CN110248753A - 镁合金构件 - Google Patents

Abstract

一种镁合金构件，其包含含有由与美国材料与试验协会标准的AZ91合金相当的镁合金构成的板状部分的合金基材。所述合金基材具有表面，所述表面的一部分为表面粗糙度Ra小于0.3μm的镜面加工部。

Description

镁合金构件

技术领域

本发明涉及镁合金构件。

本申请要求基于2017年2月1日提交的日本专利申请2017-017038的优先权，该日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

专利文献1公开了一种具有高金属质感的镁合金构件，该构件包含进行了如金刚石切割、发纹处理、蚀刻处理等表面处理的表面加工部；和形成在包含该表面加工部的基材上的透明涂层。具体地，该镁合金构件是通过对由具有与AZ91合金相当的组成的镁合金构成的轧制板进行热压成形而获得的长方体状箱体，其中该箱体的整个顶面进行了金刚石切割，并且进一步被透明涂层覆盖(专利文献1中的实验例1)，或者进行如发纹处理(专利文献1中的实验例2)或蚀刻处理(专利文献1中的实验例4)代替金刚石切割而获得的构件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-120877号公报

发明内容

本公开的镁合金构件包含：

含有由与美国材料与试验协会标准的AZ91合金相当的镁合金构成的板状部分的合金基材，

其中，所述合金基材具有表面，所述表面的一部分为表面粗糙度Ra小于0.3μm的镜面加工部。

附图说明

图1为根据实施方式1的镁合金构件的示意性剖视图。

图2为根据实施方式2的镁合金构件的示意性局部剖视图。

图3为根据实施方式3的镁合金构件的示意性局部剖视图。

图4为根据实施方式4的镁合金构件的示意性局部剖视图。

图5为根据实施方式5的镁合金构件的示意性局部剖视图。

具体实施方式

[本公开所解决的技术问题]

专利文献1中记载的镁合金构件由于表面加工部而具有高金属质感，然而，该镁合金构件具有进行了一种表面处理的箱体的整个顶面(60mm×90mm)，并且具有均匀外观的区域相对较大。因此，期望具有优异设计性的镁合金构件。

因此，目的之一在于提供一种具有高金属质感和优异的设计性的镁合金构件。

[本公开的有益效果]

本公开的镁合金构件具有高金属质感和优异的设计性。

首先，列出并说明本发明的实施方式的内容。

(1)根据本发明一个方式的镁合金构件，其包含：

含有由与美国材料与试验协会(ASTM)标准的AZ91合金相当的镁合金构成的板状部分的合金基材，

其中，所述合金基材具有表面，所述表面的一部分为表面粗糙度Ra小于0.3μm的镜面加工部。

与ASTM标准的AZ91合金相当的镁合金包括含有规定范围内的量的ASTM中规定的元素(例如Zn和Mn)的合金、以及除了ASTM中规定的元素之外还含有规定范围内的量的后述添加元素并且具有满足8.3质量％以上且9.5质量％以下的Al含量的合金。

表面粗糙度Ra是指算术平均粗糙度(参见JIS B 0601(1994))。

例如，包含板状部分的合金基材包括将板材直接用作合金基材的情况、合金基材是具有通过对板材的至少一部分进行塑性加工而形成的立体形状的成形体或者具有由通过对板材进行切削加工而形成的三维物体形成的立体形状的成形体的情况。成形体的例子包括具有顶面部和从顶面部延伸的侧面部的箱体、以及诸如圆筒的柱体。

镁合金构件的合金基材的一部分为具有小至小于0.3μm的表面粗糙度Ra并具有金属光泽的镜面加工部。由于镜面加工部的表面粗糙度Ra非常小，并且由于合金基材只有一部分为镜面加工部，所以显示出高金属质感，并且由于镜面加工部与镜面加工部之外的部分(表面粗糙度Ra为0.3μm以上的部分，该部分在下文中可以称为“周围部分”)的对比而产生设计性，因此，所述镁合金构件具有高金属质感和优异的设计性。此外，由于所述镁合金构件包含由与具有优异的耐腐蚀性和强度的AZ91合金相当的镁合金构成的合金基材，因此所述镁合金构件也具有优异的耐腐蚀性和强度。

本发明的发明人已经发现，当将由与AZ91合金相当的镁合金构成并且包含板状部分的原料用作原料，并且对该原料在后述的规定条件下进行了金刚石切割时，可以形成表面粗糙度Ra小于0.3μm的镜面加工部。这样的原料的例子包含通过连续铸造法、特别是双辊法制造的连续铸造板、通过对该连续铸造板进行如轧制的塑性加工而获得的轧制板、以及通过对连续铸造板或轧制板进行如压制加工或切削加工的二次加工而制造的成形体。因此，实现高金属质感和优异的设计性的条件之一是镁合金构件由与AZ91合金相当的镁合金构成并且包含板状部分。

(2)上述镁合金构件的一个例子如下：

一种镁合金构件的实施方式，其中镜面加工部为具有均匀宽度的带状，并且该宽度为0.1mm以上且50mm以下。

由于上述实施方式的镜面加工部具有规定宽度的带状，因此由于镜面加工部与除镜面加工部之外的周围部分例如与带状镜面加工部邻接的部分之间的对比，设计性得到改善。此外，上述规定宽度适合于金刚石切割；因此，金刚石切割的加工时间不会过长，并且该实施方式提供优异的可制造性。

(3)上述镁合金构件的一个例子如下：

一种镁合金构件的实施方式，其包含连续地覆盖镜面加工部和与所述镜面加工部邻接的部分的透明涂层。

在该实施方式中，由于存在透明涂层，因此耐腐蚀性可以得到改善，同时保持高金属质感和优异的设计性。特别地，由于透明涂层在镜面加工部和与其邻接的部分上延伸，因此可以防止在合金基材中镜面加工部和与其邻接的部分之间的界面附近的腐蚀，因此耐腐蚀性进一步得到改善。因此，该实施方式长时间提供高金属质感和优异的设计性。

