DE112014002336T5

DE112014002336T5 - Kostengünstiges feinkörniges Magnesiumlegierungsblech mit schwacher Textur und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE112014002336T5
Application number: DE112014002336.1T
Authority: DE
Inventors: Gaofei Liang; Yongjie Zhang; Qi Yang; Gang Wang
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-05-07
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2016-01-21
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: CN103255329A; CN103255329B; KR20150105450A; US20160024629A1; JP2016516126A; JP6166798B2; US10000836B2; KR101722105B1; DE112014002336B4; WO2014180187A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblech mit der chemischen Zusammensetzung in Gew.-%: Ca: 0,5–1,0%, Zn: 0,4–1,0%, Zr: 0,5–1,0%, Rest Mg und unvermeidbare Verunreinigungen; wobei das Magnesiumlegierungsblech eine mittlere Korngröße von 10 μm oder weniger aufweist, eine Basaltexturstärke von 5 oder weniger, eine Basaltexturstärke nach dem Glühen bei 250° bis 400°C von 3 oder weniger und ein Grenzziehverhältnis bei Raumtemperatur von mehr als dem Grenzziehverhältnissheets der AZ31; und wobei die Korngröße deutlich kleiner ist als das eines AZ31B Blechs, welches auf gleiche Weise hergestellt wurde, und wobei die Blechtextur deutlich geschwächt wird. Die Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung weist eine einfache chemische Zusammensetzung ohne Edelmetallelemente auf, wodurch sie eine breite Einsetzbarkeit und geringe Herstellungskosten bereitstellt, und als Türinnenverkleidungen von Kraftfahrzeugen, Verkleidungen von Motorhauben, Verkleidungen von Kofferraumdeckeln, innere dekorative Verkleidungen, Fahrzeugkörper beim Schienentransport und Gehäuse von 3C Produkten, oder dergleichen dienen kann.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine billige Magnesiumlegierung und ein Verfahren zur Herstellung derselben, insbesondere ein Magnesiumlegierungsblech mit feinen Körnern, schwacher Textur und guter Formbarkeit, und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Das erhaltene Magnesiumlegierungsblech weist eine mittlere Korngröße von 10 μm oder weniger auf, eine Basaltexturstärke (interarea texture strength) von 5 oder weniger, eine Basaltexturstärke nach dem Glühen bei 250 bis 400°C von 3 oder weniger und eine höhere Formbarkeit als AZ31.
Stand der Technik
Der Magnesiumkristall weist eine Struktur mit einer hexagonal dichtesten Kugelpackung auf, und das Magnesiumkristallblech mit starken Texturen zeigt die mechanischen Eigenschaften der Anisotropie und geringen Formbarkeit. Eine feinkörnige Struktur und eine schwache Textur sind die grundlegende Lösung, um die Verformbarkeit unter den Bedingungen mittlerer bis niedriger Temperaturen und schneller Dehnungsgeschwindigkeiten zu verbessern, und um die Anisotropie zu verringern, und gleichzeitig kann diese Mikrostruktur. die Oberflächenqualität des gebildeten Magnesiumblechs verbessern. Während der plastischen Verformung der Magnesiumlegierung kann die feine Kornstruktur das Auftreten mechanischer Zwillingsbildung effektiv unterdrücken, die Forderungen multikristalliner kontinuierlichen Verformung der Versetzungsgleitmenge durch Korngrenzengleiten zu erfüllen, Spannungskonzentrationen an lokalen Korngrenzen zu reduzieren und die Verformungsfehler aufzunehmen; disperse schwache Blechtexturen können die Basalflächen und die zylindrischen Flächen vergrößern, um die Gleitbewegung zu aktivieren, den Verformunghärteindex verbessern und die Verformung ermöglichen, so dass diese entlang der Blechoberfläche gleichmäßig auftritt, um die Verformbarkeit zu steigern.
Die feinen Körner und die dispersen schwachen Texturen können durch geeignete Walzverfahren erzielt werden. Hitachi Metals führt ein Walzen bei hoher Temperatur (ungefähr 500°C) durch, wodurch das Gleiten der Nicht-Basalflächen (prismatische a und pyramidale c + a) gleichzeitig beginnt. Die Stärke der Textur des Magnesiumbleches beträgt 3,7 und die Körner werden vor und nach dem Glühen auf ungefähr 6 μm gehalten, so dass das Blech bei Raumtemperatur gestanzt werden kann.
Die US NanoMag Company erzeugt AZ61 Magnesiumbleche durch Walzen oberhalb der dynamischen Rekristallisation, Vorheizen der Walzen auf bis zu 200°C, Einsetzen des Verformungsmodus einer großen Reduktionsrate in einem einzigen Durchgang (>40%), wobei die Stärke der Basaltextur des Materials weniger als 3 beträgt. Die Blechtextur nach dem Glühen wird weiter geschwächt und gestreut, wobei die Mikrostruktur ein isometrischer Kristall ist; es sollte festgehalten werden, dass die Partikel der Zwischenphase, die in der AZ61 Magnesiumlegierungsmatrix gestreut sind, die Schwächung der Textur des gewalzten Bleches beschleunigen.
Die japanische Osaka Universität schlägt die Verformungsart mit „hoher Beanspruchungsgeschwindigkeit, großer Reduktionsrat je Durchgang” vor, mit einer Dehnungsgeschwindigkeit von 180–2.000/s und einer Reduktionsrate von 50 bis 60% je Durchgang. In dem Walzverformungsbereich führt die Wärme der Walzverformung dazu, dass sich die Walztemperatur erhöht, um so dynamische Rekristallisation zu erzeugen. Die Materialien bestehen hauptsächlich aus isometrischen Kristallen mit Abmessungen von 5 μm, und die Blechtextur ist gestreut.
Der technische Vorgang des Verfahrens zum Walzen der Magnesiumlegierung, um eine feine Körnung und disperse schwache Struktur zu erzielen, ist kurz wie folgt zusammengefasst: 1) Walzen bei hoher Temperatur; 2) hohe Dehnungsrate, große Reduktionsrate je Durchgang; 3) Scherwalzen; 4) wiederholtes Biegen und Nivellieren nach dem Walzen.
