[發明專利]高成型性鎂合金板材及其制備方法

在審

• 申請號: 201780065079.8
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN109844152A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 金相泫;權五德;金載中
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22F1/06;B21B1/46;B21B3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;鄭毅

本發明涉及高成型性鎂合金板材及其制備方法。本發明的一個示例性實施方案提供一種鎂合金板材，相對于總量100重量％，所述鎂合金板材包含大于0重量％且小于等于3.0重量％的Zn、大于0重量％且小于等于1.5重量％的Ca、大于0重量％且小于等于1.0重量％的Mn、余量的Mg以及不可避免的雜質，相對于總量100重量％，所述鎂合金板材還包含小于等于0.3重量％的Al，所述鎂合金板材滿足下述式1和式2。[Zn]/[Ca]≤4.0????????????式1[Zn]+[Ca]＞[Mn]????????????式2所述[Zn]、[Ca]、[Mn]表示各成分的重量％。

技術領域

本發明涉及一種高成型性鎂合金板材及其制備方法。

背景技術

近年來，在移動通信和IT領域中，正在積極推進的營銷策略是輕量化(克，gram)。更具體地，隨著移動設備領域的功能變得多樣化，產品重量需要更輕。因此，比強度(強度與密度之比)優異的鎂板材日益受到關注。

鎂的密度為1.74g/cm³，在結構金屬(包括鋁和鋼)中最輕。此外，鎂具有優異的吸振能力和電磁波屏蔽能力，因此在移動通信和IT領域備受關注。同時，在汽車領域以歐洲為首的發達國家正在積極研究車身輕量化技術，以滿足燃油經濟性標準和改善性能。相應地，鎂作為替代金屬成為熱點。然而，鎂由于比競爭性材料如鋁和不銹鋼昂貴，僅限于應用在必須輕量化的一些部件上。

此外，鎂是六方最密堆積(Hexagonal close packing，HCP)，因此還具有常溫下難以成型的特征。為了產品的應用，必須經過熱成型工藝，因此用于熱成型的模具/加熱裝置的投資成本會增加。不僅如此，由于模具和材料之間的粘結現象、刮劃現象以及加熱所需時間，存在生產率降低的問題。因此，鎂材料不僅價格高，而且鎂合金的加工成本也比競爭材料更貴。

有鑒于此，正在開發一種用于改善常溫成型性的鎂合金，但是需要加入昂貴的鋰元素或稀土元素或者制備工藝復雜，因此生產率下降以及工藝成本增加。

發明內容

技術問題

本發明的一個示例性實施方案旨在通過控制鎂合金板材的成分Zn、Ca、Mn的組分范圍和所述成分之間的關系來提供高成型性鎂合金板材及其制備方法。

具體地，通過合金的成分及制備條件來控制Mg-Ca體系二次相，以提供成型性優異的鎂合金板材。

技術方案

根據本發明的一個示例性實施方案的鎂合金板材，其特征在于：相對于總量100重量％，所述鎂合金板材包含大于0重量％且小于等于3.0重量％的Zn、大于0重量％且小于等于1.5重量％的Ca、大于0重量％且小于等于1.0重量％的Mn、余量的Mg以及不可避免的雜質，相對于總量100重量％，所述鎂合金板材還可包含小于等于0.3重量％的Al。

所述鎂合金板材可滿足下述式1和式2。

[Zn]/[Ca]≤4.0------------式1

[Zn]+[Ca]＞[Mn]------------式2

所述[Zn]、[Ca]、[Mn]表示各成分的重量％。

以所述鎂合金板材的{0001}面計，最大織構強度可為1至4。

所述鎂合金板材的極限拱頂高度(LDH)可為7mm至10mm。

所述鎂合金板材可包含平均粒徑為1μm至20μm的晶粒。

所述鎂合金板材可包含Mg-Ca體系二次相，所述二次相的平均粒徑小于等于30μm。

另外，所述鎂合金板材每100μm²可包含1個至20個二次相。