(4)上述镁合金构件的一个例子如下：

一种镁合金构件的实施方式，其中镜面加工部包括通过对合金基材的角部进行C倒角而获得的倒角部。合金基材的角部当将板材直接用作合金基材时是指板材的脊线附近的部分，并且当将成形体用作合金基材时是指通过以规定角度弯曲板材而形成的角部。

在上述实施方式中，由于倒角部是镜面加工部，因此由于倒角部和除倒角部之外的周围部分、特别是连接倒角部的两个面之间的对比，设计性进一步得到改善。

(5)具有倒角部的上述(4)的镁合金构件的一个例子如下：

一种镁合金构件的实施方式，其包含：覆盖连接所述合金基材的倒角部的两个面的至少一部分但是不覆盖所述倒角部的保护层；和

连续地覆盖所述保护层的至少一部分和所述倒角部的透明涂层。

在上述实施方式中，例如，可以使用具有不同于透明涂层的颜色或透过率的层作为保护层，从而通过具有透明涂层的倒角部与具有保护层的所述两个面之间的对比，使得金属质感和设计性可以进一步得到改善。此外，由于透明涂层在倒角部和保护层上延伸并覆盖合金基材中倒角部和两个面之间的边界附近的部分，因此可以防止边界附近的腐蚀，并且耐腐蚀性优异。具有透明涂层和保护层两者的部分具有更优异的耐腐蚀性。

(6)具有倒角部、透明涂层和保护层的镁合金构件(5)的一个例子如下：

一种镁合金构件的实施方式，其中所述透明涂层连续地覆盖所述保护层的全部和所述倒角部。

在上述实施方式中，合金基材被透明涂层或透明涂层和保护层两者覆盖；因此，耐腐蚀性更优异，同时保持高金属质感和优异的设计性。

(7)上述镁合金构件的一个例子如下：

一种镁合金构件的实施方式，其中所述合金基材是选自轧制板的成形体、轧制板、连续铸造板和连续铸造板的成形体中的一种。

上述实施方式可以作为具有高金属质感和优异设计性的板构件或成形构件用于各种应用。此外，该实施方式可以通过使用如上所述的连续铸造板或轧制板作为原料，适当地对原料进行如压制加工的塑性加工或如切削加工的二次加工，并对规定部分进行金刚石切割而制造，并且适合大规模生产。

(8)具有倒角部、透明涂层和保护层的镁合金构件(5)的一个例子如下：

一种镁合金构件的实施方式，其中所述合金基材具有顶面部和侧面部；所述倒角部形成在所述顶面部和所述侧面部之间的角部；

所述顶面部或所述侧面部具有保护层；并且所述透明涂层覆盖所述镜面加工部和所述保护层。

在上述实施方式中，合金基材被透明涂层或透明涂层和保护层双两者覆盖；因此，耐腐蚀性更优异，同时保持高金属质感和优异的设计性。

[对本发明实施方式的详细说明]

以下将适当参考附图具体说明根据本发明实施方式的镁合金构件。在附图中，相同的符号表示相同的构件。

[镁合金构件]

(概述)

根据本实施方式的镁合金构件1包含由镁合金构成的合金基材10。镁合金构件的代表性例子包括实质上仅由合金基材10形成的镁合金构件1A(实施方式1，图1)、以及各自包含合金基材10和覆盖合金基材10的至少一部分表面的涂层2的镁合金构件1B至1E(实施方式2至5，图2至5)。

根据本实施方式的镁合金构件1的合金基材10由与ASTM标准的AZ91合金相当的镁合金构成，并且包含板状部分。图1示出一个合金基材10的整体由板状部分形成的例子。此外，本实施方式的镁合金构件1的合金基材10具有表面，所述表面的一部分为镜面加工部12，并且所述镜面加工部12的表面粗糙度Ra小于0.3μm。在图1至图5中，为了便于理解，在合金基材10的表面中形成镜面加工部12的区域由交叉阴影线表示。

由于本实施方式的镁合金构件1由具有规定组成的镁合金构成、包含板状部分、并且局部具有表面粗糙度Ra非常小的部分，因此镁合金构件1提供高金属质感和优异的设计性。在以下说明中，依次说明合金基材10和涂层2。在合金组成中，各元素的含量以质量％表示。

(合金基材)

<合金组成>

构成合金基材10的镁合金含有添加元素，剩余部分为Mg和不可避免的杂质，并且与其中包含相对较多的Al作为添加元素的ASTM标准的AZ91合金相当。AZ91合金的规定的主要元素为Al、Mn和Zn，并且其中规定的范围为Al：8.5％以上且9.5％以下、Mn：0.15％以上且0.40％以下、且Zn：0.45％以上且0.9％以下。在此，除了满足ASTM标准的规定范围的组成之外，含有以下范围的以下添加元素并且含有8.3％以上且9.5％以下的Al的基于AZ91合金的组成被称为“与AZ91合金相当”。添加元素例如为选自Y、Ce、Ca和稀土元素(除Y和Ce以外)中的至少一种元素，并且其总含量例如为0.1％以上且5％以下。由于含有诸如Ca的添加元素，因此耐热性和阻燃性优异。

<形状>

合金基材10可以具有板材直接作为合金基材10的平坦形式(未示出)、或者具有通过弯折、弯曲或通过切削加工的切割而从一个板材获得的立体形状的立体形式。对于任一种形式，代表性例子是整个合金基材10由板状部分形成的情况。立体形式典型地具有平坦部分和诸如通过如上所述弯折板材而形成的角部或弯曲板材而形成的弯曲部、或通过切割板材而形成的角部或弯曲部的弯曲部分。