Ein Legierungsdesign ist eine andere Art, Magnesiumbleche mit feiner Körnung und schwacher disperser Textur zu erzielen, das koreanische Patent KR 2003044997 offenbart eine stark verformbare Magnesiumlegierung und ein Verfahren zur Herstellung derselben, welche die chemische Zusammensetzung (in Gew.-%) aufweist: Zn: 0,5–5,0%, Y: 0,2–2,0%, Al: 2,5% oder weniger, Mn: 0,5% oder weniger, Ti: 0,2% oder weniger, Zr: 0,5% oder weniger, Cd: 0,5% oder weniger, Tl: 0,5% oder weniger, Bi: 0,5% oder weniger, Pb: 0.5% oder weniger, Ca: 0,3% oder weniger, Sr: 0.3% oder weniger, Sn: 0.5% oder weniger, Li: 0,5% oder weniger, Si: 0,5% oder weniger; wobei die technischen Verfahren Folgende sind: 1) Erwärmen des Magnesiumingots auf ungefähr 250 bis 450°C für eine Erwärmungszeit von 2 min/mm; 2) Walzen bei einer Temperatur von 200 bis 450°C, wobei die Reduktionsrate des ersten Durchganges 20%, oder weniger beträgt, und die Reduktionsrate der weiteren Durchgänge 10 bis 35% beträgt; 3) Glühen bei einer Temperatur von 180 bis 350°C.
Das Chinesische Patent CN 101985714 offenbart eine Magnesiumlegierung mit hoher Plastizität und ein Verfahren zur Herstellung derselben, welche die chemische Zusammensetzung aufweist (in Gew.-%): Al: 0,1–6,0%, Sn: 0,1–3,0%, Mn: 0,01–2,0%, Sr: 0,01–2,0%, und welche zur Herstellung von Blechen und Abschnitten verwendet werden kann.
Das japanische Patent JP 2012122102 A offenbart eine Magnesiumlegierung mit hoher Verformbarkeit, welche die chemische Zusammensetzung (in Gew.-%) aufweist: Zn: 2,61–6,0%, Ca: 0,01–0,9%, und Spuren an Sr und Zr, wobei der Gesamtanteil von Ca und Sr vorzugsweise zwischen 0,01–1,5% liegt, und wobei der Gesamtanteil von Zr und Mn zwischen 0,01–0,7% liegt; das erzeugte Magnesiumblech weist die Raumtemperatureigenschaften auf: die Streckgrenze beträgt 90 MPa und der Ericksen Wert beträgt 7,0 oder mehr.
Die WO 2010110505 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von auf Mg-Zn-basierender Magnesiumlegierung mit einer Hochgeschwindigkeitsformbarkeit bei Raumtemperatur, welche die chemische Zusammensetzung (in Gew.-%) aufweist: Cn: 3,5% oder weniger, und ein oder mehrere Elemente aus Fe, Sc, Ca, Ag, Ti, Zr, Mn, Si, Ni, Sr, Ni, Sr, Cu, Al, Sn; und wobei das Material eine ausgezeichnete Verformbarkeit durch Verringerung der Erholungs- und Rekristallisationstemperaturen aufweist und durch bei niedriger Temperatur aktiviertes Gleitens der nichtbasalen Flächen.
In jüngster Zeit hat das koreanische Patent KR 20120049686 ein hochfestes hochverformbares Magnesiumblech und ein Verfahren zur Herstellung desselben offenbart, welches die chemische Zusammensetzung (in Gew.-%) aufweist: Zn: 5–10%, Ag: 0,1–3,0%, Ca: 0,1–3,0%, Zr: 0,1–3,0%, Mn: 0,1–1,0%; wobei feine Strukturen durch die Vorbehandlung vor dem Walzen und der TMP-Technologie erhalten werden können, und wobei die Grenzformhöhe unter 10 mm liegen kann.
Seltene Erdelemente können die Textur des Magnesiumlegierungsblechs schwächen. Zum Beispiel werden in dem Patent WO 2010041791 Y-Elemente zu der auf Mg-Zn-basierende Magnesiumlegierung zugegeben, um die Wirkungen der Aushärtung zu erzielen und Gießwalzen und Walzen und die TMP-Technologie werden eingesetzt, um die Körner zu verfeinern. Das erhaltene Material weist die Vorteile hoher Festigkeit, Plastizität und niedriger Anisotropie bei Raumtemperatur auf, wodurch es eine hohe Formbarkeit aufweist.
Zusätzlich werden die Texturen des seltenen Erd-Magnesiumlegierungsblechs, wie ZE10 (Mg1,3Zn0,1Ce), ZEK100 (Mg1,3Zn0,2Ce0,1La,5Zr), ZW41 (Mg4,0Zn0,7Y), ZG11 (Mg1,2Zn0,8Gd), ZG21 (Mg2,3Zn0,7Gd), erheblich geschwächt. Unter Verwendung von ZG11 als ein Beispiel, wies dieses eine Korngröße von 12–15 μm auf, eine gleichmäßige Dehnungsrate von 15%, eine gesamte Dehnungsrate von bis zu 36% und einen Lankford Wert von 1 (sehr viel niedriger als der von AZ31:3), unter Bezug auf H Yan etc., Mater. Sci. Eng. A, 2010, 527: 3317–22.
Obwohl die seltenen Erdelemente bei der Schwächung der Textur des Magnesiumblechs eine gute Wirkung aufweisen, ist es jedoch schwierig Magnesiumlegierungsbleche mit seltenen Erden in Kraftfahrzeugen einzusetzen, wenn Faktoren wie die Kosten berücksichtigt werden. Für die Gebiete der Kraftfahrzeuge und Schienentransporte ist es notwendig, dass die Legierungsdesigns und die Herstellungsverfahren einfach und wirksam sind, und die Leistung eher „geeignet” als „ausgezeichnet” ist, mit einem Gleichgewicht zwischen geringem Gewicht, Leistung und Kosten, was sich vollständig von dem Gebiet des Militärs, Raumfahrt etc. unterscheidet.
Zusammenfassung
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein innovatives, kostengünstiges, feinkörniges Magnesiumlegierungsblech mit schwacher Textur bereitzustellen und ein Verfahren zur Herstellung desselben, wobei die Zusammensetzung der Magnesiumlegierung einfach ist und das Blech eine mittlere Korngröße von 10 μm oder weniger aufweist, eine Basaltexturstärke von 5 oder weniger, eine Basaltexturstärke nach dem Glühen bei 250 bis 400°C von 3 oder weniger, und ein Grenzziehverhältnis bei Raumtemperatur von mehr als dem der AZ31, mit guter Formbarkeit und der Möglichkeit, es auf den Gebieten von Kraftfahrzeugen, Schienentransport etc. einzusetzen.
