KR101977830B1 - Magnesium alloy sheet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마그네슘 합금 판재에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예는 마그네슘 합금 판재 전체 100중량%에 대해, Al: 0.5 내지 2.0중량%, Zn: 0.5 내지 1.5중량%, Ca: 0.5 내지 1.0중량%, 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함하는 것인 마그네슘 합금 판재를 제공한다.The present invention relates to a magnesium alloy sheet material.
One embodiment of the present invention is a magnesium alloy sheet comprising 0.5 to 2.0% by weight of Al, 0.5 to 1.5% by weight of Ca, 0.5 to 1.0% by weight of Ca, and the balance of Mg and unavoidable impurities with respect to 100% Magnesium alloy sheet.
Description
본 발명의 일 구현예는 마그네슘 합금 판재에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a magnesium alloy sheet.
오늘날에는 국제사회에서 이산화탄소 배출에 대한 규제가 엄격하게 이루어 지고 있는 실정이다. 이에 따라, 자동차 산업에서는 차체 경량화에 대한 노력을 많이 하고 있다. 차체 경량화를 위한 가장 효과적인 방법은 일반적으로 사용중인 철강보다 가벼운 소재를 채택하는 것이다. 그 중 하나의 예로 마그네슘 판재를 들 수 있다. 하지만, 마그네슘 판재를 자동차 산업에 사용하기 위해서는 여러 가지 장벽이 존재한다. 대표적인 것으로 마그네슘 판재의 성형성이 있다. Today, the international community is strictly regulating carbon dioxide emissions. Accordingly, the automobile industry is making efforts to reduce the weight of the vehicle. The most effective way to lighten the body is to adopt lighter materials than steel in general. One example of the magnesium plate is magnesium plate. However, there are various barriers to use magnesium plates in the automotive industry. Typical is the moldability of the magnesium plate.
구체적으로, 마그네슘 판재는 HCP구조로써, 상온에서의 변형기구가 제한적이기 때문에 상온 성형이 불가능하다. 이를 극복하기 위해 여러 연구들이 이뤄져 왔다. 특히, 공정을 통한 개선 중 상하부 압연롤의 속도를 달리하는 이속 압연, ECAP 공정, 마그네슘 판재의 공정 온도 근처에서의 압연과 같은 고온 압연법 등이 있다. 하지만, 이 모든 공정은 상용화하기에는 어려운 실정이다. Specifically, since the magnesium plate has an HCP structure and its deformation mechanism at room temperature is limited, room temperature molding is impossible. Several studies have been done to overcome this. Particularly, there are high speed rolling methods such as biaxial rolling, ECAP processing, and rolling of magnesium sheet near the process temperature, which change the speed of the upper and lower rolling rolls during the improvement through the process. However, all of these processes are difficult to commercialize.
반면, 합금 성분 및 조성의 제어를 통해 성형성을 개선하려는 기술 및 특허도 있다. 일례로, Zn: 1~10중량%, Ca: 0.1~5중량%를 함유한 마그네슘 판재를 이용하는 경우가 있다. 다만, 상기 합급은 스트립 캐스팅 공법에는 적용할 수 없는 문제점이 있다. 이로 인해, 양산성이 결여되며, 장시간 주조 시에도 주물재와 롤 간의 융착 현상이 발생되어 주조가 어려운 단점이 있다.On the other hand, there are also technologies and patents to improve moldability through control of alloy composition and composition. For example, a magnesium plate containing 1 to 10% by weight of Zn and 0.1 to 5% by weight of Ca may be used. However, there is a problem that the above relationship can not be applied to the strip casting method. As a result, there is a problem in that mass production is lacking, and a fusion phenomenon occurs between the cast material and the roll even when casting for a long time, so that casting is difficult.
다른 일례로, 기존의 Al: 3 중량%, Zn: 중량 1%, Ca: 중량 1% 합금을 공정 개선을 통해 한계돔 높이 7mm이상의 고성형 마그네슘 합금 판재를 제조하는 경우도 있다. 다만, 상기의 경우, 압연과 압연 간에 중간 소둔을 1회 이상 실시함으로써, 공정 비용이 크게 증가하는 단점이 있다. In another example, a high-form magnesium alloy sheet having a limit dome height of 7 mm or more may be produced through a process improvement of the conventional Al: 3 wt%, Zn: 1 wt%, and Ca: 1 wt% alloy. However, in the above case, there is a disadvantage that the intermediate annealing is performed at least once between rolling and rolling, and the process cost is greatly increased.
마그네슘 합금 판재를 제공하는 것이다. To provide a magnesium alloy sheet.
본 발명의 일 구현예인 마그네슘 합금 판재는, 마그네슘 합금 판재 전체 100중량%에 대해, Al: 0.5 내지 2.0중량%, Zn: 0.5 내지 1.5중량%, Ca: 0.5 내지 1.0중량%, 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.The magnesium alloy sheet material according to one embodiment of the present invention comprises 0.5 to 2.0% by weight of Al, 0.5 to 1.5% by weight of Zn, 0.5 to 1.0% by weight of Ca, 0.5 to 1.0% by weight of Ca, and the balance of Mg and unavoidable impurities . ≪ / RTI >
상기 마그네슘 합금 판재 전체 100중량%에 대해, Mn: 1중량% 이하만큼 더 포함할 수 있다.And may further contain not more than 1% by weight of Mn, based on 100% by weight of the entire magnesium alloy sheet material.
상기 마그네슘 합금 판재는 결정 입계에 칼슘 원소가 편석 되어 있을 수 있다.The magnesium alloy sheet may have a calcium element segregated at grain boundaries.
상기 마그네슘 합금 판재 전체 면적100%에 대해, 비저면 결정립의 면적 분율은 20% 이상일 수 있다.The area fraction of the non-bottom grain may be 20% or more with respect to 100% of the total area of the magnesium alloy sheet material.
상기 마그네슘 합금 판재의 미세 조직의 입경은 5 내지 20㎛일 수 있다.The grain size of the microstructure of the magnesium alloy sheet material may be 5 to 20 占 퐉.
상기 마그네슘 합금 판재는 쌍정(twin) 조직 또는 이차상을 포함하고, 마그네슘 합금 판재 전체 면적 100%에 대해, 상기 쌍정(twin) 조직 또는 이차상의 면적 분율은 0 내지 30%일 수 있다.The magnesium alloy sheet material may include a twin structure or a secondary phase, and the area fraction of the twin structure or the secondary phase may be 0 to 30% for 100% of the total area of the magnesium alloy sheet material.
상기 마그네슘 합금 판재의 상온에서의 에릭슨 수치는 4.5mm 이상일 수 있다.The Erickson value of the magnesium alloy sheet material at room temperature may be 4.5 mm or more.
본 발명의 다른 일 구현예인 마그네슘 합금 판재의 제조방법은, 전체 100중량%에 대해, Al: 0.5 내지 2.0중량%, Zn: 0.5 내지 1.5중량%, Ca: 0.5 내지 1.0중량%, 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함하는 합금 용탕을 준비하는 단계; 상기 용탕을 주조하여 주조재를 준비하는 단계; 상기 주조재를 압연하여 압연재를 준비하는 단계; 및 상기 압연재를 최종 소둔하는 단계;를 포함할 수 있다.A method for producing a magnesium alloy sheet material according to another embodiment of the present invention comprises: 0.5 to 2.0% by weight of Al, 0.5 to 1.5% by weight of Ca, 0.5 to 1.0% by weight of Ca, Preparing an alloy melt containing impurities; Casting the molten metal to prepare a cast material; Rolling the cast material to prepare a rolled material; And finally annealing the rolled material.