具有平坦形式的合金基材10的例子包括整体上具有均匀厚度的板材、具有局部变化的厚度的板材(具有凹槽的板材、具有厚部分和薄部分的板材等)和具有通孔的板材。这些板材的平面形状的例子包括各种形状，例如诸如矩形的多边形以及诸如圆形和椭圆形的弯曲形状。此外，这些板材可以具有通过对所述板材脊线附近的角部进行C倒角或R倒角而形成的倒角部。

具有立体形式的合金基材10的例子包括诸如图1所示的具有顶面部11和从顶面部11延伸的侧面部13的箱体的三维物体；诸如矩形棱柱的多边形棱柱；和诸如曲面柱体如圆筒的环形封闭三维物体。箱体或多边形棱柱实质上由平板部分和角部形成，并且曲面圆柱体实质上由弯曲部分形成。图1至图5所示的合金基材10均为包含通过以直角弯曲镁合金板而获得的角部15的成形体。具有立体形式的合金基材10可以具有局部变化的厚度或通孔。具有三维形式的合金基材10可以具有通过对通过以规定角度弯曲板材而获得的角部15进行C倒角或R倒角而获得的倒角部17，或者通过对通过以规定角度切割板材而获得的角部15进行C倒角或R倒角而获得的倒角部17。图1至图5各自示出通过对角部15进行C倒角而获得倒角部17的情况。

<制造实施方式>

当根据制造方法分类时，合金基材10例如为选自连续铸造板、轧制板、连续铸造板的成形体和轧制板的成形体中的一种。连续铸造板和轧制板是上述平坦形式的例子，并且成形体是上述立体形式的例子。

连续铸造板优选通过诸如专利文献1中所述的双辊法制造。这是因为连续铸造板实质上不具有或具有很少诸如收缩腔、孔隙和偏析的缺陷以及晶体中的粗大氧化物和析出物等，因此当将这样的连续铸造板用作原料并且在后述规定条件下进行金刚石切割时，可以形成具有非常小的表面粗糙度Ra的镜面加工部12。虽然取决于铸造条件和随后的热处理条件等，但连续铸造板的一些可能的指标是其结构没有织构(texture)并且具有随机取向、和平均晶粒直径为30μm以上。连续铸造板或后述的轧制板的平均晶粒直径例如可以根据JIS G 0551(2005)中的“钢-表观粒度的显微测定”来测定。对于连续铸造条件，可以参考诸如专利文献1中描述的公知条件(例如，WO 2006/003899中描述的条件)。

轧制板优选通过诸如专利文献1中所述的连续铸造板的轧制、特别是热轧而获得。这是因为，当连续铸造板进行上述轧制时，会出现实质上不具有或具有很少诸如孔隙的铸造缺陷的致密结构或微细的晶体结构，并且可以通过在后述的规定条件下对用作原料的这样的轧制板进行金刚石切割来形成具有非常小的表面粗糙度Ra的镜面加工部12。此外，与连续铸造板相比，具有微细的晶体结构的轧制板显示出优异的诸如耐冲击性、强度、屈服强度和伸长率的机械性能，以及优异的耐腐蚀性。此外，轧制板比连续铸造板更容易减小厚度，且可以容易地形成更轻重量的镁合金构件1。轧制板的一些可能的指标是板材实质上不具有或具有很少铸造缺陷并且致密、板材具有织构、晶体结构微细(例如，平均晶粒直径为20μm以下，或者进一步为5μm以下)、并且板材薄(特别为2mm以下，或者进一步为1.0mm以下)。对于轧制条件，可以参考如专利文献1等中所述的公知的条件(例如，原料温度：150℃至280℃，轧辊温度：100℃至250℃，每道次轧制率：10％至50％等)。

在连续铸造后，可以对连续铸造板进行热处理(例如，均质化，固溶处理等)、抛光等。轧制后的轧制板可以进行热处理(例如，应变消除退火等)、矫直加工(レベラー加工)、抛光等。换句话说，上述“连续铸造板”或“轧制板”可以是经历了通过双辊法进行的连续铸造步骤或热轧步骤的任何板。抛光材料的一个可能的指标是存在抛光痕迹。经过矫直加工的修正材料的一个可能的指标是所获得的结构显示出单色光X射线衍射峰，并且在观察时没有晶粒边界。虽然取决于热处理条件，但通过热处理轧制板而获得的热处理材料的一些可能的指标是在合金内部没有观察到剪切区、和粒径为0.1μm以下的晶粒在横截面中占5面积％以下。对于热处理条件、抛光条件和矫直加工条件，可以参考如专利文献1等中所述的公知的条件(例如，抛光：使用#240以上、进一步为#320以上、#600以上的磨粒的湿带式抛光；矫直加工：使用多个辊以锯齿状排列的辊矫直装置；原料温度：150℃至280℃等)。

连续铸造板的成形体和轧制板的成形体的代表性例子包括通过对连续铸造板或轧制板进行如压制加工的塑性加工而获得的成形体。塑性加工的一个例子是如专利文献1中所述的热处理。为了获得具有规定形状的成形体，可以选择塑性加工方法、所用模具的形状等。连续铸造板的成形体和轧制板的成形体的其它例子是通过切削加工切割而具有规定的立体形状的成形体。

当合金基材10具有倒角部17时，可以通过切削加工、激光加工等对连续铸造板、轧制板或成形体进行倒角。加工条件可以参考公知的条件。

<厚度>

可以适当地选择合金基材10中板状部分的厚度。特别地，当厚度为25mm以下、进一步为15mm以下时，可以减少制造期间产生的粗大的缺陷等，通过在规定条件下进行金刚石切割，可以容易并精确地形成具有非常小的表面粗糙度Ra的镜面加工部12。当合金基材10直接为轧制板或轧制板的成形体时，厚度较小，例如为10mm以下，进一步为5mm以下。由这样的薄板形成的合金基材10重量轻，并且还具有如上所述的优异的耐冲击性、强度等。

