JP4476787B2 - プレス成形性に優れたマグネシウム合金板の製造方法 - Google Patents
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また、従来の製造方法においては、加熱と圧延が繰り返されることから、得られるマグネシウム合金板の結晶粒組織も粗大となる。このような結晶粒組織は、そのマグネシウム合金板を加温した状態でプレス成形する際のプレス成形性を低下させる。特に、プレス速度を高速にした場合においては、絞り加工時にコーナー部分がくびれたり割れが発生したりして、所望の形状を確保できないことがある。
は、質量%で、Al:1〜6.5%、Zn:0.2〜2.5%、Mn:0.1〜0.5%を含有し、残部がMgおよび不可避不純物である組成を有するマグネシウム合金溶湯を板厚3〜10mmの帯状板に連続鋳造圧延した後、均質化熱処理を施し、その後、温間圧延または熱間および温間圧延することを特徴とする。
連続鋳造圧延工程は、後述するマグネシウム合金の溶湯を、例えば水冷された一対のロールの間に供給し、連続的に薄い帯状板に鋳造圧延する工程である。本発明においては、連続鋳造圧延工程によって、極めて効率的なマグネシウム合金板の製造を可能にしたものである。本発明としては双ロールによる連続鋳造圧延方法が好適なものとして挙げられるが、特定の方法に限定されるものではない。また、双ロール法においては、例えば溶解炉で得られるマグネシウム合金溶湯をタンディッシュに供給し、該タンディッシュから供給されるマグネシウム合金溶湯を双ロールで圧延する。
熱処理条件としては370〜470℃の温度範囲で1時間以上行うのが好ましい。この熱処理により上記偏析が解消され、プレス成形性に優れたマグネシウム合金板を得ることができる。
なお、中間焼鈍の条件としては、300〜350℃の温度範囲で1〜8時間または350〜450℃の温度範囲で1分以下を例示することができる。中間焼鈍は、バッチ炉、連続炉のいずれであってもよい。
本発明の製造方法に適用されるマグネシウム合金は、質量%で、Al:1〜6.5%、Zn:0.2〜2.5%、Mn:0.1〜0.5%、残部:Mgおよび不可避不純物からなる成分組成を有するものである。
(実施例)
双ロール法により、表1に示す合金組成からなるマグネシウム合金溶湯から、厚さ5mmの帯状板を連続鋳造圧延した。得られた鋳造圧延板を450℃で8時間の均質化熱処理を施した後、一部は熱間圧延(圧延後板厚2.0mm)と温間圧延により、厚さ0.4mmの本発明に係るマグネシウム合金板を得た(実施例1)。また、一部は厚さ2mmまで熱間圧延し、次いで350℃で1時間の中間焼鈍を行った後、厚さ0.4mmまで温間圧延し本発明に係るマグネシウム合金板を得た(実施例2)。
実施例1に示した製造工程から均質化熱処理を省いた他は同様の工程にて厚さ0.4mmのマグネシウム合金板を得た。
通常の溶解法により、表1に示す成分組成からなるマグネシウム合金を溶製し、厚さ60mmのスラブを作製した。このスラブを460℃に加熱した後、1パス当たり5〜30%の圧下率で厚さ30mmになるまで熱間圧延を行った。このときの熱間圧延においては、材料温度が400℃以上になるように維持させた。次に、熱間圧延された板材を研削した後、パス間に設けた加熱炉により、その板厚を340〜380℃の温度に維持させつつ圧延を行い、厚さ3mmの板材に加工した。さらに、温度200〜230℃、1パス当たりの圧下率2〜5%の温間圧延を繰り返し行い、厚さ0.4mmのマグネシウム合金板を得た。こうして得られたマグネシウム合金板を、長さ87mm×幅84mm×コーナーR10mmのプレス成形用の試験片に加工した。
プレス成形性を評価するプレス成形型としては、0.2mmのコーナーRを有し、且つその中心部分に深さ0.5mmのエンボス文字を成形品に形成できるエンボス成形部を有する、深さ7mmの角型のエンボス成形型を用いた。
プレス成形については、上記のプレス成形型を使用し、上述の実施例および比較例で得られたプレス成形用の試験材料を、表2に示す温度で所定時間保持した状態で、120mm/分のプレス速度でプレス成形した。なお、プレス成形用の試験材料の加温は、プレス成形型に埋め込んだ1kW×4本のヒーターによって行い、試験材料の表面に最も近い側のプレス成形型に埋め込んだ熱電対によって測定した。
プレス成形性は、加工量が最も大きくなるコーナー部分に割れが発生するか否かによって評価した。割れが発生しない場合には○とし、割れが発生した場合には×とした。その結果を表2に示した。
表2の結果からも明らかなように、本発明のマグネシウム合金板の製造方法によって製造されたプレス成形用の試験材料(実施例1、2)は、加温した状態でプレス成形を行った際の割れの発生は見られなかった。一方、連続鋳造圧延材に均質加熱処理を行わなかった試験材料(比較例1)と従来のマグネシウム合金板の製造方法によって製造されたプレス成形用の試験材料(比較例2)は、加温した状態でプレス成形を行った際の割れの発生が見られた。
Claims (2)
- 質量%で、Al:1〜6.5%、Zn:0.2〜2.5%、Mn:0.1〜0.5%を含有し、残部がMgおよび不可避不純物である組成を有するマグネシウム合金溶湯を板厚3〜10mmの帯状板に連続鋳造圧延した後、均質化熱処理を施し、その後、温間圧延または熱間および温間圧延することを特徴とするプレス成形性に優れたマグネシウム合金板の製造方法。
- 前記温間圧延または熱間および温間圧延工程途中に中間焼鈍工程を有することを特徴とする請求項1に記載のプレス成形性に優れたマグネシウム合金板の製造方法。
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