CN106794548B - 镁合金的塑性加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种镁合金(10)的塑性加工方法，所述方法实施摩擦搅拌工艺来对镁合金(10)进行塑性加工，所述摩擦搅拌工艺将围绕轴线旋转的工具(30)的前端部分的探针(31、25、36)压入镁合金(10)的表面部，通过与旋转的工具(30)的摩擦来进行加热并使其软化，在探针(31、25、36)被压入的状态下使工具(30)旋转而对探针(31、25、36)附近进行搅拌的同时，使工具(30)与镁合金(10)的表面平行地移动来进行改性，其中，将对镁合金(10)进行塑性加工的区域的第1方向上的长度尺寸设为A，并将基于所述摩擦搅拌工艺的镁合金(10)在所述第1方向上的收缩量设为α时，将实施所述摩擦搅拌工艺的区域的所述第1方向上的长度尺寸设定成A+α，由此提高对镁合金(10)的塑性加工性。
Description
技术领域
本发明涉及一种镁合金的塑性加工方法。
本申请主张基于2014年10月15日申请的日本专利申请2014-210582 的优先权，并援用该记载内容。
背景技术
由于镁合金具有高强度、优异的再循环性、资源量多、电磁波屏蔽性、 良好的切削性而被利用。
然而，由于镁合金为密排六方晶类而导致尤其延性和加工性恶劣，因此 需要通过温成型、强应变加工法来提高基于晶体粒径的微细化的室温强度和 延性，但是需要在塑性加工机上设置加热装置及温度控制装置，因此结构变 得复杂。
作为对镁合金进行塑性加工的技术，提出有拓展基于摩擦搅拌接合 (FrictionStir welding，以下有时称为“FSW”。)的技术的、通过对合金成型 体表面进行摩擦搅拌来进行改性的Friction Stir Process(以下，有时将基于 摩擦搅拌的改性称为“FSP”)。专利文献1中，提出有提高基于摩擦搅拌的 镁合金成型体和铝合金成型体的强度和加工性。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2004-74255号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，由于阻燃化，添加有钾的镁合金被制成铝-钾类的金属间化合物， 因此因阻燃化与通常的镁合金相比，塑性加工性进一步劣化，并存在塑性加 工中产生裂纹等的问题。
并且，发现因伴随摩擦搅拌的热量输入而在镁合金上产生应变之类的现 象，要求改善该现象。
本发明鉴于前述问题而完成，是为了实现以下目的。
1.对镁合金提高室温下的塑性加工性。
2.在镁合金的塑性加工中，适当地控制改性时的温度状态，防止应变 的产生。
3.防止镁合金的塑性加工中产生裂纹。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的第一方式，通过一种镁合金的塑性加工方法解决上述课 题，所述方法实施摩擦搅拌工艺来对镁合金进行塑性加工，所述摩擦搅拌工 序将围绕轴线旋转的工具的前端部分的探针压入镁合金的表面部，通过与旋 转的工具的摩擦来进行加热并使其软化，在探针被压入的状态下使工具旋转 而对探针附近进行搅拌的同时，使工具与镁合金的表面平行地移动来进行改 性，其中，
将对镁合金进行塑性加工的区域的第1方向上的长度尺寸设为A，
并将基于所述摩擦搅拌工艺的镁合金在所述第1方向上的收缩量设为α 时，
将实施所述摩擦搅拌工艺的区域的所述第1方向上的长度尺寸设定成 A+α。
根据本发明的第二方式，在镁合金的塑性加工方法中，优选在对镁合金 进行塑性加工的整个区域实施所述摩擦搅拌工艺。
根据本发明的第三方式，在镁合金的塑性加工方法中能够为如下：所述 塑性加工设为弯曲加工，所述第1方向上的进行塑性加工的区域的所述长度 尺寸A设定成形成于弯曲部的外侧圆弧长度。