<镜面加工部>

合金基材10具有表面，所述表面的一部分为表面粗糙度Ra小于0.3μm的区域，并且该区域为镜面加工部12。该区域具有高光泽度。合金基材10的表面局部地具有表面粗糙度Ra非常小的区域，而不是在诸如合金基材10的整个表面的相对宽的区域中具有这样的区域。特别是，当合金基材10的设计面由多个面(例如，在图1中为诸如顶面部11、侧面部13和倒角部17的各表面)构成时，镜面加工部12可以仅形成在这些面中的小的面中(例如，对于图1所示的箱体，仅倒角部17或仅侧面部13)，或者这些面中的大的面(例如，对于图1所示的箱体，顶面部11)。图1至图3示出了镜面加工部12仅形成在倒角部17中的例子。图4至图5示出了镜面加工部12形成在倒角部17和与倒角部17连续的侧面部13中的例子。局部地具有镜面加工部12的合金基材10具有高金属质感并且由于镜面加工部12与除镜面加工部12之外的周围部分之间的对比而具有优异的设计性。由于光泽度随着表面粗糙度Ra的减小而增加，因此与周围部分的对比增强，且设计性得到改善。因此，表面粗糙度Ra可以为0.2μm以下、或者进一步为0.1μm以下或小于0.1μm。表面粗糙度Ra的下限没有特别限制，但是当表面粗糙度Ra为0.01μm以上时，可以容易地使加工时间相对短，并且容易大规模生产。当存在后述涂层2时，通过使用诸如强碱的试剂或适合于防止损坏合金基材10的表面性状的方法来去除涂层2，从而露出合金基材10，然后测定表面粗糙度Ra。

可以适当地选择表面粗糙度Ra小于0.3μm的区域(镜面加工部12)的外形。例如，当合金基材10具有通过印刻形成的诸如标识的凹槽或突起时，镜面加工部12仅形成在凹槽的底面或突起的顶面上、或者仅形成在凹槽或突起的侧面上。或者，例如当合金基材10具有通过对角部进行C倒角而获得的倒角部17时，镜面加工部12可以包含倒角部17。在这种情况下，镜面加工部12为具有均匀宽度的带状，并且该带状直线排列。或者，例如镜面加工部12是弯曲配置而形成波浪形状或锯齿形状的、具有均匀宽度的带，或者是可以彼此交叉配置而形成诸如方格图案或网络图案的各种图案的多个带。

当镜面加工部12为如上所述具有均匀宽度的带状时，尽管取决于合金基材10的尺寸，但镜面加工部12的宽度W12例如为0.1mm以上且50mm以下。只要宽度W12为0.1mm以上，则由于镜面加工部12而显示出高金属质感。宽度W12可以为0.5mm以上、1mm以上、或5mm以上。只要宽度W12为50mm以下，则可以改善镜面加工部12与周围部分之间的对比，设计性得到改善。当通过C倒角而获得的倒角部17为镜面加工部12时，宽度W12是指C倒角的倒角尺寸(形成角部15的两个面中的一个面至另一面与由C倒角形成的倾斜面之间的边界的距离(参见图1))。例如，当存在多个带状的镜面加工部12时，各个镜面加工部12的宽度W12满足上述范围。在这种情况下，镜面加工部12的宽度W12可以彼此相同或不同。

典型地，通过对合金基材10的规定区域进行金刚石切割来形成表面粗糙度Ra小于0.3μm的镜面加工部12。本发明的发明人进行研究的结果发现，优选使用具有由单晶金刚石形成的切削刃的切削工具(典型地为端铣刀)，将切削速度V(m/分钟)设定为相对高的水平，将每转的进给速度f(mm/转)设定为相对低的水平。切削速度V(圆周速度)由V＝D×N×π/1000表示，其中，D(mm)为端铣刀的直径、N(rpm)为端铣刀每分钟的转数、且π为圆周率。每转的进给速度f由f＝F/N表示，其中F(mm/分钟)为工作台进给速度且N(rpm)为如上所述。切削速度V例如为400m/分钟以上、或者进一步为500m/分钟以上、或者为600m/分钟以上。每转的进给速度f例如为0.05mm/分钟以下、0.04mm/分钟以下、或0.03mm/分钟以下。

当倒角部17为镜面加工部12时，倒角本身可以通过金刚石切割而进行。另一方面，在用由硬质合金等形成的普通切削工具进行倒角之后，在上述条件下进行金刚石切割作为精加工工艺，适合于大规模生产。

(涂层)

本实施方式的镁合金构件1除了合金基材10之外还包含覆盖合金基材10的至少一部分表面的涂层2，从而显示出优异的耐腐蚀性。当层叠的层数多或当总厚度大时，涂层2具有显示出更高的耐腐蚀性的倾向。此外，合金基材10的表面中形成涂层2的区域越大，耐腐蚀性越高，且在合金基材10的整个表面上形成涂层2进一步改善耐腐蚀性。特别是，当合金基材10的设计表面具有透明涂层2时，设计性优异，同时显示出高金属质感，并且耐腐蚀性也优异。

涂层2的例子包括通过各种成形方法使用各种涂布材料形成的层。涂布材料的例子包括诸如环氧树脂、丙烯酸类树脂和聚氨酯树脂的有机材料，以及这些有机材料和各种添加材料的混合物。添加材料的例子包括由诸如SiO₂的绝缘材料形成的粉末和由诸如铝的导电材料形成的粉末。当包含这样的添加材料粉末时，可以形成具有触觉质感和视觉质感的涂层2。例如，SiO₂粉末的平均粒径为0.2μm以上且50μm以下，且SiO₂粉末的含量为0.5体积％以上且30体积％以下。形成方法的例子包括喷涂、电沉积和静电涂覆。可以使用公知的涂布材料和成形方法。

