KR20150143896A

KR20150143896A - 마그네슘 합금판 및 마그네슘 합금 부재

Info

Publication number: KR20150143896A
Application number: KR1020157034979A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 야마카와; 다카야스 스기하라; 오사무 미즈노; 고지 이노쿠치; 미츠타카 츠보쿠라
Original assignee: 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2015-12-23
Also published as: EP2535435B1; EP2535435A1; TW201202437A; RU2012138462A; US9181608B2; CN102753716B; CN102753716A; EP2535435A4; JP5637386B2; JP2011179112A; TWI486457B; US20120321881A1; WO2011096294A1; KR20120115532A; BR112012019743A2

Abstract

본 발명은, Al을 함유하는 마그네슘 합금으로 이루어진 마그네슘 합금판으로서, 이 판 내에 Al 및 Mg 중 적어도 한쪽을 포함하는 금속간 화합물의 입자가 분산되어 존재하고 있고, 이 판 표면의 실질적으로 전면에 걸쳐 균일한 두께의 산화막을 구비한다. 금속간 화합물의 입자의 평균 입경이 0.5 ㎛ 이하이고, 이 입자의 합계 면적의 비율을 11% 이하로 함으로써, 내식성이 우수한 마그네슘 합금판 및 마그네슘 합금 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

마그네슘 합금판 및 마그네슘 합금 부재{MAGNESIUM ALLOY SHEET AND MAGNESIUM ALLOY STRUCTURAL MEMBER}

본 발명은, 전기·전자기기류의 케이스 등의 각종 부재의 소재에 알맞은 마그네슘 합금판 및 이 판으로 구성되는 마그네슘 합금 부재에 관한 것이다. 특히, 내식성이 우수한 마그네슘 합금판에 관한 것이다.

마그네슘에 여러 가지 첨가 원소를 함유한 마그네슘 합금이, 휴대전화나 노트형 퍼스널 컴퓨터와 같은 휴대용 전기·전자기기류의 케이스나 자동차 부품 등의 각종 부재의 구성 재료로 이용되고 있다.

마그네슘 합금으로 이루어진 부재는, 다이캐스트법이나 틱소몰드법에 의한 주조재(ASTM 규격의 AZ91 합금)가 주류이다. 최근, ASTM 규격의 AZ31 합금으로 대표되는 전신용(展伸用) 마그네슘 합금으로 이루어진 판에 프레스 가공을 행한 부재가 사용되고 있다. 특허문헌 1은, ASTM 규격에 있어서의 AZ91 합금 상당의 합금으로 이루어지며, 프레스 가공성이 우수한 마그네슘 합금판을 제안하고 있다.

마그네슘은, 활성 금속이기 때문에, 상기 부재나 그 소재가 되는 마그네슘 합금판의 표면에는, 통상, 양극 산화 처리나 화성 처리와 같은 방식(防食) 처리가 행해진다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-098470호 공보

전술한 AZ31 합금이나 AZ91 합금 등의 Al을 함유하는 마그네슘 합금에서는, Al의 함유량이 많아질수록 내식성이 우수한 경향이 있다. 예컨대, AZ91 합금은, 마그네슘 합금 중에서도 내식성이 우수한 것으로 되어 있다. 그러나, AZ91 합금에 의해 구성된 부재(주로 주조재)여도, 상기 방식 처리를 필요로 하고 있다. 방식 처리를 행하지 않는 경우, AZ91 합금으로 구성된 주조재여도, 후술하는 바와 같이 염수 분무 시험이나 염수 침지 시험 등의 부식 시험을 행하면 부식이 진행된다. 또한, 내식성의 향상 등을 목적으로 하여 상기 방식 처리에 부가하여 도장을 행한 경우에도, 낙하 등에 의해 흠집이 생기거나, 사용 과다 등에 의해 도장이 박리되거나, 마그네슘 합금이 노출되면, 그 노출 부분에서부터 부식이 진행된다. 따라서, 마그네슘 합금 부재를 구성하는 마그네슘 합금판 자체가 내식성이 우수한 것이 요구된다.

그래서, 본 발명의 목적 중 하나는, 내식성이 우수한 마그네슘 합금판을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 마그네슘 합금판으로 구성되고, 내식성이 우수한 마그네슘 합금 부재를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 Al을 함유하는 마그네슘 합금판을 대상으로 염수 부식 시험을 행하여 내식성을 조사한 결과, 내식성이 우수한 판은, 상기 시험 후에, 상기 판 표면에 산화막이 균일한 두께로 형성되어 있다는 지견을 얻었다. 또한, 상기 염수 부식 시험 후에 균일한 두께의 산화막이 존재하는 판은, 염수 부식 시험 전에도 균일한 두께의 산화막이 존재하고 있었다. 이러한 판의 조직을 조사한 결과, 미세한 금속간 화합물이 분산되어 있다는 지견을 얻었다. 그리고, 전술한 바와 같이 판 표면에 균일한 두께의 산화막이 형성되고, 또한, 미세한 금속간 화합물이 특정 범위 내에 존재하는 조직으로 구성되는 마그네슘 합금판은, 종래, 필수라고 여겨졌던 방식 처리를 행하지 않아도 사용에 견딜 수 있다는 지견을 얻었다. 본 발명은 상기 지견에 기초한 것이다.

본 발명의 마그네슘 합금판은, Al을 함유하는 마그네슘 합금으로 구성되고, 상기 판 내에 Al 및 Mg 중 적어도 한쪽을 함유하는 금속간 화합물의 입자가 분산되어 존재하고 있으며, 또한, 상기 판 표면의 실질적으로 전면에 걸쳐 균일한 두께의 산화막을 구비한다. 상기 금속간 화합물 입자의 평균 입경은 0.5 ㎛ 이하이며, 상기 판의 단면에 있어서, 상기 금속간 화합물 입자의 합계 면적의 비율이 0% 초과 11% 이하이다.

본 발명의 마그네슘 합금판은, 이 판 표면의 실질적으로 전면에 걸쳐 균일한 두께의 산화막을 구비함으로써, 대기나 물 등의 부식 요인이 마그네슘 합금 자체에 접촉하는 것을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 내식성이 우수하다. 또한, 마그네슘 합금의 모재(매트릭스상)보다 내식성이 우수한 금속간 화합물로 이루어지는 미세한 입자가 마그네슘 합금판의 적어도 표면 영역에 존재함에 의해서도, 본 발명의 마그네슘 합금판은, 내식성이 우수하다. 특히, 상기 금속간 화합물이 특정 범위(면적 비율) 내에 존재함으로써, 매트릭스상 중에도 Al이 충분히 고용(固溶)된 상태로 할 수 있기 때문에, Al이 금속간 화합물로 됨에 따른 상기 매트릭스상 자체의 내식성의 열화를 억제할 수 있다. 이 점으로부터도 본 발명의 마그네슘 합금판은, 내식성이 우수하다. 따라서, 본 발명의 마그네슘 합금판은, 화성 처리 등의 방식 처리를 행하지 않아도 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 마그네슘 합금판은, 미세한 금속간 화합물의 입자가 분산되어 존재함으로써, 상기 입자의 분산 강화에 의해 판 자체의 강성을 향상시키거나, 전술한 바와 같이 Al의 고용 강화에 의해 강도를 유지하거나 할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서, 본 발명의 마그네슘 합금판은, 충격을 받아도 쉽게 함몰되지 않고, 강성이나 내충격 특성도 우수하다.

또한, 본 발명의 마그네슘 합금판은, 소성 가공시에 균열의 기점이 되는 조대한 금속간 화합물이나 조대한 공극 등의 결함이 실질적으로 존재하지 않아, 소성 가공성도 우수하다. 따라서, 본 발명의 마그네슘 합금판은, 소성 가공재의 소재에 적합하게 이용할 수 있다. 그리고, 본 발명의 마그네슘 합금판에 프레스 등의 소성 가공이 행해져 이루어지는 본 발명의 마그네슘 합금 부재도, 방식 처리 등이 행해지지 않아도 내식성이 우수하다. 또한, 본 발명의 마그네슘 합금 부재에 있어서 소성 변형에 따른 변형이 적은 개소(대표적으로는 평탄한 부분)에서는, 상기 본 발명의 마그네슘 합금판의 조직이 대체로 유지된다.

본 발명의 마그네슘 합금판 및 본 발명의 마그네슘 합금 부재는, 내식성이 우수하다.