根据本发明的第四方式，在镁合金的塑性加工方法中，优选在所述摩擦 搅拌工艺中，将所述工具的移动状态设定成以所述工具在与所述第1方向正 交的方向上移动规定长度之后呈与所述第1方向相邻的列的方式往复移动并 进行改性时，该列状改性区域连续的同时不重叠。
根据本发明的第五方式，在镁合金的塑性加工方法中能够为如下：在实 施所述摩擦搅拌工艺的区域中，将摩擦搅拌工艺条件设定成在所述第1方向 上的基于摩擦搅拌工艺的镁合金的热量输入状态下具有规定的分布。
根据本发明的第六方式，在镁合金的塑性加工方法中有时为如下：所述 塑性加工设为形成弯曲线的弯曲加工，该弯曲线设定在所述进行塑性加工的 区域中的所述第1方向的中央位置，并且，
在实施所述摩擦搅拌工艺的区域中，将摩擦搅拌工艺条件设定成朝向从 所述弯曲线向所述第1方向的中央外侧分离的方向，基于所述摩擦搅拌工艺 的镁合金的热量输入状态减少。
根据本发明的第一方式，在镁合金的塑性加工方法中，所述方法实施摩 擦搅拌工艺来对镁合金进行塑性加工，所述摩擦搅拌工序将围绕轴线旋转的 工具的前端部分的探针压入镁合金的表面部，通过与旋转的工具的摩擦来进 行加热并使其软化，在探针被压入的状态下使工具旋转而对探针附近进行搅 拌的同时，使工具与镁合金的表面平行地移动来进行改性，其中，
将对镁合金进行塑性加工的区域的第1方向上的长度尺寸设为A，
并将基于所述摩擦搅拌工艺的镁合金在所述第1方向上的收缩量设为α 时，
将实施所述摩擦搅拌工艺的区域的所述第1方向上的长度尺寸设定成 A+α，从而使实施摩擦搅拌工艺的区域中金属间化合物及晶粒微细化，由此 可对进行塑性加工的区域充分进行塑性加工，即使进行塑性加工也不会在镁 合金中产生裂纹，并且可将实施摩擦搅拌工艺的区域设为必要最小限，减少 对镁合金的热量输入而将应变的产生抑制为最小。
另外，表面部是指从镁合金的表面至探针可压入的深度范围。
根据本发明的第二方式，在镁合金的塑性加工方法中，在对镁合金进行 塑性加工的整个区域实施所述摩擦搅拌工艺，由此在进行塑性加工的区域中 不存在局部未实施摩擦搅拌工艺的部分，因此即使进行塑性加工也不会在镁 合金中产生裂纹。
根据本发明的第三方式，在镁合金的塑性加工方法中，所述塑性加工设 为弯曲加工，所述第1方向上的进行塑性加工的区域的所述长度尺寸A设定 成形成于弯曲部的外侧圆弧长度，由此能够在弯曲加工中所需的最小限的区 域中实施摩擦搅拌工艺而进行所需的弯曲加工，并且能够减少对镁合金的热 量输入而防止应变的产生。
根据本发明的第四方式，在镁合金的塑性加工方法中，在所述摩擦搅拌 工艺中，将所述工具的移动状态设定成以所述工具在与所述第1方向正交的 方向上移动规定长度之后呈与所述第1方向相邻的列的方式往复移动而进行 改性时，该列状改性区域连续的同时不重叠，由此在进行塑性加工的区域中 不存在局部未实施摩擦搅拌工艺的部分，因此即使进行塑性加工也不会在镁 合金中产生裂纹，并且能够减少对镁合金的热量输入而防止应变的产生。
另外，往复移动能够设定成去路与回路可以是相同方向，也可以在相反 方向进行。
根据本发明的第五方式，在镁合金的塑性加工方法中，在实施所述摩擦 搅拌工艺的区域中，将摩擦搅拌工艺条件设定成在所述第1方向上的基于摩 擦搅拌工艺的镁合金的热量输入状态下具有规定的分布，由此满足塑性加工 的必需条件的同时，能够减少相对于与该加工区域相邻的区域的摩擦搅拌工 艺中的热量输入，而进行塑性加工，并且能够防止相邻的区域中的应变的产 生。
根据本发明的第六方式，在镁合金的塑性加工方法中，所述塑性加工设 为形成弯曲线的弯曲加工，该弯曲线设定在所述进行塑性加工的区域中的所 述第1方向的中央位置，并且，