涂层2可以包含通过直接对合金基材10进行例如化学转化处理、阳极氧化处理等防腐蚀处理而形成的防腐蚀层(未示出)。在这种情况下，耐腐蚀性得到改善。此外，通过设置防腐蚀层，可以期望增强合金基材10与形成在防腐蚀层上的另一层之间的粘附性的效果。但是，根据防腐蚀处理的条件，表面粗糙度Ra可能会受到影响。因此，例如通过防腐蚀处理形成的防腐蚀层不是直接设置在镜面加工部12上，而是设置在除镜面加工部12之外的周围部分上。

可以适当地选择涂层2的材料、厚度、层叠数、形成方法等。另外，涂层2的材料、厚度、层叠数、形成方法等可以部分的彼此不同。例如，当局部地设置涂层2时，适当地掩蔽不需要涂层2的部分，且在预定区域中形成涂层2。

可以适当地选择涂层2的颜色、透过率等。例如，当涂层2具有不同颜色的部分或具有单色或多色图案的层时，设计性可以得到改善。或者，例如当涂层2具有无色或透明的颜色的部分和不透明的颜色的部分时，可以通过透明的部分识别合金基材10的金属质感，由此设计性得到改善，同时提高金属质感。

特别地，当涂层2包含覆盖镜面加工部12的透明涂层20(图2等)时，耐腐蚀性得到改善，可以识别来自镜面加工部12的金属光泽，因此，设计性得到改善，同时显示出高金属质感。透明涂层20要具有能够目视观察合金基材10、并且可以通过该层识别金属光泽的透过率，且该层可以是有色的或无色的。在上述涂布材料中，当透明涂层20由具有较高透过率的材料或具有80％以下、50％以下、5％以下、或理想地为0的低雾度值(测定样品厚度在30μm以下的范围内)的材料形成时，抑制透明涂层20的影响，由此可以期望令人满意地识别来自镜面加工部12的金属光泽。这样的透明涂层20可以直接设置在镜面加工部12之上。

优选如图2所示的实施方式2的镁合金构件1B这样涂层2包含连续地覆盖镜面加工部12和与镜面加工部12邻接的部分的透明涂层20，因为耐腐蚀性得到改善。这是因为可以防止水分、汗液等从镜面加工部12和与其邻接的部分之间的边界渗入，并且可以防止边界附近的腐蚀。该实施方案2的镁合金构件1B可以长时间提供高金属质感和优异的设计性。

在图2中，与镜面加工部12邻接的部分不是合金基材10，而是涂层2(保护层22)的一部分。图2示出了一个例子的情况：其中存在覆盖与合金基材10的倒角部17(在此，该部分也用作镜面加工部12)连接的两个面但是未覆盖倒角部17的保护层22、和连续地覆盖倒角部17和保护层22的一部分的透明涂层20。具体地，保护层22覆盖作为合金基材10中除镜面加工部12之外的周围部分的顶面部11的一个面(顶面)和侧面部13的一个面(左面)。透明涂层20连续地覆盖合金基材10中作为镜面加工部12且没有被保护层22覆盖而露出的倒角部17和保护层22中与倒角部17邻接的部分。保护层22中与倒角部17邻接的部分例如为在制造过程中形成保护层22之后通过部分地切割保护层22而获得的截面。在镁合金构件1B中，水分、汗液等不容易渗入到合金基材10中从保护层22露出的镜面加工部12与保护层22之间的边界附近，因此可以防止边界附近的腐蚀。此外，当透明涂层20和保护层22由如上所述的有机材料形成时，粘附性优异。因此，即使当镜面加工部12的表面粗糙度Ra非常小并且与镜面加工部12中的涂层2的粘附强度小时，如图2至图5所示，透明涂层20的至少一部分也粘附到保护层22上，并且因此作为整体可以抑制透明涂层20的分离。结果可以令人满意地保持镜面加工部12被透明涂层20覆盖的状态，耐腐蚀性得到改善。当上述防腐蚀层被设置为保护层22的下层时，粘附性可以进一步得到改善，并且耐腐蚀性可以得到改善。

优选如图3所示的实施方式3的镁合金构件1C那样涂层2包含在合金基材10中连续地覆盖倒角部17(这里也用作镜面加工部12)和保护层22的全部的透明涂层20，因为进一步提高耐腐蚀性。在镁合金构件1C中，保护层22如实施方式2中那样覆盖合金基材10中作为除镜面加工部12(倒角部17)之外的周围部分的上面和左面。透明涂层20在合金基材10中覆盖未被保护层22覆盖而露出的镜面加工部12(倒角部17)和保护层22的全部。

图4和5中示出的实施方式4和5的镁合金构件1D和1E是构成合金基材10的表面的多个面具有镜面加工部12的例子。具体地，在镁合金构件1D和1E中，镜面加工部12包含倒角部17和侧面部13的表面(左面)。在此，侧面部13的面积典型地小于顶面部11的面积。特别地，只要侧面部13的长度(从顶面部11突出的部分的长度)为50mm以下，则即使当侧面部13的整个表面(左面)形成为镜面加工部12时，镜面加工部12也可以具有宽度W12为50mm以下的带状。例如，如果侧面部13的长度大于50mm，则侧面部13中的镜面加工部12可以具有宽度W12为50mm以下的带状。在任何情况下，镜面加工部12与除镜面加工部12之外的周围部分之间的对比可以得到改善，且获得优异的设计性，同时显示出高金属质感。

在图4所示的镁合金构件1D中，涂层2包含连续地覆盖构成镜面加工部12的倒角部17和侧面部13的透明涂层20、以及覆盖顶面部11的表面(上表面)的保护层22的一部分(典型地为上述截面)。在图5所示的镁合金构件1E中，涂层2包含覆盖构成镜面加工部12的倒角部17和侧面部13的透明涂层20、以及覆盖顶面部11的表面(上表面)的保护层22的全部。因此，出于与实施方式2和3中相同的理由，实施方式4和5的镁合金构件1D和1E显示出优异的耐腐蚀性。