Um den obengenannten Gegenstand zu erzielen, setzt die vorliegende Erfindung die folgende technische Lösung ein:
Ein Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblech, welches die chemische Zusammensetzung in Gew.-% aufweist: Ca: 0,5–1,0%, Zn: 0,4–1,0%, Zr: 0,5–1,0%, Rest Mg und unvermeidbare Verunreinigungen sind; wobei das Magnesiumlegierungsblech eine mittlere Korngröße von 10 μm oder weniger aufweist, eine Basaltexturstärke von 5 oder weniger, eine Basaltexturstärke nach dem Glühen bei 250 bis 400°C von 3 oder weniger, und ein Grenzziehverhältnis bei Raumtemperatur von mehr als dem der AZ31.
Die Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung weist nur Ca, Zn und Zr auf, deren Gesamtgehalt geringer als 3% ist und weist keine Edelmetalle, wie seltene Erden, auf.
Bei dem Design der chemischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung:
Ca: Ca wird verwendet, um die metallurgische Qualität der Magnesiumlegierung zu verbessern, die Oxidation während des Wärmebehandlungsverfahrens der Schmelze und des Gusses vor dem Gießen zu verbessern, und die Körner zu verfeinern, um so die Kriechbeständigkeit und die Walzbarkeit des Bleches zu verbessern. Die vorliegende Erfindung verwendet hauptsächlich die Merkmale des Schwächens der Blechtextur und der Aushärtung von Ca, um die Festigkeit des Magnesiumlegierungsblechs zu steigern und die Formbarkeit bei Raumtemperatur zu verbessern. Unter Berücksichtigung des Schmelzvorganges und der Löslichkeit von Ca in der Magnesiumlegierung wird der Gehalt an Ca in dem Bereich von 0,5 bis 1,0% ausgewählt.
Zn: Zn wird zur Mischkristallhärtung (Solid Solution Strengthening) und Alterung verwendet, und wird mit Zr kombiniert, um die Wirkung der Aushärtung bereitzustellen; daneben kann Zn die Korrosionsgeschwindigkeit der Magnesiumlegierung verringern. Ca kann die Blechtextur deutlich schwächen und streuen, kann jedoch auch die Antikorrosionseigenschaft der Magnesiumlegierung deutlich reduzieren. Durch die Zugabe von Zn wird die Antikorrosionseigenschaft dieser verbessert, und die gesamte Korrosionsbeständigkeit der Magnesiumlegierung kann durch Einstellung des Verhältnisses von Zn/Ca optimiert werden; ist der Gehalt von Zn jedoch zu hoch, wird die Warmbrüchigkeit der Magnesiumlegierung deutlich erhöht. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren wird der Gehalt an Zn mit 0,4 bis 1,0% ausgewählt.
Zr: Zr weist eine starke Wirkung auf die Kornverfeinerung auf, und die Wirkung ist in der Zn-haltigen Magnesiumlegierung deutlich; gleichzeitig verbessert es die Korrosionsbeständigkeit der Materials und verringert die Korrosionsanfälligkeit. Es wird im Allgemeinen angenommen, dass nur Mischkristall-Zr Körner verfeinern kann. Unter Berücksichtigung der Löslichkeit und des Schmelzens wird der Gehalt an Zr mit 0,5 bis 1,0% ausgewählt.
Das Verfahren zur Herstellung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblechs (mit einer Dicke von 0,3 bis 4 mm) kann durch Einsatz von Heißwalzen, Gießwalzen und Walzen, Extrusionswalzen an verschiedenen Ausgangsblechen und durch unter Unterstützung des Warmwalzverfahrens durchgeführt werden, und ist insbesondere eines der folgenden Verfahren (1) bis (3):
(1) Ein Verfahren zur Herstellung eins Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblechs (mit einer Dicke von 0,3 bis 4 mm) umfassend die folgenden Stufen:
Erwärmen des Gussrohlings der Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung mit den zuvor genannten Zusammensetzungsverhältnissen auf eine Temperatur von 370 bis 500°C, und Durchführen von Lösungsglühen, anschließend Heißwalzen und Warmwalzen, um so das Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblech mit einer Dicke von 0,3 bis 4 mm zu erhalten; wobei die Dauer des Lösungsglühens 0,5 bis 1 min/mm beträgt; die Walzenoberflächen bei dem Heißwalzen auf 150 bis 350°C vorgewärmt sind, die Walztemperatur in der Vorwärmzone 150~350°C beträgt, die Walztemperatur 450 bis 500°C beträgt, die Endwalztemperatur 300 bis 350°C beträgt, die Reduktionsrate bei einem einzelnen Durchgang 20 bis 50% beträgt; und die Walzenoberflächen bei dem Warmwalzen auf 150 bis 350°C vorgewärmt sind, das Magnesiumlegierungsblech gleichzeitig aufgewärmt wird, die Walztemperatur 150 bis 350°C beträgt, und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchlauf 20 bis 40% beträgt.
Bei dem Heißwalzverfahren der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, eine größere Reduktionsrate pro Durchgang einzusetzen, um das Walzen in einem Zyklus zu beenden, ohne ein Sekundäres Erwärmen. Im Vergleich mit der typischen kommerziellen AZ31 Magnesiumlegierung weist die Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung einen höheren Schmelzpunkt auf und enthält eine bestimmte Menge des Zr-Elements, wobei eine hohe Gussrohling-Erwärmungstemperatur von 370 bis 500°C ausgewählt wird und eine notwendig lange Haltezeit ausgewählt wird, wie 0,5 bis 1 min/mm; demzufolge wird das Walzen in einer hohen Temperatur durchgeführt, und die Walztemperatur wird mit 450 bis 500°C ausgewählt, und die Endwalztemperatur beträgt 300 bis 350°C; das Heißwalzen muss in einem Heizzyklus beendet werden, und die Reduktionsrate in einem Durchgang wird zwischen 30 bis 50% gesteuert.