在实施所述摩擦搅拌工艺的区域中，将摩擦搅拌工艺条件设定成朝向从 所述弯曲线向所述第1方向的中央外侧分离的方向，基于所述摩擦搅拌工艺 的镁合金的热量输入状态减少，由此在弯曲加工中作为所需的摩擦搅拌工艺 以在弯曲线附近热量输入最多的方式实施，并且，与该部分相比，能够降低 相对于与进行塑性加工的区域相邻的区域的热量输入而进行弯曲加工，并且 能够防止相邻的区域中的应变的产生。
发明效果
根据上述结构，良好地进行镁合金的塑性加工，并且可起到能够防止因 摩擦搅拌工艺而导致的应变的产生的效果。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的镁合金的塑性加工方法的第1实施方式中的 塑性加工的剖视图。
图2是表示本发明所涉及的镁合金的塑性加工方法的第1实施方式中的 摩擦搅拌工艺的俯视图。
图3是表示本发明所涉及的镁合金的塑性加工方法的第1实施方式中的 摩擦搅拌工艺的立体图。
图4是表示本发明所涉及的镁合金的塑性加工方法的第1实施方式中的 摩擦搅拌工艺的剖视图。
图5是表示本发明所涉及的镁合金的塑性加工方法的第1实施方式中的 摩擦搅拌工艺的剖视图。
图6是表示本发明所涉及的镁合金的塑性加工方法的第2实施方式中的 摩擦搅拌工艺的剖视图。
图7是表示本发明所涉及的镁合金的塑性加工方法的第2实施方式中的 摩擦搅拌工艺的剖视图。
图8是表示本发明所涉及的镁合金的塑性加工方法的第2实施方式中的 摩擦搅拌工艺的另一例的剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明所涉及的镁合金的塑性加工方法的第1实施方 式进行说明。
图1是表示本实施方式中的镁合金的塑性加工方法的剖视图。图2是表 示本实施方式中的镁合金的塑性加工方法的俯视图。图3是表示本实施方式 中的镁合金的塑性加工方法中的摩擦搅拌工艺的立体图。图4、图5是表示 本实施方式中的镁合金的塑性加工方法中的摩擦搅拌工艺的剖视图。图中， 符号10为镁合金。
本实施方式所涉及的镁合金的塑性加工方法中，作为可适用的镁合金原 材料，并不限定于该化学成分组成，能够适用各种种类的组成。表示可适用 的镁合金原材料的例子，可举出具有如下组成的镁合金原材料，即包含选自 包括Al、Zn、Zr、Mn、Fe、Si、Cu、Ni及Ca的组中的一种或两种以上的 元素，并且包括剩余部分Mg及不可避免的杂质。
作为可适用的镁合金的例子，可举出ASTM AZ9169、AZ31、AZ91、 AZ92。另外，也能够适用JIS H5203、H5303中所举出的镁合金铸件、镁合 金模铸。
本实施方式所涉及的镁合金的塑性加工方法中，如图1所示，适应的加 工设为弯曲加工，也对镁合金原材料的形状并无限定，例如对板状进行说明。 除此以外，镁合金原材料的形状也可以是棒状或管状，若能够设定弯曲角度， 则也可以是除此以外的形状。并且，对镁合金原材料的壁厚t也无限定，原 材料的壁厚的优选的上限值为30mm(尤其优选为10mm)，优选的下限值 能够设为1mm(尤其优选为3mm)。
本实施方式所涉及的镁合金的塑性加工方法中，如图1所示，例如对作 为板体的镁合金10进行由包含冲孔21和冲模22的冲模组按压的V弯曲加 工。
如图1所示，冲孔21具有向成为弯曲线11的Y方向延伸的前端部21a。 冲模22具有形成为与冲孔21对应且向Y方向延伸的槽部22a。冲孔21与 冲模22之间隔着镁合金10按压而形成弯曲部12。
与成为弯曲线11的Y方向正交的X方向(第1方向)上，冲孔21的 前端部21a具有曲率半径R1，与此相对，冲模22的槽部22a具有曲率半径 R2。槽部22a的X方向上的开口宽度尺寸设定成B。
已进行弯曲加工的镁合金10的弯曲部12也被加工成形成具有与曲率半 径R2大致相等的曲率半径的曲面。镁合金10的弯曲部12中，该外侧表面 的X方向长度、即圆弧状的长度尺寸设定成A。
