KR20100083183A - 마그네슘 합금 소재의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

마그네슘 합금 소재의 제조 방법은, 마그네슘 합금으로 이루어지고, 판상 또는 괴상의 출발 소재를 준비하는 공정과, 출발 소재에 대해, 250℃ 이하의 온도로 압하율 70% 이상의 소성가공을 시행하고, 동적재결정을 생기게 하지 않고서 왜곡을 도입하는 공정과, 소성가공 후의 소재를 분쇄하여 분체를 제작하는 공정과, 분체를 한 쌍의 회전 롤 사이를 통과하여 압축 변형시키는 공정과, 회전 롤 사이를 통과한 압축 변형 분체를 계속해서 파쇄하여 과립상 분체로 하는 파쇄 공정을 구비한다.

Description

마그네슘 합금 소재의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING MAGNESIUM ALLOY MATERIAL}

본 발명은, 인장강도 및 내력에 우수함과 함께, 양호한 충격 에너지 흡수 성능을 갖는 마그네슘 합금 소재의 제조에 관한 것이다.

마그네슘 합금은, 저비중에 의한 경량화 효과가 기대되기 때문에, 휴대전화나 휴대 음향기기의 몸체를 위시하여, 자동차용 부품, 기계 부품, 구조용 재료 등에 널리 활용되고 있다. 더 한층의 경량화 효과의 발현에는, 마그네슘 합금의 고강도화와 고인성화(高靭性化)가 필요하다. 이와 같은 특성 향상에는, 마그네슘 합금의 조성·성분의 최적화나, 소지(素地)를 구성하는 마그네슘 결정립(結晶粒)의 미세화가 유효하다. 특히, 마그네슘 합금 소재의 결정립 미세화에 관해서는, 지금까지 압연법, 압출 가공법, 단조 가공법, 인발 가공법 등, 소성가공 프로세스를 기조로 한 방법이 이용되고 있다.

일본 특개 2005-256133호 공보는, 롤러 콤팩터에 의해 분체 원료의 결정 입경을 미세화하는 방법을 개시하고 있다. 구체적으로는, 출발 원료 분말을 한 쌍의 롤 사이를 통과하여 압축 변형시키고, 계속해서 파쇄 처리를 행하여 과립상(顆粒狀) 분체로 한다. 이 압축 변형 및 파쇄 처리를 수십회 반복하여 행함에 의해, 미세한 결정 입경을 갖는 분체를 얻을 수 있다.

상기한 공보에 개시된 방법에서는, 미세한 결정 입경을 갖는 분체를 얻기 위해 압축 변형 및 파쇄 처리를 수십회 반복하여 행하여야 하기 때문에, 제조 효율 및 경제성의 점에서 개선하여야 할 여지가 있다.

마그네슘 합금 판재를 압연함에 의해 결정 조직을 미세화하는 것도 가능하지만, 마그네슘은 최밀육방격자(HCP 결정 구조)를 갖고 있고, 저온(200℃ 이하)에서의 변형기구는 주로 저면 미끄럼이 지배적이 된다. 그 때문에, 상기한 저온 영역에서의 마그네슘 합금 판재의 가공도는 수(數) 퍼센트로 한정되고, 일반적으로 압연은 300℃ 이상에서 행하여지고 있다. 그 경우에도, 재료의 갈라짐이나 파단을 방지하기 위해, 25% 이하의 압하율의 다(多)패스 압연이 행하여진다.

