BRPI0512696B1

BRPI0512696B1 - Método para produzir produto de liga de magnésio

Info

Publication number: BRPI0512696B1
Application number: BRPI0512696-7A
Authority: BR
Inventors: Masatada Numano; Yoshihiro Nakai; Toshiya Ikeda; Taichiro Nishikawa
Original assignee: Sumitomo Electric Industries
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2015-09-01
Also published as: CA2572480C; CN101961779A; KR20100116237A; BRPI0512696A; US20080311423A1; EP2359961A2; KR101085253B1; AU2010233031B2; CA2723075C; CN101961779B; KR20100057706A; EP1777022A4; US7841380B2; JPWO2006003899A1; CN101982259A; WO2006003899A1; AU2005258541B2; JP5327723B2; EP2359961B1; US9943904B2

Description

"MÉTODO PARA PRODUZIR PRODUTO DE LIGA DE MAGNÉSIO" CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a um método de produção para um material de liga de magnésio, capaz de produzir de forma estável, um material de liga de magnésio como um material fundido de liga de magnésio ou um material laminado de liga de magnésio excelente em características mecânicas e qualidade de superfície, e um material de liga de magnésio como um material fundido de liga de magnésio ou um material laminado de liga de magnésio obtido por esse método de produção. Refere-se também a um artigo de liga de magnésio moldado obtido com o material laminado tendo as excelentes características acima, e a um método de produção para o mesmo.

TÉCNICA RELACIONADA

Magnésio, tendo uma gravidade especifica (densidade g/cm3 a 20°C) de 1,74, é um metal mais leve entre os materiais de metal utilizado para finalidade estrutural, e pode ter a resistência melhorada pela formação em liga com vários elementos. Além disso, ligas de magnésio, tendo pontos de fusão relativamente baixos e exigindo energia limitada em reciclagem, são desejáveis a partir do ponto de vista de reciclagem, e são esperadas como substituto para materiais resinosos. Portanto, o uso de ligas de magnésio está aumentando recentemente em equipamentos móveis pequenos como um telefone móvel ou um instrumento móvel, e peças de automóveis, que exigem peso reduzido.

Entretanto, como o magnésio e ligas do mesmo têm uma estrutura hep deficiente em propriedade de trabalho de plástico, os produtos de liga de magnésio atualmente comercializados são produzidos principalmente por um método de fundição utilizando uma moldagem por injeção, como um método de fundição de matriz ou um método de tixomoldagem.

Entretanto, a fundição pela moldagem por injeção envolve as seguintes desvantagens: 1. deficiente em caracteristicas mecânicas como resistência à tração, duetilidade e tenacidade; 2. rendimento deficiente de material devido a uma grande quantidade de partes desnecessárias para o artigo moldado, como um canal para guiar o metal derretido para dentro do molde; 3. o artigo moldado pode envolver uma bolha de ar no interior do mesmo, por exemplo por um envolvimento de bolha na operação de fundição, e pode portanto ser submetido a um tratamento a calor após a fundição; 4. devido a defeitos de fundição como linha de fluxo, porosidade e rebarbas, é necessária uma operação de correção ou remoção; 5. como um agente de liberação revestido no molde se adere no artigo moldado, é necessária uma operação de remoção; e 6. é associado a um custo de fabricação elevado, devido a uma instalação de fabricação cara, presença de partes desnecessárias e uma operação de remoção necessária para o mesmo.

Por outro lado, um material forjado, preparado por um trabalho de plástico como laminação ou forjadura em um material obtido pela fundição, é superior em características mecânicas em relação a um material fundido. Entretanto, como as ligas de magnésio são deficientes na propriedade de trabalho de plástico como descrito acima, é investigada a execução do trabalho de plástico em um estado quente. Por exemplo, as referências de patente 1 e 2 revelam que um material laminado pode ser obtido pela execução de uma fundição contínua pelo fornecimento de um molde móvel, equipado com um par de rolos, com um metal fundido e aplicação de uma laminação quente no material fundido obtido.

Referência de patente 1: W002/083341 panfleto Referência de patente 2: patente japonesa no. 3503898 REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

Juntamente com a recente expansão do campo de aplicação para os produtos de liga de magnésio, o nível de qualidade exigido está se tornando mais rigoroso, particularmente para um peso' mais leve, uma resistência à corrosão aperfeiçoada e uma aparência externa aperfeiçoada.

Por exemplo, para obter um peso mais leve, pretende-se utilizar uma complicação no formato como utilizar um formato com nervura ou alterar uma espessura localmente, ou aumentar a resistência do próprio produto. Além disso para obter uma resistência à corrosão aperfeiçoada, pretende-se otimizar um elemento a ser adicionado e otimizar um tratamento superficial para o produto moldado. Também nos produtos de liga de magnésio preparados por um método de fundição anterior, embora uma pintura comum seja empregada como o tratamento superficial, para fins de aperfeiçoar a impressão do material, é desejável utilizar a denominada pintura clara, servindo como uma película de proteção. Entretanto, essas exigências são difíceis de cumprir com as tecnologias anteriores mencionadas acima.

Portanto, um objetivo principal da presente invenção é fornecer um método de produção para um material de liga de magnésio, capaz de produzir de forma estável, um material de liga de magnésio excelente em características mecânicas e qualidade de superfície, e um material de liga de magnésio, em particular um material fundido de liga de magnésio e um material laminado de liga de magnésio, obtido por esse método de produção. Outro objetivo da presente invenção é fornecer uma partícula de liga de magnésio formada preparada com o material laminado, e um método de produção para a mesma.

MEIOS PARA RESOLVER OS PROBLEMAS

De acordo com a presente invenção, os objetivos acima mencionados podem ser realizados especificando, em uma operação de fundição contínua, um material que constitui uma parte com a qual uma liga de magnésio fundida entra em contato.

Mais especificamente, um método de produção para a liga de magnésio da invenção inclui: Uma etapa de fusão de fundir uma liga de magnésio em um forno de fusão para obter um metal fundido, Uma etapa de transferência de transferir o metal fundido do forno de fusão para um reservatório de metal fundido; e Uma etapa de fundição de fornecer um molde móvel com o metal fundido a partir do reservatório de metal fundido, através de um gito e solidificar o metal fundido para produzir continuamente um material fundido de uma espessura de 0,1 a 10 mm, em que no processo da etapa de fusão até a etapa de fundição, uma parte contatada pelo metal fundido é formada por um material com baixo teor de oxigênio tendo um teor de oxigênio de 20% massa ou menos.

Em um aparelho de fundição continua anterior utilizado para alumínio, uma liga de alumínio, cobre ou uma liga de cobre, um cadinho de uma superfície de fusão, um reservatório de metal fundido (tandish) para armazenar o metal fundido do cadinho, um gito para introduzir o metal fundido no molde móvel e similar são formados com cerâmica excelente em resistência a calor e isolamento de calor, como sílica (óxido de silício (S1O2) , teor de oxigênio: 47% de massa), alumina (óxido de alumínio (AI2O3), teor de oxigênio: 53% de massa), ou óxido de cálcio (CaO, teor de oxigênio: 29% de massa). Por outro lado, no aparelho de fundição contínua utilizado para alumínio e similar, o molde móvel é formado por exemplo com aço inoxidável tendo uma excelente resistência. Portanto, uma fundição contínua de uma liga de magnésio tem utilizado um aparelho, similar em constituição ao aparelho de fundição contínua utilizado para a fundição contínua de alumínio e similar. Entretanto, como resultado de uma investigação empreendida pelos presentes inventores, verifica-se que, na fundição continua de uma liga de magnésio, um elemento constituído de um óxido como mencionado acima, quando utilizado em uma parte contatada pela liga de magnésio, resulta na formação de óxido de magnésio, que deteriora a qualidade de uma superfície ou origina rachaduras quando o material fundido obtido é submetido a um trabalho secundário como laminação.

Magnésio, constituindo o componente principal de ligas de magnésio, é um metal muito ativo, e seu óxido ou óxido de magnésio (MgO) tem uma energia de formação livre padrão: -220 kcal/mol, que é menor do que aquela de óxidos como alumina, empregado como um material prático. Portanto, no caso de se empregar um material com elevado teor de oxigênio constituído principalmente de oxigênio, como alumina ou sílica, em partes entrando em contato com o metal fundido, como o cadinho, o reservatório de metal fundido ou o gito, magnésio presente como o componente principal do metal fundido reduz esse material com elevado teor de oxigênio, desse modo gerando óxido de magnésio. O óxido de magnésio, não sendo redissolvido, pode ser misturado no material fundido ao longo do fluxo do metal fundido, desse modo levando a desvantagens como causar uma solidificação irregular que deteriora a qualidade de superfície do material fundido, ou constituindo uma substância estranha que induz uma rachadura em um trabalho secundário do material fundido como uma laminação desse modo deteriorando a qualidade do mesmo, ou que em um caso pior inibe o próprio trabalho secundário. Além disso um material destituído de oxigênio pode ser escamado e dissolvido na liga de magnésio fundido, desse modo diminuindo localmente a temperatura do mesmo e causando uma solidificação irregular, desse modo deteriorando a qualidade de superfície do material fundido. Com base nessa descoberta, a presente invenção especifica, em uma fabricação contínua de um material fundido no formato de rede, o emprego de um material com um baixo teor de oxigênio como o material constituinte em uma parte contatada pelo metal fundido. A presente invenção será esclarecida adicionalmente a seguir. A presente invenção utiliza um aparelho de fundição contínua que executa uma fundição contínua, para obter um material de liga de magnésio substancialmente infinitamente longo (material fundido). 0 aparelho de fundição contínua inclui, por exemplo, um forno de fusão para fundir uma liga de magnésio a fim de obter um metal fundido, um reservatório de metal fundido (tandish) para armazenar temporariamente o metal fundido do forno de fusão, uma calha de transferência fornecida entre o forno de fusão e o reservatório de metal fundido, um gito para fornecer um molde móvel com o metal fundido a partir do reservatório, e um molde móvel para fundir o metal fundido fornecido. Além disso, uma barragem de metal fundido (barragem lateral) pode ser fornecida nas proximidades do gito, para evitar vazamento do metal fundido entre o gito e o molde móvel. 0 forno de fusão pode ser fornecido, por exemplo, com um cadinho para armazenar o metal fundido e meio de aquecimento fornecido em torno do cadinho para fundir a liga de magnésio. Em uma periferia externa de uma parte de fornecimento, incluindo a calha de transferência e o gito, meio de aquecimento é fornecido preferivelmente para manter a temperatura do metal fundido. 0 molde móvel pode ser, por exemplo, (1) um constituído de um par de rolos, como representado por um método de rolo duplo, (2) um constituído de um par de correias, como representado por um método de correia dupla, ou (3) um formado por uma combinação de vários rolos (rodas) e uma correia, como representado por um método de correia e roda. Em tal molde móvel utilizando rolos e/ou correias, é fácil manter-se uma temperatura de molde constante, e à medida que uma superfície entrando em contato com o metal fundido emerge continuamente, é fácil de se manter no material fundido um estado de superfície lisa e constante. Em particular, o molde móvel tem preferivelmente uma estrutura na qual um par de rolos, girando em direções mutuamente diferentes, são fornecidos em uma relação oposta, a saber uma estrutura representada por (1) acima, devido a uma precisão elevada de preparação de molde e devido a uma superfície de molde (superfície que entra em contato com o metal fundido) poder ser facilmente mantida em uma posição constante. Também nessa estrutura, à medida que uma superfície que contata o metal fundido emerge continuamente ao longo da rotação do rolo, é possível, em um período antes de uma superfície utilizada para fundição entrar novamente em contato com o metal fundido, executar operações de aplicar um agente de liberação e remover um depósito e simplificar equipamento para executar essas operações de aplicação e remoção. 0 aparelho de fundição contínua acima permite fornecer um material fundido teoricamente infinitamente longo, pelo que uma produção em massa é tornada possível. Na invenção, para reduzir acoplamento da liga de magnésio com oxigênio na execução dessa fundição contínua, todas as partes que entram em contato com o metal fundido são formadas com um material com baixo teor de oxigênio, tendo um teor de oxigênio de 20% massa ou menos. Todas as partes que entram em contato com o metal fundido incluem, por exemplo no aparelho de fundição contínua acima, pelo menos partes superficiais de elementos constituintes como um interior do forno de fundição (particularmente cadinho), a parte de fornecimento incluindo a calha de transferência, o reservatório de metal fundido e o gito, o molde móvel e a barragem de metal fundido. Naturalmente, esses elementos constituintes podem ser totalmente formados por um material com baixo teor de oxigênio tendo um teor de oxigênio de 20% massa ou menos. Na invenção, pela formação de partes, entrando em contato com o metal fundido nas etapas de fusão até fundição, com o material com baixo teor de oxigênio descrito acima, é possível reduzir uma formação de óxido de magnésio ou uma descamação do material destituído de oxigênio, o que leva a uma deterioração nas propriedades de superfície e uma deterioração na propriedade de trabalho em um trabalho secundário como laminação no material fundido. O material com baixo teor de oxigênio tem preferivelmente um teor de oxigênio tão baixo quanto possível, e a invenção especifica 20% de massa como um limite superior para realizar os objetivos pretendidos acima. Mais preferivelmente o teor de oxigênio é 1% de massa ou menos.

Em particular, um material substancialmente isento de oxigênio é preferível. Os exemplos específicos incluem pelo menos um selecionado de material à base de carbono, molibdênio (Mo), carbeto de silício (SiC), nitreto de boro (BN), cobre (Cu), uma liga de cobre, ferro, aço e aço inoxidável. Os exemplos da liga de cobre incluem latão formado por uma adição de zinco (Zn) . Os exemplos do aço incluem aço inoxidável excelente em uma resistência à corrosão e força. Os exemplos do material à base de carbono incluem carbono (grafite). 0 molde móvel é preferivelmente formado com um material tendo excelente condutividade térmica, além de um baixo teor de oxigênio. Em tal caso, à medida que calor transmitido do metal fundido para o molde móvel pode ser suficientemente rapidamente absorvido no molde, é possível dissipar eficazmente o calor do metal fundido (ou parte solidificada), desse modo produzindo um material fundido de qualidade uniforme na direção longitudinal em modo estável com produtividade satisfatória. Como a condutividade térmica e condutividade elétrica são genericamente correlacionadas linearmente, a condutividade térmica pode ser substituída pela condutividade elétrica. Portanto um material que atende a uma relação a seguir em condutividade elétrica é proposto para um material para formar o molde móvel: (Condição para condutividade elétrica) 100 > y > x - 10 onde y representa uma condutividade elétrica do molde móvel, e x representa uma condutividade elétrica do material de liga de magnésio.