Bei dem Warmwalzverfahren der vorliegenden Erfindung muss das Magnesiumlegierungsblech gleichzeitig erwärmt werden. Aufgrund der feinen Körnung und der schwachen Textur des heißgewalzten Mg-C-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblechs besitzt es ausgezeichnete Walzeigenschaften, und ein Warmwalzbereich ist größer als der der Az-Magnesiumlegierung. Es ist bevorzugt, dass die Walzenoberflächen auf 150 bis 300°C vorgewärmt werden, die Walztemperatur 150 bis 350°C beträgt und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 20 bis 40% beträgt.
(2) Ein Verfahren zur Herstellung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblechs (mit einer Dicke von 0,3~4 mm) umfassend die folgenden Schritte:
Gießen der Magnesiumlegierungsschmelze mit den zuvor genannten Zusammensetzungsverhältnissen in einer Gießwalzanlage mit Doppelwalzen zum Gießwalzen, um so den gießgewalzten Coil zu erhalten; Warmwalzen des gießgewalzten Coils nach dem Lösungsglühen oder direkt Warmwalzen des gießgewalzten Coils, um so das Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblech mit einer Dicke von 0,3 bis 4 mm zu erhalten, wobei beim Gießen und Walzen in der kontinuierlichen Gießwalzanlage die lineare Rotationsgeschwindigkeit der Walzen 5 bis 10 m/min beträgt, der Walzenspalt 4 bis 8 mm beträgt, die Walzenoberflächen mit Graphit geschmiert sind, und die Gase N₂ und CO₂ durch das Schmelz- und Gießsystem geleitet werden und SO₂ zum Schutz durch die Gießöffnung geleitet wird; wobei die Temperatur beim Lösungsglühens 370 bis 500°C beträgt und die Behandlungsdauer beim Lösungsglühen 0,5 bis 1 min/mm beträgt; wobei die Walzoberflächen bei dem Warmwalzen auf bis zu 180 bis 300°C vorgewärmt werden, das Magnesiumlegierungsblech gleichzeitig erwärmt wird, die Walztemperatur 180 bis 300°C beträgt und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 20 bis 40% beträgt.
Im Vergleich mit der Technologie heißgewalzter Barren können die Krusten bzw. Skalen gießgewalzter Magnesiumlegierungsbleche nicht gefräst werden, und da sie Elemente, wie Ca, Al, in der Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung enthalten, wird die Gießöffnung geschützt, indem SO₂ anstelle von SF₆ Gas durchgeleitet wird, um die Bildung schädlicher Einschlüsse, wie CaF, zu verhindern; gleichzeitig wird durch das ganze Schmelz- und Gießsystem N₂ und CO₂ geleitet, um die Bildung schädlicher Einschlüsse, wie AlN, zu verhindern. Die Warmwalzeigenschaften des gießgewalzten Magnesiumlegierungsbleches ist niedriger als die des heißgewalzten Barrens, und um die Materialausbeute zu gewährleisten, werden die Walzenoberflächen auf bis zu 180~300°C erwärmt, die Walztemperatur beträgt 180 bis 300°C, und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 20 bis 40%.
(3) Ein Verfahren zur Herstellung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsbleches (mit einer Dicke von 2~4 mm) umfassend die folgenden Schritte:
Erwärmen des Gussrohlinges aus der Magnesiumlegierung mit dem zuvor genannten Zusammensetzungsverhältnis auf eine Temperatur von 370 bis 500°C und Durchführen von Lösungsglühen, anschließendes Durchführen einer horizontalen Extrusion, um so das Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblech mit einer Dicke von 2 bis 4 mm zu erhalten, oder Durchführung einer horizontalen Extrusion und eines nachfolgenden Warmwalzens, um so das Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblech mit einer Dicke von 0,3 bis 2 mm zu erhalten; wobei die Haltezeit beim Lösungsglühen 0,5 bis 1 min/mm beträgt, der Extrusionsbehälter und das Werkzeug (Ziehkissen) bei der horizontalen Extrusion auf bis zu 400 bis 500°C vorgewärmt werden, die Extrusionstemperatur 350 bis 500°C beträgt und die Extrusionsrate 2 bis 10 m/min beträgt; die Walzenoberflächen beim Warmwalzen auf bis zu 150 bis 300°C vorgewärmt werden, das Magnesiumlegierungsblech wird gleichzeitig erwärmt, die Walztemperatur beträgt 150 bis 300°C, und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 30 bis 50% beträgt.
Wie zuvor genannt weist die Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung einen hohen Schmelzpunkt auf und benötigt während der Extrusion eine relativ hohe Temperatur beim Lösungsglühen und eine Extrusionstemperatur, und es ist notwendig, den Extrusionsbehälter und das Werkzeug (Ziehkissen) auf bis zu 400 bis 500°C vorzuwärmen, und die Extrusion wird mit einer hohen Geschwindigkeit bzw. Rate durchgeführt, welche zwischen 2 bis 10 m/Min. ausgewählt werden kann. Das extrudierte Magnesiumlegierungsblech weist eine überragende Walzfähigkeit auf, wobei es möglich ist, eine große Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang von 30 bis 50% auszuwählen. Für das Blech mit einer Dicke von 0,3 bis 2 mm wird das Warmwalzverfahren angepasst, die Walzenoberflächen werden auf 150 bis 300°C erwärmt, das Magnesiumlegierungsblech wird gleichzeitig erwärmt, die Walztemperatur beträgt 150 bis 300°C, und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 30 bis 50%.
Um die Qualität des Magnesiumlegierungsblechs weiter zu verbessern, insbesondere die Qualität des warmgewalzten Magnesiumlegierungsblechs, umfasst die nachfolgende Behandlung, des Weiteren die Kaltwalzstufe, wobei die Reduktionsrate beim Kaltwalzen 10 bis 20% beträgt, und die Dicke des fertiggestellten Bleches weiter auf ungefähr 0,3 mm verringert wird.
Um die Formbarkeit des Magnesiumlegierungsblechs weiter zu verbessern, umfasst das Verfahren weiter eine Glühbehandlung und/oder eine Alterungsbehandlung; wobei die Glühtemperatur 250 bis 400°C beträgt und die Alterungstemperatur 150 bis 200°C. Das Glühverfahren ermöglicht es weiter, die Textur zu schwächen, um so die Formbarkeit des Materials zu verbessern, daher wird die Glühtemperatur als 250 bis 400°C ausgewählt. Im Vergleich mit AZ31 weist die Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung eine bestimmte Wirkung der Aushärtung auf, und es spielt eine wichtige Rolle bei der Steuerung der Alterungstemperatur, daher wird die Alterungstemperatur als 150 bis 200°C ausgewählt.