일본 경금속학회 제 109회 가을철 대회 강연 개요(2005)의 제 27페이지 내지 28페이지에, 「고속 압연된 AZ31 마그네슘 합금판의 조직과 집합 조직」(사까이데쓰오(左海哲夫)등)을 제목으로 하여, 마그네슘 합금판에 고속 압연을 적용함에 의해 미세한 결정 조직을 얻는 방법이 제안되어 있다. 사까이(左海) 등은, 압연의 효율화 및 조직 제어에의 이용에는 1패스당의 압하율을 크게 할 필요가 있을 것, 마그네슘 합금은 냉온간(冷溫間) 영역에서는 저면 미끄럼밖에 활동하지 않기 때문에, 대압하(大壓下) 압연을 성공시키기 위해서는 재료를 가열하지가 않으면 안 될 것, 재료의 가공 발열을 최대한으로 이용하여 재료 자신의 온도를 상승시키기 위해서는, 가공 중의 공구 및 주위의 분위기에의 열전달에 의한 온도 저하를 막지 않으면 안되는 것에 착안하고, 그를 위해서는, 고속으로 가공을 행하고, 공구와 재료의 접촉 시간을 짧게 하는 것이 효과적이라고 생각하여, 고속 압연을 시도하였다. 그 결과, 압연 속도를 고속으로 함에 의해 마그네슘 합금의 압연 가공성이 개선되고, 1패스 대압하 압연이 가능해지고, 미세립 조직이며 우수한 기계적 성질을 갖는 전신(展伸) 판재를 얻을 수 있음을 발견하였다.

사까이 등의 실험 결과에 의하면, 압연 속도가 2000m/min의 고속 압연에서는, 350℃뿐만 아니라 200℃의 온도에서도 1패스에서 압하율 61%의 압연이 가능한 것이 보고되어 있다. 압연 온도 100℃ 이하에서 전단대(剪斷帶)가 발생하지만, 압하율이 높아지면 전단대에 미세한 재결정립이 나타나고, 보다 고압하율에서는 재결정립이 판 전체에 퍼지는 것도 보고하고 있다.

사까이 등은, 압연 속도의 상승과 함께 1패스당의 한계 압하율이 상승하는 것을 예측하고 있지만, 실험에서 확인한 최대압하율은 62%이고, 그 이상의 압하율의 실현 가능성에 관해서는 분명하지 않다. 또한, 사까이 등의 방법에서는, 마그네슘 합금판의 고속 압연시의 동적재결정(動的再結晶)을 이용하여 결정립을 미세화하는 것이다. 이와 같이 하여 얻어진 미세 결정 조직의 마그네슘 합금 재료를 이용하여 압출용 빌릿을 제작하고, 소정의 온도로 압출(壓出) 가공한 경우, 압출 가공시에 미세한 결정립이 조대화(粗大化)하기 때문에, 최종적으로 얻어지는 마그네슘 합금 압출재의 결정 조직은 조대화하여 버린다.

본 발명의 목적은, 미세한 결정 조직이며 우수한 기계적 성질을 갖는 마그네슘 합금 소재를 얻기 위한 마그네슘 합금 소재의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 마그네슘 합금 소재의 제조 방법은, 마그네슘 합금으로 이루어지고, 판상(板狀) 또는 괴상(塊狀)의 출발 소재를 준비하는 공정과, 출발 소재에 대해, 250℃ 이하의 온도에서 압하율 70% 이상의 소성가공을 시행하고, 동적재결정을 생기게 하지 않고서 왜곡을 도입하는 공정과, 소성가공 후의 소재를 분쇄하여 분체를 제작하는 공정과, 분체를 한 쌍의 회전 롤 사이를 통과하여 압축 변형시키는 공정과, 회전 롤 사이를 통과한 압축 변형 분체를 계속해서 파쇄하여 과립상(顆粒狀) 분체로 하는 파쇄 공정을 구비한다.

본원 발명자들은, 판상 또는 괴상의 마그네슘 합금의 출발 소재를 소성가공하는 조건으로서, 온도 및 압하율을 바꾸어서 실험을 행하였다. 그 결과, 압하율이 70% 이상이면, 실온에서의 소성가공에서도 파단(破斷)이 없고, 균일하게 가공할 수 있는 것, 및 동적재결정을 생기게 하지 않고서 큰 왜곡을 도입할 수 있는 것을 발견하였다. 온도의 상한을 250℃로 하는 것은, 동적재결정의 발생을 피하기 위해서이다.

