4.2溶解
4.3離型剤
4.4鋳造条件
5欠陥と対策
5.1欠陥の種類及び原因
5.2原因別対策
5.2.1湯ジワ
5.2.2湯境
5.2.3割れ
5.2.4焼付き
5.2.5引け巣
5.2.6ブローホール
第4章射出成形技術  豊島敏雄
1はじめに
2射出成形機と付帯設備
3射出成形プロセス
4射出成形金型
5射出成形品の特徴
6ミストフリー潤滑法
7今後の展望
第5章塑性加工技術
1連続鋳造技術  清水和紀
1.1はじめに
1.2マグネシウム合金ビレットの連続鋳造技術
1.2.1原料溶解工程
1.2.2溶製工程
1.2.3連続鋳造工程
1.2.4ビレット加工、均質化処理、検査工程
1.3連続鋳造技術の研究開発動向
1.3.1鋳造用小径連続鋳造ビレットの開発
2圧延技術  吉田 雄
2.1はじめに
2.2圧延用マグネシウム合金
2.3マグネシウム合金圧延の特徴
2.4圧延機
2.5圧延材製造の流れ
2.5.1鋳造-厚板の製造
2.5.2温間仕上げ圧延
2.6圧延材の機械的性質
3双ロール鋳造技術  権田源太郎
3.1はじめに
3.2マグネシウム合金板の製造方法
3.3鉄・アルミニウム合金における双ロール鋳造技術
3.4マグネシウム合金における双ロール鋳造技術の開発
3.5マグネシウム合金における双ロール鋳造技術の基本的な設備構成
3.6マグネシウム合金における双ロール鋳造技術の留意点
3.7マグネシウム合金の新しい高速双ロール鋳造技術
4押出技術  高橋 泰
4.1はじめに
4.2押出用ビレット
4.3押出設備
4.4マグネシウム合金の押出用金型
4.5押出条件と内部組織
4.6押出形材の用途
5プレス加工技術  西野創一郎
5.1はじめに
5.2研究展望
5.2.1温間プレス加工技術
5.2.2材質改善と冷間プレス加工技術
5.3板材の冷間曲げ加工における集合組織の影響
5.3.1冷間曲げ試験
5.3.2最小曲げ半径を用いた曲げ加工限界の評価
5.3.3集合組織が曲げ加工限界に及ぼす影響
5.4総括
6鍛造技術  坂本 満、斎藤尚文
6.1はじめに
6.2Mg鍛造技術の現状
6.3サーボプレスを用いたMg合金鍛造技術
6.4今後の展望
6.5おわりに
7粉末冶金  近藤勝義
7.1はじめに
7.2CNT単分散Mg粉末合金の組織構造と力学特性
7.3界面電位差と初期ガルバニック腐食現象
7.4今後の展望
7.5おわりに
第6章接合技術  宮下幸雄
1はじめに
2マグネシウム合金の溶融溶接
2.1MIG溶接
2.2TIG溶接
2.3レーザ溶接
2.4レーザ・アークハイブリッド溶接
2.5溶融溶接における予熱、溶接後の熱処理および接合体の強度特性
3固相接合
4ろう接合
5機械的締結法
6接着
7異種金属接合
第7章切削技術  小川 誠
1はじめに
2マグネシウム切削の特異性
2.1切削による素材から製品への加工
2.2マグネシウム合金切削の本質
2.3切削における結晶方位依存性
2.4マグネシウム合金切削の役割
3旋削・バイト切削
3.1切りくずの飛散と連続化
3.2切りくずの燃焼とその防止
3.3逃げ面付着物の発生とその抑制
4穴あけ・ドリル切削
4.1ドリル加工の3段階
4.2深穴のドリル切削
4.3薄板のドリル切削

第3編 表面処理技術

第8章マグネシウムの腐食  山崎倫昭
1はじめに
2マグネシウムの熱力学
3マグネシウムの腐食メカニズム
3.1Negative Difference Effect
3.2マグネシウムの腐食反応
3.3マグネシウムの腐食形態
4腐食挙動に及ぼす因子
4.1不純物元素の影響
4.2合金元素の影響
4.3第二相の影響
4.4溶媒の影響
5マグネシウムの分極挙動
6腐食速度の評価方法
7おわりに
第9章陽極酸化処理  小野幸子
1マグネシウム陽極酸化処理の背景
2合金によるアノード分極挙動の違い
3アノード酸化皮膜構造に対する電圧の効果
4プラズマ電解酸化法によるアノード酸化皮膜の構造と組成
5Dow17電解液で生成した皮膜の構造
6新しい陽極酸化法の開発
第10章マグネシウム合金の化成処理  松村健樹
1はじめに
2化成処理の定義と歴史
3マグネシウム合金の表面処理の種類とその要求機能
4マグネシウム合金のクロム系化成処理
5マグネシウム合金のクロムフリー化成処理
5.1クロムフリー化成処理の種類
5.2携帯電子機器の表面処理への要求機能
5.3マグネシウム合金の化成処理プロセス
5.4マグネシウムプレス成形材の化成処理
6塗膜二次密着性向上への化成処理皮膜の適合化
7マグネシウム合金の化成処理に対する新しい要求
7.1低電気抵抗性と高裸耐食性
7.2金属外観無色透明処理
第11章マグネシウム合金用塗料と塗装  部谷森康親
1マグネシウム合金と塗装の現状
2前処理
3マグネシウム合金用塗料と塗装
3.1溶剤型塗料
3.1.1プライマー
3.1.2パテ
3.1.3中塗
3.1.4トップコ-ト
3.2粉体塗料
3.2.2粉体プライマー(下塗塗料)
3.2.21コート仕上げ用粉体塗料
3.2.3粉体塗料、粉体塗装の今後の課題
4各塗膜の要求事項
5マグネシウム合金塗装の注意点、問題点
6これからのマグネシウム合金の塗装仕様