상기 주조재를 압연하여 압연재를 준비하는 단계;는, 압연 1회 당 50% 이하(0% 제외)의 압하율로 압연할 수 있다.The step of rolling the cast material to prepare a rolled material can be rolled at a rolling reduction of 50% or less (excluding 0%) per rolling.
보다 구체적으로, 상기 주조재를 압연하여 압연재를 준비하는 단계;는, 상기 주조재를 1회 또는 2회 이상 압연하는 것일 수 있다.More specifically, the step of rolling the cast material to prepare the rolled material may include rolling the cast material one or more times.
보다 더 구체적으로, 200 내지 350℃ 온도 범위에서 압연할 수 있다.More specifically, it can be rolled at a temperature range of 200 to 350 占 폚.
보다 더 구체적으로, 상기 주조재를 압연하여 압연재를 준비하는 단계; 는, 상기 압연재를 중간 소둔하는 단계;를 더 포함할 수 있다.More specifically, rolling the cast material to prepare a rolled material; And intermediate-annealing the rolled material.
상기 압연재를 중간 소둔하는 단계;에서, 중간 소둔 빈도수는1/6 내지 1/8일 수 있다. 이때, 중간 소둔 빈도수= (중간 소둔 횟수/총 압연 횟수)일 수 있다.In the step of intermediate annealing the rolled material, the frequency of intermediate annealing may be 1/6 to 1/8. At this time, the number of intermediate annealing times = (the number of intermediate annealing times / the total number of rolling).
상기 압연재를 중간 소둔하는 단계;는, 상기 압연재의 누적 압하량 50% 이상에서 중간 소둔할 수 있다.Intermediate annealing the rolled material can be intermediate annealed at a cumulative reduction of 50% or more of the rolled material.
보다 구체적으로, 300 내지 500℃ 온도 범위에서 중간 소둔할 수 있다.More specifically, intermediate annealing can be performed at a temperature range of 300 to 500 占 폚.
보다 구체적으로, 30분 내지 600분 동안 중간 소둔할 수 있다.More specifically, intermediate annealing may be performed for 30 minutes to 600 minutes.
상기 압연재를 최종 소둔 하는 단계;는, 350 내지 500℃ 온도 범위에서 최종 소둔할 수 있다.Final annealing of the rolled material may be final annealing in a temperature range of 350 to 500 ° C.
보다 구체적으로, 30분 내지 600분 동안 최종 소둔할 수 있다.More specifically, final annealing may be performed for 30 minutes to 600 minutes.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 성형성이 우수한 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다. 상업적으로 양산 가능한 효율적인 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a magnesium alloy sheet material excellent in moldability and a method of manufacturing the same can be provided. An effective magnesium alloy plate which is commercially mass-producible and a method of manufacturing the same can be provided.
보다 구체적으로, 마그네슘 합금의 성분 및 조성을 제어함으로써, 공정 단계를 단순화함에도 불구하고 우수한 성형성을 발현시킬 수 있다. More specifically, by controlling the composition and composition of the magnesium alloy, excellent moldability can be achieved despite simplifying the process steps.
보다 더 구체적으로, Al과 Ca 성분의 조성을 제어함으로써, 중간 소둔 횟수를 저감하고도 상온 성형성이 우수한 마그네슘 합금 판재를 수득할 수 있다.More specifically, by controlling the compositions of Al and Ca components, it is possible to obtain a magnesium alloy sheet material excellent in room temperature moldability even when the number of times of intermediate annealing is reduced.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 마그네슘 합금 판재 제조방법의 공정도를 나타낸 것이다.
도 2는 비교예 2, 실시예 6, 및 실시예 7의 상온 에릭슨 시험 결과를 비교해서 나타낸 것이다.
도 3은 비교예 2와 실시예 7에 의해 제조된 마그네슘 합금 판재의 표면 엣지 크랙을 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 7의 압연재와 마그네슘 합금 판재의 미세조직을 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 7의 압연재와 마그네슘 합금 판재의 {0001}면의 집합 조직의 변화를 XRD로 관찰한 결과와, EBSD(Electron BackScatter Diffraction)를 통한 IPF(Inverse Pole Figure) 맵을 관찰하여 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 7의 결정 입계에 칼슘이 용질 형태로 편석 되어 있는 상태를 나타낸 것이다.1 is a process diagram of a method for manufacturing a magnesium alloy sheet according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a comparison of the results of the room temperature Ericsson test of Comparative Example 2, Example 6, and Example 7. Fig.
Fig. 3 shows the surface edge cracks of the magnesium alloy sheet produced by Comparative Example 2 and Example 7. Fig.
Fig. 4 shows the microstructure of the rolled material and the magnesium alloy sheet material of Example 7. Fig.
5 is a graph showing changes in the texture of the {0001} planes of the rolled material and the magnesium alloy sheet of Example 7 by XRD, and an IPF (Inverse Pole Figure) map of EBSD (Electron Backscatter Diffraction) will be.
6 shows a state in which calcium is segregated in the form of solute in the crystal grain boundaries of Example 7. Fig.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is intended that the disclosure of the present invention be limited only by the terms of the appended claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. Thus, in some embodiments, well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention. Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Whenever a component is referred to as " including " an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element, unless the context clearly dictates otherwise. Also, singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise.
본 발명의 일 구현예인 마그네슘 합금 판재는, 마그네슘 합금 판재 전체 100중량%에 대해, Al: 0.5 내지 2.0중량%, Zn: 0.5 내지 1.5중량%, Ca: 0.5 내지 1.0중량%, 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.The magnesium alloy sheet material according to one embodiment of the present invention comprises 0.5 to 2.0% by weight of Al, 0.5 to 1.5% by weight of Zn, 0.5 to 1.0% by weight of Ca, 0.5 to 1.0% by weight of Ca, and the balance of Mg and unavoidable impurities . ≪ / RTI >
보다 구체적으로, 상기 마그네슘 합금 판재 전체 100중량%에 대해, Mn: 1중량% 이하만큼 더 포함할 수 있다.More specifically, the magnesium alloy sheet material may further contain not more than 1% by weight of Mn, based on 100% by weight of the entire magnesium alloy sheet material.
이하, 마그네슘 합금 판재의 성분 및 조성을 한정한 이유를 설명한다.Hereinafter, the reasons for limiting the composition and composition of the magnesium alloy sheet material will be described.
Al은 0.5 내지 2.0중량% 만큼 포함할 수 있다. Al may be contained in an amount of 0.5 to 2.0% by weight.