本实施方式所涉及的镁合金的塑性加工方法中，如图2所示，进行弯曲 加工之前的镁合金10中设定预加工区域13。
预加工区域13设为通过弯曲加工与图1中示出的弯曲部12对应的区域。 弯曲线11位于预加工区域13中的X方向(第1方向)的中心，并且设定成 在X方向的两侧具有规定宽度。该预加工区域13为进行塑性加工(弯曲加 工)的区域，设为在弯曲加工工序之前进行基于摩擦搅拌工艺的改性工序的 摩擦搅拌区域13。
摩擦搅拌区域13设为实施摩擦搅拌工艺的区域。
如图3所示，摩擦搅拌工艺通过围绕与平板状的镁合金10的法线大致 一致的轴线Z旋转的工具30的前端部分的探针31来实施。
将探针31压入镁合金10的表面部，通过与旋转的工具30的摩擦来进 行加热并使其软化，在探针31被压入的状态下使工具30旋转而对探针31 附近进行搅拌的同时，使工具30与镁合金10的表面平行地移动而进行改性。
工具30具有以轴线Z为中心可旋转的为圆柱状的肩部32和设置于肩部 32的前端侧的可旋转的钉状的探针31。肩部32的至少前端部的径设定成大 于探针31的径。本实施方式中，肩部32通过未图示的驱动机构以轴线Z为 中心可旋转。探针31相对于肩部32的轴线Z以同轴状突设于肩部32的端 面的旋转中心部。肩部32和探针31一体地可围绕轴线Z旋转。
工具30由相较于镁合金10为高熔点及高硬度的材质构成，例如能够通 过工具钢、硬质、陶瓷等形成。
本实施方式的摩擦搅拌工艺中，工具30的肩部32径尺寸、探针31径 尺寸及Z方向长度尺寸、其他方式要件考虑欲改性的镁合金10的种类和性 质、工具30的转速及Y方向移动速度等的运转条件来适当选择。尤其，如 图4所示，本实施方式的探针31在X方向具有径尺寸31a。
本实施方式的摩擦搅拌工艺中，如图3所示，将工具30的前端部分的 探针31压入镁合金10的表面，通过旋转的工具30与肩部32的摩擦对镁合 金10进行加热并使其软化，在探针31被压入的状态下使工具30随后旋转 而对探针31附近的镁合金10进行搅拌的同时，使工具30向与镁合金10的 表面平行的Y方向移动。
工具30移动时，镁合金10在Y方向连续且依次被搅拌，工具30沿Y 方向移动之后，产生基于肩部32的接触的近似大致圆形的极浅的凹坑，由 于这些凹坑依次断续地偏离而重叠，因此残留并列的弧状瘢痕。该图中，示 意地记载工具30的轨迹及瘢痕，也示意地表示摩擦搅拌工艺时进行移动的 工具30的轴的轨迹。
本实施方式的摩擦搅拌工艺中，如图3所示，工具30顺时针旋转，与 镁合金10的表面平行地向箭头Y方向移动。
本实施方式中，首先在设为Y方向的一方向上移动工具30来进行摩擦 搅拌，以便形成列状改性区域13a，之后，如图2所示，暂且提拉工具30 并向X方向移动与探针31的径尺寸相等的长度的量，将探针31压入与已形 成的列状改性区域13a无间隙地相邻的列状改性区域13b，在设为Y方向的 一方向使工具在与列状改性区域13a时的相反方向与镁合金10的表面平行 地移动。
结束列状改性区域13b的处理之后继续相同地，暂且提拉工具30并向 Y方向移动与探针31的径尺寸31a相等的长度的量，如图2所示，对与已 形成的列状改性区域13b无间隙地相邻的列状改性区域13c进行摩擦搅拌。 同样地，对相邻的列状改性区域13d及列状改性区域13e进行摩擦搅拌。
本实施方式的摩擦搅拌工艺中，如图2所示，列状改性区域13a～13e 均以不重叠的方式相邻地定位设定。图中，摩擦搅拌区域13设为5个列状 改性区域13a～13e，但是通过探针31的径尺寸31a等、能够通过一次摩擦 搅拌工艺来改性的列状改性区域13a～13e的宽度尺寸，可适当地设定该个 数。
