JP4253846B2 - マグネシウム合金線材及びその製造方法、並びにマグネシウム合金成形体 - Google Patents
マグネシウム合金線材及びその製造方法、並びにマグネシウム合金成形体 Download PDFInfo
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(製造方法1)
1 質量%でAl:0.01〜12%を含有し、残部がMg及び不純物からなるマグネシウム合金母材を用意する工程
2 上記母材を引き抜く工程
3 上記引き抜かれた引抜材に熱処理を行う工程
上記引き抜きは、アプローチ角度6°以上12°以下の伸線ダイスを用い、引抜加工1パスあたりの加工度を断面減少率で10%以上として行うものとする。かつ、上記熱処理は、200℃以上300℃未満で行うものとする。
(製造方法2)
1 質量%でAl:0.01〜12%を含有し、残部がMg及び不純物からなるマグネシウム合金母材を用意する工程
2 上記母材を引き抜く工程
3 上記引き抜かれた引抜材に熱処理を行う工程
上記引き抜きは、引抜加工1パスあたりの加工度を断面減少率で5%以上として複数パス行い、2パス目以降の引抜加工において少なくとも1パスは、1パス目の引抜方向と反対の方向から引き抜くものとする。かつ、上記熱処理は、200℃以上300℃未満で行うものとする。
(試験例1)
AZ61相当合金(質量%でAl:6.4%、Zn:0.80%、Mn:0.28%を含み、残部がMgおよび不純物)、AZ80相当合金(質量%でAl:8.1%、Zn:0.48%、Mn:0.32%を含み、残部がMgおよび不純物)を用意し、各合金を溶解鋳造、溶体化処理(400℃×4時間)、圧延加工を順次行って、直径φ25mmの棒材を得た。得られた棒材に400℃×2時間の溶体化処理を施した後、150〜200℃にて引抜加工を行い、直径φ22mmの引抜材を得た。引抜加工は、表1に示すアプローチ角度の伸線ダイスを用いて、表1に示す加工スケジュールで行い、加工温度への昇温速度:10℃/sec、線速:2m/min、引抜後の冷却速度:約1℃/secとした。また、一部の試料No.1-11〜1-18は、複数パスのうち、1パス目と引抜方向を反対方向にして引き抜くパスを設けた。表2に1パス目と反対方向に引き抜いた総加工度(歪み量ε)と、全パスの総加工度(歪み量ε)に対する反対方向のパスの総加工度の割合(反対方向の総加工度/全パスの総加工度)を示す。歪み量εは、2×ln(加工前線径/加工後線径)とする。
その結果を表2に示す。
上記試験例1で用いたAZ61相当合金材、AZ80相当合金材に対し、Yを0.1質量%含有させたもの、Srを0.5質量%含有させたもの、AM60相当合金(質量%でAl:6.1%、Mn:0.44%を含み、残部がMgおよび不純物)、AS41相当合金(質量%でAl:4.2%、Si:1.0%、Mn:0.40%を含み、残部がMgおよび不純物)を用意した。そして、用意した合金を用いて、試験例1と同様の条件で溶解鋳造→溶体化処理→圧延加工(直径φ25mm)→溶体化処理→引抜加工を行い、直径φ22mmの引抜材を得た。引抜条件は、上記試験例1の試料No.1-5,1-15,1-16と同様の条件とした。得られた引抜材に250℃×1時間の熱処理を行い、これら熱処理材に対し、試験例1と同様にして平均結晶粒径(μm)、標準偏差を求めた。その結果、平均結晶粒径が8.2〜17.5μmであり、標準偏差が3.9〜4.5μmであり、いずれの試料も平均結晶粒径:20μm以下、標準偏差:5μm以下を満たしていた。
AZ61相当合金(質量%でAl:6.1%、Zn:0.78%、Mn:0.29%を含み、残部がMgおよび不純物)、AZ80相当合金(質量%でAl:8.2%、Zn:0.45%、Mn:0.33%を含み、残部がMgおよび不純物)からなる押出材(直径φ25mmの棒状体)を用意し、これら押出材に溶体化処理を施すことなく、試験例1の試料No.1-6,1-15,1-17と同様の条件で引抜加工を行い、直径φ22mmの引抜材を得た。
AZ80相当合金(質量%でAl:8.1%、Zn:0.48%、Mn:0.32%を含み、残部がMgおよび不純物)を用意し、各合金を溶解鋳造、溶体化処理(400℃×4時間)、圧延加工を順次行って、直径φ25mmの棒材を得た。得られた棒材に400℃×2時間の溶体化処理を施した後、150〜200℃にて引抜加工を行い、直径φ22mmの引抜材を得た。引抜加工は、表3に示すアプローチ角度の伸線ダイスを用いて、表3に示す加工スケジュールで行い、加工温度への昇温速度:20℃/sec、線速:2.5m/min、引抜後の冷却速度:約1℃/secとした。また、一部の試料No.2-11〜2-17は、1パスごとに引抜方向を逆にして引き抜いた。得られた引抜材に250℃×1時間の熱処理を施した後、これら熱処理材を横方向に切断して組織観察を行い、試験例1と同様にして平均結晶粒径、及び平均結晶粒径の標準偏差を求めた。その結果を表4に示す。
Claims (7)
- 質量%でAl:0.01〜12%及びMn:0.1〜2.0%を含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金線材であって、
平均結晶粒径が5μm以上20μm以下、
平均結晶粒径の標準偏差が5.0μm以下であり、
直径が10mm以上であることを特徴とするマグネシウム合金線材。 - 更に、質量%でZn:0.1〜7.0%、Si:0.01〜5.0%から選択される元素を1種以上含むことを特徴とする請求項1に記載のマグネシウム合金線材。
- 質量%でAl:0.01〜12%及びMn:0.1〜2.0%を含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金母材を用意する工程と、
前記母材を引き抜く工程と、
引き抜かれた引抜材に熱処理を行う工程とを具え、
前記引き抜きは、アプローチ角度6°以上12°以下の伸線ダイスを用い、引抜加工1パスあたりの加工度を断面減少率で10%以上とし、
前記熱処理は、200℃以上300℃未満で行うことで、
平均結晶粒径が5μm以上20μm以下、平均結晶粒径の標準偏差が5.0μm以下であるマグネシウム合金線材を製造することを特徴とするマグネシウム合金線材の製造方法。 - 質量%でAl:0.01〜12%及びMn:0.1〜2.0%を含有し、残部がMg及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金母材を用意する工程と、
前記母材を引き抜く引抜工程と、
引き抜かれた引抜材に熱処理を行う工程とを具え、
前記引き抜きは、引抜加工1パスあたりの加工度を断面減少率で5%以上として複数パス行い、
2パス目以降の引抜加工において少なくとも1パスは、1パス目の引抜方向と反対方向から引き抜き、
前記熱処理は、200℃以上300℃未満で行うことで、
平均結晶粒径が5μm以上20μm以下、平均結晶粒径の標準偏差が5.0μm以下であるマグネシウム合金線材を製造することを特徴とするマグネシウム合金線材の製造方法。 - 更に、質量%でZn:0.1〜7.0%、Si:0.01〜5.0%から選択される元素を1種以上含む母材を用いることを特徴とする請求項3又は4に記載のマグネシウム合金線材の製造方法。
- 直径が8mm以上のマグネシウム合金線材を製造することを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載のマグネシウム合金線材の製造方法。
- 請求項1又は2に記載のマグネシウム合金線材に鍛造加工を施して製造されたことを特徴とするマグネシウム合金成形体。
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