보다 구체적으로, 알루미늄은 상온에서의 성형성을 향상시키는 역할을 함에 따라, 스트립 캐스팅법을 통한 주조가 가능하다. 보다 더 구체적으로, 2.0중량%를 초과하여 첨가할 경우, 상온 성형성이 급격하게 저하될 수 있고, 0.5중량% 미만으로 첨가할 경우, 상온 성형성 향상 효과를 기대하기 어려울 수 있다. 보다 구체적으로, 후술하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법 중 압연 단계에서 압연 시, 집합 조직은 강한 기저면 조직으로 변화하게 된다. 이때, 상기 기저면 조직으로의 변화를 억제시키기 위한 기구로써, 용질 견인(solute dragging) 효과가 있다. 상기 용질 견인 기구는, Mg보다 원자 반경이 큰 Ca과 같은 원소가 결정입계 내에 편석됨으로써, 열이나 변형이 가해졌을 때 입계 이동성(boundary mobility)을 떨어트릴 수 있다. 이로 인해, 압연 중 동적 재결정 또는 압연 변형에 의한 기저면 집합조직 형성을 억제할 수 있다.More specifically, since aluminum plays a role of improving the moldability at room temperature, casting through a strip casting method is possible. More specifically, when it is added in an amount exceeding 2.0% by weight, the room temperature moldability can be drastically lowered, and when it is added in an amount less than 0.5% by weight, it is difficult to expect an effect of improving room temperature moldability. More specifically, during the rolling process of the magnesium alloy sheet manufacturing method described later, the aggregate structure changes to a strong base structure. At this time, as a mechanism for suppressing the change to the basal tissue, there is a solute dragging effect. In the solute drawing mechanism, an element such as Ca having an atomic radius larger than that of Mg is segregated in crystal grain boundaries, so that boundary mobility can be lowered when heat or deformation is applied. As a result, it is possible to suppress the formation of the base texture structure by dynamic recrystallization or rolling deformation during rolling.
따라서, 알루미늄 2.0중량%를 초과하여 첨가할 경우, Al2Ca 이차상의 양도 증가하므로, 입계에 편석되는 Ca의 양이 감소할 수 있다. 이에 따라, 용질 견인 효과도 감소할 수 있다.Therefore, when it is added in an amount exceeding 2.0% by weight of aluminum, the amount of Al 2 Ca secondary phase increases, so that the amount of Ca segregated in the grain boundary can be reduced. As a result, the solute traction effect can also be reduced.
반면, 알루미늄 0.5중량% 미만으로 첨가할 경우, 스트립 캐스팅법으로 인한 주조가 불가능할 수 있다. 알루미늄은 용탕의 유동도를 향상시키는 역할에 따라, 주조 시 롤 스티킹(roll sticking) 현상을 방지할 수 있습니다. 따라서, 알루미늄을 첨가하지 않는 Mg-Zn계 마그네슘 합금은 실제 롤 스티킹 현상으로 인해 스트립 캐스팅법으로 주조가 불가능 합니다.On the other hand, when it is added at less than 0.5 wt% of aluminum, casting due to the strip casting method may not be possible. Aluminum improves the flow of molten metal, which prevents roll sticking during casting. Therefore, Mg-Zn based magnesium alloy without aluminum is not cast by strip casting due to the actual roll sticking phenomenon.
이하, 본 명세서에서 비저면 결정립이란, 기저면의 슬립 현상으로 인해 생성되는 비저면 결정립을 의미한다. 보다 구체적으로, 마그네슘은 HCP결정구조를 가지는데, 상기 HCP의 C축이 압연판재의 두께방향과 평행인 방향을 가질 때 저면 결정립이라 한다. 이로부터, 비저면은 C축과 두께방향이 평행이 아닌 모든 방향에서의 결정립을 의미한다.Hereinafter, in the present specification, the non-bottom surface crystal grains means non-bottom grain grains produced by the slip phenomenon of the base surface. More specifically, magnesium has an HCP crystal structure, which is referred to as bottom grain when the C axis of the HCP has a direction parallel to the thickness direction of the rolled plate. From this, the non-bottom face means crystal grains in all directions that are not parallel to the C axis and the thickness direction.
Zn은 0.5 내지 1.5중량% 만큼 포함할 수 있다. Zn may be contained in an amount of 0.5 to 1.5% by weight.
보다 구체적으로, 아연은 칼슘과 같이 첨가 시, 비저면의 연화 현상을 통해 기저면 슬립을 활성화시킴으로써, 판재의 성형성을 향상시키는 역할을 한다. 다만, 1.5중량%를 초과하여 첨가 시에는 마그네슘과 결합하여 금속간 화합물을 만들기 때문에 성형성에 악영향을 미칠 수 있다. More specifically, zinc, like calcium, serves to improve the moldability of the plate by activating the base slip through softening of the bottom surface when added. However, when it is added in an amount exceeding 1.5% by weight, it forms an intermetallic compound by bonding with magnesium, which may adversely affect the moldability.
Ca은 0.5 내지 1.0중량% 만큼 포함할 수 있다.Ca may be contained by 0.5 to 1.0% by weight.
칼슘은 아연과 같이 첨가 시, 비저면의 연화 현상을 가져와 비저면 슬립을 활성화시킴으로써 판재의 성형성을 향상시키는 역할을 한다. Calcium, like zinc, improves the moldability of the plate by activating the slip on the bottom surface by bringing softening phenomenon of the bottom surface when added.
보다 구체적으로, 후술하는 마그네슘 합금 판재의 제조방법에서 압연 시, 집합조직은 강한 기저면 집합조직으로 변화하는 특성이 있다. 상기 특성을 억제시키기 위한 기구로써, 용질 견인(solute dragging)효과가 있다. 보다 구체적으로, Mg보다 원자 반경이 큰 원소가 결정입계 내에 편석됨으로써, 열이나 변형이 가해졌을 때 입계 이동성(boundary mobility)을 떨어트릴 수 있다. 이때, Mg 보다 원자 반경이 큰 원소로써 Ca을 사용할 수 있다. 이의 경우, 압연 중 동적 재결정 또는 압연 변형에 의한 기저면 집합조직 형성을 억제할 수 있다.More specifically, in the method of manufacturing a magnesium alloy sheet material to be described later, the aggregate structure has a characteristic of being changed into a strong base bottom aggregate structure upon rolling. As a mechanism for suppressing the above characteristics, there is a solute dragging effect. More specifically, an element having a larger atomic radius than Mg is segregated in the crystal grain boundaries, so that boundary mobility can be lowered when heat or deformation is applied. At this time, Ca can be used as an element having a larger atomic radius than Mg. In this case, it is possible to suppress the formation of the undercoat texture by dynamic recrystallization or rolling deformation during rolling.
다만, 1.0 중량%를 초과하여 첨가 시에는 스트립캐스팅 주조 시, 주조롤과의 점착성이 증가하여 스티킹(sticking) 현상이 심해질 수 있다. 이로 인해, 용탕의 유동성을 감소시켜 주조성이 낮아지므로, 생산성이 감소할 수 있다. However, if it is added in an amount exceeding 1.0% by weight, sticking with the casting roll increases during strip casting, which may result in sticking. As a result, the fluidity of the molten metal is reduced and the casting is lowered, so that the productivity can be reduced.
보다 더 구체적으로, 상기 마그네슘 합금 판재는 Mn을 1중량% 이하만큼 더 포함할 수 있다.More specifically, the magnesium alloy sheet material may further contain not more than 1% by weight of Mn.