압하율 70% 이상의 소성가공 후의 소재를 분쇄하여 분체를 만든 후, 이 분체를 한 쌍의 회전 롤 사이를 통과하여 압축 변형시키고, 계속해서 파쇄 처리를 행하여 과립상 분체로 함에 의해, 미세한 결정립을 갖는 마그네슘 합금 소재를 얻을 수 있다. 재결정하는 일 없이 큰 왜곡을 도입하고 있는 과립상 분체를 압축하여 굳힌 압출용 빌릿이라면, 압출 가공시에 동적재결정이 생기고, 최종적으로 미세한 결정립을 가지며, 또한 양호한 충격 에너지 흡수능을 갖는 마그네슘 합금 소재를 얻을 수 있다.

결정립을 보다 미세화하기 위해, 압축 변형 공정 및 파쇄 공정을 복수회 반복하여도 좋다.

압출 가공 후의 마그네슘 합금 소재가 보다 미세한 결정 조직을 갖도록 하는데에는, 소성가공시에 보다 큰 왜곡을 도입하는 것이 필요하다. 그를 위해서는, 압하율을 80% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 경제성의 관점 및 동적재결정의 발생을 확실하게 막는다는 관점에서, 바람직하게는, 소성가공시의 출발 소재의 온도를 50℃ 이하로 한다.

큰 왜곡을 도입하는 소성가공은, 하나의 실시 형태에서는, 출발 소재를 한 쌍의 롤 사이에 통과시키는 압연 가공이고, 다른 실시 형태에서는, 출발 소재를 압축 변형시키는 프레스 가공이다.

바람직하게는, 압출 가공시의 분체 빌릿의 온도는, 150 내지 400℃이다.

도 1은 본 발명에 따른 제조 방법을 실시하기 위한 장치의 한 예를 도해적으로 도시하는 도면.
도 2는 종축에 압연 온도를 취하고, 횡축에 1패스당의 압하율을 취한 좌표에, 마그네슘 합금 소재에 대한 종래의 압연 가공의 영역, 사까이 등의 보고에 기재된 고속 압연의 영역, 및 본 발명의 소성가공 영역을 도시한 도면.
도 3은 종축에 압연 온도를 취하고, 횡축에 1패스당의 압하율을 취한 좌표에, 파단의 유무를 나타내는 기호를 기입한 도면.
도 4는 종축에 압연 온도를 취하고, 횡축에 1패스당의 압하율을 취한 좌표에, 재결정의 유무를 나타내는 기호를 기입한 도면.
도 5는 압하율 80%의 압연 가공시의 마그네슘 합금 출발 소재의 예열 온도와, 압연 가공 후의 마그네슘 합금 소재의 경도와의 관계를 도시하는 도면.
도 6은 다른 제조 방법을 경유하여 제작한 압출재에 있어서, 샤르피 흡수 에너지와 내력과의 관계를 도시하는 도면.
도 7은 다른 제조 방법을 경유하여 제작한 압출재에 있어서, 강도 및 샤르피 충격 흡수 에너지를 막대그래프로 비교한 도면.
도 8은 대압하 소성가공 후의 RCP 처리회수의 증가에 수반하여, 강도 및 샤르피 흡수 에너지가 어떻게 변화하는지를 도시하는 도면.

도 1은, 판상 또는 괴상의 마그네슘 합금 출발 소재를 가공하여 고강도로 고내충격성의 마그네슘 합금 소재를 얻기까지의 공정을 도해적으로 도시하고 있다.

출발 소재는, 판상 또는 괴상의 마그네슘 합금이다. 출발 소재의 한 예로서, 판두께가 3 내지 10㎜의 판재를 사용하고 있다. 후의 소성가공에서 출발 소재에 왜곡을 도입하게 되지만, 왜곡 도입 사이트가 많다는 관점에서 출발 소재로서 주조재(鑄造材)를 사용하는 것이 바람직하다.

출발 소재의 온도를 실온 내지 250℃로 하고, 이 출발 소재에 대해 압하율 70% 이상의 소성가공을 시행하고, 동적재결정을 생기게 하지 않고서 대량의 왜곡을 도입한다. 도시한 실시 형태에서는, 소성가공은, 출발 소재를 한 쌍의 롤 사이에 통과하는 압연 가공이고, 1패스 후의 판재의 두께는 0.4 내지 0.9㎜가 된다. 압하율이란, 가공 전의 소재의 두께 감소율이다.