Die vorliegende Erfindung weist die vorliegenden Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf.
Das durch die vorliegende Erfindung erhaltene Magnesiumlegierungsblech weist eine mittlere Korngröße von 10 μm oder weniger auf, eine Basaltexturstärke von 5 oder weniger, eine Basaltexturstärke nach dem Glühen von 3 oder weniger; die Korngröße ist deutlich kleiner als die Korngröße der AZ31B, welche unter den gleichen Bedingungen hergestellt wird, und die Blechtextur ist deutlich geschwächt. Darüber hinaus werden nachfolgende Behandlungsverfahren, wie Glühen und Alterungsbehandlung, so kombiniert, dass die mechanischen Eigenschaften des Materials in einem großen Bereich variieren können, um die Forderungen unterschiedlicher Komponenten zu erfüllen.
Die Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung weist eine einfache chemische Zusammensetzung auf, ohne Edelmetallelemente zu enthalten, wodurch eine breite Einsetzbarkeit und niedrige Herstellungskosten bereitgestellt werden.
Das Magnesiumlegierungsblech der vorliegenden Erfindung besitzt ein breites Interesse und Potential auf dem Gebiet der Kraftfahrzeuge, Schienentransport, 3C und anderen Gebieten eingesetzt zu werden und kann als Türinnenverkleidungen von Kraftfahrzeugen, Verkleidungen von Motorhauben, Verkleidungen von Kofferraumdeckeln, innere dekorative Verkleidungen, Fahrzeugkörper beim Schienentransport und Gehäuse von 3C Produkten, oder dergleichen eingesetzt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Darstellung der Mikrostruktur des Gussrohlings der Mg-Za-Zn-Zr Magnesiumlegierung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Darstellung der Texturverteilung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Darstellung der Texturverteilung des AZ31 Magnesiumblechs gemäß der Ausführung 2 der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Darstellung der Mikrostruktur des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs nach dem Glühen gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Darstellung der Kornverteilung des geglühten Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine Darstellung der Texturverteilung des geglühten Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine Darstellung der Mikrostruktur des AZ31 Magnesiumblechs nach dem Glühen gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine Darstellung der Kornverteilung des geglühten AZ31 Magnesiumblechs.
9 zeigt eine Darstellung der Texturverteilung des geglühten AZ31 Magnesiumblechs gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine Darstellung des Grenzziehverhältnisses des geglühten Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung bei Raumtemperatur.
11 zeigt eine Darstellung des Grenzziehverhältnisses des geglühten AZ31 Magnesiumblechs gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung bei Raumtemperatur.
12 zeigt eine Darstellung der Änderung der Härte des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs nach der Alterungsbehandlung gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden wird die technische Lösung der vorliegenden Erfindung im Detail im Zusammenhang mit den detaillierten Ausführungsformen erläutert.
Ausführungsform 1:
Die chemischen Zusammensetzungen des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs sind in Tabelle 1 dargestellt. Das Herstellungsverfahren desselben ist:
Erwärmen des Gussrohlings der Magnesiumlegierung (deren Mikrostruktur in 1 dargestellt ist) mit den in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungsverhältnissen auf bis zu 500°C und Durchführen von Lösungsglühen mit einer Haltezeit bzw. Wärmeverweildauer von 0,5 min/mm, anschließend Walzen, um die Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung dieser Ausführungsform zu erhalten. Bei dem Heißwalzen werden die Walzenoberflächen auf bis zu 150°C vorgewärmt, die Walztemperatur beträgt 450°C, die Endwalztemperatur 350°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 20 bis 30%; bei dem Warmwalzen werden die Walzenoberflächen auf bis zu 150°C vorgewärmt, das Magnesiumlegierungsblech wird gleichzeitig erwärmt, die Walztemperatur beträgt 220°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 20 bis 40%; beim Kaltwalzen beträgt die Reduktionsrate 10% und die Enddicke des Blechs 0,4 mm.
Die Mikrostruktur des gegossenen Ingots der Magnesiumlegierung gemäß der Ausführungsform 1 ist in 1 dargestellt, die Mikrostruktur weist isometrische Kristalle mit einer mittleren Korngröße von ungefähr 50 μm auf.
Die Texturverteilung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblechs gemäß Ausführungsform 1 ist in 2 dargestellt, wobei die Stärke der Textur 4,4 und die mittlere Korngröße 3,85 μm beträgt.
Ausführungsform 2: (Vergleichsbeispiel 1)

Die Zusammensetzung der Magnesiumlegierung des Vergleichsbeispiels 1: AZ31B.
Herstellungsverfahren: identisch zu dem der Ausführungsform 1.

Die Texturverteilung des AZ31B Magnesiumlegierungsblechs gemäß des Vergleichsbeispiels 1 ist in 3 dargestellt, wobei die Stärke der Textur 8 beträgt.
Ausführungsform 3:
Die chemische Zusammensetzung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblechs ist in Tabelle 1 dargestellt. Das Herstellungsverfahren desselben ist wie folgt:
Erwärmen des Gussrohlings aus der Magnesiumlegierung mit den in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungsverhältnissen auf bis zu 500°C und Durchführen von Lösungsglühen mit einer Haltezeit von 0,5 min/mm; beim Heißwalzen werden die Walzenoberflächen auf 150°C vorgewärmt, die Walztemperatur beträgt 450°C, die Endwalztemperatur 350°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 20 bis 30%; beim Warmwalzen werden die Walzenoberflächen auf 150°C vorgewärmt, das Magnesiumlegierungsblech wird gleichzeitig erwärmt, die Walztemperatur beträgt 220°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 20 bis 40%; beim Kaltwalzen beträgt die Reduktionsrate 10% und die Enddicke des Bleches beträgt 0,4 mm; Glühen bei 375°C für 17 min.