망간은 Fe-Mn계 화합물을 형성하여, 판재 내 Fe성분의 함량을 저감하는 역할을 한다. 따라서, 망간을 포함하는 경우, 주조 전 합금 용탕 상태에서 드로스 또는 슬러지 형태로 Fe-Mn 화합물을 형성할 수 있다. 이로 인해, 주조 시 Fe 성분의 함량이 적은 판재를 제조할 수 있다. 더해서, 망간은 알루미늄과 Al8Mn5 이차상을 형성할 수 있다. 이로부터, 칼슘이 소모되는 양을 억제하여, 칼슘이 결정입계에 편석할 수 있는 양을 증가시키는 역할을 한다. 이에 따라, 망간 첨가 시, 용질 견인 효과를 보다 더 향상시킬 수 있다.Manganese forms a Fe-Mn compound and serves to reduce the content of Fe component in the plate. Therefore, when manganese is contained, an Fe-Mn compound can be formed in the form of dross or sludge in the state of molten alloy before casting. This makes it possible to produce a plate material having a small Fe content at the time of casting. In addition, manganese can form aluminum and Al 8 Mn 5 secondary phases. From this, it plays a role of suppressing the consumption of calcium and increasing the amount of calcium segregation in grain boundaries. Thus, when manganese is added, the solute traction effect can be further improved.
이에 따라, 망간은 1중량% 이하만큼 포함할 수 있다. 보다 더 구체적으로, 상기 망간이 과다하게 첨가될 경우, 주조 시 Al-Mn 이차상이 과다하여 노즐에서의 응고지금양을 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 주조재 내 역편석이 증가할 수 있다. Accordingly, manganese can be contained in an amount of 1 wt% or less. More specifically, when the manganese is excessively added, the Al-Mn secondary phase during casting is excessive, so that the present amount of solidification at the nozzle can be increased. As a result, the inverse segregation in the cast material can be increased.
상기 마그네슘 합금 판재는 결정 입계에 칼슘 원소가 편석 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 칼슘 원소는 금속간 화합물의 형태가 아닌, 용질(solute) 형태로 결정입계일 수 있다.The magnesium alloy sheet may have a calcium element segregated at grain boundaries. At this time, the calcium element may be crystallized in a solute form rather than an intermetallic compound form.
보다 구체적으로, 칼슘이 알루미늄과 같은 원소와 이차상을 형성하지 않고 고용되어 용질 형태로 입계에 편석됨으로써, 입계의 이동성을 떨어트려 기저면 집합조직의 형성을 억제할 수 있다. 이로 인해, 상온에서 성형성이 우수한 마그네슘 합금 판재를 제공할 수 있다.More specifically, calcium is dissolved in the form of solute in the form of a solute without forming a secondary phase with an element such as aluminum, so that the mobility of the grain boundaries is lowered and the formation of the base texture can be suppressed. This makes it possible to provide a magnesium alloy sheet material excellent in moldability at room temperature.
상기 마그네슘 합금 판재 전체 면적100%에 대해, 비저면 결정립의 면적 분율은 20% 이상일 수 있다. The area fraction of the non-bottom grain may be 20% or more with respect to 100% of the total area of the magnesium alloy sheet material.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 구현예는 기저면 조직의 형성을 억제하고, 비저면 결정립의 슬립을 활성화함으로써, 상온 성형성이 우수한 마그네슘 합금 판재를 제공할 수 있다. 이로부터, 상기 마그네슘 합금 판재 전체 면적100%에 대해, 비저면 결정립의 면적 분율은 20% 이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 50% 이상일 수 있다. As described above, one embodiment of the present invention can provide a magnesium alloy sheet material excellent in room temperature moldability by inhibiting the formation of a basal plane texture and activating slip of the non-bottom grain grains. Accordingly, the area fraction of the non-bottom grain can be 20% or more with respect to 100% of the total area of the magnesium alloy sheet material. More specifically, it may be 50% or more.
대략적인 비저면 결정립의 생성 정도는 XRD 데이터로부터 알 수 있다. The degree of formation of rough non-bottom grain is known from XRD data.
보다 구체적으로, XRD-pole figure 측정 시 나타나는 수치 값을 통해, 기저면 결정립이 많고 적음을 확인할 수 있다. 보다 더 구체적으로, 상기 수치 값이 클수록 기저면 결정립이 많은 것을 의미한다. 상기 수치는 피크 강도(peak intensity)라고 하고, 본 발명의 일 구현예에 의한 마그네슘 합금 판재는 상기 피크 강도(peak intensity) 값이 5 이하일 수 있다. 더해서, 피크 강도(peak intensity) 값이 0일 경우, 특정한 방위 집단이 아닌, 결정립 각각의 방위가 다른 것을 의미한다. More specifically, it can be seen that the number of crystal grains in the base is large and small, through the numerical value appearing in the XRD-pole figure measurement. More specifically, the larger the numerical value, the greater the base grain size. The numerical value is referred to as a peak intensity, and the magnesium alloy sheet according to an embodiment of the present invention may have a peak intensity value of 5 or less. In addition, when the peak intensity value is 0, it means that the orientation of each crystal grain is different, not the specific orientation group.
따라서, 본 발명의 일 구현예에 의한 마그네슘 합금 판재는 피크 강도(peak intensity) 값이 0 초과 및 5이하일 수 있다.Accordingly, the magnesium alloy sheet according to an embodiment of the present invention may have a peak intensity value of more than 0 and less than 5.
상기 마그네슘 합금 판재의 압연 방향으로의 길이에 대한 엣지 크랙의 개수는 1개/50cm 이하일 수 있다.The number of edge cracks with respect to the length in the rolling direction of the magnesium alloy sheet material may be 1/50 cm or less.
이하, 본 명세서에서 엣지 크랙이란, 마그네슘 합금 판재의 표면부에 0 내지 5cm 깊이로 형성된 홈을 의미한다.Hereinafter, the term "edge crack" as used herein means a groove formed at a depth of 0 to 5 cm on a surface portion of a magnesium alloy plate material.
상기 마그네슘 합금 판재의 미세 조직의 입경은 5 내지 20㎛일 수 있다.The grain size of the microstructure of the magnesium alloy sheet material may be 5 to 20 占 퐉.
상기 마그네슘 합금 판재는 쌍정(twin) 조직 또는 이차상을 포함하되, 상기 마그네슘 합금 판재 전체 면적 100%에 대해, 상기 쌍정(twin) 조직 또는 이차상의 면적 분율은 0 내지 30%일 수 있다.The magnesium alloy sheet includes a twin structure or a secondary phase, and the area fraction of the twin structure or the secondary phase may be 0 to 30% for 100% of the total area of the magnesium alloy sheet.
보다 구체적으로, 상기 쌍정(twin) 조직 또는 이차상 조직을 포함할 수 있으나, 상기 조직의 분율을 상기 범위와 같이 최소한으로 제어함으로써 상온 성형성을 향상시킬 수 있다.More specifically, the twin structure or the second phase structure may be included, but the room temperature moldability can be improved by controlling the fraction of the structure to a minimum as in the above range.
이에 따라, 상기 마그네슘 합금 판재의 상온에서의 에릭슨 수치는 4.5mm 이상일 수 있다.Accordingly, the Erickson value of the magnesium alloy sheet material at room temperature may be 4.5 mm or more.
본 명세서에서 에릭슨 수치란, 상온에서의 에릭슨 시험을 통해 도출되는 실험값을 의미한다. 보다 구체적으로, 본원 실시예 및 비교예의 성형성은 상온 에릭슨 시험을 통한 값으로도 비교할 수 있다. In this specification, the Erickson value means an experimental value derived from the Ericsson test at room temperature. More specifically, the formability of the examples and comparative examples of the present invention can also be compared with a value through a room temperature Ericsson test.