Os exemplos de material que atende essa relação sobre condutividade elétrica incluem cobre, ligas de cobre e aço.

Além disso, pela formação de uma camada de cobertura tendo uma excelente condutividade térmica em uma superfície (superfície que contata o metal fundido) do molde móvel, efeitos similares podem ser obtidos como no caso de formar o próprio molde móvel pelo material tendo excelente condutividade térmica. Mais especificamente, propõe-se formar uma camada de cobertura que atende à seguinte relação sobre condutividade elétrica: (Condição para condutividade elétrica) 100 > y' > x - 10 em que y' representa uma condutividade elétrica de um material constituindo a camada de cobertura, e x representa uma condutividade elétrica do material de liga de magnésio.

Os exemplos de material que atendem essa relação sobre condutividade elétrica incluem cobre, ligas de cobre e aço. Essa camada de cobertura pode ser formada, por exemplo, pelo revestimento de pó do material acima mencionado, transferência de uma película do material acima mencionado, ou montagem de um elemento no formato de anel do material acima mencionado. No caso de formar a camada de cobertura pelo revestimento ou por transferência, tem apropriadamente uma espessura de 0,1 μιη a 1,0 mm. Uma espessura menor do que 0,1 μιη tem dificuldade em fornecer um efeito de dissipação de calor para o metal fundido da parte solidificada, enquanto uma espessura que excede 1,0 mm resulta em uma resistência diminuída da própria camada de cobertura ou em uma adesão diminuída ao molde móvel, pelo que é difícil de se obter um revestimento uniforme. No caso de montagem de um elemento no formato de anel, o mesmo tem preferivelmente uma espessura de aproximadamente 10 a 20 mm, em consideração da resistência.

Além disso para formar a camada de cobertura, um material de metal, contendo uma composição de liga da liga de magnésio constituindo o material fundido por 50% massa ou mais, também pode ser empregado. Por exemplo, pode ser empregado um material tendo uma composição similar à liga de magnésio constituindo o material fundido, ou magnésio constituindo o componente principal da liga de magnésio. Uma camada de cobertura de metal, utilizando um material de uma composição similar ou próximo àquela da liga de magnésio constituindo o material fundido, atende a condição sobre condutividade elétrica como ' na camada de cobertura acima mencionada tendo uma excelente condutividade térmica, e pode obter portanto uma dissipação de calor eficaz no metal fundido e na parte solidificada. Além disso, pode melhorar uma propriedade de umedecimento do metal fundido para o molde móvel, desse modo fornecendo um efeito de suprimir um defeito de superfície no material fundido.

Na operação de fundição, o molde móvel tem preferivelmente uma temperatura superficial igual ou mais baixa do que 50% de um ponto de fusão do material constituindo o molde móvel. Essa faixa de temperatura permite a prevenção de que o molde móvel se torne mole e perca a resistência, desse modo permitindo a obtenção de um elemento longo de um formato estável. Também nessa faixa de temperatura, o material fundido obtido tem uma temperatura de superfície suficientemente baixa, desse modo reduzindo gripamento e similar e fornecendo um material fundido de qualidade superficial satisfatória. Embora a temperatura superficial do molde móvel seja preferivelmente tão baixa quanto possível, a temperatura ambiente é selecionada como um limite inferior, uma vez que uma temperatura excessivamente baixa causa depósito de umidade na superfície por um fenômeno de formação de orvalho.

Como explicado acima, pela formação de partes, entrando em contato com o metal fundido nas etapas de fusão até fundição, com o material com baixo teor de oxigênio, é possível suprimir a ligação de liga de magnésio com oxigênio nessas etapas. Para reduzir ainda mais essa ligação de liga de magnésio com oxigênio, pelo menos um do interior do forno de fusão, interior do reservatório de metal fundido e interior da calha de transferência entre o forno de fusão e o reservatório é preferivelmente mantido em uma atmosfera com baixo teor de oxigênio. A liga de magnésio, quando ligada a oxigênio sob uma condição de temperatura elevada como em um estado de metal fundido, pode reagir vigorosamente com oxigênio e pode causar combustão. Portanto, no forno de fusão (particularmente cadinho) e reservatório de metal fundido, que armazena o metal fundido, e também na calha de transferência, a concentração de oxigênio é feita preferivelmente mais baixa e é preferivelmente feita pelo menos menor do que a concentração de oxigênio no ar. É vantajoso manter-se tanto o interior do forno de fusão como o interior do reservatório de metal fundido em uma atmosfera com baixo teor de oxigênio. Em particular, a atmosfera contém preferivelmente oxigênio com menos do que 5% de vol., e o gás restante (diferente de oxigênio) contém pelo menos um entre nitrogênio, argônio e dióxido de carbono em 95% vol. ou mais. Oxigênio está presente preferivelmente em uma quantidade tão pequena quanto possível. Pode ser portanto uma mistura gasosa com três gases de nitrogênio, argônio e dióxido de carbono, ou com quaisquer dois entre nitrogênio, argônio e dióxido de carbono, ou com qualquer um entre nitrogênio, argônio e dióxido de carbono. Também essa atmosfera pode incluir ainda um gás resistente à chama comum como SFê ou hidrofluorocarbono, desse modo aumentando o efeito de resistência à chama. 0 gás de resistência à chama está contido preferivelmente èm uma faixa de 0,1 a 1,0 % vol.

Para facilitar a atmosfera acima mencionada e evitar deterioração do ambiente de trabalho por uma exalação de metal gerada da liga de magnésio fundida, o forno de fusão (particularmente cadinho) e o reservatório de metal fundido podem ser dotados de um cano de introdução (entrada) para introduzir o gás atmosférico e um cano de descarga (saída) para descarregar esse gás. Essa estrutura permite controlar facilmente uma atmosfera, por exemplo, utilizando um gás de purgação que contém argônio ou dióxido de carbono em 50% vol. ou mais, ou um gás de purgação que contém argônio e dióxido de carbono em 50% vol. ou mais no total.

No caso de fornecer o molde móvel com o metal fundido, o metal fundido pode causar uma combustão por uma reação da liga de magnésio com oxigênio no ar, especificamente nas proximidades do gito. Além disso a liga de magnésio, simultaneamente com a fundição no molde, pode ser parcialmente oxidada para mostrar uma coloração preta na superfície do material fundido. É portanto desejável, como o forno de fusão e o reservatório de metal fundido, fechar as proximidades do gito e do molde móvel e encher um gás com baixo teor de oxigênio (que pode conter um gás de resistência plana) no mesmo. No caso sem uma blindagem de gás, o gito pode ser construído como uma estrutura encerrada igual ao formato em seção transversal do molde móvel, pelo que o metal fundido não contata o ar externo nas proximidades do gito, desse modo sendo impedido de combustão ou oxidação e permitindo a provisão de um material fundido de estado superficial satisfatório. É preferível agitar o metal fundido em uma posição onde o fluxo do metal fundido tende a ser estagnado, por exemplo pelo menos em um do forno de fusão (particularmente cadinho), a calha de transferência para transferir o metal fundido do forno de fusão para o reservatório de metal fundido e o reservatório de metal fundido. Os presentes inventores descobrem que, quando uma liga de magnésio fundido contendo um elemento adicional a ser explicado posteriormente é deixado em repouso, tal componente de elemento adicional pode sedimentar, visto que magnésio tem uma gravidade especifica menor em comparação com aluminio ou similar.

Verifica-se também que a agitação é eficaz na prevenção de segregação no material fundido e na obtenção de uma dispersão uniforme fina de substância de cristalização. Em antecipação a essa prevenção de sedimentação e segregação, propõe-se agitar o metal fundido em um lugar onde o metal fundido permanece em repouso como no forno de fusão ou reservatório de metal fundido. Os exemplos do método de agitação incluem um método de agitar diretamente o metal fundido por exemplo, pela provisão de uma aleta no forno de fusão ou pela introdução de bolhas de gás, e um método de agitar indiretamente o metal fundido pela aplicação de uma vibração, uma onda ultra-sônica ou uma força eletromagnética a partir do exterior. 0 metal fundido, quando fornecido do gito para o molde móvel (tal pressão sendo doravante denominada uma pressão de fornecimento), tem preferivelmente uma pressão igual ou maior do que 101,8' kPa e menor do que 118,3 kPa (igual a ou maior do que 1,006 atm e menor do que 1,168 atm).

Com uma pressão de fornecimento de 101,8 kPa ou maior, o metal fundido é eficazmente prensado no molde, desse modo obtendo um controle de formato fácil de um menisco formado entre o molde e o gito (superfície do metal fundido formada em uma região de uma extremidade distai do gito para uma posição onde o metal fundido contata primeiramente o molde móvel) e fornece um efeito de impedir a formação de marcas de ruga. Particularmente no caso de formar o molde móvel com um par de rolos, uma distância da região que forma menisco (distância da extremidade distai do gito até a posição onde o metal fundido contata primeiramente o molde móvel) substancialmente se torna menor do que 10% de uma distância (doravante denominada descentragem) entre um plano contendo os eixos geométricos giratórios dos rolos e a extremidade distai do gito, de modo que o metal fundido contate os roletes, constituindo o molde, em uma faixa mais ampla. Uma vez que o metal fundido é principalmente resfriado pelo contato com o molde, uma região mais curta do menisco aperfeiçoa um efeito de resfriamento para o metal fundido, desse modo permitindo a obtenção de um material fundido tendo uma estrutura solidificada uniforme nas direções transversal e longitudinal. Por outro lado, uma pressão de fornecimento excessivamente elevada, especificamente igual ou mais elevada do que 118,3 kPa, leva a desvantagens como vazamento de metal fundido, de modo que o limite superior seja selecionado como 118,3 kPa. A aplicação da pressão de fornecimento no metal fundido pode ser executada, por exemplo, no caso do fornecimento de metal fundido do gito para o molde móvel por uma bomba, pelo controle dessa bomba e, no caso do fornecimento de metal fundido do gito para o molde móvel pelo peso do metal fundido, pelo controle do nível de líquido do metal fundido no reservatório. Mais especificamente, o molde móvel é constituído de um par de rolos que são de tal modo posicionados que uma linha central de uma folga entre os rolos se torne horizontal; e o reservatório de metal fundido, o gito e o molde móvel são de tal modo posicionados que o metal fundido é fornecido em uma direção horizontal do reservatório de metal fundido para a folga entre os rolos através do gito e o material fundido é formado na direção horizontal. Em tal estado, pela manutenção de um nivel liquido do metal fundido no reservatório de metal fundido em uma posição mais elevada em 30 mm ou mais do que a linha central da folga entre os rolos, uma pressão de fornecimento compreendida em uma faixa como especificado acima pode ser dada ao metal fundido. O nivel liquido é vantajosamente de tal modo regulado que a pressão de fornecimento é igual ou maior do que 101,8 kPa e menor do que 118,3 kPa, e um limite superior é aproximadamente 1000 mm. É preferível selecionar uma altura, mais elevada em 30 mm ou mais a partir da linha central da folga entre os rolos como um valor definido para o nível de líquido do metal fundido no reservatório de metal fundido, e controlar o nível de líquido de tal modo que o nível de líquido do metal fundido no reservatório de metal fundido atenda a esse valor definido exatamente ou compreendido em um erro de ± 10%. Tal faixa de controle provê uma pressão de fornecimento estável, desse modo estabilizando a região de menisco e fornecendo um material fundido tendo uma estrutura solidificada uniforme na direção longitudinal. O metal fundido fornecido à folga entre os rolos sob tal pressão de fornecimento tem uma taxa de enchimento elevada na região descentrada. Portanto, um vazamento do metal fundido pode ocorrer, em um espaço fechado formado por uma porção do molde móvel (rolos) inicialmente contatada pelo metal fundido fornecido do gito, uma extremidade distai do gito e uma barragem de metal fundido fornecida se necessário, de uma posição diferente da posição onde o material fundido é descarregado. Portanto, o gito é preferivelmente posicionado de tal modo que uma folga entre o molde móvel (rolos) e a extremidade distai de uma periferia externa do gito é 1,0 mm ou menos, particularmente 0,8 mm ou menos. O metal fundido no gito é preferivelmente mantido a uma temperatura igual ou mais elevada do que um. ponto de fusão + 10°C e igual ou mais baixa do que um ponto de fusão + 85°C. Uma temperatura igual ou mais elevada do que um ponto de fusão + 10°C reduz viscosidade do metal fundido que flui para fora do gito, desse modo permitindo facilmente estabilizar o menisco. Além disso uma temperatura igual ou mais baixa do que um ponto de fusão + 85°C não aumenta excessivamente uma quantidade de calor destituída pelo molde do metal fundido em um período do contato do metal fundido com o molde para o início de solidificação, e desse modo aumenta o efeito de resfriamento. Desse modo efeitos excelentes são obtidos, como redução de uma segregação no material fundido, formação de uma estrutura mais fina no material fundido, impedimento de formação de linhas de fluxo longitudinais na superfície do material fundido, e prevenção de um aumento excessivo de temperatura no molde desse modo estabilizando a qualidade de superfície na direção longitudinal do material fundido. Em certos tipos de liga, embora a temperatura de metal fundido na fusão possa ser elevada até aproximadamente 950°C no máximo para obter uma taxa de fase sólida zero no metal fundido, no fornecimento do metal fundido do gito para o molde móvel, um controle dentro da faixa de temperatura acima mencionada é preferível independente do tipo de liga.

Além do controle de temperatura do metal fundido no gito, o metal fundido é preferivelmente controlado com uma flutuação de temperatura a 10°C em uma direção em seção transversal do gito. Um estado com flutuação de temperatura escassa permite encher suficientemente o metal fundido em porções de borda lateral na direção transversal do material fundido, desse modo permitindo a formação de um invólucro de solidificação, uniforme na direção transversal. É desse modo possível melhorar a qualidade superficial e um rendimento de produto do material fundido. O controle de temperatura pode ser executado pelo posicionamento do meio de medição de temperatura nas proximidades do gito para gerenciamento de temperatura e pelo aquecimento do metal fundido por meio de aquecimento quando necessário!