도 1은 염수 부식 시험 전후에 있어서의 마그네슘 합금판의 표면 근방의 현미경 사진(20,000배)으로서, 도 1의 (I) 부분은 시료 No.1, 도 1의 (II) 부분은 시료 No.100을 나타낸다.
도 2는 염수 부식 시험 후에 있어서의 마그네슘 합금판의 표면 근방의 현미경 사진(5,000배)으로서, 도 2의 (I) 부분은 시료 No.1, 도 2의 (II) 부분은 시료 No.100을 나타낸다.
도 3은 마그네슘 합금판의 현미경 사진(5,000배)으로서, 도 3의 (I)∼(VI) 부분은 시료 No.1∼6, 도 3의 (VII) 부분은 시료 No.100을 나타낸다.
도 4는 마그네슘 합금판의 현미경 사진(1,000배)으로서, 도 4의 (I) 부분은 시료 No.1, 도 4의 (II) 부분은 시료 No.100을 나타낸다.
도 5는 염수 침지 시험 후의 시료 No.3의 시험편의 단면을 AES에 의해 라인 분석한 결과로서, 도 5의 (I) 부분은 염수 침지 시험 0.5시간 후의 AES 분석 결과, 도 5의 (II) 부분은 염수 침지 시험 24시간 후의 AES 분석 결과이다.
도 6은 염수 침지 시험 후의 시료 No.3의 시험편의 단면을 AES에 의해 라인 분석한 결과로서, 염수 침지 시험 96시간 후의 AES 분석 결과이다.
도 7은 염수 침지 시험 중에 있어서의 Al을 함유하는 마그네슘 합금판의 부식 진행 과정을 설명한 모식도이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

[마그네슘 합금판]

(조성)

본 발명의 마그네슘 합금판이나 본 발명의 마그네슘 합금 부재를 구성하는 마그네슘 합금은, Mg에 첨가 원소를 함유한 여러 가지 조성의 것(잔부: Mg 및 불순물)을 들 수 있다. 특히, 본 발명에서는, 첨가 원소에 적어도 Al을 함유하는 Mg-Al계 합금으로 한다. Al의 함유량이 많을수록, 내식성이 우수한 데다가, 강도, 내소성 변형성과 같은 기계적 특성도 우수한 경향이 있다. 따라서, Al의 함유량은, 4.5 질량% 이상, 보다 바람직하게는 7 질량% 이상, 특히 7.5 질량% 초과가 바람직하다. 단, Al의 함유량이 12 질량%를 초과하면 소성 가공성의 저하를 초래하기 때문에, 상한은, 12 질량%, 보다 바람직하게는 11 질량%가 바람직하다.

Al 이외의 첨가 원소는 Zn, Mn, Si, Ca, Sr, Y, Cu, Ag, Zr, Ce 및 희토류 원소(Y, Ce를 제외함)로부터 선택된 1종 이상의 원소를 들 수 있다. 이들 원소를 함유하는 경우, 그 함유량은, 합계 0.01 질량% 이상 10 질량% 이하, 바람직하게는 0.1 질량% 이상 5 질량% 이하를 들 수 있다. 보다 구체적인 Mg-Al계 합금은, 예컨대, ASTM 규격에 있어서의 AZ계 합금(Mg-Al-Zn계 합금, Zn: 0.2∼1.5 질량%), AM계 합금(Mg-Al-Mn 경합금, Mn: 0.15∼0.5 질량%), Mg-Al-RE(희토류 원소)계 합금, AX계 합금(Mg-Al-Ca계 합금, Ca: 0.2∼6.0 질량%), AJ계 합금(Mg-Al-Sr계 합금, Sr: 0.2∼7.0 질량%) 등을 들 수 있다. 특히, Al을 8.3 질량%∼9.5 질량%, Zn을 0.5 질량%∼1.5 질량% 함유하는 Mg-Al계 합금, 대표적으로는 AZ91 합금은, 내식성이 우수하여 바람직하다. 불순물은, 예컨대, Fe, Ni, Cu 등을 들 수 있다.

(조직)

<금속간 화합물>

≪조성≫

상기 마그네슘 합금은, 매트릭스상 중에 미세한 금속간 화합물의 입자가 특정 범위 내에 분산된 조직을 갖는다. 금속간 화합물은, 예컨대, Mg₁₇Al₁₂와 같이 Mg 및 Al을 함유하는 화합물, Al(MnFe)과 같이 Al을 함유하는 화합물을 들 수 있다.

≪평균 입경, 면적 비율≫

상기 「미세」란, 평균 입경이 0.5 ㎛ 이하를 만족하는 것을 말하고, 「분산된 조직」이란, 마그네슘 합금판의 단면을 100 면적%로 할 때, 상기 금속간 화합물의 입자가 합계 11 면적% 이하 존재하는 것을 말한다. 상기 면적 비율이 0 면적% 초과로 됨으로써, 마그네슘 합금판 내에 상기 금속간 화합물이 충분히 존재하고, 또한, 평균 입경이 0.5 ㎛ 이하로 됨으로써, 미세한 금속간 화합물이 분산되어 있음에 따른 내식성의 향상 효과를 충분히 얻을 수 있다. 상기 평균 입경이 너무 크거나, 상기 면적 비율이 너무 크면, 마그네슘 합금판 내에 금속간 화합물이 과잉으로 존재하거나, 5 ㎛ 이상과 같은 조대한 입자가 존재함으로써, 매트릭스상 중의 Al의 고용량(Al 농도)이 저감되어 내식성의 저하를 초래한다. 또한, 금속간 화합물의 입자가 조대하여, 매트릭스상 중에 드문드문 존재하고 있으면, 상기 조대한 입자와 매트릭스상 사이에서 국부 전지(local cell)를 형성하고, 공식(pitting) 등의 부식이 발생하기 쉬워진다. 또한, 전술한 바와 같은 조대한 입자는, 소성 가공시 등에 균열 등의 기점이 될 수 있다. 따라서, 금속간 화합물은, 가능한 한 작은 입자가 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하고, 상기 평균 입경은 0.3 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 상기 면적 비율은, 8 면적% 이하가 보다 바람직하다고 생각된다.

≪개수≫

또한, 마그네슘 합금판의 단면에 있어서, 상기 금속간 화합물 입자의 개수가 0.1개/㎛²이상이면, 전술한 미세한 금속간 화합물의 입자가 매트릭스상 중에 균일하게 분산되게 되어, 더욱 우수한 내식성을 가질 수 있다. 상기 개수는 0.3개/㎛²이상이 보다 바람직하다. 단, 큰 금속간 화합물의 입자가 너무 많으면, 전술한 바와 같이 매트릭스상의 Al 농도가 저하하여 내식성의 저하를 초래하기 때문에, 전술한 바와 같이 금속간 화합물의 입자는 작은 것이 바람직하다.

<공극>

본 발명의 마그네슘 합금판의 일 형태로서, 상기 판에 존재하는 공극의 최대 직경이 5 ㎛ 이하인 형태를 들 수 있다. 주조재에서는, 공극(포어; pore)이라 불리는 주조 결함이 존재하기 쉽다. 상기 공극을 갖는 주조재에 압연 등의 가공을 행함으로써, 상기 공극을 소멸시키거나 작게 하거나 할 수 있지만, 주조재의 상태에서는, 공극이 소멸되거나 하지 않고 존재한다. 최대 직경이 5 ㎛ 초과와 같은 조대한 공극이 존재하고, 특히, 마그네슘 합금판의 표면에 노출되어 있는 경우, 부식의 기점이 되기 쉬우며, 내식성의 저하를 초래한다. 이것에 대하여, 본 발명의 마그네슘 합금판은, 후술하는 바와 같이 주조판에 압연을 행한 압연판으로 됨으로써, 상기 조대한 공극이 적거나 혹은 실질적으로 존재하지 않고, 상기 조대한 공극의 존재에 의한 내식성의 저하가 쉽게 발생하지 않아 내식성이 우수하다. 공극은, 존재하지 않는 것이 바람직하기 때문에, 공극의 수 및 최대 직경의 하한은, 설정하지 않는다.