当存在保护层22时，保护层22的颜色、透过率等可以与透明涂层20不同。例如，保护层22可以为半透明或不透明的层。在这种情况下，能够维持通过透明涂层20可见的镜面加工部12的金属质感，同时由于涂层2的存在，设计性得到改善。特别地，当保护层22是不透明的有色层时，由于通过透明涂层20可见的具有金属光泽的镜面加工部12与不透明的有色保护层22之间的对比，金属质感可以进一步得到改善，并且设计性得到改善。

与镜面加工部12邻接的部分可以是合金基材10中除镜面加工部12之外的周围部分。换句话说，能够设置在合金基材10中的镜面加工部12和在合金基材10中与镜面加工部12邻接的部分上连续延伸的透明涂层20(图中未示出)。在这种情况下，尽管镜面加工部12和合金基材10的周围部分被均匀的透明涂层20覆盖，但周围部分的表面粗糙度Ra为0.3μm以上。在某些情况下，当调节制造条件或适当地进行诸如蚀刻或喷砂处理的表面处理时，周围部分的表面粗糙度Ra可以为0.5μm以上、或者进一步为1μm以上、5μm以上。因此，镜面加工部12和除此之外的周围部分之间的光泽状态不同，且可以显示出高金属质感和优异的设计性。此外，透明涂层20粘附到周围部分并且整体上变得不可分离；因此，可以令人满意地保持镜面加工部12的覆盖状态，提高耐腐蚀性。当上述防腐蚀层设置在周围部分中时，粘附性可以进一步得到改善，耐腐蚀性可以进一步得到改善。

覆盖合金基材10中的镜面加工部12的透明涂层20的厚度例如为3μm以上且30μm以下、或者进一步为5μm以上且25μm以下。在该范围内，可以令人满意地识别镜面加工部12的金属光泽，且耐腐蚀性优异。例如，覆盖镜面加工部12的透明涂层20的厚度典型地在整体上是均匀的。合金基材10中覆盖除镜面加工部12之外的周围部分的保护层22的厚度可以与透明涂层20的厚度大致相同，可以更大(例如为约25μm以上且约150μm以下，图2至5)，或者可以更小(例如为约1μm以上且约3μm以下)。换句话说，涂层2可以包含不同厚度的层。透明涂层20和保护层22的厚度例如为从用光学显微镜观察的镁合金构件1的横截面图像测定的平均值。

[制造镁合金构件的方法]

不具备涂层2的实施方式1的镁合金构件1A例如可以通过在上述规定条件下、如上所述对合金基材10的规定区域进行金刚石切割来制造。

例如，可以通过以下步骤(a)至(e)制造具有涂层2的实施方式2至5的镁合金构件1B至1E。在下述的方法中，在形成保护层22之前，可以在合金基材10的规定区域中形成防腐蚀层。

(a)准备合金基材10的步骤。

(b)在合金基材10的规定区域中形成保护层22的步骤。

(c)切削去除保护层22的一部分和合金基材10的一部分的步骤。例如，也对保护层22进行倒角。

(d)在上述规定条件下，对从保护层22露出的合金基材10的一部分进行金刚石切割的步骤。通过该步骤，露出的部分可以成为镜面加工部12。

(e)形成在进行了金刚石切割的镜面加工部12和保护层22中与镜面加工部12邻接的部分上连续延伸的透明涂层20的步骤。

(主要效果)

由于本实施方式的镁合金构件1的合金基材10的一部分包含表面粗糙度Ra小于0.3μm且具有金属光泽的镜面加工部12，因此镜面加工部12提供高金属质感，同时由于镜面加工部12与除镜面加工部12之外的周围部分之间的对比，获得优异的设计性。此外，由于合金基材10由与AZ91合金相当的镁合金构成，因此耐腐蚀性和强度也是优异的。当设置涂层2时，耐腐蚀性进一步得到改善。此外，由于合金基材10包含由与AZ91合金相当的镁合金构成的板状部分，因此合金基材10典型地可以通过使用与AZ91合金相当的连续铸造板或轧制板作为原料，且通过对该原料进行上述规定的金刚石切割来制造。因此，可制造性也优异。通过以下的实验例1和2具体说明上述效果。

[实验例1]

准备由与ASTM标准的AZ91合金相当的镁合金构成的合金基材，在各种条件下对各合金基材的一部分进行金刚石切割，并研究金刚石切割部分的表面粗糙度Ra。研究通过在合金基材上形成涂层而获得的镁合金构件，以研究涂层的粘附性、耐腐蚀性等。

(样品说明)

将与AZ91合金相当的、作为合金基材的镁合金板进行压制加工以弯曲成直角，从而准备了具有顶面部和从顶面部延伸的侧面部的长方体状箱体(箱体样品)。镁合金板的厚度为1mm，顶面部的尺寸为80mm×80mm，侧面部的长度为4mm，平面形状为正方形。镁合金板是通过热轧经由双辊法生产的连续铸造板而获得的轧制板，并且可以适当地进行矫直加工、抛光等。

如下所述在合金基材上形成涂层和进行金刚石切割。

首先，通过对合金基材的整个表面进行化学转化处理来形成防腐蚀层。

接着，通过在防腐蚀层上进行喷涂而形成具有多层结构的树脂层。在此，从内侧起依次形成环氧树脂层(厚度：10μm)、含有体积比为1:1的Al粉末(平均粒径：10μm)和SiO₂(平均粒径：1μm)的丙烯酸类树脂层(厚度：15μm)。