Uma taxa de resfriamento, quando o metal fundido solidifica em contato com o molde móvel, está preferivelmente compreendida em uma faixa de 50 a 10.000 K/s. Uma taxa de resfriamento baixa na fundição pode gerar compostos intermetálicos grossos, desse modo impedindo um trabalho secundário como laminação. É portanto preferível executar um resfriamento rápido com uma taxa de resfriamento como descrito acima, para suprimir um crescimento dos compostos intermetálicos. A taxa de resfriamento pode ser regulada pela regulagem de uma espessura alvo do material fundido, uma temperatura do metal fundido e o molde móvel e uma velocidade de acionamento do molde móvel, ou pelo emprego de um material de uma capacidade de resfriamento excelente para o material do molde, particularmente o material da superfície de molde contatada pelo metal fundido.

No caso de formar o molde móvel com um par de rolos, uma distância (descentragem) entre um plano incluindo os eixos geométricos giratórios dos rolos e uma extremidade distai do gito é preferivelmente 2,7% ou menos de um comprimento circunferencial inteiro de um rolo. Em tal caso, um ângulo (ângulo superficial de rolo) formado em torno de um eixo geométrico giratório do rolo entre um plano incluindo os eixos geométricos giratórios dos rolos (raio do rolo) e a extremidade distai do gito se torna 10° ou menos, desse modo reduzindo rachaduras no material fundido. Mais preferivelmente, a distância é de 0,8 a 1,6% de um comprimento circunferencial inteiro de um rolo.

Também no caso de formar o molde móvel com um par de rolos, uma distância entre extremidades distais de uma periferia externa do gito é preferivelmente de 1 a 1,55 vezes de uma folga mínima entre os rolos. Em particular, uma distância entre porções dos rolos inicialmente contatadas pelo metal fundido (doravante denominada uma folga inicial) é preferivelmente feita de 1 a 1,55 vezes a folga mínima. Uma folga (espaçamento), formada por um posicionamento oposto dos rolos emparelhados constituindo o molde móvel, se torna gradualmente menor a partir do gito no sentido da direção de fundição, e após uma folga mínima onde os rolos são posicionados mais próximos, se torna gradualmente maior.

Desse modo, a distância das extremidades distais da periferia externa do gito para fornecer o molde móvel com o metal fundido, ou preferivelmente uma folga inicial incluindo um ponto onde o metal fundido começa a contatar o molde móvel é mantida em tal faixa, pelo que, à medida que a folga entre os rolos diminui durante o processo de solidificação, uma folga é dificilmente formada entre o metal fundido (incluindo uma parte solidificada) e o molde e um efeito de resfriamento elevado é obtido. Quando a distância entre as extremidades distais da periferia externa do gito (ou a folga inicial) excede 1,55 vezes a folga mínima, o magnésio fornecido do gito mostra uma porção de contato maior com o molde móvel.

Em tal caso, um invólucro de solidificação, gerado em uma fase de solidificação inicial após o início de solidificação do metal fundido, pode ser submetido a uma força de deformação pelo molde móvel no processo até conclusão da solidificação. A liga de magnésio, sendo um material não facilmente trabalhável, pode gerar rachaduras por essa força de deformação pelo que um material de fundido de uma qualidade superficial satisfatória é de difícil obtenção. A solidificação do metal fundido é preferivelmente concluída em uma descarga do mesmo a partir do molde móvel.

Por exemplo, no caso de formar o molde móvel com um par de rolos, a solidificação do metal fundido é concluída quando passa através da folga mínima onde os rolos são posicionados mais próximos. Mais especificamente, a solidificação é de tal modo executada que um ponto de conclusão de solidificação existe dentro de uma região (seção descentrada) entre o plano incluindo os eixos geométricos giratórios dos rolos e a extremidade distai do gito. No caso de concluir a solidificação em tal região, a liga de magnésio introduzida do gito está em contato com o molde e é submetida a uma privação de calor pelo molde, pelo que uma segregação de linha central pode ser evitada. Por outro lado, uma região não solidificada contida eventualmente em uma parte central da liga de magnésio, após passar pela seção descentrada, constitui uma causa para uma segregação de linha central ou segregação inversa.

Em particular, a solidificação é preferivelmente concluída em uma faixa de 15 a 60% da distância de descentragem, de uma extremidade traseira (posição mínima de folga) da seção descentrada na direção de fundição. Quando a solidificação é concluída em tal região, uma parte solidificada é submetida a uma compressão pelo molde móvel.

Tal compressão permite eliminar ou reduzir um espaço vazio eventualmente presente na parte solidificada, e permite a obtenção de um material fundido de alta densidade, tendo uma propriedade de trabalho suficiente em um trabalho secundário como laminação. Além disso como uma redução pelo molde móvel após a solidificação completa é menor do que 30%, defeitos como rachadura causados pela redução com o molde móvel são escassamente ou de modo algum experimentados. Além disso, a parte solidificada é ainda apertada entre os rolos mesmo após a solidificação completa e é submetida à privação de calor, em um espaço fechado formado pelos rolos, pelo molde (rolos), pelo que o material fundido na descarga (liberação) do molde tem uma temperatura de superfície suficientemente resfriada e é impedido de uma perda na qualidade de superfície por exemplo por uma oxidação rápida. Essa conclusão da solidificação na seção descentrada pode ser obtida, por exemplo, selecionando adequadamente o material do molde em relação a uma composição de liga desejada e uma espessura de chapa desejada, utilizando uma temperatura de molde suficientemente baixa e regulando a velocidade de acionamento do molde móvel.

No caso de controlar o estado de solidificação de tal modo que a solidificação seja concluída na descarga do molde móvel, uma temperatura superficial do material de liga de magnésio (material fundido) descarregado do molde móvel é preferivelmente 400°C ou inferior. Tal condição permite evitar oxidação rápida do material fundido induzindo uma coloração, quando o material fundido é liberado de uma seção fechada, entre o molde móvel'como rolos, para uma atmosfera contendo oxigênio (como ar). Além disso pode evitar exsudação do material fundido, caso a liga de magnésio contenha um elemento adicional a ser explicado posteriormente em uma concentração elevada (especificamente aproximadamente 4 a 20% massa). Uma temperatura superficial de 400°C ou inferior pode ser realizada, por exemplo, selecionando apropriadamente o material do molde em relação a uma composição de liga desejada e uma espessura de chapa desejada, utilizando uma temperatura de molde suficientemente baixa e regulando a velocidade de acionamento do molde móvel.

Também no caso de controlar o estado de solidificação de tal modo que a solidificação seja concluída na descarga do molde móvel, enquanto o material solidificado é comprimido pelo molde móvel até a liberação a partir do mesmo, uma carga de compressão aplicada no molde móvel pelo material é, em uma direção transversal do material, preferivelmente compreendida em uma faixa de 1.500 a 7.000 N/mm (de 150 a 713 kgf/mm) . Até o ponto de conclusão de solidificação, visto que uma fase líquida permanece no material, uma carga é escassamente aplicada no molde móvel.

Portanto, uma carga menor do que 1.500 N/mm indica que o ponto de solidificação final existe em uma posição após a liberação do molde móvel e, em tal caso, linhas de fluxo longitudinal ou similares tendem a ser geradas desse modo causando deterioração na qualidade de superfície. Também uma carga excedendo 7.000 N/mm pode possivelmente causar rachadura no material fundido, desse modo também deteriorando a qualidade. A carga de compressão pode ser controlada pela regulagem da velocidade de acionamento do molde móvel. A presente invenção utiliza, para fins de melhorar as características mecânicas, uma liga de magnésio contendo magnésio como componente principal e contendo um elemento adicional (primeiro elemento adicional, segundo elemento adicional) a ser explicado posteriormente. Mais especificamente, uma composição contendo magnésio (Mg) por 50% de massa ou mais é empregada. Exemplos mais específicos da composição e o elemento adicional são mostrados abaixo.

Uma impureza pode ser constituída de elementos não intencionalmente adicionados, ou pode incluir um elemento intencionalmente adicionado (elemento adicional): 1. uma composição contendo pelo menos um primeiro elemento adicional, selecionado de um grupo de Al, Zn, Μη, Y, Zr, Cu, Ag e Si, em uma quantidade igual ou maior do que 0,01% massa e menor do que 20% massa por elemento, e um restante constituído de Mg e uma impureza; 2. uma composição contendo pelo menos um primeiro elemento adicional, selecionado de um grupo de Al, Zn, Μη, Y, Zr, Cu, Ag e Si, em uma quantidade igual ou maior do que 0,01% massa e menor do que 20% massa por elemento, Ca em uma quantidade igual ou maior do que 0,001% massa e menor do que 16% massa, e um restante constituído de Mg e uma impureza; 3. uma composição contendo pelo menos um primeiro elemento adicional, selecionado de um grupo de Al, Zn, Μη, Y, Zr, Cu, Ag e Si, em uma quantidade igual ou maior do que 0,01% massa e menor do que 20% massa por elemento, um segundo elemento adicional, selecionado de um grupo de Ca, Ni, Au, Pt, Sr, Ti, B, Bi, Ge, In, Te, Nd, Nb, La e RE em uma quantidade igual ou maior do que 0,001% massa e menor do que 5% massa por elemento, e um restante constituído de Mg e uma impureza.

Embora o primeiro elemento adicional seja eficaz para aperfeiçoar as características de liga de magnésio como resistência e resistência à corrosão, uma adição que excede a faixa acima mencionada é indesejável visto que resulta em um ponto de fusão elevado da liga ou aumento em uma fase semi- sólida. Embora Ca tenha um efeito de fornecer ao metal fundido resistência à chama, uma adição excedendo a faixa acima mencionada é indesejável visto que gera compostos intermetálicos do tipo Al-Ca e compostos intermetálicos do tipo Mg-Ca, grossos, desse modo deteriorando a propriedade de trabalho secundário. Embora o segundo elemento adicional seja previsto como sendo eficaz na melhora de características mecânicas e fornecer ao metal fundido uma resistência à chama por exemplo por formação de grão de cristal mais fino, uma adição excedendo a faixa acima mencionada é indesejável visto que resulta em um ponto de fusão elevado da liga ou uma viscosidade aumentada do metal fundido. 0 método de produção utilizando a fundição contínua descrita acima permite a obtenção de um material fundido de liga de magnésio com excelente propriedade de superfície. 0 material fundido obtido pode ser submetido a um tratamento a calor ou um tratamento de envelhecimento, para obter uma homogeneização. Condições preferidas específicas incluem uma temperatura de 200 a 600°C e um tempo de 1 a 40 horas. A temperatura e tempo podem ser apropriadamente selecionados de acordo com a composição da liga. Na presente invenção, o material fundido obtido pela fundição contínua acima ou o material fundido submetido a um tratamento a calor após a fundição contínua tem uma espessura de 0,1 a 10,0 mm. Com uma espessura menor do que 0,2 mm, é difícil fornecer o metal fundido em modo estável e obter um elemento no formato de rede. Por outro lado, uma espessura excedendo 10,0 tende a causar uma segregação de linha central no material fundido obtido. A espessura é particularmente preferivelmente de 1 a 6 mm. A espessura do material fundido pode ser controlada pela regulagem do molde móvel, por exemplo, no caso de formar o molde móvel com um par de rolos posicionados em uma relação oposta, pela regulagem da folga minima entre os rolos. Na invenção, a espessura acima é obtida como um valor médio. Um valor médio da espessura é obtido, por exemplo, medindo-se uma espessura em várias posições arbitrárias na direção longitudinal do material fundido e pela utilização desses vários valores. 0 método é igual também em um material laminado a ser explicado posteriormente. 0 material fundido de liga de magnésio obtido tem, preferivelmente um DAS (espaçamento de braço dendrite) de 0,5 a 5,0 μιη. Um DAS compreendido na faixa acima provê uma excelente propriedade de trabalho secundário como laminação e uma excelente propriedade de trabalho no caso do material trabalhado secundário ser adicionalmente submetido a um trabalho de plástico como prensagem ou forjadura. Um método para obter um DAS compreendido na faixa acima é, por exemplo, manter a taxa de resfriamento na solidificação compreendida em uma faixa de 50 a 10.000 K/s. Em tal caso, é mais preferível manter-se uma taxa de resfriamento uniforme nas direções transversal e longitudinal do material fundido.

Além disso o material fundido de liga de magnésio obtido, incluindo um composto intermetálico de um tamanho de 20 μπ\ ou menos, permite aperfeiçoar ainda mais uma propriedade de trabalho secundário como laminação, e uma propriedade de trabalho no caso do material trabalhado secundário ser adicionalmente submetido a um trabalho de plástico como prensagem ou forjadura. Além disso, um tamanho dos compostos intermetálicos de 10 μιη ou menos permite melhorar não somente uma capacidade de deformação do material fundido em uma etapa de trabalho secundário e etapas de trabalho subseqüentes, porém também uma resistência a calor, resistência à deformação, módulo de Young, e alongamento.

Além disso, um tamanho de 5 μιη ou menos é mais preferível na obtenção de aperfeiçoamentos adicionais nas características acima. Um material obtido de acordo com uma taxa de resfriamento aumentada adicional e contendo compostos intermetálicos de 3 μιη ou menos, finamente disperso em grãos de cristal, é aperfeiçoado nas características acima e nas características mecânicas e é preferível. Além disso, compostos intermetálicos feitos com 1 μιη ou menos permitem melhorar ainda mais as características e são preferíveis. Um composto intermetálico grosso que excede 20 μιη constitui um ponto de partida de uma rachadura no trabalho secundário ou trabalho de plástico como mencionado acima. Um método para obter um tamanho dos compostos intermetálicos de 20 μιη ou menos é, por exemplo, manter a taxa de resfriamento na solidificação compreendida em uma faixa de 50 a 10.000 K/s.

Em tal caso, é mais preferível manter-se uma taxa de resfriamento uniforme nas direções transversal e longitudinal do material fundido. É mais eficaz, além do controle da taxa de resfriamento, agitar o metal fundido no forno de fusão ou no reservatório de metal fundido. Em tal caso, a temperatura de metal fundido' é preferivelmente de tal modo controlada para não se tornar uma temperatura, causando geração de um composto intermetálico parcial ou mais baixa. 0 tamanho dos compostos intermetálicos é obtido por exemplo pela observação de uma seção transversal do material fundido sob um microscópio óptico, a seguir determinando um comprimento de seção transversal maior dos compostos intermetálicos em tal seção transversal que o tamanho dos compostos intermetálicos nessa seção transversal, similarmente determinando o tamanho dos compostos intermetálicos em várias seções transversal arbitrárias e adotando um valor maior dos compostos intermetálicos por exemplo entre 20 seções transversais. O número das seções transversais observadas pode ser mudado adequadamente.