(산화막)

본 발명의 마그네슘 합금판은, 그 표면의 실질적으로 전면에 걸쳐 균일한 두께의 산화막을 구비하는 것을 특징의 하나로 한다. 여기서, 마그네슘 합금은, 활성이기 때문에, 방식 처리나 도장을 행하지 않으면, 그 표면에 산화막이 형성된다. 본 발명자들이 조사한 결과, 주조재에서는, 상기 산화막이 불균일한 두께로 생성되어 있고, 이러한 주조재는, 내식성이 뒤떨어지고 있었다. 그래서, 내식성이 우수한 본 발명의 마그네슘 합금판의 구성 요건의 하나로서, 산화막이 균일한 두께로 형성되어 있는 것을 규정한다. 표면의 실질적으로 전면(全面)이란, 검사 장치의 측정 한계 등에 의해 산화막을 정밀도 좋게 확인할 수 없는 개소를 제외한 영역으로서, 마그네슘 합금판의 표면적의 90% 이상, 특히 95% 이상을 말한다. 또한, 산화막은, 실질적으로 마그네슘 산화물(수산화물을 포함함)로 형성되지만(90 질량% 이상), Al 등의 불순물을 포함하는 것을 허용한다.

본 발명에서는, 균일한 두께의 지표로서, 상기 판의 표면에 구비하는 산화막의 최대 두께를 t_max, 최소 두께를 t_min, 최대 두께 t_max와 최소 두께 t_min의 비 t_max/t_min을 균일도로 할 때, 이 균일도를 이용한다. 여기서, 염수 부식 시험에 의해 생성된 산화막은, 자연 산화에 의한 산화막을 가속하여 생성한 것에 해당한다. 따라서, 산화막이 균일한 두께로 형성되어 있는 본 발명의 마그네슘 합금판은, 염수 부식 시험 후에도, 상기 판의 표면에 산화막이 균일한 두께로 두껍게 생성되기 때문에, 염수 부식 시험 후에가 산화막의 두께를 측정하기 쉬워 균일도를 용이하게 구할 수 있다. 그 때문에, 염수 부식 시험 후의 균일도를 이용하는 것을 제안한다. 이 균일도는, 30 이하가 바람직하고, 1이 가장 바람직하다.

(부식 반응 저항)

본 발명의 마그네슘 합금판의 일 형태로서, 상기 판에 염수 부식 시험을 행한 후에 있어서의 교류 임피던스에 의한 부식 반응 저항이 상기 염수 부식 시험 전에 있어서의 교류 임피던스에 의한 부식 반응 저항보다 큰 형태를 들 수 있다. 본 발명자들이 조사한 결과, 내식성이 우수한 마그네슘 합금판 중에는, 염수 부식 시험 후에 있어서, 염수 부식 시험 전보다도 부식 반응 저항이 커지고 있는, 즉, 염수 부식 시험 후임에도 불구하고 내식성이 향상되고 있는 마그네슘 합금판이 존재한다고 하는 놀랄만한 지견을 얻었다.

그 이유는, 분명하지는 않지만 이하와 같이 생각된다. 마그네슘 합금은, 전술한 바와 같이 활성이기 때문에, 염수 부식 시험 중에 부식액(시험액)에 접촉함으로써 시료 표면에 산화막이 형성된다. 이 때, 본 발명의 마그네슘 합금판은, 전술한 바와 같이 산화막이 균일한 두께로 형성된다. 그리고, 내식성이 우수한 산화막이 전술한 바와 같이 균일한 두께로 생성되어 내식층으로서 기능하기 때문에, 염수 부식 시험 후에 있어서 부식 반응 저항이 상승하여 내식성이 향상된다고 생각된다.

또한, 본 발명자들이, 전술한 염수 부식 시험 후에 있어서 부식 반응 저항이 커지고 있는(즉, 염수 부식 시험 후임에도 불구하고 내식성이 향상되고 있는) 마그네슘 합금판에 대해서 연구를 진행시킨 결과, 다음과 같은 것을 알 수 있었다. 산화막은, 전술한 바와 같이, 실질적으로 마그네슘 산화물로 형성되지만, 염수 부식 시험 후의 마그네슘 합금판의 표면을 상세히 분석하면, 표면에 형성된 부식층에 있어서, 마그네슘 산화물을 많이 포함하는 상기 산화막의 영역과, Al 농도가 높은 Al 농후의 Al 고농도 영역을 갖는 것을 알 수 있었다. 예컨대, 상기 산화막 영역과 부식의 영향이 미치지 않는 판의 내부 영역 사이에 Al 고농도 영역이 상기 산화막 영역과 마찬가지로 층상으로 생성되는 것을 생각할 수 있다. 그리고, 이 Al 고농도 영역이, 부식의 진행을 억제하고, 부식 반응 저항의 상승, 즉 내식성을 한층 더 향상시키는 것에 기여하는 것으로 생각된다.

여기서, 상기한 Al 고농도 영역은, 마그네슘 합금판의 부식의 영향이 미치지 않는 내부 영역[즉, 마그네슘 합금의 모재(매트릭스상). 이하, 단순히 「내부 영역」이라 부르는 경우가 있음]에 있어서의 Al 농도와 비교하여 Al 농도가 높은 영역이다. 즉, 부식층에 있어서의 Al 고농도 영역에서는, 내부 영역에 비하여 상대적으로 Mg 농도가 낮고, Al과 Mg의 농도비[Al 농도(원자%)/Mg 농도(원자%)]가 높다. Al 고농도 영역에 있어서의 Al의 존재 형태는, 상세하게는 알 수 없지만, 수산화물이나 산화물이라고 생각되며, 내부 영역에 있어서의 Al의 존재 상태[매트릭스상 중의 고용, 혹은 Mg₁₇Al₁₂나 Al(MnFe)과 같은 금속간 화합물]와 상이하다. 내부 영역의 Al 농도나 Mg 농도를 측정할 때는, 판 두께 방향의 중심 근방이나, 예컨대 판 표면으로부터 판 두께(깊이) 방향으로 100 ㎛ 이상 깊은 범위를 측정하면 좋다. Al 고농도 영역이 생성되는 상세한 메커니즘에 대해서는 후술한다.

(형태)

본 발명의 마그네슘 합금판은, 대표적으로는 전체에 걸쳐 두께가 균일한 형태를 들 수 있다. 기타, 롤 외주에 오목홈을 갖는 압연롤을 이용하여 압연을 행하여 부분적으로 두께가 상이한 개소를 갖는 형태나, 절삭 가공에 의해 형성한 관통 구멍을 구비하는 형태 등, 제조 공정에 행하는 여러 가지 가공, 처리에 따라 여러 가지의 형태를 들 수 있다. 판의 형태나 두께, 크기(면적)는, 원하는 용도에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 특히, 최대 두께가 2.0 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 1.5 ㎜ 이하, 특히 1 ㎜ 이하이면, 박형, 경량의 부재(대표적으로는 케이스)의 소재에 적합하게 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 마그네슘 합금판의 형태로서, 상기 판의 양면에 방식 처리가 행해져 있지 않은 형태로 할 수 있다. 이 구성에 따르면, 종래 필수라고 여겨지고 있던 방식 처리를 삭감할 수 있어, 마그네슘 합금판이나 이 판을 이용한 마그네슘 합금 부재의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 마그네슘 합금판의 일 형태로서, 상기 판의 양면에 방식 처리가 행해져 있지 않고, 또한, 상기 판 중 어느 한쪽 면에만 도장층을 구비하는 형태로 할 수 있다. 이 형태에 따르면, 한쪽 면에 도장층을 구비함으로써, 마그네슘 합금판의 내식성을 보강할 수 있는 데다가, 착색이나 모양의 부여 등이 가능해지기 때문에, 상품 가치도 높일 수 있다.

물론, 본 발명의 마그네슘 합금판의 일 형태로서, 상기 판의 양면에 화성 처리 등의 방식 처리를 행한 형태, 또한, 방식 처리에 덧붙여 도장층을 구비하는 형태로 할 수 있다. 이 경우, 마그네슘 합금판 자체의 내식성에 덧붙여 방식 처리에 의해 내식성을 높일 수 있어 내식성이 매우 우수한 마그네슘 합금판이 된다.