보다 구체적으로, 에릭슨 수치는 판재를 변형시켜 컵(cup) 형태로 가공하였을 때, 파단이 발생할 때까지 판재가 변형된 높이를 의미한다. 따라서, 마그네슘 합금 판재의 변형 높이가 높을수록, 에릭슨 수치가 클 수 있다. 이에 따라 성형성이 우수할 수 있다.More specifically, the Erickson value refers to the height at which the sheet material is deformed until the sheet is broken, when the sheet material is deformed into a cup shape. Therefore, the higher the deformation height of the magnesium alloy sheet material, the greater the Ericsson number. Accordingly, the moldability can be excellent.
본 발명의 다른 일 구현예인 마그네슘 합금 판재의 제조방법은, 전체 100중량%에 대해, Al: 0.5 내지 2.0중량%, Zn: 0.5 내지 1.5중량%, Ca: 0.5 내지 1.0중량%, 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함하는 합금 용탕을 준비하는 단계; 상기 용탕을 주조하여 주조재를 준비하는 단계; 상기 주조재를 압연하여 압연재를 준비하는 단계; 및 상기 압연재를 최종 소둔하는 단계;를 포함할 수 있다.A method for producing a magnesium alloy sheet material according to another embodiment of the present invention comprises: 0.5 to 2.0% by weight of Al, 0.5 to 1.5% by weight of Ca, 0.5 to 1.0% by weight of Ca, Preparing an alloy melt containing impurities; Casting the molten metal to prepare a cast material; Rolling the cast material to prepare a rolled material; And finally annealing the rolled material.
먼저, 전체 100중량%에 대해, Al: 0.5 내지 2.0중량%, Zn: 0.5 내지 1.5중량%, Ca: 0.5 내지 1.0중량%, 잔부 Mg 및 불가피한 불순물을 포함하는 합금 용탕을 준비하는 단계; 를 실시할 수 있다.Preparing a molten alloy containing 0.5 to 2.0% by weight of Al, 0.5 to 1.5% by weight of Zn, 0.5 to 1.0% by weight of Ca, the balance Mg and unavoidable impurities with respect to 100% by weight of the total; Can be performed.
보다 구체적으로, 상기 단계는 상기 용탕 전체 100중량%에 대해, Mn: 0.3 내지 0.5중량%을 더 포함할 수 있다.More specifically, the step may further comprise 0.3 to 0.5% by weight of Mn, based on 100% by weight of the total molten metal.
상기 용탕의 성분 및 조성을 한정한 이유는 앞서 마그네슘 합금 판재의 성분 및 조성을 한정한 이유와 같으므로 생략한다.The reason for limiting the composition and composition of the molten metal is the same as the reason for limiting the composition and composition of the magnesium alloy sheet material, and thus the description thereof will be omitted.
이후, 상기 용탕을 주조하여 주조재를 준비하는 단계;를 실시할 수 있다.Thereafter, a step of preparing the cast material by casting the molten metal may be carried out.
이때, 상기 주조재를 준비하는 주조 방법은 다이캐스팅, 다이렉트 칠 캐스팅(Direct chill casting), 빌렛 주조, 원심 주조, 경동 주조, 금형 중력 주조, 사형 주조(sand casting), 스트립 캐스팅법 또는 이들의 조합일 수 있다. 다만, 이에 제한하는 것은 아니다. 보다 구체적으로는, 스트립 캐스팅법으로 주조할 수 있다.보다 구체적으로, 상기 용탕은 0.5 내지 10mpm 속도로 주조될 수 있다.At this time, the casting method for preparing the casting material may be a casting method such as die casting, direct chill casting, billet casting, centrifugal casting, tungsten casting, mold gravity casting, sand casting, strip casting, . However, the present invention is not limited thereto. More specifically, the molten metal can be cast by a strip casting method. More specifically, the molten metal can be cast at a speed of 0.5 to 10 mpm.
이에 제조된 주조재의 두께는 3 내지 6mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The thickness of the cast material thus produced may be 3 to 6 mm, but is not limited thereto.
보다 더 구체적으로, 상기 용탕을 주조하여 주조재를 준비하는 단계;는, 상기 주조재를 균질화 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다.More specifically, the step of casting the molten metal to prepare a casting material may include heat-treating the casting material.
상기 주조재를 균질화 열처리하는 단계;는, 350 내지 500℃ 온도 범위에서 균질화 열처리 할 수 있다.The homogenizing heat treatment of the cast material may be performed in a temperature range of 350 to 500 ° C.
보다 구체적으로, 1 내지 30시간 동안 균질화 열처리할 수 있다.More specifically, homogenization heat treatment can be performed for 1 to 30 hours.
상기 조건에 의해 주조재를 균질화 열처리함으로써, 주조 시 발생한 결함을 해소할 수 있다. 보다 구체적으로, 주조된 마그네슘 판재의 내부 및 외부에는 편석 및 결함이 혼재되어 있으므로 압연 시 균열이 발생하기 쉽다. 이에, 결함을 제거하기 위해 균질화 열처리를 실시할 수 있다. 따라서, 상기 조건에 의해 균질화 열처리를 실시함으로써, 후술하는 압연 단계에서 표면의 엣지 크랙 등과 같은 결함을 방지할 수 있다.By performing the homogenization heat treatment of the cast material according to the above-described conditions, it is possible to eliminate the defects generated during casting. More specifically, since segregation and defects are mixed in the inside and outside of the cast magnesium plate, cracks are likely to occur during rolling. Thus, a homogenizing heat treatment can be performed to remove defects. Therefore, by performing the homogenization heat treatment under the above conditions, defects such as edge cracks on the surface can be prevented in the rolling step to be described later.
이후, 상기 주조재를 압연하여 압연재를 준비하는 단계;를 실시할 수 있다.Thereafter, rolling the cast material to prepare a rolled material may be performed.
상기 주조재를 압연하여 압연재를 준비하는 단계;는, 압연 1회 당 50% 이하(0% 제외)의 압하율로 압연할 수 있다. 보다 구체적으로, 압연 1회 당 압하율이 50%를 초과할 경우, 압연 시 크랙이 발생할 수 있다. The step of rolling the cast material to prepare a rolled material can be rolled at a rolling reduction of 50% or less (excluding 0%) per rolling. More specifically, when the reduction rate per one rolling exceeds 50%, cracking may occur during rolling.
이하, 본 명세서에서 압하율이란, 압연 시 압연 롤을 통과하기 전의 재료의 두께와 압연 롤을 통과한 후의 재료의 두께의 차이를 압연 롤을 통과하기 전의 재료의 두께로 나눈 후 100을 곱한 것을 의미한다.Herein, the reduction ratio in this specification means the difference between the thickness of the material before passing through the rolling roll during rolling and the thickness of the material after passing through the rolling roll, divided by the thickness of the material before passing through the rolling roll, do.
보다 구체적으로, 200 내지 350℃ 온도 범위에서 압연할 수 있다.More specifically, it can be rolled in the temperature range of 200 to 350 占 폚.
