[發明專利]鎂合金

無效

• 申請號: 201280015541.0
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN103635598A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 平井勤二;東健司;瀧川順庸;上杉德照
• 申請（專利權）人: 株式會社新技術研究所;公立大學法人大阪府立大學
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22F1/06;C22F1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;苗堃

技術領域

本發明涉及鎂合金，尤其是可加工成擠出、鍛造等的伸展材料的高強度和高耐熱鎂合金。

背景技術

已知鎂在實用金屬中最輕量且比強度最高。例如，作為地球變暖對策，為了通過車輛的輕量化來實現二氧化碳排放量的減少和電動汽車1次充電可行走的距離的擴大，應用使用鎂合金而進行輕量化的部件等，鎂合金在許多用途中使用不斷在擴大。

鎂合金的部件大多時使用鑄造、壓鑄法來成型。

這是由于現有的很多鎂合金，通過擠出加工、軋制加工和鍛造加工等塑性加工，雖然能夠使結晶粒徑微細化得到較高的室溫強度，但另一方面由于以網眼狀形成的晶界析出物被破壞，高溫下的拉伸特性降低，因此將利用塑性加工得到的伸展材料用于特別是在高溫下使用的部件受到限制。

與此相對，專利文獻1中公開了通過對含有0.1～15重量%鈣，進一步根據需要含有不超過鈣的2倍的量的鋁或鋅的鎂合金進行擠出、軋制等塑性加工，從而使被粉碎的金屬間化合物均勻分散在晶粒內而提高機械強度的技術。

另外，專利文獻2中公開了通過使用Mg-Al-Ca-Sr-Mn系合金，以規定的加工溫度和壓下率進行熱軋或鍛造，從而抑制晶粒的微細化，在不顯著破壞在結晶晶界析出的網眼狀的金屬間化合物地控制晶粒的長寬比（晶粒的長軸的長度/晶粒的短軸的長度），由此提高耐熱性的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-109963號公報

專利文獻2：日本特開2007-70688號公報

發明內容

但是，專利文獻1的鎂合金有時存在耐熱性，即高溫下的強度仍然不足這樣的問題。

另一方面，對于對比文獻2的鎂合金而言，為了得到規定的晶粒的長寬比，需要將熱軋和鍛造的加工度（壓下率）抑制為較低的值，因此有時存在室溫下的強度不充分這樣的問題。

即，專利文獻1和2的鎂合金中有時存在高溫強度和室溫強度中的一個不充分的情況。

即便是高溫下使用的鎂合金，由于其環境溫度一定包括從室溫到高溫的范圍，所以鎂合金的拉伸特性在實用上需要在室溫和高溫這兩者的環境中均優異。因此，需求一種在室溫和高溫下均具有充分的強度的鎂合金。

本申請發明是以滿足上述的需求為目的進行的，因此，其目的在于提供一種在室溫和高溫下均具有充分高的強度的鎂合金。

本發明的形態1是一種鎂合金，其特征在于，含有鋁（Al）：14.0～23.0質量%、鈣（Ca）：11.0質量%以下（不包括0質量%）、鍶（Sr）：12.0質量%以下（不包括0質量%）以及鋅（Zn）：0.2～1.0質量%。

本發明的形態2是如形態1中記載的鎂合金，其特征在于，進一步含有選自硅（Si）：0.1～1.5質量%、稀土元素（RE）：0.1～1.2質量%、鋯（Zr）：0.2～0.8質量%、鈧（Sc）：0.2～3.0質量%、釔（Y）：0.2～3.0質量%、錫（Sn）：0.2～3.0質量%、鋇（Ba）：0.2～3.0質量%以及銻（Sb）：0.1～1.5質量%中的至少一種。

本發明的形態3是如形態1或2中記載的鎂合金，其特征在于，鍶（Sr）的含量相對于鈣（Ca）的含量的比率以質量比計為1:0.3～1:1.5。

本發明的形態4是如形態1～3中的任一項記載的鎂合金，其特征在于鋁（Al）的含量、鈣（Ca）的含量和鍶（Sr）的含量滿足下式（1）所示的關系。

0.8×＜Al＞≤1.35×＜Ca＞＋1.23×＜Sr＞＋8.5≤1.2×＜Al＞（1）

（其中，＜Al＞為以質量%表示的鋁（Al）的含量，＜Ca＞為以質量%表示的鈣（Ca）的含量，＜Sr＞為以質量%表示的鍶（Sr）的含量。）

本發明的形態5是如形態1～4中的任一項記載的鎂合金，其特征在于，含有Al₂Ca和Al₄Sr的析出物在結晶晶界相互空出間隔地析出。

根據本申請發明，能夠提供具有充分的室溫強度和充分的高溫強度的鎂合金。

附圖說明

圖1表示利用激光共聚焦顯微鏡觀察的金屬組織，圖1（a）表示擠出原樣材料的金屬組織，圖1（b）表示400℃×48小時均質化熱處理材料的金屬組織，圖1（c）表示420℃×48小時均質化熱處理材料的金屬組織。

圖2表示擠出原樣材料、400℃×48小時均質化熱處理材料和420℃×48小時均質化熱處理材料的在150℃下的高溫拉伸試驗結果（真應力-真應變曲線圖）。

圖3是室溫下的拉伸強度的測定結果。