[마그네슘 합금 부재]

본 발명의 마그네슘 합금 부재는, 상기 본 발명의 마그네슘 합금판에, 프레스, 단조, 벤딩 등의 여러 가지 소성 가공을 행함으로써 얻어진다. 형상·크기는, 특별히 상관없다. 예컨대, 상판부(바닥면부)와, 상판부의 주연으로부터 세워져 설치되는 측벽부를 갖는 단면 ] 형상의 하우징이나 단면 ] 형상의 프레임, L자형의 프레임, 상판부가 원판 형상이고, 측벽부가 원통 형상인 덮개가 있는 통 형상체 등을 들 수 있다. 상기 상판부 등은, 보스 등을 일체로 성형 또는 접합하고 있거나, 표리에 관통하는 구멍이나 두께 방향으로 움푹 패인 홈을 갖고 있거나, 단차 형상으로 되어 있거나, 절삭 가공 등에 의해 국소적으로 두께가 상이한 부분을 갖고 있어도 좋다.

[제조 방법]

상기 본 발명의 마그네슘 합금판은, 예컨대, 이하의 각 공정을 구비하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.

준비 공정: Al을 함유하는 마그네슘 합금으로 이루어지고, 연속 주조법으로 제조한 주조판을 준비하는 공정.

용체화 공정: 상기 주조판에 350℃ 이상의 온도로 용체화 처리를 행하여 고용판(固溶板)을 제조하는 공정.

압연 공정: 상기 고용판에 온간 압연을 행하여 압연판을 제조하는 공정.

특히, 용체화 공정 이후의 제조 공정에 있어서, 가공 대상인 소재판(대표적으로는 압연판)을 150℃ 이상 300℃ 이하의 온도 영역으로 유지하는 총 합계 시간을 1시간 이상 12시간 이내로 하고, 300℃ 초과의 온도로 가열하지 않도록, 상기 소재판의 열이력을 제어한다.

상기 제조 방법은, 또한, 상기 압연판에 온간 교정을 행하는 교정 공정을 구비할 수 있다. 이 교정 공정에서는, 상기 압연판을 100℃ 이상 300℃ 이하로 가열한 상태에서 교정을 행한다. 특히, 이 교정 공정에 있어서의 압연판을 150℃ 이상 300℃ 이하의 온도 영역으로 유지하는 시간이, 상기 총 합계 시간에 포함되도록 한다.

본 발명자들은, 상기 금속간 화합물의 입경 및 그 존재량을 제어하여 조대한 입자가 생성되지 않도록 하고, 어느 정도의 양의 미세한 입자를 생성하는 제법을 검토하였다. 그 결과, 주조 이후, 특히 용체화 처리 이후, 최종 제품이 될 때까지의 제조 공정에 있어서, 마그네슘 합금으로 이루어진 소재를 특정 온도 영역으로 유지하는 총 합계 시간이 특정 범위가 되도록 제조 조건을 제어하면, 상기 특정 조직을 갖는 마그네슘 합금판을 얻을 수 있다는 지견을 얻었다. 그래서, 내식성이 우수한 본 발명의 마그네슘 합금판의 제조 방법의 일례로서, 상기 방법을 제안한다. 전술한 바와 같이 용체화 처리 이후의 제조 공정에 있어서, 마그네슘 합금으로 이루어진 소재를, 금속간 화합물이 석출되기 쉬운 온도 영역(150℃∼300℃)으로 유지하는 시간을 특정 범위 내로 하고, 상기 소재를 용체화 처리 이후에 300℃ 초과의 온도로 가열하지 않음으로써, 금속간 화합물을 석출시키면서, 그 양을 특정 범위 내로 할 수 있다. 또한, 상기 특정 온도 영역으로 유지하는 시간을 제어함으로써, 금속간 화합물의 과도한 성장을 억제하여 미세한 석출물이 분산된 조직으로 할 수 있다.

이하, 공정별로 더욱 상세하게 설명한다.

(준비 공정)

상기 주조판은, 쌍롤법과 같은 연속 주조법, 특히, 국제 공개 제2006/003899호 팜플렛에 기재한 주조 방법으로 제조한 주조판을 이용하는 것이 바람직하다. 연속 주조법은, 급냉 응고가 가능하기 때문에, 산화물이나 편석 등을 저감할 수 있는 데다가, 10 ㎛ 초과의 조대한 정·석출물이 생성되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 압연 가공성이 우수한 주조판을 얻을 수 있다. 주조판의 두께는, 특별히 상관없지만, 너무 두꺼우면 편석이 생기기 쉽기 때문에, 10 ㎜ 이하, 특히 5 ㎜ 이하가 바람직하다.

(용체화 공정)

상기 주조판에 용체화 처리를 행하여 조성을 균질화하고, Al과 같은 원소를 고용시킨 고용판을 제조한다. 용체화 처리는, 유지 온도를 350℃ 이상, 특히, 유지 온도: 380℃∼420℃, 유지 시간: 60분∼2400분(1시간∼40시간)으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 유지 시간은, Al의 함유량이 많을수록 길게 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 유지 시간으로부터의 냉각 공정에 있어서, 수냉이나 공기 분사 냉각(air blast cooling)과 같은 강제 냉각 등을 이용하여 냉각 속도를 빠르게 하면, 조대한 석출물의 석출을 억제할 수 있어 바람직하다. 전술한 바와 같이 용체화 처리를 행함으로써 마그네슘 합금 내에 Al을 충분히 고용시킬 수 있다.

(압연 공정)

상기 고용판에 압연을 행함에 있어서, 소재(고용판이나 최종 압연이 행해질 때까지의 압연 도중의 판)를 가열함으로써 소성 가공성(압연 가공성)을 높일 수 있다. 특히, 상기 소재를 300℃ 초과로 가열하면 소성 가공성을 충분히 높일 수 있어 압연을 행하기 쉽다. 그러나, 전술한 바와 같이 금속간 화합물(석출물)의 지나친 생성이나 조대화에 따른 내식성의 저하를 초래하거나, 소재의 눌어붙음이 발생하거나, 소재의 결정립이 조대화하여 압연 후에 얻어진 판의 기계 특성이 저하되거나 한다. 그 때문에, 압연 공정에 있어서 소재의 가열 온도도 300℃ 이하로 한다. 특히, 소재의 가열 온도는, 150℃ 이상 280℃ 이하가 바람직하다. 복수 회(멀티 패스)의 압연을 행함으로써 원하는 판 두께로 할 수 있고, 소재의 평균 결정 입경을 작게 하거나(예컨대, 10 ㎛ 이하, 바람직하게는 5 ㎛ 이하), 압연이나 프레스 가공과 같은 소성 가공성을 높일 수 있다. 압연은, 공지의 조건, 예컨대, 소재뿐만 아니라 압연 롤도 가열하거나, 특허문헌 1에 개시된 제어 압연 등을 조합하여 이용하여도 좋다.

멀티 패스의 압연을 행하는 경우, 전술한 150℃∼300℃의 온도 영역의 유지 시간이 상기 총 합계 시간에 포함되는 범위이며, 패스간에 중간 열처리를 행하여도 좋다. 이 중간 열처리에 의해, 이 중간 열처리까지의 소성 가공(주로 압연)에 의해 가공 대상인 소재에 도입된 왜곡이나 잔류 응력, 집합 조직 등을 제거, 경감할 수 있고, 이 중간 열처리 후의 압연에 의해 의도하지 않은 균열이나 왜곡, 변형을 방지하여 보다 원활하게 압연을 행할 수 있다. 중간 열처리를 행하는 경우도, 소재의 가열 온도를 300℃ 이하로 한다. 바람직한 가열 온도는, 250℃ 이상 280℃ 이하이다.

(교정 공정)

상기 압연 공정에 의해 얻어진 압연판에, 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이 최종 열처리(최종 소둔)를 행하여도 좋지만, 이 최종 열처리를 행하지 않고, 혹은 최종 열처리 후에 전술한 바와 같이 온간 교정을 행하면, 프레스 가공과 같은 소성 가공성이 우수하여 바람직하다. 교정은, 국제 공개 제2009/001516호 팜플렛에 기재되어 있는 바와 같은 롤 레벨러 등을 이용하여 압연판을 100℃∼300℃, 바람직하게는 150℃ 이상 280℃ 이하로 가열하여 행하는 것을 들 수 있다. 이러한 온간 교정을 행한 교정판에 프레스 가공과 같은 소성 가공을 행하면, 소성 가공시에 동적 재결정화가 발생함으로써 소성 가공성이 우수하다.