Die Mikrostruktur des gegossenen Ingots der Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung gemäß der Ausführungsform 3 ist in 4 dargestellt; die Korngrößenverteilung dieser ist in 5 dargestellt, wobei die mittlere Korngröße ungefähr 4,62 μm beträgt; die Texturverteilung ist in 6 dargestellt, wobei die Texturstärke 2,8 beträgt und die Verteilung ist relativ spärlich. Die Untersuchung der Formbarkeit ist in 10 dargestellt, wobei das Grenzziehverhältnis (LDR) 1,88 beträgt.
Ausführungsform 4: (Vergleichsbeispiel 2)

Die Zusammensetzung der Magnesiumlegierung des Vergleichsbeispiels 2: AZ31B.
Herstellungsverfahren: Identisch zum dem der Ausführungsform 3.

Die Mikrostruktur der Magnesiumlegierung AZ31B in dem Vergleichsbeispiel 2 ist in 7 dargestellt; die Korngrößenverteilung dieser ist wie in 8 dargestellt, wobei die mittlere Korngröße ungefähr 22 μm beträgt; die Texturverteilung dieser ist wie in 9 dargestellt, wobei die Texturstärke 6,2 beträgt. Der Test der Formbarkeit ist in 11 dargestellt, wobei das Grenztiefverhältnis (LDR) 1,74 beträgt.
Ausführungsform 5:
Die chemische Zusammensetzung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs ist in Tabelle 1 dargestellt. Das Verfahren zur Herstellung desselben ist wie folgt:
Erwärmen des Gussrohlings der Magnesiumlegierung mit den Zusammensetzungsverhältnissen, wie in Tabelle 1 angegeben, auf bis zu 500°C und Durchführen von Lösungsglühen mit einer Haltezeit von 0,5 min/mm; wobei die Walzenoberflächen während des Heißwalzens auf bis zu 150°C vorgewärmt werden, die Walztemperatur 450°C ist, die Endwalztemperatur 350°C ist und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 20 bis 30% beträgt; beim Warmwalzen werden die Walzenoberflächen auf bis zu 150°C vorgewärmt, das Magnesiumlegierungsblech wird gleichzeitig erwärmt, die Walztemperatur beträgt 220°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 20 bis 40%; beim Kaltwalzen beträgt die Reduktionsrate 10% und die Enddicke des Bleches beträgt 0,8 mm; Glühen bei 375°C für 35 min.
Die gemäß dieser Ausführungsform erhaltene Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung weist eine mittlere Korngröße von ungefähr 5,32 μm auf, eine Texturstärke von 2,6, eine relativ disperse Texturverteilung und ein Grenzziehverhältnis (LDR) von 1,86.
Ausführungsform 6:
Die chemische Zusammensetzung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs ist in Tabelle 1 dargestellt. Das Verfahren zur Herstellung desselben ist wie folgt:
Erwärmen des Gussrohlings aus Magnesiumlegierung mit der in Tabelle 1 angegebene Zusammensetzung auf bis zu 500°C, Durchführen von Lösungsglühen mit einer Haltezeit von 0,5 min/mm; beim Heißwalzen werden die Walzenoberflächen auf bis zu 150°C vorgewärmt, die Walztemperatur beträgt 450°C, die Endwalztemperatur beträgt 350°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 20 bis 30%; beim Warmwalzen werden die Walzenoberflächen auf bis zu 150°C vorgewärmt, das Magnesiumlegierungsblech wird gleichzeitig erwärmt, die Walztemperatur beträgt 220°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 20 bis 40%; beim Kaltwalzen beträgt die Reduktionsrate 10% und die Enddicke des Bleches ist 0,4 mm; Durchführen der künstlichen Alterungsbehandlung bei 150°C. Der Einfluss der künstlichen Alterungsbehandlung auf die Härte der Magnesiumlegierung ist in 12 dargestellt, wobei sich die Härte des Materials nach der Alterungsbehandlung für 1 Stunde von HV72 auf HV85 erhöht.
Die gemäß dieser Ausführungsform erhaltene Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung weist eine mittlere Korngröße von ungefähr 4,4 μm, eine Texturstärke von 4,0, eine relativ disperse Texturverteilung und ein Grenzziehverhältnis (LDR) von 1,79 auf.
Ausführungsform 7: (Vergleichsbeispiel 3)

Die Zusammensetzung der Magnesiumlegierung des Vergleichsbeispiels 3: AZ31B.
Herstellungsverfahren: Identisch zum dem der Ausführungsform 6.

Der Einfluss der Alterungsbehandlung auf die Härte der Magnesiumlegierung ist in 12 dargestellt.
Ausführungsform 8:
Die chemische Zusammensetzung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs ist in Tabelle 1 dargestellt. Das Verfahren zur Herstellung desselben ist wie folgt:
Erwärmen des Gussrohlings der Magnesiumlegierung mit den Zusammensetzungsverhältnissen, wie in Tabelle 1 angegeben, auf bis zu 500°C, Durchführen von Lösungsglühen mit einer Wärmeverweildauer von 0,5 min/mm; beim Heißwalzen werden die Walzenoberflächen auf bis zu 150°C vorgewärmt, die Walztemperatur beträgt 450°C, die Endwalztemperatur beträgt 350°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 20 bis 40%; beim Warmwalzen werden die Walzenoberflächen auf bis zu 200°C vorgewärmt, das Magnesiumlegierungsblech wird gleichzeitig erwärmt, die Walztemperatur beträgt 200°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 20 bis 40%; beim Kaltwalzen beträgt die Reduktionsrate 15% und die Enddicke des Bleches ist 0,6 mm.
Die gemäß dieser Ausführungsform erhaltene Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung weist eine mittlere Korngröße von ungefähr 5,2 μm, eine Texturstärke von 4,6, eine relativ disperse Texturverteilung auf.
Ausführungsform 9:
Die chemische Zusammensetzung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs ist in Tabelle 1 dargestellt. Das Verfahren zur Herstellung desselben ist wie folgt:
Gießen der Magnesiumlegierungsschmelze mit den zuvor genannten Zusammensetzungsverhältnissen in eine Gießwalzanlage mit Doppelwalzen, wobei die lineare Rotationsgeschwindigkeit der Walzen 6 m/min beträgt, der Walzenspalt 4 bis 8 mm ist, die Walzenoberflächen mit Graphit geschmiert sind, die Gase N₂ und CO₂ durch das Schmelz- und Gießsystem geleitet werden und SO₂ zum Schutz durch die Gießöffnung geleitet wird; die Temperatur des Lösungsglühens beträgt 450°C, und die Haltezeit 0,51 min/mm; beim Warmwalzen werden die Walzenoberflächen auf bis zu 180°C vorgewärmt, das Magnesiumlegierungsblech wird gleichzeitig erwärmt, die Walztemperatur beträgt 180° bis 200°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 20 bis 30%; anschließend folgt Kaltwalzen um 15% und Glühen bei 400°C für 2 Stunden.