출발 소재의 판두께가 3㎜이고, 소성가공 후의 판두께가 0.9㎜라면, 압하율은 다음과 같이 구하여진다.

압하율(%)={(3.0-0.9)/3.0}×100=70

마그네슘은 HCP 결정 구조로서 저온에서는 저면 미끄럼밖에 일어나지 않기 때문에, 종래의 기술 상식에서는, 마그네슘 합금 판재를 실온에서 압연하는 경우에는, 갈라짐이나 파단을 피하기 위해 20% 이하의 압하율로 하여야 하다고 생각되고 있었다. 일반적으로는, 갈라짐이나 파단을 피하기 위해 마그네슘 합금 판재의 압연을 300℃ 이상의 온도로 행하고 있다. 그 경우에도, 압하율은 25% 이하였다.

본원 발명자들은 실온하에서 마그네슘 합금 판재에 대해 압연 가공을 행하고, 압하율과 소재의 갈라짐과의 관계를 조사하였다. 본원 발명자들의 실험에서는, 압하율을 20% 내지 60%의 범위로 한 때 소재의 균열이 발생하였지만, 압하율을 70% 이상으로 하면 소재가 갈라짐은 발생하지가 않았다. 이 결과는, 지금까지의 기술 상식으로부터는 예측할 수가 없는 것이다.

출발 소재에 대한 소성가공에서는, 동적재결정을 생기게 하지가 않고서 대량의 왜곡을 도입하는 것이 중요하다. 소성가공시에 동적재결정에 의해 소재가 결정 조직을 갖게 되면, 후의 압출 가공시에 결정립이 조대화하여 버려, 최종 마그네슘 합금 소재가 미세한 결정 조직을 갖지 못하게 된다. 동적재결정을 생기게 하지가 않는다는 관점에서, 소성가공시의 출발 소재의 온도를 250℃ 이하로 하는 것이 필요하다. 경제성의 관점 및 동적재결정을 확실하게 막는다는 관점에서 보면, 소성가공시의 출발 소재의 온도를 50℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

출발 소재에 대한 소성가공으로서는, 압연 가공에 한정되지 않고, 출발 소재를 압축 변형시키는 프레스 가공이라도 좋다. 이 경우라도, 상기한 가공 조건이 들어맞는다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 압하율 70% 이상의 소성가공을 시행한 소재에 대해 분쇄 처리를 행하여, 분체를 얻는다. 본 발명의 특징은, 이 분체를 다시 한 쌍의 회전 롤 사이를 통과하여 압축 변형시키고, 계속해서 압축 변형 분체를 파쇄하여 과립상 분체로 하는 것에 있다. 이와 같이 대압하 소성가공에 의해 대량의 왜곡을 도입하는 것에 계속해서, 롤러 콤팩터에 의해 분체를 압축 변형시킴에 의해, 최종적으로 얻어지는 마그네슘 합금 소재의 결정립은 보다 미세화하고, 강도적으로 우수한 것이 된다.

상기한 바와 같이 하여 얻어진 과립상 분체를 압축하여 굳혀서 압출 가공용의 분체 빌릿을 제작한다. 바람직하게는, 이 분체 빌릿을 150 내지 400℃의 온도로 압출 가공한다. 이 압출 가공시에 대량의 왜곡을 포함하는 소재의 내부에서 동적재결정이 생기기 때문에, 최종적으로 얻어지는 마그네슘 합금 소재는, 미세한 결정 조직을 갖는 것이 된다.

도 2는, 종축에 압연 온도를 취하고, 횡축에 1패스당의 압하율(%)을 취한 좌표에, 마그네슘 합금 소재에 대한 종래의 일반적인 압연 가공의 영역, 사까이 등의 보고(일본경금속학회 제 109회 가을철 대회 강연 개요(2005))에 기재된 고속 압연의 영역, 및 본 발명의 소성가공의 영역을 도시하고 있다.