상기 최종 열처리를 행한 경우, 압연에 따른 왜곡을 제거할 수 있다. 최종 열처리의 조건은, 예컨대, 소재의 가열 온도: 100℃ 이상 300℃ 이하, 가열 시간: 5분 이상 60분 이하를 들 수 있다. 특허문헌 1에서 기재되는 바와 같이 가열 온도를 300℃∼340℃로 할 수도 있지만, 전술한 바와 같이 금속간 화합물의 성장을 가능한 한 억제하기 위해서, 가열 시간을 짧게 하는 것, 예컨대 30분 미만이 바람직하다.

(소재를 특정 온도 영역으로 유지하는 총 합계 시간)

종래, 용체화 처리 이후, 최종 제품까지의 공정에 있어서, 소재를 150℃∼300℃의 온도 영역으로 유지하는 총 합계 시간을 어느 정도로 할지 충분히 검토되어 있지 않았다. 이것에 대하여, 전술한 바와 같이 금속간 화합물이 생성되기 쉽거나 성장하기 쉽거나 한 상기 온도 영역의 유지 시간을 특정한 범위로 제어함으로써, 특정량의 미세한 금속간 화합물이 분산되어 존재하는 조직을 갖는 본 발명의 마그네슘 합금판을 얻을 수 있다.

상기 150℃∼300℃의 온도 영역으로 유지하는 총 합계 시간이 1시간 미만에서는, 금속간 화합물이 충분히 석출되지 않고, 12시간을 초과하거나, 소재를 300℃ 초과로 가열하여 압연 등을 행하면, 평균 입경이 1 ㎛ 이상인 조대한 금속간 화합물이 존재한 조직이나 11 면적% 초과와 같이 과잉으로 금속간 화합물이 존재한 조직을 얻을 수 있다. 바람직하게는 온도 영역: 150℃ 이상 280℃ 이하, 총 합계 시간: 1시간 이상 6시간 이하가 되도록, 압연 공정에 있어서의 각 패스의 가공도나 압연 공정의 총 가공도, 중간·최종 열처리시의 조건, 교정시의 조건 등을 제어한다. 또한, Al의 함유량이 많을수록, 금속간 화합물이 석출되기 쉽기 때문에, 상기 총 합계 시간은, Al의 함유량에 따라서도 조정하는 것이 바람직하다.

상기 제조 방법에 의해 얻어진 마그네슘 합금판은, 상기 압연판, 교정판이 대표적인 형태이다.

(그 밖의 공정)

상기 압연판이나, 상기 압연판에 상기 최종 열처리나 상기 교정을 행한 처리판에 프레스 가공과 같은 소성 가공을 행함으로써 본 발명의 마그네슘 합금 부재를 얻을 수 있다. 상기 소성 가공은, 200℃∼300℃의 온도 영역에서 행하면, 소재의 소성 가공성을 높일 수 있어 소성 가공을 행하기 쉽다. 소성 가공시에 있어서 소재를 상기 200℃∼300℃로 유지하는 시간은, 매우 짧고, 예컨대, 프레스 가공에서는, 60초 이내이며, 전술한 바와 같은 금속간 화합물의 조대화 등의 문제점은, 실질적으로 발생하지 않는다고 생각된다.

상기 소성 가공 후에 열처리를 행하여 소성 가공에 의해 도입된 왜곡이나 잔류 응력의 제거, 기계적 특성의 향상을 도모할 수 있다. 이 열처리 조건은, 가열 온도: 100℃∼300℃, 가열 시간: 5분∼60분 정도를 들 수 있다. 단, 이 열처리에 있어서도 150℃∼300℃의 온도 영역의 유지 시간이 상기 총 합계 시간에 포함되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 소성 가공 후, 내식성의 향상이나 기계적 보호, 장식(상품 가치의 향상) 등을 목적으로 하여 전술한 바와 같이 도장층을 설치할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서는, 동일 요소에는 동일 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 도면의 치수 비율은, 설명한 것과 반드시 일치하고 있는 것은 아니다.

[시험예 1]

여러 가지 조건으로 마그네슘 합금판을 제작하여 각 판의 금속 조직, 표면 상태 및 내식성을 조사하였다.

이 시험에서는, 이하와 같이 제작한 시료 No.1∼6의 마그네슘 합금판과, 비교로서 시판되고 있는 주조재(AZ91 합금, 두께 3 ㎜의 판)를 준비하였다. 이 주조재에, 후술하는 시료 No.1∼6에 행한 연마 처리와 동일한 조건으로 습식 연마를 행하여 연마판을 제작하고, 이 연마판을 시료 No.100으로 하였다.

AZ91 합금 상당의 조성[Mg, 9.0% Al, 1.0% Zn, 0.15%∼0.5% Mn(모두 질량%)]을 갖는 마그네슘 합금으로 이루어지고, 쌍롤 연속 주조법에 의해 얻어진 주조판(두께 4 ㎜)을 복수 준비하였다. 얻어진 각 주조판에, 400℃×24시간의 용체화 처리를 행하였다. 용체화 처리를 행한 각 고용판에 표 1에 나타내는 압연 조건으로 복수 회 압연을 행하고, 두께 0.6 ㎜의 압연판을 제작하였다.

시료 No.1, 2, 4∼6은, 얻어진 각 압연판을 표 1에 나타내는 온도로 가열한 상태에서 온간 교정을 행하여 교정판을 제작하였다. 시료 No.3은, 얻어진 압연판에 320℃×15분의 조건으로 열처리를 행한 후, 이 열처리판을 표 1에 나타내는 온도로 가열한 상태에서 온간 교정을 행하여 교정판을 제작하였다.

상기 온간 교정은, 소재판(여기서는, 압연판 또는 열처리판)을 가열 가능한 가열로와, 가열된 소재판에 연속적으로 굽힘(왜곡)을 부여하는 복수의 롤을 갖는 롤부를 구비하는 롤 레벨러 장치를 이용하여 행한다. 상기 롤부는, 상하로 대향하여 지그재그형으로 배치된 복수의 롤을 구비한다. 상기 롤 레벨러 장치에 의해, 소재판은, 상기 가열로 내에서 가열되면서 상기 롤부로 보내지고, 롤부의 상하 롤 사이를 통과할 때마다, 이들 롤에 의해 순차적으로 굽힘이 부여된다.

시료 No.1∼5는, 소정의 길이의 주조판을 제작하고, 이 주조판에 용체화→ 압연(→열처리)→교정을 행한 시트재로 하였다. No.6은, 길이가 긴 주조판을 제작하여 코일 형상으로 감아서 용체화 처리를 행한 후, 감기/풀기를 반복하여 압연을 행하고, 추가로 교정을 행한 코일재로 하였다.

얻어진 교정판(시트재 또는 코일재)에, #600의 연마 벨트를 이용하여 습식 벨트식 연마를 더 행하여 교정판의 표면을 연마에 의해 평활화하여 연마판을 제작하였다. 이 연마판을 시료 No.1∼6으로 하였다. 또한, 시료 No.1∼6은, 모두 용체화 처리 이후의 제조 공정에 있어서, 150℃∼300℃의 온도 영역으로 유지하는 총 합계 시간을 1시간∼12시간으로 하고, 시료 No.3의 압연판에 행한 열처리를 제외하고, 300℃ 초과의 가열을 행하지 않도록 하였다.

※ 「러프 n」은, 러프 압연을 n 패스 행하고, 「러프 n+피니시 m」은, 러프 압연을 n 패스 행한 후, 피니시 압연을 m 패스 행하는 것을 의미한다.

※ 러프 압연의 조건은, 가공도(압하율): 5%/패스∼40%/패스, 소재판의 가열 온도: 250℃∼280℃, 롤 온도: 100℃∼250℃,

※ 피니시 압연의 조건은, 가공도(압하율): 5%/패스∼40%/패스, 소재판의 가열 온도: 210℃∼240℃, 롤 온도: 150℃∼180℃이다.