接着，对在合金基材的整个表面上的包含防腐蚀层和上述两个树脂层的第一中间材料的顶面部和侧面部之间的角部进行C倒角，以便部分地去除防腐蚀层和树脂层，并且部分地露出合金基材。对露出的部分进行金刚石切割。在此，将C倒角尺寸设定为1.0mm，并且在通过切削加工等进行C倒角之后，在表1所示的条件下使用端铣刀进行金刚石切割。表1表示构成切削刃的金刚石的种类(单晶或多晶)、切削速度V(m/分钟)、每转进给速度f(mm/转)和端铣刀转数N(rpm)。

接着，通过在包含金刚石切割部和与其邻接的构成防腐蚀层和两个树脂层的截面的部分的第二中间材料上以使得透明涂层覆盖金刚石切割部和至少上述截面的方式进行喷涂而形成透明涂层。在此，透明涂层为透明丙烯酸类树脂层(厚度：15μm)。通过该步骤，获得透明涂层形成在第二中间材料的整个表面上、透明涂层覆盖合金基材的金刚石切割部、并且防腐蚀层、两个树脂层(相当于保护层)和透明涂层覆盖除金刚石切割部以外的周围部分的镁合金构件(样品1-1、1-2、1-101和1-102)。

在样品1-1和1-2中，使用由单晶金刚石形成的切削刃，切削速度V设定为700m/分钟以上，每转进给速度f设定为0.02mm/转以下(高速、低进给)。在样品1-2中，切削速度V设定为1000m/分钟以上，以使得速度更高。

在样品1-101中，如在样品1-1中一样使用由单晶金刚石形成的切削刃，但是切削速度V设定为380m/分钟以下，并且每转的进给速度f设定为0.08mm/转以上(低速、高进给)。

在样品1-102中，高速低进给的条件与样品1-1相同，但使用由多晶金刚石形成的切削刃。

(评价)

对于样品1-1、1-2、1-101和1-102，在上述金刚石切割之后和透明涂层形成之前测定金刚石切割部的表面粗糙度。结果示于表1中。在此，使用市售的表面粗糙度计(东京精密株式会社生产的SURFCOM130A)来测定整个金刚石切割部的算术平均粗糙度Ra(μm)。

对样品1-1和1-2的镁合金构件进行了以下(1)至(3)的研究。

(1)粘附性

(1-1横切试验)该试验按照JIS K 5600-5-6(1999)中的横切方法进行，并研究涂层(这里主要是透明涂层和保护层)是否分离。

(1-2热水试验)该试验包含将各个样品浸入70℃热水中1小时，然后进行如上所述的横切试验(1-1横切试验)，并研究涂层是否分离。

(1-3热循环试验)在该试验中，由以下的低温保持、高温保持、以下的升温时间和降温时间共24小时构成一个循环。在低温保持中，在-30℃的低温状态下保持10小时。在高温保持中，在70℃的高温和90％的湿度状态下保持10小时。在这些条件下，在三个循环之后，进行如上所述的横切试验(1-1横切试验)，并研究涂层是否分离。

(2)耐腐蚀性

(2-1盐水喷雾试验)

该试验包含向各样品喷雾5质量％的NaCl水溶液，并且样品在35℃下保持96小时后，研究合金基材中是否存在腐蚀以及合金基材中是否存在颜色变化。

(2-2热循环试验)

在上述(1-3热循环试验)之后，如上述(2-1盐水喷雾试验)相同，研究合金基材是否腐蚀以及合金基材是否变色。

(3)耐醇性

该试验根据JIS L 0849(2013)中规定的摩擦试验机II(日本科学促进会委员会的方法)方法进行。将浸渍有浓度为99.5质量％的乙醇的棉布附着到摩擦块(摩擦子)上，通过该摩擦块施加1kg/cm²的负荷(白布用，表面半径为45mm的弯曲型，20mm×20mm(接触面积：100mm²))，并且以单程为25mm、速度为29次/分钟和往复摩擦运动次数为100次的方式进行往复摩擦运动。在这样的往复摩擦运动之后，研究涂层中是否存在颜色变化以及涂层的表面性状是否存在异常。在此，使被透明涂层覆盖的顶面部接触摩擦块。对于往复摩擦运动，可以使用市售的测试仪(例如，由Coating Tester Kabushiki Kaisha生产的821C-L)。

表1

如表1所示，样品1-1和1-2的镁合金构件在通过C倒角而获得的倒角部具有小于0.3μm的表面粗糙度Ra。在样品1-1中，表面粗糙度Ra为0.1μm以下，进一步小至约为样品1-101和1-102的四分之一以下的0.09μm以下。在样品1-2中，表面粗糙度Ra为0.05μm以下，这进一步小于样品1-1的表面粗糙度Ra。认为样品1-1和1-2的倒角部是具有高光泽度的镜面加工部。认为样品1-2的倒角部是具有更高光泽度的镜面加工部。此外，在样品1-1和1-2的镁合金构件中，倒角部(宽度为1.0mm的带状)是具有非常小的表面粗糙度Ra的唯一区域，并且除倒角部之外的周围部分的表面粗糙度Ra为0.3μm以上。因此，这些构件局部地具有镜面加工部。此外，覆盖镜面加工部的涂层是透明涂层，因此可以令人满意地感觉到金属光泽。此外，除镜面加工部之外的周围部分上的涂层包含与透明涂层不同的保护层，以使得可以强烈地识别镜面加工部和其它部分之间的对比。因此，样品1-1和1-2的镁合金构件由于镜面加工部而具有高金属质感，并且由于镜面加工部与除镜面加工部之外的周围部分之间的对比而具有优异的设计性。具有较小表面粗糙度Ra的样品1-2具有较高的金属质感和优异的设计性。