마그네슘 합금 소재에 대한 종래의 일반 압연에서는, 압연 온도가 300 내지 400℃이고, 압하율이 25% 이하이다. 사까이 등의 보고에 기재된 고속 압연에서는, 압연 온도가 실온부터 350℃이고, 압하율이 약 60% 이하이다. 본 발명의 소성가공에서는, 압연 온도가 실온부터 250℃이고, 압하율이 70% 이상이다.

본원 발명자들은, 마그네슘 합금 판재를 실온에서 압연 가공하고, 압하율과 소재의 갈라짐과의 관계를 조사하였다. 압하율이 20%, 40%, 60%에서는 소재의 갈라짐(파단)이 발생하였다. 한편, 압하율을 80%, 90%로 한 때, 소재의 파단은 생기지 않고 균일하게 압연 가공하여 대량의 왜곡을 도입할 수가 있었다. 80% 이상의 압하율로 압연 가공하면, 소재의 선단부 또는 말단부에서 다소의 귀 갈라짐이 생기는 일이 있지만, 소재는 후공정에서 분쇄 처리되기 때문에, 특별히 문제로 되지 않는다.

도 3은, 종축에 압연 온도를 취하고, 횡축에 1패스당의 압하율(%)을 취한 좌표에, 파단(갈라짐)의 유무를 나타내는 기호를 기입한 것이다. 압하율을 20%로 한 때, 실온에서는 소재의 파단이 생겼지만, 압연 온도를 100℃ 이상으로 하면 파단 없이 균일 압연 가공을 할 수가 있었다. 압하율을 40 내지 60%로 한 때, 압연 온도가 100℃ 이하에서는 소재의 파단이 생겼지만, 압연 온도를 200℃ 이상으로 하면 파단 없이 균일 압연 가공을 할 수가 있었다. 압하율을 70% 이상으로 한 때, 실온 이상의 온도로 파단없이 균일 압연 가공을 할 수 있었다.

본원 발명자들은, 압연 가공시의 마그네슘 합금 소재의 예열 온도와, 압연 가공 후의 금속 조직과의 관계를 조사하였다. 압하율을 20% 내지 40%로 하여 압연 가공한 경우, 예열 온도가 25℃라면 가공 후의 소재는 재결정 조직을 갖지 않지만, 예열 온도를 400℃로 하면 동적재결정에 의해 결정화한 조직을 갖는 것이 되었다. 압하율을 70%로 하여 압연 가공한 경우, 예열 온도가 200℃ 이하이면 가공 후의 소재는 재결정 조직을 갖지 않지만, 예열 온도를 300℃ 이상으로 하면 동적재결정에 의해 결정화한 조직을 갖는 것이 되었다. 압하율을 80%로 하여 압연 가공한 경우, 예열 온도가 200℃ 이하이면 가공 후의 소재는 전혀 재결정 조직을 갖지 않지만, 예열 온도가 250℃일 때, 소재의 일부만이 동적재결정에 의해 결정화하고 있는 것이 인정되었다. 또한, 압하율이 80%이고 예열 온도를 300℃ 이상으로 하면, 소재의 거의 전체가 동적재결정에 의해 결정화하였다. 따라서, 예열 온도의 상한을 250℃로 함에 의의(意義)가 있다. 압하율을 90%로 하여 압연 가공한 경우, 예열 온도가 25℃이면 소재는 재결정 조직을 갖지 않지만, 400℃의 예열 온도로 하면 소재는 결정화하였다.

도 4는, 종축에 압연 온도를 취하고, 횡축에 1패스당의 압하율(%)을 취한 좌표에, 재결정의 유무를 나타내는 기호를 기입한 것이다. 압하율을 70% 이상으로 하고, 압연 온도를 250℃ 이하로 하면, 재결정을 하는 일 없이 압연 가공을 하는 것이 가능해진다.