얻어진 시료 No.1∼6 및 비교의 시료 No.100을 각각 판 두께 방향으로 임의로 절단하여 단면을 취하고, 그 단면을 주사 전자 현미경: SEM으로 관찰하였다. 도 1의 (I) 부분은, 시료 No.1의 관찰상(20,000배), 도 1의 (II) 부분은, 시료 No.100의 관찰상(20,000배)이며, 도 1의 (I) 및 (II) 부분에 있어서 왼쪽 사진이 후술하는 염수 부식 시험 전, 오른쪽 사진이 염수 부식 시험 후이다. 도 2는, 후술하는 염수 부식 시험 후의 관찰상으로서, 도 2의 (I) 부분은, 시료 No.1의 관찰상(5,000배), 도 2의 (II) 부분은, 시료 No.100의 관찰상(5,000배)이다. 도 3의 (I)∼(VI)부분은, 시료 No.1∼6의 관찰상(5,000배), 도 3의 (VII) 부분은, 시료 No.100의 관찰상(5,000배)이다. 또한, 도 4의 (I) 부분은, 시료 No.1의 관찰상(1,000배), 도 4의 (II) 부분은, 시료 No.100의 관찰상(1,000배)이다. 도 1∼도 3에 있어서 엷은 회색이나 백색의 입자, 도 1의 (II) 부분, 도 2의 (II) 부분, 도 3의 (VII) 부분에 있어서 엷은 회색이나 백색의 입자(이형인 것을 포함함)가 금속간 화합물이며, 도 4의 (II) 부분에 있어서 흑색의 이형 입자가 공극이다.

또한, 각 시료 No.1∼6, 100의 금속간 화합물 입자의 평균 입경(㎛), 금속간 화합물 입자의 합계 면적의 비율(%), 금속간 화합물 입자의 개수(개/㎛²), 공극의 최대 직경(㎛)을 측정하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 인접한 금속간 화합물 입자간의 평균 간격(㎛), 금속간 화합물 입자의 원형도 계수를 측정하였다. 그 결과도 표 2에 나타낸다.

부가하여, 얻어진 시료 No.1∼6 및 비교의 시료 No.100에 대하여, 염수 부식 시험을 행하고, 이 시험 전후의 부식 반응 저항(Ω), 이 시험에 의한 부식 감량(㎍/㎠), 이 시험에 의한 Mg 용출량(㎍/㎠), 이 시험 후에 있어서의 산화막의 균일도를 측정하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

금속간 화합물 입자의 평균 입경은, 이하와 같이 하여 측정하였다. 각 시료에 대하여 각각 판 두께 방향으로 5개의 단면을 취하고, 각 단면의 관찰상으로부터 임의로 3개의 시야(여기서는, 22.7 ㎛×17 ㎛의 영역)를 각각 취한다. 관찰 시야마다 1개의 관찰 시야 내에 존재하는 각 입자의 원 상당 직경(각 입자의 면적의 등가 면적 원의 직경)을 각각 구하여, 상기 원 상당 직경의 총합을 1개의 관찰 시야 내에 존재하는 입자수로 나눈 값:(원 상당 직경의 합계)/(입자의 합계수)을 해당 관찰 시야의 평균 입경으로 한다. 그리고, 각 시료의 각각에 대해서, 15개의 관찰 시야의 평균 입경의 평균을 표 2에 나타낸다.

금속간 화합물 입자의 합계 면적의 비율은, 이하와 같이 하여 측정하였다. 전술한 바와 같이 관찰 시야를 취하여, 관찰 시야마다 1개의 관찰 시야 내에 존재하는 모든 입자의 면적을 각각 조사하여 합계 면적을 산출하고, 이 합계 면적을 1개의 관찰 시야의 면적(여기서는, 385.9 ㎛²)으로 나눈 값:(입자의 합계 면적)/(관찰 시야의 면적)을 해당 관찰 시야의 면적 비율로 한다. 그리고, 각 시료의 각각에 대해서, 15개의 관찰 시야의 면적 비율의 평균을 표 2에 나타낸다.

금속간 화합물 입자의 개수는 이하와 같이 하여 측정하였다. 전술한 바와 같이 관찰 시야를 취하여, 관찰 시야마다 1개의 관찰 시야 내에 존재하는 모든 입자의 수를 각각 조사하여 합계수를 산출하고, 이 합계수를 1개의 관찰 시야의 면적(여기서는, 385.9 ㎛²)으로 나눈 값:(입자의 합계수)/(관찰 시야의 면적)을 해당 관찰 시야의 개수로 한다. 그리고, 각 시료의 각각에 대해서, 15개의 관찰 시야의 개수의 평균을 표 2에 나타낸다.

금속간 화합물 입자의 평균 간격은, 이하와 같이 측정하였다. 전술한 바와 같이 관찰 시야를 취하여, 관찰 시야마다 1개의 관찰 시야 내에 존재하는 모든 입자의 합계 면적 및 입자의 합계수로부터, 1개의 입자의 평균 면적:(입자의 합계면적)/(입자의 합계수)을 구하고, 모든 입자의 합계 면적을 상기 평균 면적으로 나눈 값을 해당 관찰 시야의 입자수로 한다. 이 관찰 시야의 입자수를 해당 관찰 시야의 면적(여기서는, 385.9 ㎛²)으로 나누어 단위면적당의 입자수를 구하고, 이 단위면적당의 입자수의 평방근을 단위거리당의 입자수로 하여, 단위거리당의 입자수의 역수를 이 관찰 시야의 평균 간격으로 한다. 그리고, 각 시료의 각각에 대해서, 15개의 관찰 시야의 평균 간격의 평균을 표 2에 나타낸다.

금속간 화합물 입자의 원형도 계수는, 이하와 같이 측정하였다. 전술한 바와 같이 관찰 시야를 취하여, 관찰 시야마다 1개의 관찰 시야 내에 존재하는 각 입자의 면적 및 주위 길이를 측정하고, 각 입자에 대해서 원형도 계수=4π×면적/(주위 길이)²를 산출하여 해당 입자의 원형도 계수로 하며, 모든 입자의 원형도 계수의 평균을 해당 관찰 시야의 원형도 계수로 한다. 그리고, 각 시료의 각각에 대해서, 15개의 관찰 시야의 원형도 계수의 평균을 표 2에 나타낸다.

공극의 최대 직경은, 이하와 같이 측정하였다. 전술한 바와 같이 관찰 시야를 취하여, 관찰 시야마다 1개의 관찰 시야 내에 존재하는 공극을 육안으로 확인하고, 공극이 존재한 경우, 각 공극의 최대 직경 길이(공극의 임의의 두 점을 연결하는 선분의 최대 길이)를 각각 구하여, 이들의 최대값을 해당 관찰 시야의 공극의 최대 직경으로 한다. 그리고, 각 시료의 각각에 대해서, 15개의 관찰 시야의 공극의 최대 직경의 평균을 표 2에 나타낸다.

상기 평균 입경 등의 금속간 화합물의 입자에 관한 각 파라미터나 공극의 최대 직경, 후술하는 산화막의 균일도는, 시판되고 있는 화상 처리 장치를 이용함으로써, 용이하게 산출할 수 있다. 또한, 상기 입자는, EDS(에너지 분산형 X선 분석 장치: Energy Dispersive X-ray Spectrometer)에 의해 조성을 조사할 수 있고, Mg₁₇Al₁₂나 Al(MnFe)과 같이 Al이나 Mg를 포함하는 금속간 화합물이었다. 이 금속간 화합물의 존재는, X선 회절 등을 이용하여 조성 및 구조를 조사하는 것으로도 판별할 수 있다. 또한, 시료의 단면에 대하여 EDS 분석 등을 이용함으로써, 마그네슘 합금판의 표면에 존재하는 물질의 조성이 조사되고, 시료 No.1∼6, 100은, 마그네슘 합금판의 표면에 산화막이 존재하며, 이 산화막은, 주로 마그네슘 산화물(수산화물을 포함함)로 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

부식 감량은, 염수 부식 시험으로서, JIS H 8502(1999)에 준거하여 염수 분무 시험을 행하고, 이하와 같이 측정하였다. 시료 No.1∼6, 100의 연마판에 의해 시험편을 제작하고, 시험편의 질량(초기값)을 측정한 후, 시험편에 있어서 미리 설정한 크기의 시험면이 노출되도록, 시험편의 불필요한 개소에 마스킹을 행한다. 마스킹한 시험편을 부식 시험 장치 내에 장입하여, 이 장치 바닥면에 대하여 소정의 각도로 경사지도록 기대어 세워 배치한다(여기서는, 장치 바닥면과 시험편이 만드는 각: 70°∼80°). 시험액(5 질량%의 NaCl 수용액, 온도: 35±2℃)을 안개형으로 하여 시험편에 세차게 내뿜은 상태로 소정 시간 유지한다(여기서는, 96시간). 소정 시간 경과 후, 시험편을 부식 시험 장치로부터 꺼내어 마스킹을 제거한 후, JIS Z 2371(2000)의 참고표 1에 기재된 방법에 준거하여 시험편에 생성된 부식 생성물을 크롬산 용해에 의해 제거한다. 부식 생성물을 제거한 후의 시험편의 질량을 측정하고, 이 질량과 상기 초기값의 차분을 시험편의 시험면의 면적으로 나눈 값을 부식 감량(㎍/㎠)으로 한다.