样品1-1和1-2在(1)粘附试验中没有经历涂层的分离，因此涂层具有优异的粘附性。一个可能的原因是覆盖镜面加工部的透明涂层也连续地覆盖上述两个树脂层，因此树脂可以彼此粘附。此外，样品1-1和1-2在(2)耐腐蚀性试验中没有在合金基材中经历腐蚀或颜色变化，且具有优异的耐腐蚀性。其可能的原因是合金基材由与AZ91合金相当的镁合金构成、存在涂层、覆盖镜面加工部的透明涂层也连续地覆盖上述两个树脂层、以及将通过热轧连续铸造板而获得的轧制板用作原料以使得减少或消除诸如铸造缺陷的缺陷。此外，样品1-1和1-2在(3)耐醇性试验中涂层颜色没有变化，在表面性状中没有观察到异常，因此认为这些样品具有耐醇性优异的涂层。

此外，已经证明，如上所述，通过使用由与ASTM标准的AZ91合金相当的镁合金构成的板、特别是通过热轧经由双辊法生产的连续铸造板而获得的轧制板作为原料，且通过使用由单晶金刚石形成的切削刃在规定的高速、低进给的条件下对该原料进行金刚石切割，可以制造具有优异的设计性、同时显示出高金属质感的镁合金构件。此外，已经证明，当在合金基材上形成涂层后通过切割使合金基材的一部分露出，并且通过形成覆盖合金基材的露出部分和涂层的截面的不同的涂层时，耐腐蚀性优异，并且涂层的粘附性也优异。

[实验例2]

研究具有不同表面粗糙度Ra的金刚石切割部的镁合金构件的耐腐蚀性。

除了制备由与ASTM标准的AZ91合金相当的镁合金构成的合金基材作为实验例1中制造的箱体样品，改变金刚石切割条件为以下条件，并且金刚石切割部上的透明涂层的厚度变为8μm之外，如实验例1中那样制造镁合金构件。

在样品2-1和2-4中，在切削速度V为选自400m/分钟以上的范围，每转进给速度f为选自0.05mm/转以下的范围的条件下，通过使用由单晶金刚石形成的切削刃进行金刚石切割。用于样品2-1的条件与实验例1中样品1-1的条件大致相同。

对于样品2-101，在与实验例1的样品1-101相同的条件下进行金刚石切割。

如实验例1中那样，在形成透明涂层之前测定金刚石切割部的表面粗糙度Ra。结果示于表2中。

在形成透明涂层之后，如实验例1的(2-1盐水喷雾试验)中那样，检查具有涂层的镁合金构件的合金基材中是否存在腐蚀以及合金基材中颜色的变化。如表2所示，在该试验中，盐水喷雾试验保持时间为48小时、72小时和96小时，结果示于表2中。认为没有腐蚀或颜色变化的样品具有优异的耐腐蚀性并被评价为“良好”，具有腐蚀或颜色变化的样品示于表2中。

表2

如表2所示，金刚石切割部的表面粗糙度Ra小于0.3μm的2-1至2-4的所有样品在保持时间为72小时的盐水喷雾试验中没有发生腐蚀或颜色变化，这表明耐腐蚀性优异。特别地，表面粗糙度Ra为0.1μm以下的样品2-1在保持时间为96小时的盐水喷雾试验中没有经历腐蚀或颜色变化，这表明耐腐蚀性更优异。在此，典型的外壳所需的耐腐蚀性是在盐水喷雾试验中保持72小时不发生腐蚀或颜色变化。因此，认为2-1至2-4的所有样品适用于典型的外壳。特别是，样品2-1具有优异的耐腐蚀性，并且认为适合于要求具有更高耐腐蚀可靠性的外壳产品。该试验表明，0.1μm的表面粗糙度Ra可以改善耐腐蚀可靠性。小的表面粗糙度Ra改善耐腐蚀性的原因之一是可以减少由微小不规则引起的表面积的增加，因此可以减少与腐蚀因素的接触面积的增加。此外，该试验表明，认为表面粗糙度Ra为0.1μm以下的上述实验例1的样品1-1和1-2改善耐腐蚀可靠性。

本发明不限于这些例子，而是由权利要求限定，并且旨在包含在与所述权利要求的各项等同的意义和范围内的任何修改和变更。

例如，在实验例1和2中，可以省略防腐蚀层，或者可以通过电沉积形成树脂层。

标号说明

1、1A、1B、1C、1D、1E：镁合金构件

10：合金基材

11：顶面部

12：镜面加工部

13：侧面部

15：角部

17：倒角部

2：涂层

20：透明涂层

22：保护层

Claims (8)

1.一种镁合金构件，其包含：

含有由与美国材料与试验协会标准的AZ91合金相当的镁合金构成的板状部分的合金基材，

其中，所述合金基材具有表面，所述表面的一部分为表面粗糙度Ra小于0.3μm的镜面加工部。

2.根据权利要求1所述的镁合金构件，其中，所述镜面加工部为具有均匀宽度的带状，并且所述宽度为0.1mm以上且50mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的镁合金构件，其包含连续地覆盖所述镜面加工部和与所述镜面加工部邻接的部分的透明涂层。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的镁合金构件，其中，所述镜面加工部包括通过对所述合金基材的角部进行C倒角而获得的倒角部。

5.根据权利要求4所述的镁合金构件，其包含：

覆盖连接所述合金基材的倒角部的两个面的至少一部分但是不覆盖所述倒角部的保护层；和

连续地覆盖所述保护层的至少一部分和所述倒角部的透明涂层。

6.根据权利要求5所述的镁合金构件，其中，所述透明涂层连续地覆盖所述保护层的全部和所述倒角部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的镁合金构件，其中，所述合金基材是选自轧制板的成形体、轧制板、连续铸造板和连续铸造板的成形体中的一种。

8.根据权利要求5所述的镁合金构件，其中：

所述合金基材具有顶面部和侧面部；

所述倒角部形成在所述顶面部和所述侧面部之间的角部；

所述顶面部或所述侧面部具有保护层；并且

所述透明涂层覆盖所述镜面加工部和所述保护层。