도 5는, 압하율 80%의 압연 가공시의 마그네슘 합금 출발 소재의 예열 온도와, 압연 가공 후의 마그네슘 합금 소재의 경도와의 관계를 도시하는 도면이다. 출발 소재의 예열 온도가 250℃ 이하에서 압연 가공한 경우, 압연 가공 후의 마그네슘 합금 소재의 경도(Hv)는 90 이상이지만, 예열 온도가 300℃ 이상의 온도로 압연 가공을 한 경우, 압연 가공 후의 마그네슘 합금 소재의 경도(Hv)가 90 미만이 되는 것이 인지되었다.

본원 발명자들은, 하기한 4종의 제조 방법을 경유하여 제작한 압출재의 샤르피 흡수 에너지 및 0.2% 내력(耐力)을 측정하였다. 그 결과를 도 6에 도시한다.

1) 「주물 압출재」

주조법에 의해 제작한 마그네슘 합금 빌릿을 압출 가공한 것이다.

2) 「대압하율 압연법」

판상 또는 괴상의 마그네슘 합금의 출발 소재에 대해 압하율 70% 이상의 소성가공을 행하고, 소성가공 후의 소재를 분쇄하여 분체를 만들고, 이 분체를 압축하여 굳힌 분체 빌릿을 압출 가공한 것이다.

3) 「RCP 공법」

마그네슘 합금으로 이루어지는 출발 원료 분말을 한 쌍의 롤 사이를 통과하여 압축 변형시키고, 이 압축 변형 분체를 파쇄하여 과립상 분체로 하고, 이 과립상 분체를 압축하여 굳힌 과립상 분체 빌릿을 압출 가공한 것이다.

4) 「대압하 + RCP 공법」

본 발명에 따른 제조 방법이다. 판상 또는 괴상의 마그네슘 합금의 출발 소재에 대해 압하율 70% 이상의 소성가공을 행하고, 소성가공 후의 소재를 분쇄하여 분체를 만든다. 또한, 이 분체를 한 쌍의 롤 사이를 통과하여 압축 변형시키고, 이 압축 변형 분체를 파쇄하여 과립상 분체로 하고, 이 과립상 분체를 압축하여 굳힌 과립상 분체 빌릿을 압출 가공한 것이다.

도 6으로부터 다음의 것을 이해할 수 있다.

「주물 압출재」는, 그 샤르피 흡수 에너지(vE)가 15J 정도, 내력이 200MPa 정도이다.

「대압하율 압연법」을 경유한 압출재라면, 내력이 「주물 압출재」와 같은 정도이지만, 샤르피 흡수 에너지는 30 내지 35J 정도로 되어 현저하게 향상하고 있다.

「RCP 공법」을 경유한 압출재에서는, 내력은 패스 회수의 증가와 함께 향상하지만, 샤르피 흡수 에너지는 패스 회수의 증가와 함께 저하된다. 패스 회수가 50이면, 샤르피 흡수 에너지가 5J 이하로 되어 버린다.

본 발명의 실시 형태인 「대압하 + RCP」 공법을 경유한 압출재에서는, 내력은 「대압하율 압연법」의 압출재보다 높은 값을 나타내고, 샤르피 흡수 에너지는 「대압하율 압연법」의 압출재보다 약간 떨어지는 것이지만 「주물 압출재」보다는 훨씬 양호한 특성을 나타내고 있다.

도 7은, 각종의 압출재의 강도 특성을 도시하는 도면이다. 비교한 압출재는, 「시판의 AZ31B 합금」, 「RCP 공법」의 압출재, 「대압하 공법」의 압출재, 본 발명 예인 「대압하 + RCP 5패스」의 압출재이다. 또한, 소재의 재질은, 모두 AZ31B 합금이다.

도 7의 결과로부터 다음의 것을 이해할 수 있다.

「RCP 공법」의 압출재에서는, 시판의 AZ31B 합금과 비교하여, 강도(인장강도(TS), 내력(YS))가 높지만, 샤르피 충격 흡수 에너지(vE)가 낮았다.

「대압하 공법」의 압출재에서는, 충격 흡수 에너지(vE)는 시판의 AZ31B 합금의 3 내지 4배이고, 강도(인장강도(TS), 내력(YS))는 시판의 AZ31B 합금보다도 높지만, 「RCP 공법」의 압출재보다 낮았다.