Die gemäß dieser Ausführungsform erhaltene Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung weist eine mittlere Korngröße von ungefähr 8,6 μm, eine Texturstärke von 2,6, eine relativ disperse Texturverteilung und ein Grenzziehverhältnis (LDR) von 1,89 auf.
Ausführungsform 10:
Die chemische Zusammensetzung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs ist in Tabelle 1 dargestellt. Das Verfahren zur Herstellung desselben ist wie folgt:
Erwärmen des Gussrohlings der Magnesiumlegierung mit den Zusammensetzungsverhältnissen, wie in Tabelle 1 angegeben, auf eine Temperatur von 500°C und Durchführen von Lösungsglühen mit einer Haltezeit von 0,5 min/mm; anschließend wird horizontale Extrusion durchgeführt, wobei der Extrusionsbehälter und das Werkzeug (Ziehkissen) auf bis zu 500°C vorgewärmt wurden, die Extrusionstemperatur beträgt 350°C, die Extrusionsrate beträgt 5 m/min, um so ein Magnesiumlegierungsblech mit einer Dicke von 4 mm zu erhalten; das Warmwalzverfahren wird eingesetzt, wobei die Walzenoberflächen auf bis zu 150°C vorgewärmt werden, das Magnesiumlegierungsblech wird gleichzeitig erwärmt, die Walztemperatur beträgt 150° bis 300°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 30 bis 50%; anschließend wird um 20% kaltgewalzt und bei 400°C für 30 min geglüht.
Die gemäß dieser Ausführungsform erhaltene Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung weist eine mittlere Korngröße von ungefähr 8,5 μm, eine Texturstärke von 2,8, eine relativ disperse Texturverteilung und ein Grenzziehverhältnis (LDR) von 1,88 auf.
Ausführungsform 11:
Die chemische Zusammensetzung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs ist in Tabelle 1 dargestellt. Das Verfahren zur Herstellung ist identisch mit der Ausführungsform 8.
Die gemäß dieser Ausführungsform erhaltene Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung weist eine mittlere Korngröße von ungefähr 5,4 μm, eine Texturstärke von 4,6 und eine relativ disperse Texturverteilung auf.
Ausführungsform 12:
Die chemische Zusammensetzung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs ist in Tabelle 1 dargestellt. Das Verfahren zur Herstellung desselben entspricht dem der Ausführungsform 9.
Die gemäß dieser Ausführungsform erhaltene Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung weist eine mittlere Korngröße von ungefähr 6,8 μm, eine Texturstärke von 2,8, eine relativ disperse Texturverteilung und ein Grenzziehverhältnis (LDR) von 1,85 auf.
Ausführungsform 13:
Das Verfahren zur Herstellung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs ist wie folgt:
Gießen der Magnesiumlegierungsschmelze mit den Zusammensetzungsverhältnissen der Ausführungsform 9 in eine Gießwalzanlage mit Doppelwalzen, wobei die lineare Rotationsgeschwindigkeit der Walzen 6 m/min beträgt, der Walzenspalt 4 mm ist, die Walzenoberflächen mit Graphit geschmiert sind, die Gase N₂ und CO₂ durch das Schmelz- und Gießsystem geleitet werden und SO₂ zum Schutz durch die Gießöffnung geleitet wird; nachfolgend wird direkt Warmwalzen durchgeführt, wobei bei dem Warmwalzen die Walzenoberflächen auf bis zu 180°C vorgewärmt werden, das Magnesiumlegierungsblech gleichzeitig erwärmt wird, die Walztemperatur 180° bis 200°C beträgt und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 20 bis 30% beträgt; anschließend folgt Kaltwalzen mit 15% und Glühen bei 400°C für 2 Stunden.
Die gemäß dieser Ausführungsform erhaltene Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung weist eine mittlere Korngröße von ungefähr 8,9 μm, eine Texturstärke von 2,9 und eine relativ disperse Texturverteilung und ein Grenzziehverhältnis (LDR) von 1,82 auf.
Ausführungsform 14:
Das Verfahren zur Herstellung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs ist wie folgt:
Erwärmen des Gussrohlings der Magnesiumlegierung mit den zuvor genannten Zusammensetzungsverhältnissen auf eine Temperatur von 500°C und Durchführen von Lösungsglühen mit einer Haltezeit von 0,5 min/mm; anschließend Durchführen einer horizontale Extrusion, wobei der Extrusionsbehälter und das Werkzeug (Ziehkissen) auf bis zu 500°C vorgewärmt werden, die Extrusionstemperatur beträgt 350°C, die Extrusionsrate beträgt 5 m/min, um so ein Magnesiumlegierungsblech mit einer Dicke von 4 mm zu erhalten; anschließend Kaltwalzen um 20% und Glühen bei 400°C für 30 min.
Die gemäß dieser Ausführungsform erhaltene Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung weist eine mittlere Korngröße von ungefähr 5,9 μm, eine Texturstärke von 2,8, eine relativ disperse Texturverteilung und ein Grenzziehverhältnis (LDR) von 1,88 auf.
Ausführungsform 15:
Das Verfahren zur Herstellung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumblechs ist wie folgt:
Erwärmen des Gussrohlings der Magnesiumlegierung (dessen Mikrostruktur wie in 1 dargestellt ist) mit den in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungsverhältnissen auf bis zu 500°C und Durchführen von Lösungsglühen mit einer Haltezeit von 0,5 min/mm, anschließend Walzen, um die Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung dieser Ausführungsform zu erhalten. Beim Heißwalzen wurden die Walzenoberflächen auf bis zu 150°C vorgewärmt, die Walztemperatur beträgt 450°C, die Endwalztemperatur beträgt 350°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 20 bis 30%; beim Warmwalzen werden die Walzenoberflächen auf bis zu 200°C vorgewärmt, das Magnesiumlegierungsblech wird gleichzeitig erwärmt, die Walztemperatur beträgt 220°C und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang beträgt 20 bis 40%; und das erhaltene Magnesiumlegierungsblech weist eine Dicke von 0,44 mm auf und wird einem Glühen bei 300°C für 30 min unterworfen.