具体而言，如图5所示，图中左侧示出的工具30为表示首先进行的摩 擦搅拌工艺中的X方向位置的工具，接着使处理相邻的列状改性区域的工具 30位于图中带有阴影且右侧示出的位置，使后处理中的探针31的位置在X 方向上与首先处理中的探针31位置相邻。图中的探针31位置与相邻的列状 改性区域13a～13e的X方向位置对应。
本实施方式的摩擦搅拌工艺中，以将整个摩擦搅拌区域13、即整个预加 工区域13包括在内的方式同时设定工具30的移动轨迹。
具体而言，如图5所示，能够设定成探针31的外侧分别位于预加工区 域13的X方向的两个边界部分。即，整个摩擦搅拌区域13设定成被多个列 状改性区域13a～13e覆盖的状态。
本实施方式的摩擦搅拌工艺中，实施摩擦搅拌工艺的摩擦搅拌区域13 的X方向上的宽度尺寸设定成图1中示出的弯曲部12的外侧圆弧的长度尺 寸A与通过摩擦搅拌工艺使镁合金10向X方向收缩的收缩量α之和A+α。
其中，α因摩擦搅拌工艺中的工艺条件、镁合金10组成等而发生变化， 但是设定成大约为0.1～0.9mm的范围，优选为0.3～0.7mm的范围，更优选 为0.4～0.6mm的范围，设定为0.5mm左右。
即，摩擦搅拌区域13的X方向上的宽度尺寸能够相对于镁合金10的厚 度尺寸t、冲孔21前端的曲率半径R1、弯曲角度θ设为
α+2π(R1+t)×θ/360。
本实施方式的摩擦搅拌工艺中，探针30中加热至镁合金10的表面成为 塑性变形自如的温度的同时进行搅拌，对镁合金10进行冷却之后使摩擦搅 拌区域13的晶粒微细化的同时使金属间化合物微细化，形成改性区域15。
基于摩擦搅拌的改性区域15的X方向上的宽度尺寸取决于工具30的肩 部32径尺寸、探针31径尺寸及Z方向长度尺寸、镁合金10的材质、工具 30的转速及Y方向移动速度等摩擦搅拌条件。尤其，若与肩部32的径尺寸 相比探针31的径尺寸31a较大，则改性区域15的宽度尺寸成为肩部32的 下部深度为止接近肩部32径尺寸，若与肩部32径尺寸相比探针31的径尺 寸31a较小，则改性区域15的宽度尺寸变窄。并且，若探针31长度尺寸较 短，则镁合金10的深部的改性区域15的宽度尺寸变窄。
本实施方式的摩擦搅拌工艺中，能够将工具30的转速设定在500～ 1500rpm的范围，更优选设定在800～1000rpm的范围，由此能够可靠地提 高镁合金10的加工性。
并且，本实施方式的摩擦搅拌工艺中，相对于镁合金10的工具30向Y 方向的相对移动速度能够设为100～800mm/min的范围，更优选设为200～ 500mm/min的范围，由此能够可靠地提高镁合金10的加工性。
并且，在摩擦搅拌区域13中，在常温值下该晶粒的平均粒径形成为 0.01μm～20μm的范围，更优选形成为0.1μm～3μm的范围，由此能够可靠 地提高镁合金10的加工性。
本实施方式的摩擦搅拌工艺中，通过设定工具30的转速及Y方向移动 速度等摩擦搅拌条件，从而在摩擦搅拌区域13内部以改性状态形成分布。
摩擦搅拌工艺中，通过设定工具30的转速及Y方向移动速度等摩擦搅 拌条件，能够控制对镁合金10的热量输入。具体而言，相同的移动速度下， 若工具30的转速较快(较大)，则对镁合金10的热量输入增多，若工具30 的转速较小，则对镁合金10的热量输入减少。并且，作为相同的转速，通 过加快工具30向Y方向的移动速度，从而对镁合金10的热量输入减少，通 过减慢工具30向Y方向的移动速度，从而对镁合金10的热量输入增多。
本实施方式的摩擦搅拌工艺中，摩擦搅拌区域13中，在弯曲加工中最 想进行塑性变形的部分，增大对镁合金10的热量输入而成为进一步进行镁 合金10中的晶粒及金属间化合物的微细化的改性状态。并且，摩擦搅拌区 域13的周边部分等与未进行改性的区域相邻的部分中，减少对镁合金10的 热量输入而成为几乎未进行镁合金10中的晶粒及金属间化合物的微细化的 改性状态。