No caso da composição de liga de magnésio do material fundido obtido conter o primeiro elemento adicional e o segundo elemento adicional acima, cada elemento, entre os primeiro e segundo elementos adicionais, contido em 0,5% massa ou mais tem preferivelmente uma pequena diferença (em valor absoluto), especificamente 10% ou menos, entre um conteúdo definido (% de massa) e um valor efetivo (% de massa) em uma parte superficial e uma parte central do material fundido, para obter uma excelente propriedade de trabalho em um trabalho secundário como laminação ou quando o material trabalhado secundário é submetido a um trabalho de plástico como uma prensagem ou forjadura. Em uma pesquisa sobre influência de uma segregação de um elemento, contido por 0,5% de massa ou mais na liga de magnésio, na propriedade de trabalho em um trabalho secundário como laminação ou quando o material é adicionalmente submetido a um trabalho de plástico como uma prensagem, os presentes inventores verificam que uma diferença entre o conteúdo definido e o conteúdo efetivo excede 10% na parte superficial e parte central do material fundido induz um desequilíbrio nas características mecânicas entre a parte superficial e a parte central, pelo que uma ruptura facilmente ocorre começando de uma parte relativamente frágil e um limite de formação é portanto reduzido. Portanto, para cada elemento contido em 0,5 % de massa ou mais, uma diferença entre o conteúdo definido e o conteúdo efetivo em uma parte superficial do material fundido, e uma diferença entre o conteúdo definido e o conteúdo efetivo em uma parte central do material fundido, são feitas 10% ou menos. Uma parte superficial do material fundido significa em uma direção de espessura em uma seção transversal do material fundido, uma região que corresponde a 20% da espessura do material fundido da superfície, e uma parte central significa, em uma direção de espessura em uma seção transversal do material fundido, uma região correspondendo a 10% da espessura do material fundido a partir do centro. Os componentes constituintes podem ser analisados por exemplo por um ICP. 0 conteúdo definido pode ser uma quantidade de mistura para obter o material fundido, ou um valor obtido pela análise do material fundido inteiro. O conteúdo efetivo da parte superficial pode ser obtido, por exemplo, pelo corte ou polimento de uma superfície para expor uma parte superficial, execução de análises em seção transversais em cinco ou mais posições diferentes em tal parte superficial, e tirar uma média dos valores analisados. 0 conteúdo efetivo da parte central pode ser obtido, por exemplo, pelo corte ou polimento de uma superfície para expor uma parte central, execução de análises em seções transversais em cinco ou mais posições diferentes em tal parte central, e tirar uma média dos valores analisados. 0 número de posições para análises pode ser alterado de forma adequada. Um método para obter uma diferença de 10% ou menos é, por exemplo, utilizar uma velocidade de fundição suficientemente rápida, ou aplicar um tratamento a calor no material fundido a uma temperatura de 200 a 600°C.

Além disso, uma profundidade de um defeito superficial do material fundido obtido é preferivelmente menor do que 10% de uma espessura do material fundido. Em uma pesquisa sobre influência de uma profundidade de um defeito de superfície sobre uma propriedade de trabalho secundário e uma propriedade de trabalho de plástico, os presentes inventores verificam que um defeito superficial, tendo uma profundidade menor do que 10% da espessura do material fundido, dificilmente se torna um ponto de partida de uma rachadura particularmente no caso de um trabalho de dobrar por uma prensagem, desse modo melhorando a propriedade de trabalho. Portanto, uma profundidade do defeito de superfície é definida como acima. Para se obter uma profundidade do defeito de superfície menor do que 10% da espessura do material fundido, é possível, por exemplo, adotar uma temperatura de metal fundido mais baixa e adotar uma taxa de resfriamento mais elevada. Também é possível utilizar um molde móvel, dotado de uma camada de cobertura de metal excelente em condutividade térmica e propriedade de umedecimento do metal fundido no molde móvel, ou manter uma flutuação de temperatura na temperatura de metal fundido, em uma direção em seção transversal do gito, a 10°C ou menos.

Uma profundidade de um defeito de superfície pode ser determinada, pela seleção de dois pontos arbitrários compreendidos em uma região de um comprimento de 1 m na direção longitudinal do material fundido, preparação de seções transversais desses dois pontos, polimento de cada seção transversal com uma lixa de #4000 ou mais fino e partículas de esmerilhar diamante de um tamanho de partícula de 1 μπι, observação da superfície sobre um comprimento inteiro sob um microscópio óptico de uma ampliação de 200x e definição de um valor maior como a profundidade do defeito superficial.

Além disso, marcas de ruga presentes na superfície do material fundido satisfazem preferivelmente uma relação rw x rd < 1,0 para uma rw dé largura máxima e uma rd de profundidade máxima, para reduzir uma perda na propriedade de trabalho de plástico em um material de liga de magnésio submetido a um trabalho secundário. A relação rw x rd < 1,0 pode ser cumprida, por exemplo, mantendo-se uma pressão de metal fundido (pressão de fornecimento) , quando fornecida do gito para o molde móvel, igual ou maior do que 101,8 kPa e menor do que 118,3 kPa (igual ou maior do que 1,005 atm e menor do que 1,168 atm), ou pela regulagem da velocidade de acionamento do molde móvel. Uma velocidade de acionamento excessivamente baixa do molde tende a aumentar as marcas de ruga, enquanto uma velocidade de acionamento excessivamente elevada pode levar a uma rachadura de superfície e similar.

Uma largura máxima e profundidade máxima das marcas de ruga são obtidas pela medição, nas marcas de ruga presentes na superfície do material fundido, de uma largura máxima e uma profundidade máxima com um equipamento de medição laser tridimensional, em 20 marcas de ruga arbitrárias com uma faixa de medição predeterminada. No caso de várias faixas de medição serem definidas em um material fundido, a largura máxima e a profundidade máxima são determinadas em um modo similar em cada faixa de medição e essa largura máxima e profundidade máxima atendem a relação acima mencionada em todas as faixas de medição, tal material fundido tem um melhor efeito de diminuir a perda na propriedade de trabalho de plástico. Um número das faixas de medição é preferivelmente de 5 a 20.

Além disso o material fundido obtido tem preferivelmente uma resistência à tração de 150 MPa ou mais elevada e um alongamento de ruptura de 1% ou mais elevado visto que pode reduzir uma perda na propriedade de trabalho de plástico do material de liga de magnésio submetido a um trabalho secundário. Para melhorar a resistência e a ductilidade, é preferível formar uma estrutura mais fina e reduzir um tamanho de defeitos de superfície, desse modo permitindo que o material fundido seja abaixado. Mais especificamente, um material fundido tendo as características mecânicas acima definidas pode ser obtido, por exemplo, pela seleção de DAS compreendido em uma faixa de 0,5 a 5,0 μιη, um tamanho dos compostos intermetálicos compreendido em uma faixa de 20 μιη ou menos, uma profundidade dos defeitos de superfície compreendida em uma faixa de 10% ou menos da espessura do material, e definição do ponto de conclusão de solidificação compreendido em uma faixa de 15 a 60% da distância de descentragem. O material fundido obtido pela fundição contínua ou o material fundido submetido a um tratamento a calor após a fundição contínua tem uma excelente propriedade de trabalho secundário em um laminação ou similar, e é portanto ótimo como material para um trabalho secundário. Além disso um material de liga de magnésio de melhor resistência pode ser obtido submetendo tal material fundido a um trabalho de plástico, como laminação por um par de rolos de laminação. A laminação é preferivelmente executada sob uma condição de uma taxa de redução total de 20% ou mais elevada.

Em uma laminação com uma taxa de redução total menor do que 20%, cristais colunares constituindo a estrutura do material fundido permanecem, desse modo tendendo a mostrar características mecânicas irregulares. Em particular, para converter a estrutura fundida em uma estrutura substancialmente laminada (estrutura recristalizada), a taxa de redução total é preferivelmente selecionada como 30% ou mais elevada. A taxa de redução total C é definida por C (%) = (A - B)/A x 100, para uma espessura A (mm) do material fundido e uma espessura B (mm) do material laminado. A laminação pode ser executada em um passe, ou em vários passes. No caso de executar uma laminação de vários passes, preferivelmente inclui um passe de laminação tendo uma taxa de redução de um passe de 1 a 50%. Quando uma taxa de redução de um passe é menor do que 1%, um número de passes de laminação repetidos aumenta para a obtenção de um material laminado (chapa laminada) de uma espessura desejada, desse modo resultando em um tempo mais longo e uma produtividade inferior. Também no caso da taxa de redução em um passe exceder 50%, devido a um nivel de trabalho grande, é desejável aquecer adequadamente o material antes da laminação, desse modo aumentando a propriedade de trabalho de plástico. Entretanto, tal aquecimento gera uma estrutura de cristal mais grossa, desse modo deteriorando possivelmente a propriedade de trabalho de plástico em uma prensagem ou forjadura. Uma taxa de redução c é definida por c (%) = (a - b)/a x 100, para uma espessura a (mm) do material antes de laminação e uma espessura b (mm) do material após laminação.

Além disso o processo de laminação pode incluir uma etapa de laminação na qual uma temperatura T (°C), que é uma mais elevada entre a temperatura tl (°C) do material antes da laminação e uma temperatura t2 (°C) do material na laminação, e uma taxa de redução c (%) atende uma relação 100 > (T/c) > 5. Caso (T/c) seja igual a ou maior do que 100, a operação de laminação é executada com um nivel de trabalho baixo apesar do fato de que o material tenha uma propriedade de laminação suficiente devido a uma temperatura elevada e permite adotar um nivel de trabalho elevado, de modo que a operação seja destrutiva economicamente. Caso (T/c) seja igual a ou menor do que 5, a operação de laminação é executada com um nível de trabalho elevado apesar do fato de que o material tenha uma propriedade de laminação baixa devido a uma temperatura baixa, de modo que as rachaduras sejam facilmente geradas na laminação na superfície ou no interior do material.

Além disso, o processo de laminação inclui preferivelmente uma etapa de laminação na qual uma temperatura de superfície do material é 100°C ou menos imediatamente antes da introdução nos rolos de laminação e uma temperatura superficial dos rolos de laminação é de 100 a 300°C. O material é indiretamente aquecido por um contato com rolos de laminação desse modo aquecidos. A seguir, um método de laminação, no qual o material antes da laminação é mantido em uma temperatura superficial de 100°C ou menos e os rolos de laminação em uma operação de laminação efetiva são aquecidos a uma temperatura de superfície de 100 a 300°C, é denominada "laminação sem pré-aquecimento". A laminação sem pré-aquecimento pode ser executada em vários passes, ou pode ser aplicada em um último passe somente, após executar laminação, diferente da laminação sem pré-aquecimento em vários passes. Dito de forma diferente, é possível utilizar a laminação, diferente da laminação sem pré-aquecimento, como uma laminação bruta e a laminação sem pré-aquecimento como uma laminação de acabamento. A laminação sem pré-aquecimento executada pelo menos em um último passe permite a obtenção de um material laminado de liga de magnésio, tendo uma resistência suficiente e excelente na propriedade de trabalho de plástico.

Na laminação sem pré-aquecimento, a temperatura de superfície do material imediatamente antes da introdução nos rolos de laminação não é particularmente limitada em um limite inferior, e um material na temperatura ambiente não requer aquecimento ou resfriamento, e é vantajoso para eficiência de energia.

Na laminação sem pré-aquecimento, uma temperatura dos rolos de laminação mais baixa do que 100°C resulta em um aquecimento insuficiente do material, desse modo eventualmente gerando uma rachadura no curso de laminação e inibindo a operação de laminação. Também no caso dos rolos de laminação terem uma temperatura que excede 300°C, uma instalação de aquecimento em grande escala é necessária para os rolos de laminação, e a temperatura do material no curso de laminação se torna excessivamente elevada para formar estrutura de cristal mais grosso, desse modo tendendo a deteriorar a propriedade de trabalho de plástico como em uma prensagem ou forjadura. Δ laminação diferente da laminação sem pré- aquecimento é preferivelmente uma laminação a quente na qual o material é aquecido a uma temperatura de 100 a 500°C, particularmente preferivelmente de 150 a 350°C. Uma taxa de redução por um passe é preferivelmente de 5 a 20%. O trabalho de laminação, quando executado continuamente em sucessão à fundição contínua, pode utilizar um calor que resta no material fundido, e é excelente na eficiência de energia. No caso de uma laminação quente, o material pode ser aquecido indiretamente pela provisão dos rolos de laminação com meio de aquecimento como um aquecedor, ou diretamente pelo posicionamento de um aparelho de aquecimento de alta freqüência ou um aquecedor em torno do material. 0 trabalho de laminação é vantajosamente executado utilizando um agente lubrificante. 0 uso de um agente lubrificante permite melhorar, até um certo ponto, uma tenacidade como uma capacidade de flexão no material laminado de liga de magnésio obtido. Para o agente lubrificante, um óleo de laminação comum pode ser utilizado. 0 agente lubrificante é vantajosamente utilizado, pelo revestimento no material antes da laminação. Em um caso de não executar o trabalho de laminação em sucesso à fundição continua ou execução de uma laminação de acabamento, o material é preferivelmente submetido, antes da laminação, a um tratamento de solução por 1 hora ou mais longo a uma temperatura de 350 a 450°C. Tal tratamento de solução permite remover uma tensão residual ou um esforço introduzido por um trabalho que precede à laminação, como uma laminação bruta, e reduzir uma estrutura com textura formada nesse trabalho precedente. Também permite em uma operação de laminação seguinte, evitar rachadura, distorção ou deformação inesperada no material. Um tratamento de solução executado em uma temperatura mais baixa do que 350°C ou por um período menor do que 1 hora tem pouco efeito para remover suficientemente à tensão residual ou reduzir a estrutura com textura. Por outro lado, uma temperatura que excede 450°C resulta em uma saturação de efeitos por exemplo para remover a tensão residual, e leva a um desperdício da energia necessária para o tratamento de solução. Um tempo de limite superior para o tratamento de solução é aproximadamente 5 horas.

Também o material laminado de liga de magnésio, submetido ao trabalho de laminação acima, é preferivelmente submetido a um tratamento a calor. Também no caso de executar a laminação em vários passes, um tratamento a calor pode ser aplicado para cada passe ou vários passes. As condições para o tratamento a calor incluem uma temperatura de 100 a 600°C e um tempo de aproximadamente 5 minutos a 40 horas. Para melhorar as características mecânicas pela remoção de tensão residual ou um esforço, introduzida por um trabalho de laminação, um tratamento a calor pode ser aplicado em uma temperatura baixa (por exemplo de 100 a 350°C) compreendida na faixa de temperatura acima mencionada e por um tempo curto (por exemplo aproximadamente 5 minutos a 3 horas) compreendido na faixa de tempo acima mencionado.