Mg 용출량은, 염수 부식 시험으로서, 이하의 조건으로 염수 침지 시험을 행하고, 이하와 같이 측정하였다. 시료 No.1∼6, 100의 연마판에 의해 시험편을 제작하고, 시험편에 있어서 미리 설정한 크기의 시험면이 노출되도록, 시험편의 불필요한 개소에 마스킹을 행한다. 마스킹한 시험편을 시험액[5 질량%의 NaCl 수용액, 액량: 시험편의 시험면의 면적(노출 면적)을 (A)㎠로 했을 때, (A)×20 ㎖로 함]에 완전히 침지한 상태로 소정 시간 유지한다[여기서는, 96시간, 공조 하의 실온(25±2℃)으로 유지]. 소정 시간 경과 후, 시험액을 회수하여 ICP-AES(유도 결합 플라즈마 발광 분광) 분석법으로 시험액 속의 Mg 이온량을 정량하고, Mg 이온량을 시험편의 시험면의 면적으로 나눈 값을 Mg 용출량(㎍/㎠)으로 한다.

부식 반응 저항은, 이하와 같이 측정하였다. 시료 No.1∼6, 100의 연마판에 의해 시험편을 제작하고, 시험편에 있어서 미리 설정한 크기의 시험면 및 단자 접속 부분이 노출되도록 시험편의 불필요한 개소에 마스킹을 행한다. 상기 단자 접속 부분에 단자를 부착하고, 이 시험편을 하기의 참조 전극 및 상대 전극과 함께 시험액[(0.1 질량%의 NaCl)+ Mg(OH)₂포화 수용액]에 완전히 침지한다[공조 하의 실온(25±2℃)]. 그리고, 침지 직후에 있어서, 하기의 조건으로 시험편의 교류 임피던스를 측정한다.

측정 장치: 퍼텐쇼스탯/갈바노스탯+주파수 응답 해석 장치

상기 측정 장치는, 시판되고 있는 장치(예컨대, 호쿠토덴코 가부시키가이샤 제조 HZ-3000, 가부시키가이샤 NF 카이로셋케브로쿠 제조 FRA5080 등)를 이용할 수 있다.

전극: 3전극식, 참조 전극: Ag/AgCl, 상대 전극: Pt

측정 조건: 전류 변조: 10 μA/㎠, 측정 주파수 범위: 10 kHz∼100 mHz

교류 임피던스의 측정 결과를 해석하여 부식 반응 저항을 산출한다. 구체적으로는, 각 주파수로 계측한 임피던스(Ω)를 복소 평면 상에 플롯하여(나이키스트 선도를 작성하여), 고주파 영역에 관찰되는 반원의 직경(=전하 이동 저항)을 판독한다. 이 전하 이동 저항을 부식 반응 저항으로 한다. 상기 염수 부식 시험을 행하기 전에 측정한 부식 반응 저항을 초기값(부식 시험: 0시간)의 부식 반응 저항으로 한다.

염수 부식 시험으로서 전술한 염수 침지 시험을 행한 시험편에 동일하게 단자를 부착하여 동일하게 하여 교류 임피던스를 측정하고, 부식 반응 저항을 판독한다. 이 때의 부식 반응 저항을 부식 시험 후(여기서는, 96시간의 염수 침지 시험 후)의 부식 반응 저항으로 한다.

산화막의 균일도는, 이하와 같이 하여 측정하였다. 전술한 염수 침지 시험을 행한 시료에 대해서, 전술한 바와 같이 단면 및 관찰 시야를 취하고, 관찰 시야마다 1개의 관찰 시야 내의 산화막의 두께를 측정하여 이 두께의 최대값(t_max) 및 최소값(t_min)을 추출하고, 균일도: t_max/t_min을 산출하여, 이 균일도를 상기 관찰 시야의 균일도로 한다. 그리고, 각 시료의 각각에 대해서, 15개의 관찰 시야의 균일도의 평균을 표 3에 나타낸다.

표 2, 표 3에 나타낸 바와 같이, 시료 No.1∼6은, 염수 부식 시험 후에 있어서 산화막의 균일도가 30 이하이고, 전체에 걸쳐 균일한 두께의 산화막을 구비하고 있는 데 반하여, 다이캐스트재로 이루어진 시료 No.100은, 산화막의 두께에 편차가 크다. 그리고, 이들 시료 No.1∼6은, 다이캐스트재로 이루어진 시료 No.100과 비교하여 부식 감량이 매우 적고, Mg의 용출량도 적어 내식성이 우수한 것을 알 수 있다.

도 1의 각 사진에 있어서, 주로 회색으로 표시되는 하방측의 영역이 마그네슘 합금, 그 위의 거무스름한 색(짙은 색)의 영역이 산화막, 산화막 위의 흰 띠 형상의 것은, 단면을 잘라내기 위해 설치한 보호층, 주로 흑색으로 표시되는 상방측의 영역은, 배경이다. 또한, 도 2의 각 사진(염수 부식 시험 후)에 있어서, 하방측의 영역이 마그네슘 합금, 상방측의 다공질 형상의 영역이 단면을 잘라내기 위해 설치한 보호층, 마그네슘 합금과 보호층 사이에 존재하는 짙은 색의 영역이 산화막이다.

도 1의 염수 부식 시험 전의 사진에 나타낸 바와 같이, 내식성이 우수한 시료 No.1은, 염수 부식 시험 전에 있어서 마그네슘 합금판 표면의 실질적으로 전면에 걸쳐 균일한 두께의 산화막이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 이것에 대하여, 다이캐스트재의 시료 No.100은, 염수 부식 시험 전에 있어서 마그네슘 합금판의 표면 전체에 걸쳐 산화막이 존재하지 않고, 산화막이 국소적으로 존재하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 시료 No.100에 존재하는 산화막은, 마그네슘 합금판의 내부를 향해 침식하도록 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 내식성이 우수한 시료 No.1은, 염수 부식 시험 후에 있어서도 산화막이 균일한 두께로 생성되어 있는 것을 알 수 있다. 이것으로부터, 시료 No.1∼6은, 산화막이 균일한 두께로 시간이 경과함에 따라 형성되고, 이 산화막의 존재에 의해 우수한 내식성을 갖는다고 생각된다. 이것에 대하여, 다이캐스트재의 시료 No.100은, 염수 부식 시험의 전후에 있어서 산화막의 두께가 불균일하고, 내식성이 뒤떨어지는 개소에서 부식이 진행되어 도 1의 (II) 부분에 나타낸 바와 같은 공식이 발생하고 있다. 그리고, 도 1의 사진으로부터, 염수 부식 시험 후에 있어서 마그네슘 합금 표면의 실질적으로 전체에 걸쳐 산화막이 균일한 두께로 생성되면, 염수 부식 시험 전에 있어서도 마그네슘 합금 표면의 실질적으로 전체에 걸쳐 산화막이 균일하게 존재한다고 추측할 수 있다. 따라서, 시료 No.1∼6은, 염수 부식 시험 전에 있어서도 마그네슘 합금 표면의 실질적으로 전체에 걸쳐 산화막이 균일하게 존재하고 있음으로써, 내식성이 우수하다고 생각된다.

또한, 상기 내식성이 우수한 시료 No.1∼6은, 도 3의 (I)∼(VI) 부분에 나타낸 바와 같이 금속간 화합물로 이루어지고, 둥그스름한 작은 입자가 분산되어 존재하고 있으며, 다이캐스트재의 시료 No.100은, 도 3의 (VII)에 나타낸 바와 같이 이형으로 큰 입자가 드문드문 존재하고 있는 것을 알 수 있다. 표 2에 나타낸 바와 같이 시료 No.1∼6에 존재하는 금속간 화합물은, 평균 입경이 0.5 ㎛ 이하로 미세하고, 원형도 계수가 1에 가까우며, 인접한 입자간의 간격도 다이캐스트재의 시료 No.100보다도 작고, 면적 비율이 11 면적% 이하인 것으로부터도, 시료 No.1∼6은, 금속간 화합물이 균일하게 분산되어 있는 것이 뒷받침된다.

