[發明專利]鎂合金材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201280009108.6
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN103370433A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 大石幸廣;森信之;井上龍一;河部望
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;B21B3/00;B22D11/00;B22D11/06;B22D21/04;C22F1/06;C22C23/00;C22C23/04;C22C23/06;C22F1/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王海川;穆德駿

技術領域

本發明涉及一種鎂合金材料和制造所述鎂合金材料的方法，所述鎂合金材料適用于各種構件如輸送機械如汽車、鐵路車輛和飛機的部件，自行車的部件，電氣和電子裝置的殼體以及其他結構構件，并且還適用于所述構件的構成材料。特別地，本發明涉及具有良好塑性加工性如壓制加工性的厚鎂合金材料。

背景技術

作為各種構件諸如移動電氣和電子裝置如移動電話和筆記本電腦的殼體、汽車部件如輪蓋和換擋撥片、鐵路車輛部件以及自行車的部件如車架的構成材料，已經對具有高比強度和比剛性的輕質鎂合金進行了研究。由鎂合金構成的構件主要由通過壓模鑄造法或觸變成型法制造的鑄造材料(美國試驗與材料協會(ASTM)標準的AZ91合金)形成。近年來，已經使用通過對由可鍛鎂合金如ASTM標準的AZ31合金構成的板進行壓制加工而得到的壓制加工材料。專利文獻1公開了，通過雙輥鑄造法制造由諸如AZ91合金的鎂合金構成的連續鑄造材料，并對通過對連續鑄造材料進行軋制而得到的軋制板進行壓制加工。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2006/003899號

發明內容

技術問題

著眼于鎂合金的輕質，作為用于塑性加工材料如壓制加工材料的原材料，已經對厚度為1mm以下的相對薄的板進行了研究。然而，隨著鎂合金用途范圍的擴大，已經要求不僅開發上述薄板，而且開發著眼于比強度和比剛性的厚板，具體地，具有1.5mm以上厚度的厚板。具有良好塑性加工性的這種厚鎂合金板、制造所述厚鎂合金板的方法以及使用所述厚鎂合金板制造的塑性加工材料如壓制加工材料尚未得到充分研究。

通過使用壓模鑄造法或觸變成型法得到了厚鎂合金板。然而，在鑄造材料如壓模鑄造材料中，易于形成內部缺陷如空穴，且另外組成和結構易于變得不均勻。例如，添加元素成分局部高度濃縮且晶粒隨機取向。此外，在鑄造材料如壓模鑄造材料中，易于在晶粒邊界中形成析出物。由于例如所述缺陷和晶粒邊界中的析出物成為破壞的起點，所以鑄造材料如壓模鑄造材料的塑性加工性如壓制加工性差。此外，鑄造材料如壓模鑄造材料由于上述內部缺陷等而與塑性加工材料如壓制加工材料相比具有更差的機械性能如強度和硬度。

因此，本發明的目的在于提供一種具有良好塑性加工性的厚鎂合金材料和進行了塑性加工的厚鎂合金材料。本發明的另一個目的在于提供一種制造具有良好塑性加工性的厚鎂合金材料的方法。

解決問題的手段

與壓模鑄造材料和觸變成型材料相比，即使其組成相同，進行了塑性加工(一次加工)如軋制的鎂合金材料在機械性能如強度、硬度和韌性，耐腐蝕性和塑性加工性方面仍更優異。這是因為，在這種鎂合金材料中，鑄造期間缺陷的形成減少且使得晶體更微細。通過對進行了一次加工的鎂合金材料實施塑性加工(二次加工)如壓制加工而得到的鎂合金材料在機械性能和耐腐蝕性方面也優異。特別地，當將通過連續鑄造法如雙輥鑄造法制造的連續鑄造材料用作一次加工材料的原材料時，連續鑄造材料具有良好的塑性加工性，因為與壓模鑄造材料相比，偏析或粗大的結晶析出物的產生減少。因此，本發明的發明人已經通過在各種條件下對連續鑄造材料進行軋制而制造了具有1.5mm以上厚度的厚鎂合金板并測量了塑性加工性。本文中，由鎂合金構成的軋制材料(軋制板)通常具有其中鎂合金晶體的基面以與軋制方向(被軋制的原材料進行的方向)平行的方式取向的織構。如果織構的取向密度程度高，則存在損害塑性加工如壓制加工期間的加工性的缺點。本發明的發明人已經發現了如下兩點：(1)當軋制板的表面側部分中織構的取向密度程度高于軋制板的內部部分中的織構的取向密度程度時，成形性(塑性加工性)大大劣化；和(2)如果通過對厚的原材料實施已知的軋制法而得到厚軋制材料，則與內部部分中的織構相比，開發了表面側部分中的織構，由此未實現與具有1.5mm以下厚度的薄板基本相當的成形性。此外，本發明的發明人已經發現，在特定條件下制造的鎂合金板，盡管厚，但具有良好的塑性加工性如壓制加工性。本發明是以上述發現為基礎的。

本發明的鎂合金材料由鎂合金構成且具有板狀部，

其中所述板狀部具有1.5mm以上的厚度，且

所述板狀部滿足如下取向，

[取向]

當將從所述板狀部的表面起在厚度方向上具有所述板狀部厚度的1/4的區域定義為表面區域并將剩余區域定義為內部區域，