Uma temperatura excessivamente baixa ou um tempo excessivamente curto resulta em uma recristalização insuficiente pelo que a tensão persiste, enquanto uma temperatura excessivamente elevada ou um período de tempo excessivamente longo resulta em grãos de cristal excessivamente grossos, desse modo deteriorando a propriedade de trabalho de plástico por exemplo em uma prensagem ou uma forjadura. No caso de executar um tratamento de solução, um tratamento a calor pode ser executado em uma temperatura elevada (por exemplo de 200 a 600°C) compreendida na faixa de temperatura acima mencionada e por um longo período de tempo (por exemplo aproximadamente 1 a 40 horas) compreendido na faixa de tempo acima mencionada.

Um material laminado de liga de magnésio, submetido a um trabalho de laminação acima e particularmente a um tratamento a calor posteriormente, tem uma estrutura de cristais finos, e excelente em resistência e tenacidade, e em propriedade de trabalho de plástico como em uma prensagem ou forjadura. Mais especificamente, uma estrutura de cristais finos com um tamanho médio de grão de cristal de 0,5 μπι a 30 μπι. Embora um tamanho de grão de cristal médio menor do que 0,5 μιη melhore a resistência, é saturado no efeito de aperfeiçoamento de tenacidade, enquanto um tamanho médio de grão de cristal excedendo 30 μιη reduz a propriedade de trabalho de plástico devido à presença de grãos grossos constituindo pontos de partida de rachadura e similares. O tamanho médio de grão de cristal pode ser obtido pela determinação, em uma parte de superfície e uma parte central do material laminado, de um tàmanho de grão de cristal por um método de corte como definido em JIS G0551 e obtenção de um valor médio. Uma parte de superfície do material laminado significa, em uma direção de espessura em uma seção transversal do material laminado, uma região correspondendo a 20% da espessura do material laminado a partir da superfície, e uma parte central significa, em uma direção de espessura em uma seção transversal do material laminado, uma região correspondendo a 10% da espessura do material laminado a partir do centro. 0 tamanho médio de cristal pode ser variado pela regulagem de condições de laminação (como uma taxa de redução total e uma temperatura) ou condições de tratamento a calor (como uma temperatura e tempo).

Uma diferença (em valor absoluto) entre um tamanho médio de grão de cristal em uma parte de superfície do material laminado e um tamanho médio de grão de cristal em uma parte central do mesmo, sendo 20% ou menos, permite melhorar ainda mais a propriedade de trabalho de plástico como em uma prensagem ou forjadura. Caso tal diferença exceda 20%, uma estrutura irregular leva a características mecânicas irregulares, desse modo resultando em um limite de formação diminuída. Uma diferença do tamanho médio de grão de cristal de 20% ou menos pode ser realizada executando uma prensagem sem pré-aquecimento pelo menos em um último passe. É desse modo preferível introduzir uniformemente uma tensão, por laminação em uma temperatura baixa.

Também no material laminado de liga magnésio obtido, um tamanho dos compostos intermetálicos de 20 μιη ou menor permite aperfeiçoamento adicional da propriedade de trabalho de plástico como em uma prensagem ou em uma forjadura. Compostos intermetálicos grossos que excedem 20 μιη constituem pontos de partida de uma rachadura no trabalho de plástico. Um tamanho dos compostos intermetálicos de 20 μιτι ou menor pode ser obtido, por exemplo, pela utilização de um material fundido tendo um tamanho dos compostos intermetálicos de 20 μιη ou menor.

No caso da composição de liga de magnésio do material laminado obtido conter o primeiro elemento adicional e o segundo elemento adicional acima, cada elemento, entre os primeiro e segundo elementos adicionais, contido em 0,5% massa ou mais preferivelmente tem uma pequena diferença (em valor absoluto),especificamente 10% ou menos, entre um conteúdo definido (% de massa) e um conteúdo efetivo (% de massa) em uma parte de superfície e uma parte central do material laminado, para obter uma excelente propriedade de trabalho de plástico como em uma prensagem ou forjadura. Uma diferença entre o conteúdo definido e o conteúdo efetivo que excede 10% induz um desequilíbrio nas características mecânicas entre a parte de superfície e a parte central, pelo que uma ruptura facilmente ocorre iniciando de uma parte relativamente frágil e um limite de formação é portanto diminuído. A análise do componente de composição pode ser executada do mesmo modo como no caso do material fundido.

Também para obter essa diferença entre o conteúdo definido e o conteúdo efetivo de 10% ou menos, pode ser utilizado um material fundido no qual a diferença entre o conteúdo definido e o conteúdo efetivo na parte de superfície do material fundido e a diferença entre o conteúdo definido e o conteúdo efetivo na parte central são ambos 10% ou menos.

Além disso, o material laminado obtido tem preferivelmente uma espessura de um defeito de superfície, menor do que 10% da espessura do material laminado. Um defeito de superfície, tendo uma profundidade menor do que 10% da espessura do material laminado, dificilmente se torna um ponto de partida de uma rachadura particularmente no caso de um trabalho de dobrar por uma prensagem, desse modo melhorando a propriedade de trabalho. Para se obter uma profundidade do defeito de superfície menor do que 10% da espessura do material laminado, é possível por exemplo, utilizar um material fundido no qual a profundidade do defeito de superfície é menor do que 10% da espessura do material fundido. A profundidade do efeito de superfície pode ser medida do mesmo modo como no caso do material fundido.

Além disso o material laminado obtido tem preferivelmente uma resistência à tração de 200 MPa ou mais elevada e um alongamento de ruptura de 5% ou mais elevado visto que pode reduzir uma perda na propriedade de trabalho de plástico como uma prensagem ou forjadura. Para se obter essa resistência e tenacidade, é possível, por exemplo, utilizar um material fundido tendo uma resistência à tração de 150 MPa ou mais elevada e um alongamento de ruptura de 1% ou mais elevado. O material laminado acima tem uma excelente propriedade de trabalho em um trabalho de plástico como uma prensagem ou forjadura, e é portanto ótimo como material para um trabalho de plástico. Além disso uma aplicação do trabalho de plástico como prensagem para o material laminado acima permite aplicações em vários campos que exigem um peso leve.

Como condições específicas do trabalho de plástico, o mesmo é preferivelmente conduzido em um estado de uma propriedade de trabalho de plástico aumentada, pelo aquecimento do material laminado a uma temperatura igual ou mais elevada do que a temperatura ambiente e mais baixa do que 500°C. Os exemplos do trabalho de plástico incluem uma prensagem e uma forjadura. Após o trabalho de plástico, um tratamento a calor é preferivelmente aplicado. As condições para o tratamento a calor incluem uma temperatura de 100 a 600°C e um tempo de aproximadamente 5 minutos a 40 horas. No caso de remover um esforço causado pelo trabalho, a remoção de uma tensão residual introduzida no trabalho ou aperfeiçoamento das características mecânicas, um tratamento a calor pode ser aplicado em uma baixa temperatura (por exemplo de 100 a 350°C) compreendida na faixa de temperatura acima mencionada e por um curto período de tempo (por exemplo aproximadamente 5 minutos a 24 horas) compreendido na faixa de tempo acima mencionada. No caso de executar um tratamento de solução, um tratamento a calor pode ser executado em uma temperatura elevada (por exemplo de 200 a 600°C) compreendida na faixa de temperatura acima mencionada e por um período de tempo longo (por exemplo aproximadamente 1 a 40 horas) compreendida na faixa de tempo acima mencionada. Um artigo moldado de liga de magnésio, obtido por esse trabalho de plástico e tratamento a calor, pode ser utilizado em elementos estruturais e artigos decorativos nos campos referentes a aparelhos elétricos domésticos, transporte, espaço de aviação, lazer-esportes, bem-estar médico, alimentos e construção.

EFEITO DA INVENÇÃO

Como explicado acima, o método de produção da presente invenção para o material de liga de magnésio provê um efeito excelente de fornecer um material de liga de magnésio excelente em características mecânicas como resistência e tenacidade e em propriedades de superfície, em modo estável em um baixo custo. Também um material fundido de liga de magnésio obtido é um material excelente em uma propriedade de trabalho secundária como laminação, e um material laminado de liga de magnésio, obtido utilizando o material fundido, é um material excelente em uma propriedade de trabalho de plástico como em uma prensagem ou forjadura.

Além disso, um artigo moldado de liga de magnésio, obtido utilizando o material laminado, tem uma elevada resistência e peso leve, e é utilizável como elemento estrutural em vários campos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Figura 1 A figura 1 é uma vista esquemática de um aparelho de fundição contínua para uma liga de magnésio.

Figura 2(A) A figura 2 (A) é ' uma vista ampliada parcial mostrando uma estrutura nas proximidades de um gito, indicando um estado onde um ponto de conclusão de solidificação existe em uma seção descentrada.

Figura 2(B) A figura 2 (B) é uma vista ampliada parcial mostrando uma estrutura nas proximidades de um gito, indicando um estado onde um ponto de conclusão de solidificação não existe em uma seção descentrada.

Figura 3(A) A figura 3 (A) é uma vista em seção transversal ao longo de uma linha X-X na figura 2(A), mostrando um exemplo no qual um gito tem uma seção transversal retangular.

Figura 3(B) A figura 3 (B) é uma vista em seção transversal ao longo de uma linha X-X na figura 2(A), mostrando um exemplo no qual um gito tem uma seção transversal trapezoidal.

Figura 4(A) A figura 4(A) é uma vista esquemática parcial de um molde móvel, mostrando um exemplo tendo uma camada de cobertura em uma superfície do molde móvel, no qual a camada de cobertura é posta em contato com e fixa na superfície do molde móvel.

Figura 4(B) A figura 4(B) é uma vista esquemática parcial de um molde móvel, mostrando um exemplo tendo uma camada de cobertura em uma superfície do molde móvel, no qual a camada de cobertura é movelmente fornecida na superfície do molde móvel.

Figura 5 A figura 5 é uma vista esquemática de um aparelho de fundição contínua para uma liga de magnésio, no qual um metal fundido é fornecido por um peso do mesmo para um molde móvel.

MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO A seguir, modalidades da presente invenção serão explicadas com referência aos desenhos em anexo. Nos desenhos, os mesmos componentes são representados pelos mesmos símbolos e não serão explicados em duplicata. Além disso, razões dimensionais nos desenhos não correspondem necessariamente àquelas na descrição. A figura 1 é uma vista esquemática de um aparelho de fundição contínua para uma liga de magnésio. 0 aparelho de fundição contínua inclui um par de rolos 14 como um molde móvel, e produz um material fundido pelo fornecimento do molde móvel com um metal fundido 1 de uma liga de magnésio, utilizando uma bomba 11b e uma bomba lie. 0 aparelho é equipado com um forno de fusão 10 para fundir uma liga de magnésio para formar um metal fundido 1, um reservatório de metal fundido 12 para armazenar temporariamente o metal fundido 1 a partir do forno de fusão 10, uma calha de transferência 11 fornecida entre o forno de fusão 10 e o reservatório de metal fundido 12 para transportar o metal fundido 1 a partir do forno de fusão 10 para o reservatório de metal fundido 12, uma parte de fornecimento 12d incluindo um gito 13 para fornecer o metal fundido 1 a partir do reservatório de metal fundido' 12 para uma folga entre um par de rolos 14, e um par de rolos 14 para fundir o metal fundido fornecido 1 desse modo formando um material fundido 2.

No exemplo mostrado na figura 1, o forno de fusão 10 inclui um cadinho 10a para fundir a liga de magnésio e armazenar o metal fundido 1, um aquecedor 10b fornecido na periferia externa do cadinho 10a para manter o metal fundido 1 em uma temperatura constante, e um envoltório 10c que armazena o cadinho 10a e o aquecedor 10b. Além disso um dispositivo de medição de temperatura (não mostrado) e um controlador de temperatura (não mostrado) são fornecidos para regular a temperatura do metal fundido 1. Também o cadinho 10a é fornecido para controlar uma atmosfera no interior do mesmo por um gás a ser explicado posteriormente, com um cano de introdução de gás lOd, um cano de descarga lOe e um controlador de gás (não mostrado). Além disso o cadinho 10a é equipado com uma aleta (não mostrada) para agitar o metal fundido 1 desse modo tornado capaz de agitação.

No exemplo mostrado na figura 1, a calha de transferência 11 é inserida em uma extremidade da mesma no metal fundido 1 no cadinho 10a e conectada na outra extremidade ao reservatório de metal fundido 12, e é fornecida em uma periferia externa com um aquecedor 11a para que a temperatura do metal fundido 1 não seja reduzida no transporte do metal fundido 1. Além disso, uma bomba 11b é provida para fornecer o metal fundido 1 ao reservatório de metal fundido 12. Em uma periferia externa da calha de transferência 11, um aparelho de agitação ultra-sônico (não mostrado) é fornecido, desse' modo permitindo a agitação do metal fundido 1 durante o transporte.

No exemplo mostrado na figura 1, o reservatório de metal fundido 12 é equipado, em uma periferia externa do mesmo, com um aquecedor 12a, um instrumento de medição de temperatura (não mostrado) e um controlador de temperatura (não mostrado). O aquecedor 12a é utilizado principalmente no inicio da operação, para aquecer o reservatório de metal fundido 12 para que o metal fundido 1 transportado do forno de fusão 10 seja mantido pelo menos em uma temperatura de não solidificação. Durante uma operação estável, o aquecedor 12a pode ser adequadamente utilizado em consideração de uma entrada de calor do metal fundido 1 transferido a partir do forno de fusão 10 e uma saida de calor dissipado do reservatório de metal fundido 12. Também como no cadinho 10a, o reservatório de metal fundido 12 é fornecido, para fins de controle de atmosfera por um gás, com um cano de introdução de gás 12b, um cano de descarga 12c e um controlador de gás (não mostrado) . Além disso, como no cadinho 10a, o reservatório de metal fundido 12. é equipado com uma aleta (não mostrada) para agitar o metal fundido 1 desse modo tornado capaz de agitação.