보다 더 구체적으로, 200℃ 미만에서 압연 시, 온도가 너무 낮아 크랙이 발생할 수 있다. 반면, 350℃ 초과에서 압연 시, 고온에서 원자들의 확산이 용이하므로 Ca의 입계 편석이 억제되어 성형성 향상에 불리할 수 있다.More specifically, at rolling below 200 占 폚, the temperature may be too low to cause cracks. On the other hand, when rolling at a temperature higher than 350 ° C, the diffusion of atoms at high temperatures is easy, so segregation of grain boundaries of Ca is suppressed, which may be disadvantageous for improvement in formability.
보다 구체적으로, 상기 주조재를 1회 또는 2회 이상 압연할 수 있다.More specifically, the cast material can be rolled once or twice or more.
보다 더 구체적으로, 상기 주조재를 압연하여 압연재를 준비하는 단계; 는, 상기 압연재를 중간 소둔하는 단계;를 더 포함할 수 있다.More specifically, rolling the cast material to prepare a rolled material; And intermediate-annealing the rolled material.
보다 구체적으로, 상기 압연재를 2회 이상 압연하고, 상기 2회 이상의 압연 중간에 소둔을 실시할 수 있다.More specifically, the rolled material may be rolled at least two times, and annealing may be performed in the middle of the rolling two or more times.
보다 더 구체적으로, 상기 압연재의 누적 압하량 50% 이상에서 중간 소둔을 실시할 수 있다. 보다 더 구체적으로, 누적 압하량이 50% 이상일 때 중간 소둔을 실시하는 경우, 압연 중 생성된 쌍정(twin) 조직에서 재결정이 생성 및 성장할 수 있다. 이로부터, 재결정립은 비저면 집합조직을 형성할 수 있고, 마그네슘 합금 판재의 성형성 향상에 기여할 수 있다.More specifically, the intermediate annealing can be performed at a cumulative reduction of 50% or more of the rolled material. More specifically, when intermediate annealing is carried out when the cumulative rolling reduction is 50% or more, recrystallization can be generated and grown in the twin structure formed during rolling. From this, the recrystallized grains can form a non-bottom faced texture and contribute to the improvement of moldability of the magnesium alloy sheet material.
보다 더 구체적으로는, 300 내지 500℃ 온도 범위에서 중간 소둔할 수 있다. 보다 더 구체적으로는, 30분 내지 600분 동안 중간 소둔할 수 있다.More specifically, intermediate annealing may be performed at a temperature range of 300 to 500 占 폚. More specifically, intermediate annealing may be performed for 30 minutes to 600 minutes.
보다 구체적으로, 상기 조건으로 중간 소둔을 실시하는 경우, 압연 시 발생한 응력을 충분하게 해소할 수 있다. 보다 더 구체적으로, 압연재의 용융 온도를 초과하지 않는 범위에서, 재결정을 통해 응력을 해소할 수 있다.More specifically, when the intermediate annealing is performed under the above conditions, the stress generated at the time of rolling can be sufficiently solved. More specifically, stress can be relieved through recrystallization within a range not exceeding the melting temperature of the rolled material.
상기 압연재를 중간 소둔하는 단계;에서, 중간 소둔 빈도수는1/6 내지 1/8일 수 있다. 이때, 중간 소둔 빈도수는 총 압연 횟수에 대한 중간 소둔 횟수의 비를 의미한다. In the step of intermediate annealing the rolled material, the frequency of intermediate annealing may be 1/6 to 1/8. At this time, the frequency of intermediate annealing means the ratio of the number of intermediate annealing to the total number of rolling times.
보다 구체적으로, 압연 시 중간 소둔을 통해 응력을 해소하는 단계는 필수적일 수 있다. 다만, 본 발명의 일 구현예는 상기와 같이 낮은 중간 소둔 빈도수를 통해 압연재 내 응력을 효과적으로 해소할 수 있다.More specifically, the step of dissolving stress through intermediate annealing during rolling may be necessary. However, one embodiment of the present invention can effectively relieve the stress in the rolled material through the low intermediate annealing frequency as described above.
마지막으로, 상기 압연재를 최종 소둔하는 단계;를 실시할 수 있다.Finally, the step of final annealing the rolled material can be carried out.
상기 압연재를 최종 소둔 하는 단계;는, 350 내지 500℃ 온도 범위에서 최종 소둔 하는 것일 수 있다.The step of final annealing the rolled material may be a final annealing in a temperature range of 350 to 500 ° C.
보다 구체적으로, 30분 내지 600분 동안 최종 소둔 할 수 있다.More specifically, final annealing may be performed for 30 minutes to 600 minutes.
상기 조건에서 최종 소둔함으로써, 재결정을 용이하게 형성할 수 있다.By performing final annealing under the above conditions, recrystallization can be easily formed.
이하, 실시예를 통해 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail. The following examples are illustrative of the present invention only and are not intended to limit the scope of the present invention.
실시예Example
먼저, 하기 표 1의 성분 및 조성을 만족하는 합금 용탕을 준비하였다.First, a molten metal alloy satisfying the components and compositions shown in Table 1 below was prepared.
이후, 상기 용탕을 스트립 캐스팅법으로 주조하여 주조재를 준비하였다.Thereafter, the molten metal was cast by a strip casting method to prepare a cast material.
상기 주조재를 450℃에서 24시간 동안 균질화 열처리하였다.The cast material was subjected to homogenization heat treatment at 450 ° C for 24 hours.
이후, 상기 열처리된 주조재를 300℃에서 압연하였고, 이때 압하율은 패스당 18%로 압연하였다. 보다 구체적으로, 2회 이상 압연을 실시하는 경우, 중간 소둔을 실시하였다. 보다 더 구체적으로는, 하기 표 2에 개시된 조건으로 압연 및 중간 소둔을 실시하였다. 이때, 중간 소둔은 450℃에서 동일하게 실시하였고, 압연 및 중간 소둔 빈도수만 달리하였다. The heat treated cast material was then rolled at 300 캜, at which time the rolling reduction was 18% per pass. More specifically, when rolling is performed twice or more, intermediate annealing is performed. More specifically, rolling and intermediate annealing were performed under the conditions shown in Table 2 below. At this time, the intermediate annealing was carried out at 450 ° C in the same manner, and the number of rolling and intermediate annealing was different.
이후, 상기 압연재는 400℃에서 1시간 동안 최종 소둔하였다.Thereafter, the rolled material was finally annealed at 400 DEG C for 1 hour.
그 결과, 제조된 마그네슘 합금 판재의 물성을 하기 표 2에 나타내었다.As a result, the physical properties of the produced magnesium alloy sheet material are shown in Table 2 below.
<상온 성형성 측정 방법>≪ Method of Measuring Room Temperature Formability &
이때, 상온에서의 에릭슨 수치 측정 방법은 하기와 같다. At this time, the method of measuring the Erickson value at room temperature is as follows.
마그네슘 합금 판재를 상부 다이와 하부 다이 사이에 삽입한 후, 상기 판재의 외주부를 20kN의 힘으로 고정하였다. 이후, 20mm의 직경을 가지는 구형 펀치를 사용하여 5 내지 20mm/min의 속도로 상기 판재에 변형을 가해주었다. 이후, 상기 판재가 파단될 때까지 펀치를 삽입한 뒤, 파단 시 판재의 변형 높이를 측정하는 방식으로 수행하였다.After the magnesium alloy sheet material was inserted between the upper die and the lower die, the outer peripheral portion of the sheet material was fixed with a force of 20 kN. Thereafter, the sheet material was deformed at a speed of 5 to 20 mm / min using a spherical punch having a diameter of 20 mm. Thereafter, the punch was inserted until the plate material was broken, and then the deformation height of the plate material was measured at the time of breaking.