具体而言，如图2所示，摩擦搅拌区域13中，弯曲线11所处的摩擦搅 拌区域13中的位于X方向的中心的列状改性区域13c中，设定成加快(加 大)工具30的转速或者减慢工具30向Y方向的移动速度来增大对镁合金 10的热量输入而成为进一步进行镁合金10中的晶粒及金属间化合物的微细 化的改性状态。
与列状改性区域13c的X方向两侧相邻而所处的列状改性区域13b及列 状改性区域13d中，与列状改性区域13c中的摩擦搅拌条件相比，设定成抑 制的条件、即更减小工具30的转速或者更加快工具30向Y方向的移动速度 的条件，与列状改性区域13c中的对镁合金10的热量输入相比，降低对镁 合金10的热量输入而成为相对未进行镁合金10中的晶粒及金属间化合物的 微细化的改性状态。
另外，相对于列状改性区域13b及列状改性区域13d，配置于与X方向 两个外侧相邻且从弯曲线11分离的位置的列状改性区域13a及列状改性区 域13e中，与列状改性区域13b及列状改性区域13d中的摩擦搅拌条件相比， 设定成抑制的条件、即更减小工具30的转速或者更加快工具30向Y方向的 移动速度的条件，与列状改性区域13b及列状改性区域13d中的对镁合金10 的热量输入相比，更进一步降低对镁合金10的热量输入而成为抑制镁合金 10中的晶粒及金属间化合物的微细化的改性状态。
摩擦搅拌区域13内部中所形成的改性状态的分布并不限定于上述条件， 例如，在来自工具30的热量输入容易逃逸的摩擦搅拌区域13的周缘位置中， 更进一步增大对镁合金10的热量输入而可成为在整个摩擦搅拌区域13使镁 合金10中的晶粒及金属间化合物的微细化均一化的改性状态。
并且，作为摩擦搅拌区域13内部中所形成的改性状态的分布的另一例， 在列状改性区域13c中以与上述的条件相同的条件进行摩擦搅拌，但是在列 状改性区域13b、列状改性区域13d、列状改性区域13a及列状改性区域13e 中，能够一边冷却一边摩擦搅拌而降低对镁合金10的热量输入。这种情况 下，在列状改性区域13b、13d、13a、13e中，一边摩擦搅拌一边对镁合金 10施加冷风、冷水，由此能够使其冷却而控制热量输入。
或者，在列状改性区域13b、13d、13a、13e中，与列状改性区域13c 相比，能够设为热量输入较低的相同的摩擦搅拌条件，由此能够提高中心的 列状改性区域13c的改性状态，而均匀地降低除此以外的列状改性区域13b、 13d、13a、13e的改性状态。
本实施方式的镁合金的塑性加工方法中，通过实施摩擦搅拌工艺的摩擦 搅拌区域13中对金属间化合物及晶粒进行微细化，可对进行塑性加工的预 加工区域13进行充分的塑性加工而能够提高加工性，如即使进行弯曲加工 也不会在镁合金10中产生裂纹等，并且将摩擦搅拌区域13的大小设为必要 最小限，并且，将基于摩擦搅拌工艺的对镁合金10的热量输入设定成必要 最小限，由此可充分地抑制镁合金10中的应变的产生。
本实施方式的镁合金的塑性加工方法中，实施摩擦搅拌工艺的摩擦搅拌 区域13中，将基于摩擦搅拌工艺的对镁合金10的热量输入设定成具有规定 的分布，由此可对进行塑性加工的预加工区域13进行充分的塑性加工而能 够提高加工性，如即使进行弯曲加工也不会在镁合金10中产生裂纹等，并 且可设定成以对镁合金10中的金属间化合物及晶粒进行微细化的改性状态 下具有分布。
以下，根据附图对本发明所涉及的镁合金的塑性加工方法的第2实施方 式进行说明。
图6是表示本实施方式中的镁合金的塑性加工方法的摩擦搅拌工艺的剖 视图，图7是表示本实施方式中的镁合金的塑性加工方法的摩擦搅拌工艺的 剖视图。
本实施方式中与上述的第1实施方式不同之处在于探针35，关于除此以 外的对应结构要件，标注相同的符号而省略该说明。
本实施方式中，如图6所示，工具30中，探针35设置于偏心的位置。