No exemplo mostrado na figura 1, a parte de fornecimento 12d é inserida em uma extremidade da mesma, no metal fundido 1 do reservatório de metal fundido 12, e é fornecida, na outra extremidade (em um lado dos rolos 14 constituindo o molde móvel), com um gito 13. Nas proximidades do gito 13, um dispositivo de medição de temperatura (não mostrado) é fornecido para um gerenciamento de temperatura do metal fundido 1 fornecido ao gito 13. O dispositivo de medição de temperatura é de tal modo posicionado para não impedir o fluxo do metal fundido 1. O gito 13 é fornecido separadamente com meio de aquecimento como um aquecedor e é preferivelmente aquecido, antes da operação ser iniciada, a uma faixa de temperatura na qual o metal fundido 1 não solidifique. Também para reduzir uma flutuação de temperatura do metal fundido 1 em uma direção em seção transversal do gito 13, é possível confirmar a temperatura apropriadamente com o dispositivo de medição de temperatura e aquecer o gito 13 pelo meio de aquecimento. A flutuação de temperatura também pode ser reduzida pela formação do gito 13 com um material tendo uma excelente condutividade térmica. Para fins de fornecer o metal fundido 1 a partir do gito 13 para o molde móvel (folga entre os rolos 14), a parte de fornecimento 12d inclui uma bomba 12e entre o reservatório de metal fundido 12 e o gito 13. Uma pressão do metal fundido 1 fornecido a partir do gito 13 para a folga entre os rolos 14 pode ser regulada, pela regulagem de uma saída da bomba 12e.

No exemplo mostrado na figura 1, o molde móvel é constituído de um par de rolos 14. Os rolos 14 são fornecidos em uma relação oposta com uma folga entre os mesmos, e são tornados giratórios por um mecanismo de acionamento não ilustrado em direções mutuamente diferentes (no sentido horário em um rolo e no sentido anti-horário no outro). 0 metal fundido 1 é fornecido na folga entre os rolos 14 e sob rotação dos' rolos 14, o metal fundido 1 fornecido do gito 13 solidifica enquanto em contato com os rolos 14, e descarregado como um material fundido 2. No presente exemplo, como a direção de fundição é verticalmente ascendente, uma barragem de metal fundido 17 (cf. figuras 3 (A) e 3(B)) é fornecida para que o metal fundido não vaze para baixo de uma folga entre o molde móvel e o gito 13.

Cada rolo 14 incorpora um mecanismo de resfriamento- aquecimento (não mostrado) para regular arbitrariamente a temperatura de superfície, e é equipado com um instrumento de medição de temperatura (não mostrado) e um controlador de temperatura (não mostrado).

Então, a presente invenção é caracterizada pelo emprego, como um material para formar partes contatadas pelo metal fundido 1 no processo da etapa de fusão até a fundição contínua, de um material com baixo teor de oxigênio tendo um teor de oxigênio em uma razão de volume de 20% massa ou menor. Como tal material, o presente exemplo empregou um ferro fundido (concentração de oxigênio: 100 ppm ou menos em proporção de peso) para o cadinho 10a, um aço inoxidável (SUS 430, concentração de oxigênio:100 ppm ou menos em proporção de peso) para a calha de transferência 11, o reservatório de metal fundido 12, a parte de fornecimento 12d, o gito 13 e a barragem de metal fundido 17 (cf. figuras 3(A) e 3 (B), e uma liga de cobre (composição (% de massa) : cobre 99%, cromo 0,8 % e impurezas como restante, concentração de oxigênio: 100 ppm ou menos em proporção de peso) para os rolos 14.

Como a fabricação do material fundido com esse aparelho de fundição contínua permite a redução de uma ligação do metal fundido com oxigênio, é possível reduzir uma formação de óxido de magnésio ou uma descamação do material destituído de oxigênio, que levam à deterioração das propriedades de superfície do material fundido. Além disso como o metal fundido é menos contaminado por óxido de magnésio ou um material destituído de oxigênio, uma deterioração na propriedade de trabalho secundário causada pela presença dessas substâncias estranhas também pode ser reduzida .

Particularmente no aparelho de fundição continua mostrado na figura 1, o interior do cadinho 10a e o interior do reservatório de metal fundido 12 podem ser mantidos em uma atmosfera com baixo teor de oxigênio por vedação de um gás de baixa concentração de oxigênio no mesmo. Em tal estado, a ligação do metal fundido com oxigênio pode ser reduzida de forma mais eficaz. Os exemplos do gás para constituir a atmosfera com baixo teor de oxigênio incluem um gás argônio com um teor de oxigênio menor do que 5% de vol., e um gás misturado de dióxido de carbono e argônio. Também um gás de resistência à chama como SF6 pode ser misturado.

Também no aparelho de fundição continua mostrado na figura 1, um ponto de conclusão de solidificação pode ser posicionado dentro de uma região para uma descarga do molde móvel, pela execução de tal controle para reduzir suficientemente a temperatura de molde e regular uma velocidade de acionamento do molde móvel, em consideração de uma composição de liga desejada e uma espessura de chapa desejada e de um material que constitui o molde. As figuras 2 (A) e 2 (B) são vistas ampliadas parciais mostrando uma estrutura nas proximidades do gito, e a figura 2(A) indica um estado onde o ponto de conclusão de solidificação existe dentro de uma seção descentrada, enquanto a figura 2(B) indica um estado onde o ponto de conclusão de solidificação não existe dentro de uma seção descentrada. Uma seção entre um plano incluindo os eixos geométricos centrais dos rolos 14 (o plano sendo doravante denominado um centro de molde 15) e uma extremidade distai do gito 13 é denominada uma descentragem 16. Como mostrado na figura 2 (A) , o metal fundido 1, fornecido da parte de fornecimento 12d, através do gito 13, para a folga entre os rolos 14, é liberado em um espaço fechado circundado pelo gito 13, os rolos 14 e a barragem de metal fundido, não ilustrada, e é resfriado pelo contato dos rolos 14 sob formação de um menisco 20 pelo que uma solidificação é iniciada. Ao longo da direção de fundição (ascendente nas figuras 2 (A) e 2(B)), os rolos 14 são posicionados mais próximos, de modo que a folga entre os rolos 14 se torna menor. Mais especificamente, quando o metal fundido 1 fornecido a partir do gito 13 entra em contato inicial com os rolos 14 em um estágio inicial da fundição, a folga é maior em uma folga inicial ml entre porções inicialmente contatadas pelo metal fundido 1 e, à medida que o material solidificado passa através do centro do molde 15, a folga se torna uma folga minima m2 onde os rolos 14 são posicionados mais próximos. Portanto, sem gerar uma folga entre um invólucro solidificado formado por uma solidificação e os rolos ' 14 por um encolhimento de solidificação, o invólucro solidificado permanece em contato estreito com os rolos 14 e um efeito de resfriamento do mesmo até término de solidificação em um ponto de conclusão de solidificação 21. Além disso em uma seção a partir do ponto de conclusão de solidificação 21 até o centro do molde 15, a folga entre os rolos 14 se torna ainda menor. Portanto, a liga de magnésio solidificada é submetida a uma deformação compressiva por uma força de redução dos rolos 14, e é descarregada da folga entre os rolos 14, desse modo fornecendo um material fundido 2 com superfícies lisas como em um material laminado. 0 estado de solidificação é preferivelmente controlado de tal modo que o ponto de conclusão de solidificação 21 exista dentro da seção de descentragem 16. Também um efeito de resfriamento elevado é obtido pela seleção da distância da folga inicial ml como de 1 a 1,55 vezes a folga mínima m2.

Por outro lado, em um caso de não executar um controle de solidificação como descrito acima, o metal fundido 1, fornecido a partir da parte de fornecimento 12d, através do gito 13, para a folga entre os rolos 14 como mostrado na figura 2 (B), é liberado em um espaço fechado circundado pelo gito 13, os rolos 14 e a barragem de metal fundido, não ilustrada, e é resfriado pelo contato dos rolos 14 sob formação de um menisco 20 pelo que uma solidificação é iniciada. Entretanto, passa através do centro de molde 15, com uma grande quantidade de uma parte não solidificada na parte central. Desse modo, um ponto de conclusão de solidificação 23 está presente em uma posição após a seção de descentragem 16. Uma vez que a liga de magnésio após passar pelo centro de molde 15 é separada dos rolos 14, a solidificação prossegue não pelo resfriamento pelos rolos 14 porém por um resfriamento por radiação a calor das superfícies do material fundido 2. Portanto a taxa de solidificação se torna mais lenta na parte central do material fundido 2, desse modo causando uma segregação de linha central.

As figuras 3 (A) e 3 (B) são vistas em seção transversal ao longo de uma linha X-X na figura 2(A), onde a figura 3 (A) mostra um exemplo no qual um gito tem uma seção transversal retangular, e a figura 3(B) mostra um exemplo no qual um gito tem uma seção transversal trapezoidal. Além disso, no aparelho de fundição continua mostrado na figura 1, uma região onde um menisco 20 é formado (cf. as figuras 2(A) e 2(B)) pode ser feita suficientemente pequena pela regulagem da pressão do metal fundido 1, fornecido a partir do gito 13 para a folga entre os rolos 14, pela bomba 12e. Além disso por um controle de modo a minimizar a flutuação de temperatura no metal fundido 1 na direção em seção transversal do gito 13, o metal fundido 1 é imediatamente enchido na região de formação de menisco desse modo fornecendo um material fundido satisfatório 2. Por exemplo, o dispositivo de medição de temperatura 13a como mostrado na figura 3 (A) é utilizado para regular uma temperatura de meio de aquecimento separado, como um aquecedor, de tal modo que uma flutuação de temperatura no metal fundido 1 na direção em seção transversal do gito 13 se torna 10°C ou menor, e a bomba 12e (cf. a figura 1) é regulada de tal modo que a pressão do metal fundido 1 fornecido para a folga entre os rolos 14 se torna igual ou maior do que 101,8 kPa e menor do que 118,3 kPa (igual ou maior do que 1,005 atm e menor do que 1,168 atm). Desse modo, o metal fundido 1 pode ser suficientemente enchido como mostrado na figura 3 (A) . Um exemplo mostrado na figura 3 (B) é simplesmente diferente no formato do gito 13, e como no exemplo mostrado na figura 3 (A) , o metal fundido 1 pode ser cheio suficientemente pela regulagem da pressão do metal fundido 1, fornecido do gito 13 para o saco entre os rolos 14, pela bomba 12e (cf. a figura 1), e pelo controle da flutuação de temperatura do metal fundido 1 na direção em seção transversal do gito 13.

No aparelho de fundição continua mostrado na figura 1, uma camada de cobertura pode ser fornecida no molde móvel, para aumentar ainda mais a taxa de resfriamento. As figuras 4 (A) e 4 (B) são vistas esquemáticas parciais de um molde móvel, mostrando exemplos tendo uma camada de cobertura em uma superfície do molde móvel, onde a figura 4 (A) mostra um exemplo no qual a camada de cobertura é contatada com e fixa na superfície do molde móvel, e a figura 4(B) mostra um exemplo, no qual a camada de cobertura é movelmente fornecida na superfície do molde móvel. Um molde móvel 30 mostrado na figura 4 (A) é fornecido, em uma periferia externa dos rolos 14a, com uma camada de cobertura 14b de material tendo um baixo teor de oxigênio e excelente em condutividade térmica. A camada de cobertura 14b é fornecida de tal modo que o metal fundido 1 fornecido do gito 13 e o material fundido 2 obtido por solidificação não entrem em contato com o rolo 14a. Os exemplos de um material para formar essa camada de cobertura 14b incluem cobre e uma liga de cobre. O material para formar a camada de cobertura 14b é um material que somente necessita ter um baixo teor de oxigênio e excelente condutividade térmica como descrito acima, um material que não seja forte o suficiente como o material para os rolos 14a também pode ser utilizado. A camada de cobertura 14b, tendo uma excelente condutividade térmica, dissipa eficientemente o calor do metal fundido 1 quando contatado pelo metal fundido 1, desse modo contribuindo para aumentar a taxa de resfriamento do metal fundido 1. Também devido à excelente condutividade térmica, provê um efeito de evitar uma alteração dimensional no rolo 14a devido a uma deformação pelo calor a partir do metal fundido 1. Também no caso da camada de cobertura 14b ser formada por um material similar àquele do rolo 14a, a camada de cobertura 14b individualmente pode ser substituída economicamente quando danificada na operação.

Embora a camada de cobertura 14b possa ser contatada com e fixa no rolo 14a como descrito acima, como mostrado na figura 4 (B), uma camada de cobertura 19 pode ser fornecida de modo a ser móvel na periferia externa do rolo 14a. A camada de cobertura 19 é formada como um elemento no formato de correia com um material tendo um baixo teor de oxigênio e excelente em condutividade térmica como na camada de cobertura 14b, e é construído em uma estrutura de laço fechado como mostrado na figura 4(b). Tal camada de cobertura de laço fechado 19 é sustentada por um rolo 14a e um tensionador 18, de tal modo que a camada de cobertura 19 seja móvel na periferia externa do rolo 14a. A camada de cobertura 19, tendo uma excelente condutividade térmica como na camada de cobertura 14, aumenta suficientemente a taxa de resfriamento do metal fundido 1 e suprime uma alteração dimensional do rolo 14a por uma deformação térmica. Também no caso da camada de cobertura 19 ser formada por um material similar àquele do rolo 14a, a camada de cobertura 19 individualmente pode ser substituída quando danificada na operação. Além disso a camada de cobertura 19, de tal modo construída para deslocar entre o rolo 14a e o tensionador 18, pode ser submetida a uma limpeza de superfície ou uma correção de uma deformação por um esforço térmico, após contatar o metal fundido 1 e antes de um próximo contato.

Além disso meio de aquecimento para aquecer a camada de cobertura 19 pode ser fornecido entre o rolo 14a e o tensionador 18. A figura 5 é uma vista esquemática de um aparelho de fundição contínua para uma liga de magnésio, no qual um metal fundido é fornecido para um molde móvel, utilizando o peso do metal fundido. 0 aparelho de fundição contínua é similar em uma estrutura básica ao aparelho mostrado na figura 1. Mais especificamente, é equipado com um forno de fusão 40 para fundir uma liga de magnésio a fim de formar um metal fundido 1, um reservatório de metal fundido 42 para armazenar temporariamente o metal fundido 1 a partir do forno de fusão 40, uma calha de transferência 41 fornecida entre o forno de fusão 40 e o reservatório de metal fundido 42 para transportar o metal fundido 1 a partir do forno de fusão 40 para o reservatório de metal fundido 42, uma parte de fornecimento 42d incluindo um gito 43 para fornecer o metal fundido 1 a partir do reservatório de metal fundido 42 para uma folga entre um par de rolos 44, e um par de rolos 44 para fundir o metal fundido fornecido 1 desse modo formando um material fundido 2. Uma diferença situa-se em um fato de que o metal fundido 1 é fornecido pelo peso do mesmo para a folga entre os rolos 44.