(%)Elongation
(%)
(mm)Ericsson figures
(mm)
(AZX110.7)Inventory 1
(AZX110.7)
(AZX211)Inventory 2
(AZX211)
(AZX210.7)Inventory 3
(AZX210.7)
(AZX311)Comparison 1
(AZX311)
(AZX112,212)Comparative material 2
(AZX112,212)
상기 표 1에 개시된 본 발명의 일 구현예에 의한 마그네슘 합금 판재의 성분 및 조성을 만족하는 발명재와 만족하지 못하는 비교재를 이용하여, 상기 표 2에 마그네슘 합금 판재의 물성을 개시하였다.Table 2 shows the properties of the magnesium alloy sheet material using the inventive material satisfying the composition and composition of the magnesium alloy sheet material according to one embodiment of the present invention and the comparative material unsatisfactory.
보다 구체적으로, 알루미늄이 과다하게 첨가된 비교재 1을 이용하여 마그네슘 합금 판재를 제조한 비교예 1 내지 3의 경우, 알루미늄 조성만 다른 실시예 3 및 4와 비교하여, 성형성이 현저하게 열위함을 확인할 수 있다. More specifically, in the case of Comparative Examples 1 to 3 in which a magnesium alloy sheet material was produced using the comparative material 1 in which aluminum was excessively added, as compared with Examples 3 and 4 having only aluminum composition, moldability was remarkably high can confirm.
또한, 칼슘이 과다하게 첨가된 비교재 2를 이용하여 마그네슘 합금 판재를 제조한 비교예 3의 경우에도, 실시예 1 내지 7에 비해 성형성이 현저하게 열위한 것을 알 수 있다. 따라서, 비교예 3과 같이, 칼슘이 과다하게 첨가되는 경우, 압연 중 크랙이 다량 발생하여, 성형성 및 기계적 물성이 저하될 수 있다.It can also be seen that the moldability of Comparative Example 3 in which the magnesium alloy sheet material was produced by using the comparative material 2 in which calcium was excessively added was remarkably improved as compared with Examples 1 to 7. Therefore, when calcium is excessively added as in Comparative Example 3, a large amount of cracks are generated during rolling, and moldability and mechanical properties may be deteriorated.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 의한 마그네슘 합금 판재의 성분 및 조성과 중간 소둔 빈도수를 모두 만족하는 실시예 1 내지 7의 경우, 중간 소둔을 실시하지 않는 경우(실시예 1)에도 최소 4.5mm 값의 에릭슨 수치를 나타내어, 중간 소둔을 실시하는 비교예(비교예 3)보다 우수한 수준의 성형성을 갖는 것을 확인할 수 있다. 즉, 비교예에 비해 중간 소둔 빈도수가 낮음에도 불구하고 우수한 성형성을 확인할 수 있었다.More specifically, in the case of Examples 1 to 7, which satisfy both the composition and the composition of the magnesium alloy sheet material according to one embodiment of the present invention and the intermediate annealing frequency, even when the intermediate annealing is not performed (Example 1) mm value, indicating excellent moldability compared with the comparative example (Comparative Example 3) in which intermediate annealing is performed. That is, superior moldability was confirmed even though the frequency of intermediate annealing was lower than that of the comparative example.
이는 본원 도면을 통해서도 확인할 수 있다.This can also be confirmed through the drawings.
도 2는 비교예 2, 실시예 6, 및 실시예 7의 상온 에릭슨 시험 결과를 비교해서 나타낸 것이다.Fig. 2 is a comparison of the results of the room temperature Ericsson test of Comparative Example 2, Example 6, and Example 7. Fig.
도 2에 개시된 바와 같이, 비교예 2는 실시예 7과 비교하여, 알루미늄 함량만 본 발명의 일 구현예에 의한 범위를 만족하지 못하였다. 중간 소둔 빈도수는 동일한 조건으로 마그네슘 합금 판재를 제조하였다. 그 결과, 도 2에 개시된 바와 같이, 비교예 2의 변형 높이는 실시예 7에 비해 현저하게 적음을 육안으로 확인할 수 있다.As shown in Figure 2, Comparative Example 2 did not meet the range of one embodiment of the present invention, compared to Example 7, only the aluminum content. The magnesium alloy sheet material was manufactured under the same conditions as the intermediate annealing frequency. As a result, as shown in Fig. 2, it can be visually confirmed that the deformation height of Comparative Example 2 is significantly smaller than that of Example 7. Fig.
뿐만 아니라, 비교예 2는 중간 소둔 빈도수가 적은 실시예 6에 비해서도 마그네슘 합금 판재의 변형 높이가 적은 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해, 실시예의 성형성이 우수함을 육안으로 확인할 수 있었다. In addition, it was confirmed that the deformation height of the magnesium alloy sheet material in Comparative Example 2 is smaller than that in Example 6 in which the frequency of intermediate annealing is small. As a result, it was visually confirmed that the moldability of the examples was excellent.
또한, 비교예 2는 실시예 7과 비교하여 표면 결함도 열위함을 본원 도 3을 통해 확인할 수 있다.In addition, in Comparative Example 2, surface defects can be confirmed in comparison with Example 7, which can be confirmed from FIG.
도 3은 비교예 2와 실시예 7에 의해 제조된 마그네슘 합금 판재의 표면 엣지 크랙을 비교하여 나타낸 것이다.Fig. 3 shows a comparison of the surface edge cracks of the magnesium alloy sheet produced by Comparative Example 2 and Example 7. Fig.
상기 비교예 2는 본 발명의 일 구현예에 의한 알루미늄 조성만 만족하지 못하고, 실시예 7과 동일한 조건으로 제조하여 마그네슘 합금 판재를 제조하였다. 보다 구체적으로, 상기 비교예 2와 상기 실시예 7은 누접 압하율이 80% 이상일 때, 동일한 조건으로 중간 소둔을 실시하여 마그네슘 합금 판재를 제조하였다. 그 결과, 실시예 7의 표면에는 엣지 크랙이 매우 미미한 수준이나, 비교예 2의 표면에는 표면 엣지 크랙을 육안으로도 확연하게 확인할 수 있었다. In Comparative Example 2, only the aluminum composition according to one embodiment of the present invention was not satisfied, and the magnesium alloy sheet material was manufactured under the same conditions as in Example 7. More specifically, in Comparative Example 2 and Example 7, the intermediate annealing was carried out under the same conditions when the negative pressure reduction rate was 80% or more, thereby producing a magnesium alloy sheet material. As a result, the surface of Example 7 had a very small edge crack, while the surface of Comparative Example 2 had a surface edge crack that could be visually confirmed.
이로부터, 본원 일 구현예에 의해 최종 소둔된 마그네슘 합금 판재는 면적에 대한 엣지 크랙의 개수가 1개/50cm2 이하로 분포함을 알 수 있다.From this, it can be seen that the magnesium alloy sheet finally annealed according to one embodiment of the present invention contains the number of edge cracks per area of 1/50 cm 2 or less.