探针35随着工具30的旋转，使成为径尺寸35a的圆柱状的部分旋转。 由此，如图8所示，与具有将径尺寸36a较大地设定的探针36的工具30相 同地，将摩擦搅拌工艺中的列状改性区域13a～13e的宽度尺寸设定成与图2 示出的31a相比更大的尺寸35a。
另外，探针35设置于偏心的位置，由此与设为相同转速、相同移动速 度的第1实施方式的探针31相比，可促进改性状态。并且，探针35设置于 偏心的位置，由此探针的周向速度增大，塑性流动增大。并且，热量输入也 增大。由此，能够使晶粒和金属间化合物微细化而提高镁合金的加工性。
本实施方式中，如图7所示，图中左侧示出的工具30为表示首先进行 的摩擦搅拌工艺中的X方向位置的工具，接着使处理相邻的列状改性区域的 工具30位于图中带有阴影且右侧示出的位置，使后处理中的探针35的位置 在X方向上与首先处理中的探针35位置相邻。这种情况下，将X方向的宽 度尺寸设为35a，可削減与列状改性区域13a～13e对应的列的个数，减少摩 擦搅拌工艺的次数，并削减处理时间的总计。
另外，上述的实施方式中，将摩擦搅拌区域13的宽度尺寸设为A+α而 将改性区域设定成最小，但是如图4、图6所示，以相对于冲模22的开口宽 度尺寸B设为B+α、或者在工具30中如图4、图6所示那样肩部32的内侧 彼此的距离C与A+α相等的方式，设定工具30的移动轨迹，也可更进一步 提高加工性。
并且，上述的实施方式中，相对于弯曲部12的外侧表面长度A，将摩 擦搅拌区域13的宽度尺寸设定成A+α，但也能够如下，即改变弯曲部12的 外侧表面长度A，使用镁合金10的厚度t的中间位置中的弯曲部12的长度 A’，将摩擦搅拌区域13的宽度尺寸设定成A’+α。
符号说明
10-镁合金，11-弯曲线，12-弯曲部，13-摩擦搅拌区域(预加工区域)， 13a～13e-列状改性区域，21-冲孔，22-冲模，30-工具，31、35、36-探针， 31a、35a、36a-径尺寸(宽度尺寸)，32-肩部，A-外侧表面长度，α-收缩量。
Claims (4)
1.一种镁合金的塑性加工方法，所述方法实施摩擦搅拌工艺来对镁合金进行塑性加工，所述摩擦搅拌工艺将围绕轴线旋转的工具的前端部分的探针压入镁合金的表面部，通过与旋转的工具的摩擦来进行加热并使其软化，在探针被压入的状态下使工具旋转而对探针附近进行搅拌的同时，使工具与镁合金的表面平行地移动来进行改性，该塑性加工方法的特征在于，
将对镁合金进行塑性加工的区域的第1方向上的长度尺寸设为A，
并将基于所述摩擦搅拌工艺的镁合金在所述第1方向上的收缩量设为α时，
将实施所述摩擦搅拌工艺的区域的所述第1方向上的长度尺寸设定成A+α，
在实施所述摩擦搅拌工艺的区域中，将摩擦搅拌工艺条件设定成在所述第1方向上的基于摩擦搅拌工艺的镁合金的热量输入状态下具有规定的分布，
所述塑性加工设为形成弯曲线的弯曲加工，该弯曲线设定在所述进行塑性加工的区域中的所述第1方向的中央位置，并且，
在实施所述摩擦搅拌工艺的区域中，将摩擦搅拌工艺条件设定成朝向从所述弯曲线向所述第1方向的中央外侧分离的方向，基于所述摩擦搅拌工艺的镁合金的热量输入状态减少。
2.根据权利要求1所述的镁合金的塑性加工方法，其特征在于，
在对镁合金进行塑性加工的整个区域实施所述摩擦搅拌工艺。
3.根据权利要求1或2所述的镁合金的塑性加工方法，其特征在于，
所述第1方向上的进行塑性加工的区域的所述长度尺寸A设定成形成于弯曲部的外侧圆弧长度。
4.根据权利要求1或2所述的镁合金的塑性加工方法，其特征在于，
在所述摩擦搅拌工艺中，将所述工具的移动状态设定成以所述工具在与所述第1方向正交的方向上移动规定长度之后呈与所述第1方向相邻的列的方式往复移动而进行改性时，该列状改性区域连续的同时不重叠。
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