No aparelho mostrado na figura 5, o forno de fusão 40, como no forno de fusão 10 mostrado na figura 1, inclui um cadinho 40a, um aquecedor 40b, e um envoltório 40c, um dispositivo de medição de temperatura (não mostrado) e um controlador de temperatura (não mostrado). Além disso, o cadinho 40a é dotado de um cano de introdução de gás 40d, um cano de descarga 40e e um controlador de gás (não mostrado) .

Também o cadinho 40a é equipado com uma aleta (não mostrada) para agitar o metal fundido 1 desse modo tornado capaz de agitação. A calha de transferência 41 é conectada, em uma extremidade da mesma, com o cadinho 40a, e, na outra extremidade com o reservatório de metal fundido 42 e é dotada em uma parte intermediária com um aquecedor 41a e uma válvula 41b para fornecer o metal fundido 1 para o reservatório de metal fundido 42. Em uma periferia externa da calha de transferência 41, um aparelho de agitação ultra-sônico (não mostrado) é fornecido.

No exemplo mostrado na figura 5, o reservatório de metal fundido 42 é equipado, em uma periferia externa do mesmo, com um aquecedor 42a, um instrumento de medição de temperatura (não mostrado) e um controlador de temperatura (não mostrado). Além disso o reservatório de metal fundido 42 é dotado de um cano de introdução de gás 42b, um cano de descarga 42b e um controlador de gás (não mostrado). Também, o reservatório de metal fundido 42 é equipado com uma aleta (não mostrada) para agitar o metal fundido 1 desse modo tornado capaz de agitação. A parte de fornecimento 42d é conectada, em uma extremidade da mesma, com o reservatório de metal fundido 42, e é fornecida, na outra extremidade (em um lado dos rolos 44 constituindo o molde móvel), com um gito 43. Nas proximidades do gito 43, um dispositivo de medição de temperatura (não mostrado) é fornecido para um gerenciamento de temperatura do metal fundido 1 fornecido para o gito 43. 0 dispositivo de medição de temperatura é de tal modo posicionado para não impedir o fluxo do metal fundido 1. Para que o metal fundido 1 seja fornecido do gito 43 para a folga entre os rolos 44 pelo peso do metal fundido 1, uma linha central 50 a ser explicada posteriormente da folga entre os rolos 44 é posicionada horizontalmente, e o reservatório de metal fundido 42, o gito 43 e rolos 44 são posicionados de tal modo que o metal fundido seja fornecido do reservatório de metal fundido 42, através do gito 43, em uma direção horizontal para a folga entre os rolos 44 e que o material fundido 2 seja formado em uma direção horizontal.

Além disso, a parte de fornecimento 42d é posicionada mais baixa do que um nivel liquido do metal fundido 1 no reservatório de metal fundido 42. Um sensor 47 para detectar o nivel de liquido é fornecido, para executar uma regulagem de que o nivel de liquido do metal fundido 1 no reservatório de metal fundido 42 chegue a uma altura predeterminada h a partir da linha central 50 da folga entre os rolos 44. 0 sensor 47 é conectado a um controlador não ilustrado, que regula a válvula 42b em resposta a um resultado de detecção do sensor 47 para controlar a taxa de fluxo do metal fundido 1, desse modo regulando a pressão do metal fundido 1 no fornecimento do gito 43 para a folga entre os rolos 44. Mais especificamente, uma altura de um ponto distante em 30 mm da linha central 50 é selecionada como um valor definido para o nível de líquido do metal fundido 1, e o nível de líquido é preferivelmente de tal modo controlado para ser posicionado em tal valor definido ± 10%. Além disso, a pressão do metal fundido 1 é desejavelmente tornada igual ou maior do que 101,8 kPa e menor do que 118,3 kPa (igual ou maior do que 1,005 atm e menor do que 1,168 atm).

No exemplo mostrado na figura 5, o molde móvel é constituído de um par de rolos 44. Os rolos 44 são fornecidos em uma relação oposta com uma folga entre os mesmos e são tornados giratórios por um mecanismo de acionamento não ilustrado em direções mutuamente diferentes (no sentido horário em um rolo e no sentido anti-horário no outro). Particularmente, os rolos 44 são dispostos de tal modo que a linha central 50 da folga entre os rolos é posicionada horizontalmente. O metal fundido 1 é fornecido para a folga entre os rolos 44, e, sob rotação dos rolos 44, o metal fundido 1 fornecido do gito 43 solidifica-se enquanto em contato com os rolos 44, e descarregado como um material fundido 2. No presente exemplo, a direção de fundição é horizontal. Cada rolo 44 incorpora um mecanismo de resfriamento-aquecimento (não mostrado) para regular de forma arbitrária a temperatura de superfície e é equipado com um instrumento de medição de temperatura (não mostrado) e um controlador de temperatura (não mostrado).

No presente exemplo, grafite (concentração de oxigênio: 50 ppm ou menos em proporção de peso (excluindo oxigênio em poros) é empregado como um material com baixo teor de oxigênio tendo um teor de oxigênio de 20% em massa para formar o cadinho 40a, a calha de transferência 41, o reservatório de metal fundido 42, a parte de fornecimento 42d e o gito 43. Também como um material para formar os rolos 44, uma liga de cobre (composição (% de massa) : cobre 99%, cromo 0,8% e impurezas como restante, concentração de oxigênio: 100 ppm ou menos em proporção de peso) é empregado. A fabricação do material fundido com esse aparelho de fundição continua permite, como no aparelho mostrado na figura 1, reduzir as desvantagens que resultam de uma ligação do metal fundido com oxigênio, a saber uma deterioração das propriedades de superfície do material fundido e uma perda na propriedade de trabalho secundária. Também no aparelho mostrado na figura 5, uma atmosfera com baixo teor de oxigênio é mantida no interior do cadinho 40a e o interior do reservatório de metal fundido 42 para reduzir de forma eficaz a ligação do metal fundido com oxigênio. (Exemplo de teste 1) A fundição contínua é realizada com o aparelho de fundição contínua mostrado na figura 5 para produzir materiais fundidos (materiais de chapa). As características dos materiais fundido obtidos são pesquisadas. Composição, condições fundidas e características das ligas de magnésio pesquisadas são mostradas nas Tabelas 1 a 5. As Tabelas 1 - 5 mostram o material do molde somente, e materiais para constituintes diferentes do molde são iguais aqueles (carbono) mostrado na figura 5. Na Tabela 1 a 5, uma temperatura máxima, uma temperatura mínima e uma flutuação de metal fundido significam as temperaturas no gito e a flutuação na direção de direção em seção transversal do gito.

Uma descentragem significa uma distância (descentragem 46) entre o plano incluindo os eixos geométricos centrais dos rolos 44 (doravante centro de molde 45) e a extremidade distai do gito 43 na figura 5. Uma atmosfera é constituída de oxigênio em um teor mostrado nas Tabelas 1 a 5 e um gás misturado de argônio e nitrogênio no restante. Uma folga no gito significa uma folga entre partes de rolos inicialmente contatados pelo metal fundido fornecido a partir do gito.

Uma folga de rolo no centro do molde significa uma folga mínima onde os rolos são posicionados mais próximos. Uma taxa de redução é definida por (folga no gito/folga mínima) x 100. Uma pressão de fornecimento significa uma carga de compressão aplicada a partir do metal fundido (incluindo porção solidificada) nos rolos. Uma temperatura de material fundido significa uma temperatura de superfície do material de liga de magnésio imediatamente após descarga a partir dos rolos. Uma flutuação em componentes é determinada com base em conteúdos definidos correspondendo à composição de cada amostra mostrada nas Tabelas 1 a 5.

Como resultado, a fundição podería ser executada sem causar rachadura ou similar, e os materiais fundidos obtidos são encontrados, como mostrado nas Tabelas 1 a 5, como tendo uma composição uniforme, uma quantidade superficial excelente, compostos intermetálicos ótimos e características mecânicas excelentes. (Exemplo de teste 2) Materiais fundidos desse modo obtidos são submetidos a um trabalho de laminação para preparar materiais laminados. Cada material laminado é submetido, após o trabalho de laminação, a um tratamento a calor (por aproximadamente 1 hora, em uma temperatura adequadamente selecionada de acordo com a composição, em uma faixa de temperatura de 100 a 350°C). Os materiais laminados obtidos após o tratamento a calor são investiqados em relação a características. Condições de laminação e características são mostradas nas Tabelas 6 a 10. 0 trabalho de laminação é conduzido por vários passes, com uma taxa de redução de um passe compreendida em uma faixa de 1 a 50% e em uma temperatura de 150 a 350°C, e uma laminação é conduzida em um passe final sob condições mostradas nas Tabelas 6 a 10. Um óleo de laminação comercial é empregado como agente lubrificante.

Como mostrado nas Tabelas 6 a 10, os materiais laminados obtidos são excelentes na qualidade superficial e também na resistência e tenacidade. Além disso, os materiais tinham uma estrutura de cristal ótima e mostraram excelentes compostos intermetálicos. Além disso, quando os materiais fundidos dos nos. 1 a 20 são submetidos a um tratamento de solução em uma temperatura apropriada para cada composição compreendida em uma faixa de temperatura de 300 a 600°C por 1 hora ou mais tempo, e são submetidos adicionalmente a uma laminação e um tratamento a calor sob condições similares como acima, e as características são investiqadas em um modo similar. Como resultado, rachadura inesperada, tensão ou deformação não ocorreram durante a laminação, e o trabalho de laminação pôde ser executado em modo mais estável. (Exemplo de teste 3) Os materiais laminados obtidos são submetidos a um trabalho de prensaqem (em um formato comum) a 250°C para preparar artiqos formados de liqa de maqnésio. Como resultado, os artiqos formados utilizando os materiais laminados acima mencionados tinham uma excelente precisão dimensional, sem rachadura. Também entre os materiais laminados, certas amostras são selecionadas (nos. 1-4, 9 - 13, 15, 16, 18 e 20 sendo selecionadas) e submetidas a um trabalho de prensaqem de vários formatos a 250°C. Esses materiais laminados são capazes de prensar em qualquer formato, e são excelentes em aparência externa e precisão dimensional. Como comparação, um material de liqa AZ31 comercialmente disponível é similarmente submetido a trabalhos de prensagem em vários formatos. Como resultado, o material de liga AZ31 é incapaz de prensagem devido à rachadura, ou forneceu um produto de aparência inferior mesmo quando o trabalho de prensagem é possível. (Exemplo de teste 4) Também entre os materiais laminados, certas amostras são selecionadas (Nos. 5 e 6 sendo selecionadas) e investigadas em relação à resistência à corrosão. Essas amostras são confirmadas como tendo uma resistência à corrosão, comparável com aquela de um material de liga AZ91, preparado por um método de tixomolde comum. (Exemplo de teste 5) Também entre os materiais laminados, certas amostras são selecionadas (nos. 1, 6, 7, 13 e 18 sendo selecionadas) e avaliadas em relação a uma quantidade de flexão. Em duas projeções paralelas, que são posicionadas a uma distância de 150 mm, tem uma altura de 20 mm e uma extremidade superior pontuda, uma amostra de uma largura de 30 mm, um comprimento de 200 mm e uma espessura de 0,5 mmt, é colocada perpendicularmente em relação às projeções, e uma diminuição na altura em um centro, quando uma carga predeterminada é aplicada no centro das projeções, é dividida por uma diminuição na altura, medida em um mesmo método em uma chapa de liga AZ31 comercial de 0,5 mmt, e é representado por uma percentagem. Como resultado, como mostrado na Tabela 12, as amostras preparadas por uma fundição de rolo duplo são confirmadas como tendo uma resistência à flexão, igual ou mais elevada do que aquela da liga AZ31 comercial. (Exemplo de teste 6) Além disso, entre os materiais laminados, certas amostras são selecionadas (Nos. 1, 6, 7, 13 e 18 sendo selecionadas) e as mesmas composições são fundidas com um cadinho de carbono em uma atmosfera de argônio, a seguir fundidas em um molde SUS316, revestido com um agente de liberação de grafite, com uma taxa de resfriamento de 1 a 10 K/s de modo a obter um formato de 100 mm x 200 mm x 20 mmt, a seguir submetidas a um processo de homogeneização a 400°C por 24 horas no ar, e submetidas a um trabalho de corte para obter pedaços de teste de uma espessura de 4 mmt, sem defeitos na superfície e no interior (na Tabela 11, representado como nos. 1_M1, 6_M1, 7_M1, 13_M1 e 18_M1). O pedaço de teste preparado é submetido a um trabalho de laminação até 0,5 mmt de modo a atender a relação 100 > (T/c) > 5 onde c (%) é uma taxa de redução de um passe, e T (°C) é a mais elevada entre uma temperatura tl (°C) do material antes da laminação e uma temperatura t2 (°C) do material na operação de laminação. Como resultado, como mostrado na Tabela 11, as ligas de magnésio fundidas com uma taxa de resfriamento de 1 a 10 K/s mostraram rachadura no processo de laminação e não puderam ser laminadas, exceto para a liga da Composição no. 1. (Exemplo de teste 7) Além disso, entre os materiais laminados, certas amostras são selecionadas (Nos. 1, 6, 7, 13 e 18 sendo selecionadas) e as mesmas composições são fundidas com um cadinho de carbono em uma atmosfera de argônio, a seguir fundidas em um molde SUS316, revestidas com um agente de liberação de grafite, com uma taxa de resfriamento de 1 a 10 K/s de modo a obter um formato de 100 mm x 200 mm x 20 mmt, a seguir submetidas a um processo de homogeneização a 400°C por 24 horas no ar, e submetidas a um trabalho de corte para obter pedaços de teste de uma espessura de 0,5 mmt, sem defeitos na superfície e no interior (na Tabela 11, representado como nos. 1_M2, 6_M2, 7_M2, 13_M2 e 18_M2).