第4編 リサイクル技術

第12章インハウスリサイクル  石附久継、才川清二
1はじめに
2比重分離を利用した溶解・保持炉(ノルスクヒドロ社2ポット炉)
3ガス吹き込みによる溶解・保持炉(ラウフ社)
4比重分離とガス吹き込みを併用した溶解・保持炉(アーレスティ)
第13章リターン材リサイクル  伊藤 
1はじめに
2マグネシウム合金
3スクラップの分類と国内での再生企業
4合金の再生工程
5マグネシウムおよび合金の溶解設備
6溶解作業
6.1酸化防止
6.2不純物の混入防止
6.3注湯
6.4溶解・精錬用フラックス(溶剤)
6.5合金成分の調整
6.6脱ガス
7品質
7.1不純物元素の管理
7.2塩化物汚染
7.3インゴットの保管
7.4マグネシウム中の介在物評価法
8酸化防止用保護ガス

第5編 輸送体への応用

第14章自動車への適用  板倉浩二
1はじめに
2マグネ合金の自動車への適用動向と課題
2.1自動車へのマグネ合金適用の歴史
2.2パワートレイン部品への適用
2.3コックピット部品への適用
2.4車体部品への適用
2.5シャシー部品への適用
2.6その他の課題
3おわりに
第15章航空機部材への応用  黒木康徳
1はじめに
2航空機材料へのニーズ
3航空機材料としてのマグネシウム
4航空機用部材を視野にいれたマグネシウム合金の開発
4.1鋳造マグネシウム合金と部材化技術
4.2粉末マグネシウム合金開発と部材化技術
5おわりに
第16章鉄道への応用  森 久史、船見国男、野田雅史
1はじめに
2車体の設計の基本的な考え方
2.1車体強度
2.2全体剛性
2.3車両構体素材の要求特性
3鉄道車両の軽量化のメリットおよびマグネシウム合金への期待
3.1軽量化のメリット
3.2マグネシウム合金への期待
4マグネシウム合金の適用の設計上の問題点と検討状況
4.1燃焼性
4.2剛性低下
4.3加工性
4.3.1素材加工
4.3.2車両製造に対する大型部材加工の必要性
4.4車体の溶接
5マグネシウム合金を車体構造に適用するための課題
6おわりに

第6編 エレクトロニクスへの応用

第17章電子機器(主にノートパソコン)への応用  樋口和夫
1はじめに
2ノートPCハウジングに求められる特性と解決例
2.1内部機構の保護、構造体としての強度
2.2軽量かつコンパクト
2.3放熱、熱分散
2.4電磁シールド
2.5アンテナと電磁シールド
2.6マグネシウム合金筐体の製造工程
2.7マグネシウム合金筐体の表面処理
2.8マグネシウム合金筐体の塗装
3マグネシウム合金を使ったノートPCのリサイクル
第18章電子機器(主に携帯機器)への応用  日野 実
1はじめに
2携帯機器へのマグネシウム適用の経緯
3製造方法および問題点
4携帯機器筐体への新技術
4.1表面仕上げ加工
4.2導電性陽極酸化処理
4.3陽極酸化皮膜のレーザ除去加工
5おわりに
第19章スピーカ振動板及びヘッドホン筐体への応用  三戸部邦男、佐藤政敏、朝倉美智仁、富山博之、高橋宣章
1はじめに
2スピーカ振動板への応用
2.1高音域再生用振動板素材の理想追求
2.2マグネシウム超薄肉素材の開発
2.3圧延材のミクロ組織と正極点図
2.4マグネシウム振動板の特徴
3ヘッドホン筐体への応用
3.1成形方法と材料の選定
3.2具体的実施例
4おわりに

第7編 市場動向

第20章国内市場動向  小原 久
1はじめに
2マグネシウムの需要動向
2.1マグネシウムの需要推移
2.2マグネシウムの供給
2.2.1マグネシウム供素材給メーカー
2.2.2マグネシウム展伸材メーカー
2.2.3マグネシウム鍛造・射出成形メーカー、各種加工メーカー
3主要な市場分野の動向
3.1自動車部品マグネ化の現状
3.2携帯機器マグネ化の現状
3.3構造部品マグネ化の現状
4さいごに
第21章アジア市場動向  小原 久
1はじめに
2中国の動向
3韓国の動向
4その他のアジア各国の動向
5さいごに
第22章欧米市場動向  虫明守行
1欧米でのマグネシウム精錬
2欧州でのマグネシウム価格動向
3米国の需要動向
4米国での開発動向
5欧州の開発動向



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