도 4는 실시예 7의 압연재와 마그네슘 합금 판재의 미세조직을 나타낸 것이다.Fig. 4 shows the microstructure of the rolled material and the magnesium alloy sheet material of Example 7. Fig.
도 4에 개시된 바와 같이, 실시예 7의 압연재에서는 다량의 쌍정(twin) 조직과 이차상 조직이 전체적으로 분포된 것을 확인할 수 있다. 반면, 본 발명의 일 구현예에 의한 최종 소둔 단계에 의해 최종 소둔된 실시예 7의 마그네슘 합금 판재에서는 쌍정 조직이 대부분 소멸되고, 이로부터 새로운 결정립이 형성되어 균일하게 성장한 양상을 확인할 수 있었다.As shown in Fig. 4, it can be confirmed that a large amount of twin and secondary phase structures are distributed throughout the rolled material of Example 7. Fig. On the other hand, in the magnesium alloy sheet of Example 7 which was finally annealed by the final annealing step according to an embodiment of the present invention, most of the twin crystal structure was annihilated, and new grain was formed from the twin crystal structure.
이는 도 5를 통해서도 확인할 수 있다.This can be confirmed also in FIG.
도 5는 실시예 7의 압연재와 마그네슘 합금 판재의 {0001}면의 집합 조직의 변화를 XRD로 관찰한 결과와, EBSD(Electron BackScatter Diffraction)를 통한 IPF(Inverse Pole Figure) 맵을 관찰하여 나타낸 것이다.5 is a graph showing changes in the texture of the {0001} planes of the rolled material and the magnesium alloy sheet of Example 7 by XRD, and an IPF (Inverse Pole Figure) map of EBSD (Electron Backscatter Diffraction) will be.
도 5에 개시된 바와 같이, 실시예 7의 압연재에 비해, 실시예 7의 마그네슘 합금 판재 상태에서 저면 방위로부터 벗어난 비저면 재결정립이 많이 생성된 것을 확인할 수 있다. 이로 인해, 피크 강도(Peak intensity) 값도 압연재에 비해 낮아진 것을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 5, it can be seen that a large number of non-bottoms recrystallized grains deviating from the bottom face orientation were produced in the magnesium alloy sheet material of Example 7 as compared with the rolled material of Example 7. [ As a result, it can be seen that the peak intensity value is lower than that of the rolled material.
또한, EBSD를 통해서도, 실시예 7의 마그네슘 합금 판재의 경우, 실시예 7의 압연재에 비해 비저면 재결정립의 분포가 증가한 것을 확인할 수 있었다. 즉, 본원 일 구현예에 의해 최종 소둔된 마그네슘 합금 판재는 전체 면적 100% 대비, 비저면 재결정립의 면적 분율이 50% 이상임을 알 수 있다.It was also confirmed from the EBSD that the distribution of the non-bottom surface recrystallized grains was increased in the case of the magnesium alloy sheet of Example 7 as compared with the rolled material of Example 7. [ In other words, it can be seen that the magnesium alloy sheet material finally annealed according to one embodiment of the present invention has an area fraction of 50% or more of the non-bottom side recrystallized grains, as compared with 100% of the total area.
도 6은 실시예 7의 결정 입계에 칼슘이 용질 형태로 편석 되어 있는 상태를 나타낸 것이다.6 shows a state in which calcium is segregated in the form of solute in the crystal grain boundaries of Example 7. Fig.
상기 도 6에 개시된 바와 같은 형태로 칼슘이 결정 입계에 편석됨으로써, 입계 이동성을 떨어트려 비저면 재결정립의 형성이 용이할 수 있는 것이다. 6, calcium is segregated in the crystal grain boundaries, so that the grain boundary mobility can be lowered and the recrystallized grains can be easily formed.
따라서, 본 발명의 일 구현예에 의해 알루미늄 및 칼슘의 성분을 제어함으로써, 중간 소둔 빈도수가 낮게 제조하여도 성형성이 우수한 마그네슘 합금 판재를 수득할 수 있었다. 이에 따라, 양산이 가능하고, 양산 시 공정 비용을 절감할 수 있는 마그네슘 합금 판재의 제조방법을 제공할 수 있다.Therefore, by controlling the components of aluminum and calcium according to one embodiment of the present invention, it is possible to obtain a magnesium alloy sheet material having excellent formability even when the intermediate annealing frequency is low. Accordingly, it is possible to provide a method of manufacturing a magnesium alloy sheet material capable of mass production and capable of reducing the process cost in mass production.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .
Claims (8)
상기 마그네슘 합금 판재의 상온에서의 에릭슨 수치는 7.7mm 내지 9.8mm이고,
상기 마그네슘 합금 판재의 {0001}면의 피크 강도(peak intensity) 값은 0 초과 및 5이하인 마그네슘 합금 판재.
Wherein the magnesium alloy sheet comprises 0.5 to 2.0% by weight of Al, 0.5 to 1.0% by weight of Ca, 0.5 to 1.0% by weight of Ca, balance Mg and unavoidable impurities with respect to 100%
The Erickson value of the magnesium alloy sheet at room temperature is 7.7 mm to 9.8 mm,
Wherein a peak intensity value of the {0001} plane of the magnesium alloy sheet material is more than 0 and not more than 5.
상기 마그네슘 합금 판재의 결정 입계에 칼슘 원소가 용질(solute) 형태로 편석 되어 있는 것인 마그네슘 합금 판재.
The method of claim 1,
Wherein a calcium element is segregated in the form of a solute at grain boundaries of the magnesium alloy sheet material.
상기 마그네슘 합금 판재의 압연 방향으로의 길이에 대한 엣지 크랙의 개수는 1개/50cm 이하인 마그네슘 합금 판재.
The method of claim 1,
Wherein the number of edge cracks with respect to the length in the rolling direction of the magnesium alloy sheet material is 1/50 cm or less.
상기 마그네슘 합금 판재 전체 면적100%에 대해, 비저면 결정립의 면적 분율은 20% 이상인 것인 마그네슘 합금 판재.
5. The method of claim 4,
Wherein an area fraction of the non-bottom grain is 20% or more with respect to 100% of the total area of the magnesium alloy sheet material.
상기 마그네슘 합금 판재의 미세 조직의 입경은 5 내지 20㎛인 것인 마그네슘 합금 판재.
The method of claim 5,
Wherein the microstructure of the magnesium alloy sheet material has a grain size of 5 to 20 占 퐉.
상기 마그네슘 합금 판재는 쌍정(twin) 조직 또는 이차상을 포함하고,
마그네슘 합금 판재 전체 면적 100%에 대해, 상기 쌍정(twin) 조직 또는 이차상의 면적 분율은 0 내지 30%인 것인 마그네슘 합금 판재.
The method of claim 6,
Wherein the magnesium alloy sheet material comprises a twin structure or a secondary phase,
Wherein the area fraction of the twin structure or the secondary phase is 0 to 30% for a total area of 100% of the magnesium alloy sheet material.
상기 마그네슘 합금 판재 전체 100중량%에 대해, Mn: 1중량% 이하만큼 더 포함하는 것인 마그네슘 합금 판재.
8. The method of claim 7,
Wherein the magnesium alloy sheet material further comprises at most 1 wt% of Mn, based on 100 wt% of the magnesium alloy sheet material.
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