Entre amostras desse modo preparadas e os materiais laminados acima mencionados, certas amostras (Nos. 1, 6, 7, 13, 18 e 1_M1 sendo selecionadas) são investigadas em relação a características mecânicas em temperatura ambiente, 200°C e 250°C, e em relação a uma propriedade de deformação a 150°C. A propriedade de deformação é avaliada após reter o pedaço de teste em um ambiente de 150 ± 2°C por 20 horas, e é representada por uma percentagem para uma tensão de deformação (uma tensão (MPa) gerando uma taxa de deformação de 0,1% / lOOOh em uma temperatura constante) de uma chapa de liga AZ 31 comercial. Como resultado, como mostrado na Tabela 12, as amostras preparadas pela fundição de rolo duplo são confirmadas como mostrando uma excelente resistência a calor.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL 0 método de produção da presente invenção para material de liga de magnésio é capaz de produzir de forma estável materiais de liga de magnésio como um material fundido de liga de magnésio e um material laminado de liga de magnésio, excelente em características mecânicas, uma qualidade de superfície, uma resistência à flexão, resistência à corrosão e propriedade de deformação. 0 material laminado obtido tem uma excelente propriedade de trabalho de plástico como em uma prensagem ou forjadura, e é ótimo como material para esse processo de moldagem. Além disso o artigo moldado de liga de magnésio obtido pode ser utilizado em elementos estruturais e artigos decorativos nos campos referentes a aparelhos elétricos domésticos, transporte, espaço de aviação, lazer-esportes, bem-estar médico, alimentos e construção.

Claims

1. Método de produção para um material de liga de magnésio compreendendo: uma etapa de fusão para fundir uma liga de magnésio em um forno de fusão a fim de obter um metal fundido; uma etapa de transferência para transferir o metal fundido do forno de fusão para um reservatório de metal fundido; e uma etapa de fundição para fornecer um molde móvel com o metal fundido a partir do reservatório de metal fundido através de um gito e solidificar o metal fundido para produzir continuamente um material fundido de uma espessura de 0,1 a 10 mm, CARACTERIZADO por: em um processo a partir da etapa de fusão até a etapa de fundição, todas as partes contatadas pelo metal fundido são formadas por um material com baixo teor de oxigênio tendo um teor de oxigênio de 20% massa ou menos e em gue as partes contatadas pelo metal fundido incluem uma parte de superfície no forno de fundição, uma parte de superfície de uma calha de transferência entre o forno de fusão e o reservatório de metal fundido, uma parte de superfície do reservatório de metal fundido, uma parte de superfície de uma parte de fornecimento entre o reservatório de metal fundido e um molde móvel, e uma parte de superfície do molde móvel.

2. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o material com baixo teor de oxigênio é um material selecionado entre um material baseado em carbono, molibdênio, carbeto de silício, nitreto de boro, cobre, uma liga de cobre, ferro, aço e aço inoxidável.

3. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o molde móvel é formado por um material que atende a seguinte condição para condutividade elétrica: 100 > y > x - 10 onde y representa uma condutividade elétrica do molde móvel, e x representa uma condutividade elétrica do material de liga de magnésio.

4. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o molde móvel inclui, em uma superfície do mesmo, uma camada de cobertura atendendo a seguinte condição para condutividade elétrica: 100 > y' > x - 10 em que y' representa uma condutividade elétrica de um material constituindo a camada de cobertura, e x representa uma condutividade elétrica do material de liga de magnésio.

5. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o molde móvel inclui, em uma superfície do mesmo, uma camada de cobertura de metal formada por um material, contendo uma composição de liga do material de liga de magnésio por 50% massa ou mais.

6. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de gue na etapa de fundição, o molde móvel tem uma temperatura de superfície igual ou mais baixa do gue 50% de um ponto de fusão do material gue constitui o molde móvel.

7. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de gue: pelo menos um dentre um interior do forno de fusão, um interior do reservatório de metal fundido e um interior da calha de transferência entre o forno de fusão e o reservatório de metal fundido é mantido em uma atmosfera com baixo teor de oxigênio; e a atmosfera tem uma concentração de oxigênio menor do gue uma concentração de oxigênio no ar.

8. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de gue a atmosfera contém oxigênio inferior a 5% vol, e um gás restante contém pelo menos um dentre nitrogênio, argônio e dióxido de carbono em uma guantidade de 95% vol ou mais.

9. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de gue a liga de magnésio contém um ou mais elementos selecionados de um grupo de Al, Zn, Μη, Y, Zr, Cu, Ag e Si, em uma guantidade igual ou maior do gue 0,1% em massa e menor do que 20% em massa por elemento, e um restante constituído de Mg e uma impureza, Mg estando presente em uma quantidade igual ou maior do que 50% massa.

10. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a liga de magnésio contém ainda Ca em uma quantidade igual ou maior do que 0,001% em massa e menor do que 16% em massa.

11. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a liga de magnésio contém ainda um ou mais elementos selecionados de um grupo de Ca, Ni, Au, Pt, Sr, Ti, B, Bi, Ge, In, Te, Nd, Nb, La e RE em uma quantidade igual ou maior do que 0,001% em massa e menor do que 5% em massa por elemento.

12. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal fundido é agitado pelo menos em um do forno de fusão, calha de transferência para transferir o metal fundido do forno de fusão para o reservatório de metal fundido e o reservatório de metal fundido.

13. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal fundido, quando fornecido do gito para o molde móvel, tem uma pressão igual ou maior do que 101,8 kPa e menor do que 118,3 kPa.

14. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o molde móvel é constituído de um par de rolos, girados em direções mutuamente diferentes e de tal modo posicionados que uma linha central de uma folga entre os rolos se torna horizontal; o metal fundido é fornecido em uma direção horizontal do reservatório de metal fundido para a folga entre os rolos através do gito; o fornecimento do metal fundido para a folga entre os rolos é executado por um peso do metal fundido; e um nível de líquido do metal fundido no reservatório de metal fundido está em uma posição mais elevada, em 30 mm ou mais, do que a linha central da folga entre os rolos.

15. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que uma altura, mais elevada em 30 mm ou mais a partir da linha central da folga entre os rolos, é selecionada como um valor definido para o nível de líquido do metal fundido; e o nível de líquido do metal fundido no reservatório de metal fundido é de tal modo controlado para estar compreendido em uma faixa do valor definido ± 10%.

16. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal fundido no gito é mantido em uma temperatura igual ou mais elevada do que um ponto de fusão + 10°C e igual ou mais baixa do que um ponto de fusão + 85°C.

17. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal fundido tem uma flutuação de temperatura compreendida em 10 °C em uma direção em seção transversal do gito.

18. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma taxa de resfriamento em uma solidificação está compreendida em uma faixa de 50 a 10.000 K/s .

19. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o molde móvel é constituído de um par de rolos que giram em direções mutuamente diferentes e são posicionados em uma relação oposta.

20. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que uma distância entre um plano incluindo os eixos rotatórios dos rolos e uma extremidade distai do gito é 2,7% ou menos de um comprimento circunferencial total do rolo.

21. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que uma distância entre extremidades distais de uma periferia externa do gito é de 1 a 1,55 vezes uma folga minima entre os rolos.

22. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de gue a solidificação do metal fundido é concluída em uma descarga do mesmo a partir do molde móvel.

23. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de gue o molde móvel é constituído de um par de rolos gue giram em direções mutuamente diferentes e são posicionados em uma relação oposta; e a solidificação do metal fundido é concluída em uma faixa de 15 a 60% de uma distância, a partir de um plano incluindo os eixos rotatórios dos rolos até uma extremidade distai do gito.

24. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 22 ou 23, CARACTERIZADO pelo fato de que uma temperatura de superfície do material de liga de magnésio descarregado do molde móvel é 400°C ou mais baixa.

25. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 22 a 24, CARACTERIZADO pelo fato de que uma carga de compressão aplicada ao molde móvel pelo material de liga de magnésio solidificado está, em uma direção transversal do material de liga de magnésio, compreendida em uma faixa de 1.500 a 7.000 N/mm.

26. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 25, CARACTERIZADO por compreender ainda uma etapa de tratamento térmico aplicada a um material fundido obtido pela etapa de fundição.

27. Material fundido de liga de magnésio obtido pelo processo conforme definido em gualguer uma das reivindicações de 1 a 26 CARACTERIZADO pelo fato do espaçamento do braço da dentrita (DAS) ser de 0,5 μιη a 5,0 μιη.

28. Material fundido de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de gue um composto intermetálico tem um tamanho de 2 0 μιη ou menos.

29. Material fundido de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de gue a liga de magnésio tem uma composição contendo pelo menos um primeiro elemento adicional, selecionado do grupo compreendendo Al, Zn, Μη, Y, Zr, Cu, Ag e Si, em uma guantidade igual ou maior do gue 0,01% massa e menor do gue 20% em massa por elemento; e um restante constituído de Mg e uma impureza (Mg estando presente em uma guantidade igual ou maior do gue 50% massa).

30. Material fundido de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de gue a liga de magnésio tem uma composição contendo pelo menos um primeiro elemento adicional, selecionado do grupo compreendendo Al, Zn, Μη, Y, Zr, Cu, Ag e Si, em uma guantidade igual ou maior do gue 0,01% massa e menor do gue 20% em massa por elemento; Ca em uma guantidade igual ou maior do que 0,001% em massa e menor do que 16% em massa; e um restante constituído de Mg e uma impureza.

31. Material fundido de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que a liga de magnésio tem uma composição contendo pelo menos um primeiro elemento adicional, selecionado do grupo compreendendo Al, Zn, Μη, Y, Zr, Cu, Ag e Si, em uma quantidade igual ou maior do que 0,01% em massa e menor do que 20% em massa por elemento; um segundo elemento adicional, selecionado do grupo de Ca, Ni, Au, Pt, Sr, Ti, B, Bi, Ge, In, Te, Nd, Nb, La e RE em uma quantidade igual ou maior do que 0,001% em massa e menor do que 5% em massa por elemento; e um restante constituído de Mg e uma impureza (Mg estando presente em uma quantidade igual ou maior do que 50% em massa), em que entre o primeiro e segundo elementos adicionais, cada elemento contido em 0,5% em massa ou mais tem uma diferença de 10% ou menos entre um teor definido para o elemento e um teor efetivo do mesmo em uma parte superficial do material fundido e uma diferença de 10% ou menos entre um teor definido para o elemento e um teor efetivo do mesmo em uma parte central do material fundido.

32. Material fundido de liga de magnésio de acordo com a reivindicação 2 7, CARACTERIZADO pelo fato de que uma profundidade de um defeito superficial é menor do que 10% de uma espessura do material fundido.

33. Material fundido de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que uma marca de ruga presente em uma superfície do material fundido atende uma relação rw x rd < 1,0 para uma largura máxima rw e uma profundidade máxima rd.

34. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda: uma etapa de laminação de aplicar um trabalho de laminação com rolos de laminação em um material fundido obtido pela etapa de fundição.

35. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 34, CARACTERIZADO pelo fato de que uma taxa de redução total C é 20% ou mais elevada, a taxa de redução total C sendo representada por C (%) = (A - B)/A x 100 na qual A (mm) representa uma espessura do material fundido e B (mm) representa uma espessura do material laminado.

36. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 34, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de laminação inclui um passe de laminação tendo uma taxa de redução de um passe c de 1 a 50%, a taxa de redução de um passe c sendo representada por c (%) = (a - b)/a x 100 na qual a (mm) representa uma espessura de um material antes da laminação e b (mm) representa uma espessura do material após laminação.

37. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 34, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de laminação inclui um passe de laminação no qual uma temperatura de superfície do material é 100°C ou menos imediatamente antes da introdução nos rolos de laminação, e uma temperatura de superfície dos rolos de laminação é de 100 a 300°C.

38. Método de produção para um material de liga de magnésio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 34 a 37, CARACTERIZADO por compreender ainda uma etapa de tratamento a calor de aplicar um tratamento a calor a um material laminado submetido ao trabalho de laminação.

39. Material laminado de liga de magnésio, CARACTERIZADO por ser obtido pelo método de produção conforme definido em qualquer uma das reivindicações 34 a 38.

40. Material laminado de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 39, CARACTERIZADO pelo fato de que um tamanho médio de grão de cristal é de 0,5 [Ui a 30 μιη.

41. Material laminado de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 39, CARACTERIZADO pelo fato de que uma diferença entre um tamanho médio de grão de cristal em uma parte superficial do material laminado e um tamanho médio de grão de cristal em uma parte central do mesmo é de 20% ou menos.

42. Material laminado de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 39, CARACTERIZADO pelo fato de que um tamanho de um composto intermetálico é de 20 |im ou menos.

43. Material laminado de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 39, CARACTERIZADO pelo fato de que a liga de magnésio tem uma composição contendo pelo menos um primeiro elemento adicional, selecionado do grupo compreendendo Al, Zn, Μη, Y, Zr, Cu, Ag e Si, em uma quantidade igual ou maior do que 0,01% em massa e menor do que 20% massa por elemento; e um restante constituído de Mg e uma impureza (Mg estando presente em uma quantidade igual ou maior do que 50% em massa.

44. Material laminado de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 39, CARACTERIZADO pelo fato de que a liga de magnésio tem uma composição contendo pelo menos um primeiro elemento adicional, selecionado do grupo compreendendo Al, Zn, Μη, Y, Zr, Cu, Ag e Si, em uma quantidade igual ou maior do que 0,01% em massa e menor do que 20% em massa por elemento; Ca em uma quantidade igual ou maior do que 0,001% em massa e menor do que 16% em massa; e um restante constituído de Mg e uma impureza.

45. Material laminado de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 39, CARACTERIZADO pelo fato de que a liga de magnésio tem uma composição contendo pelo menos um primeiro elemento adicional, selecionado do grupo compreendendo Al, Zn, Μη, Y, Zr, Cu, Ag e Si, em uma quantidade igual ou maior do que 0,01% em massa e menor do que 20% em massa por elemento; um segundo elemento adicional, selecionado do grupo compreendendo Ca, Ni, Au, Pt, Sr, Ti, B, Bi, Ge, In, Te, Nd, Nb, La e RE em uma quantidade igual ou maior do que 0,001% em massa e menor do que 5% em massa por elemento; e um restante constituído de Mg e uma impureza (Mg estando presente em uma guantidade igual ou maior do que 50% em massa), em que entre os primeiro e segundo elementos adicionais, cada elemento contido em 0,5% em massa ou mais tem uma diferença de 10% ou menos entre um teor definido para o elemento e um teor efetivo do mesmo em uma parte superficial do material laminado e uma diferença de 10% ou menos entre um teor definido para o elemento e um teor efetivo do mesmo em uma parte central do material laminado.

46. Método de produção para um artigo formado de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender: uma etapa de trabalho de plástico aplicada em um material laminado de liga de magnésio conforme definido em qualquer uma das reivindicações 39 a 45; e uma etapa de tratamento térmico aplicada ao material submetido ao trabalho de plástico.

47. Método de produção para um artigo formado de liga de magnésio, de acordo com a reivindicação 46, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de trabalho de plástico executa um trabalho de pressão ou um trabalho de forja no material laminado compreendido em uma faixa de temperatura igual ou mais elevada do que uma temperatura ambiente e menor do que 500°C.