Die gemäß dieser Ausführungsform erhaltene Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung weist eine mittlere Korngröße von ungefähr 4,2 μm, eine Texturstärke von 2,8, eine relativ disperse Texturverteilung und ein Grenzziehverhältnis (LDR) von 1,92 auf. Tabelle 1 Einheit: Gew.-%

	Ca	Zn	Zr	Mg/Verunreinigungen
Ausführungsform 1	0.72	0.43	0.83	Rest
Ausführungsform 3	0.72	0.43	0.83	Rest
Ausführungsform 5	0.72	0.43	0.83	Rest
Ausführungsform 6	0.72	0.43	0.83	Rest
Ausführungsform 8	0.60	0.96	0.75	Rest
Ausführungsform 9	0.65	0.90	0.65	Rest
Ausführungsform 10	0.79	0.82	0.56	Rest
Ausführungsform 11	0.95	0.60	0.75	Rest
Ausführungsform 12	0.50	0.75	0.95	Rest

Claims

Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblech mit der chemischen Zusammensetzung in Gew.-%: Ca: 0,5–1,0%, Zn: 0,4–1,0%, Zr: 0,5–1,0%, Rest Mg und unvermeidbare Verunreinigungen; wobei das Magnesiumlegierungsblech eine mittlere Korngröße von 10 um oder weniger, eine Basaltexturstärke von 5 oder weniger, eine Basaltexturstärke nach dem Glühen bei 250° bis 400°C von 3 oder weniger und ein Grenzziehverhältnis bei Raumtemperatur von mehr als dem Grenzziehverhältnis der AZ31 aufweist; und wobei das Magnesiumlegierungsblech eine Dicke von 0,3 bis 4 mm aufweist.
Verfahren zur Herstellung des Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblechs nach Anspruch 1, gemäß einem der folgenden Verfahren (1) bis (3): (1) Erwärmen des Gussrohlings aus der Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierung mit den zuvor genannten Zusammensetzungsverhältnissen auf eine Temperatur von 370° bis 500°C und Durchführen von Lösungsglühen, anschließend von Heißwalzen und Warmwalzen, um so das Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblech mit einer Dicke von 0,3 bis 4 mm zu erhalten; wobei die Haltezeit beim Lösungsglühen 0,5 bis 1 min/mm beträgt; wobei die Walzenoberflächen beim Warmwalzen bei 150° bis 350°C vorgewärmt werden, die Walztemperatur 450° bis 500°C beträgt, die Endwalztemperatur 300° bis 350°C beträgt und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 20 bis 50% beträgt; die Walzenoberflächen beim Warmwalzen auf bis zu 150° bis 350°C vorgewärmt werden, das Magnesiumlegierungsblech gleichzeitig erwärmt wird, die Walztemperatur 150° bis 350°C beträgt und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 20 bis 40% beträgt; (2) Gießen der Magnesiumlegierungsschmelze mit den zuvor genannten Zusammensetzungsverhältnissen in einer Gießwalzanlage mit Doppelwalzen zum Gießwalzen, um so den gießgewalzten Coil zu erhalten; Durchführen von Lösungsglühen und Warmwalzen oder direkt von Warmwalzen, um so das Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungsblech mit einer Dicke von 0,3 bis 4 mm zu erhalten; wobei die lineare Rotationsgeschwindigkeit der Walzen bei dem Gießwalzverfahren mit der Gießwalzanlage 5 bis 10 m/min beträgt, der Walzenspalt 4 bis 8 mm beträgt, die Walzenoberflächen mit Graphit geschmiert sind und die Gase N₂ und CO₂ durch das Schmelz- und Gießsystem geleitet werden und SO₂ zum Schutz durch die Gießöffnung geleitet wird; die Temperatur beim Lösungsglühen 370° bis 500°C beträgt und die Haltezeit beim Lösungsglühen 0,5 bis 1 min/mm beträgt; die Walzenoberflächen beim Warmwalzen auf bis zu 180° bis 300°C vorgewärmt werden, das Magnesiumlegierungsblech gleichzeitig erwärmt wird, die Walztemperatur 180° bis 300°C beträgt und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 20 bis 40% beträgt; (3) Erwärmen des Gussrohlings aus der Magnesiumlegierung mit dem zuvor genannten Zusammensetzungsverhältnis auf eine Temperatur 370° bis 500°C und Durchführen von Lösungsglühen, anschließendes Durchführen einer horizontalen Extrusion, um so das Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungblech mit einer Dicke von 2 bis 4 mm zu erhalten, oder Durchführen einer horizontalen Extrusion und eines nachfolgenden Warmwalzens, um so das Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungblech mit einer Dicke von 0,3 bis 2 mm zu erhalten; wobei die Haltezeit beim Lösungsglühen 0,5 bis 1 min/mm beträgt; der Extrusionsbehälter und das Extrusionswerkzeug bei der horizontalen Extrusion auf bis zu 400° bis 500°C vorgewärmt werden, die Extrusionstemperatur 350° bis 500°C beträgt und die Extrusionsrate 2 bis 10 m/min; und die Walzenoberflächen beim Warmwalzen auf bis zu 150° bis 300°C vorgewärmt werden, das Magnesiumlegierungsblech gleichzeitig erwärmt wird, die Walztemperatur 150° bis 300°C beträgt und die Reduktionsrate in einem einzelnen Durchgang 30 bis 50% beträgt.
Verfahren zur Herstellung von Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungblech nach Anspruch 2, desweiteren umfassend eine Kaltwalzstufe, wobei die Reduktionsrate beim Kaltwalzen 10 bis 20% beträgt und die Dicke des fertig gestellten Blechs ungefähr 0,3 mm berägt.
Verfahren zur Herstellung eines Mg-Ca-Zn-Zr Magnesiumlegierungblechs nach Anspruch 2 oder 3, desweiteren umfassend eine Glühbehandlung und/oder Alterungswärmebehandlung; wobei die Glühtemperatur 250° bis 400°C und die Alterungstemperatur 150° bis 200°C beträgt.