본 발명 예인 「대압하 + RCP 5패스」의 압출재에서는, 「RCP 공법」의 압출재에 비교하여, 강도(인장강도(TS), 내력(YS))가 약간 낮았지만, 충격 흡수 에너지가 훨씬 높았다. 또한, 「대압하 공법」의 압출재에 비교하여, 샤르피 흡수 에너지가 내려갔지만, 강도는 향상하였다.

이상의 것으로부터, 본 발명 예인 「대압하 + RCP」의 압출재라면, 강도(인장강도(TS), 내력(YS)) 및 충격 흡수 에너지의 양자에 있어서, 만족할 수 있는 특성을 얻을 수 있음을 이해할 수 있다.

도 8은, 「대압하 + RCP」공법에 있어서, 롤러 콤팩터(RCP)의 패스 회수와 마그네슘 합금 압출재의 강도와의 관계를 도시하는 도면이다. 도 8에 가리키는 측정 결과로부터, 다음의 것을 이해할 수 있다.

「대압하 + RCP」공법에서는, RCP 처리회수의 증가에 따라, 마그네슘 합금(AZ31B) 압출재의 강도(인장강도(TS), 내력(YS))가 증가한다. 그에 대해, 샤르피 충격 흡수 에너지는, RCP 처리회수의 증가에 따라, 저하된다. RCP 처리회수(패스 회수)가 5 내지 10회이면, 마그네슘 합금 압출재의 강도 및 충격 흡수 에너지의 양자에 있어서, 만족할 수 있는 특성을 얻을 수 있음을 이해할 수 있다.

구체적으로 보면, 대압하의 소성가공 후의 RCP 처리회수가 10회인 경우, 내력(YS)은 「RCP 공법」의 압출재와 동등한 레벨이고, 충격 흡수 에너지는, 「RCP 공법」의 압출재보다도 훨씬 높고, 시판의 AZ31B 합금보다도 1.5 내지 2배 만큼 높게 되어 있다.

이상, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은, 도시한 실시 형태의 것으로 한정되지 않는다. 도시한 실시 형태에 대해, 본 발명과 동일한 범위 내에서, 또는 균등한 범위 내에서, 여러가지의 수정이나 변형을 가하는 것이 가능하다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명은, 우수한 강도를 가지며, 또한 양호한 충격 흡수 에너지를 갖는 마그네슘 합금 소재의 제조 방법으로서 유리하게 이용될 수 있다.

Claims (8)

1. 마그네슘 합금으로 이루어지고, 판상 또는 괴상의 출발 소재를 준비하는 공정과,
   상기 출발 소재에 대해, 250℃ 이하의 온도에서 압하율 70% 이상의 소성가공을 시행하여, 동적재결정을 생기게 하지 않고서 왜곡을 도입하는 공정과,
   상기 소성가공 후의 소재를 분쇄하여 분체를 제작하는 공정과,
   상기 분체를 한 쌍의 회전 롤 사이를 통과하여 압축 변형시키는 공정과,
   상기 회전 롤 사이를 통과한 압축 변형 분체를 계속해서 파쇄하여 과립상 분체로 하는 파쇄 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 소재의 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 압축 변형 공정 및 상기 파쇄 공정을 복수회 반복하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 소재의 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 과립상 분체를 압축하여 굳힌 분체 빌릿을 제작하는 공정과,
   상기 분체 빌릿을 압출 가공하는 공정을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 소재의 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 소성가공시의 출발 소재의 온도를 50℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 소재의 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 소성가공의 압하율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 소재의 제조 방법.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 소성가공은, 상기 출발 소재를 한 쌍의 롤 사이에 통과시키는 압연 가공인 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 소재의 제조 방법.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 소성가공은, 상기 출발 소재를 압축 변형시키는 소성가공인 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 소재의 제조 방법.
8. 제 3항에 있어서,
   압출 가공시의 분체 빌릿의 온도는 150 내지 400℃인 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금 소재의 제조 방법.

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