시료 No.1∼6은, 전술한 균일한 두께의 산화막의 존재에 부가하여 전술한 미세한 금속간 화합물의 입자가 분산된 조직이 부식 요인에 대한 배리어가 됨으로써 내식성이 우수하다고 생각된다. 이것에 대하여, 다이캐스트재의 시료 No.100은, 큰 금속간 화합물이 드문드문 존재하는 조직으로 구성됨으로써, 시료 No.1∼6과 같은 배리어가 존재하지 않아, 내식성이 뒤떨어진다고 생각된다.

또한, 상기 내식성이 우수한 시료 No.1∼6 중에는, 염수 부식 시험 후의 교류 임피던스에 의한 부식 반응 저항이 이 시험 전보다도 높고, 내식성이 향상되고 있는 시료가 존재한다. 이와 같이 염수 부식 시험 후 쪽이 내식성이 우수한 결과가 된 것은, 전술한 바와 같이 부식 시험 중에 산화막이 균일한 두께로 성장한 것이 원인의 하나라고 생각된다. 따라서, 내식성이 우수한 것의 하나의 지표로서, 염수 부식 시험 후의 부식 반응 저항이 상승하는 것을 이용할 수 있다고 생각된다.

또한, 상기 내식성이 우수한 시료 No.1∼6은, 예컨대, 도 4의 (I) 부분의 시료 No.1의 사진에 나타낸 바와 같이, 공극이 실질적으로 관찰되지 않은 데 반하여, 다이캐스트재의 시료 No.100은, 큰 공극이 다수 존재하는 것을 알 수 있다. 시료 No.1∼6은, 큰 공극이 존재하지 않는 때문에도 내식성이 우수하다고 생각된다.

[시험예 2]

본 발명자들은, 상기 내식성이 우수한 시험예 1의 시료 No.1∼6 중, 염수 부식 시험 후의 부식 반응 저항이 이 시험 전보다도 높고, 내식성이 향상되고 있는 시료에 대해서 더욱 상세히 분석하였다.

시험예 1의 시료 No.3으로부터 시험편을 제작하고, 그 시험편에 염수 부식 시험으로서 염수 침지 시험을 행하였다. 염수 침지 시험은, 시험편을 시험액(5 질량%의 NaCl 수용액)에 완전히 침지한 상태로 유지[공조 하의 실온(25±2℃)으로 유지]함으로써 행하였다. 그리고, 소정 시간의 염수 침지 시험을 행한 후, 시험편을 시험액으로부터 꺼내어 시험편의 단면을 AES(Auger Electron Spectroscopy: 오제 전자 분광법)에 의해 원소 조성을 분석하였다. AES에 의한 분석은, Ar 이온빔을 이용한 크로스 섹션 폴리셔 가공에 의해 시험편의 단면 형성을 행하고, 그 단면을 AES에 의해 판의 표면으로부터 내부 영역을 향해 판 두께(깊이) 방향으로 선 분석(라인 스캔)함으로써 행하였다. 이에 따라, 시험 개시로부터 소정 시간 경과 후의 시료 No.3의 마그네슘 합금판 표면의 원소 조성 분석을 할 수 있다. 0.5시간(30분간), 24시간, 96시간의 염수 침지 시험을 행한 각각의 시험편을 AES에 의해 분석한 결과를, 도 5, 도 6에 나타낸다. 또한, 상기한 AES 분석은, 시험편을 30° 경사지게 한 상태에서 행하였다.

도 5의 (I) 부분은, 0.5시간의 염수 침지 시험 후의 AES 분석 결과이고, 도 5의 (II) 부분은, 24시간의 염수 침지 시험 후의 AES 분석 결과이며, 도 6은, 96시간의 염수 침지 시험 후의 AES 분석 결과이다. 도 5, 도 6에 있어서, 횡축은, 표면으로부터의 거리(깊이)[㎛]이고, 종축은, 원자수 농도[%]이며, 실선이 제1 상태의 Mg, 가는 파선이 제2 상태의 Mg, 일점 쇄선이 제1 상태의 Al, 가는 이점 쇄선이 제2 상태의 Al, 가는 실선이 산소(O)를 각각 나타낸다. 또한, 상기한 AES 분석은, 시험편을 30° 경사지게 한 상태에서 행하고 있기 때문에, 실제 표면으로부터의 거리(깊이)는, 도 5, 도 6의 횡축의 값을 1.15배(2/√3배)한 값이다. 여기서, 제1 상태의 Mg란, 수산화물[예, Mg(OH)₂]이나 산화물(예, MgO)의 상태로 존재하는 Mg이고, 제2 상태의 Mg란, 마그네슘 합금(매트릭스상)의 상태로 존재하는 Mg이다. 한편, 제1 상태의 Al이란, 수산화물[예, Al(OH)₂]이나 산화물(예, AlO_X)의 상태로 존재하는 Al이며, 제2 상태의 Al이란, 매트릭스상 중에 고용 상태, 혹은 Mg₁₇Al₁₂와 같은 금속간 화합물의 상태로 존재하는 Al이다. 이러한 원소, 조성 또는 화학 결합 상태 등은, AES 분석에 있어서 오제 전자의 에너지를 측정함으로써, 구별하는 것이 가능하다.

도 5의 (I) 부분으로부터, 0.5시간의 염수 침지 시험 후의 시험편(마그네슘 합금판)에서는, 표면 영역[부식층; 표면(0)으로부터 0.17 ㎛(횡축의 0.15 ㎛) 부근의 범위]에 있어서, 상기 제1 상태의 Mg 농도가 높은 Mg 농후 산화막 영역이 존재하고 있다고 생각된다. 또한, 표면으로부터 0.17 ㎛(횡축의 0.15 ㎛) 부근보다 깊어지면, 상기 제1 상태의 Mg 농도가 감소하고, 상기 제2 상태의 Mg 농도가 증가하며, 이 범위는, 부식의 영향이 미치고 있지 않은 내부 영역이라고 생각된다. 한편, 표면 영역(부식층)에 있어서, 상기 제1 상태의 Al 농도가 높은 Al 농후의 Al 고농도 영역이 존재하고 있는지 명확하게는 확인할 수 없다. 또한, 내부 영역[표면으로부터 0.17 ㎛(횡축의 0.15 ㎛) 부근보다 깊은 범위]에서는, 상기 제2 상태의 Al 농도가 AZ91 합금 상당의 Al 농도와 거의 일치하고 있는 것을 알 수 있다.

도 5의 (II) 부분으로부터, 24시간의 염수 침지 시험 후의 시험편(마그네슘 합금판)에서는, 표면 영역[부식층; 표면(0)으로부터 0.12 ㎛(횡축의 0.1 ㎛) 부근의 범위]에 있어서, 상기 제1 상태의 Al 농도가 상기 제1 상태의 Mg 농도보다 높고, Mg 농후 산화막 영역은, 확인할 수 없다. 또한, 표면으로부터 0.23 ㎛(횡축의 0.2 ㎛) 부근보다 깊어지면, 상기 제1 상태의 Mg 농도가 감소하고, 상기 제2 상태의 Mg 농도가 증가하며, 이 범위가 내부 영역이라고 생각된다. 표면 영역(부식층)에 있어서의 제1 상태의 Al 농도는, 내부 영역[표면으로부터 0.23 ㎛(횡축의 0.2 ㎛) 부근보다 깊은 범위]에 있어서의 제2 상태의 Al 농도에 비하여 높고, 표면 영역에 Al 농후의 Al 고농도 영역이 존재하고 있다고 생각된다.

도 6으로부터, 96시간의 염수 침지 시험 후의 시험편(마그네슘 합금판)에서는, 표면 영역[부식층; 표면(0)으로부터 0.69 ㎛(횡축의 0.6 ㎛) 부근의 범위]에 있어서, 최외측 표면측으로부터 Mg 농후 산화막 영역과 Al 농후의 Al 고농도 영역을 확인할 수 있다. 구체적으로는, 최외측 표면 영역[표면(0)으로부터 0.35 ㎛(횡축의 0.3 ㎛) 부근의 범위]에서는, 상기 제1 상태의 Mg 농도가 높고, Mg 농후 산화막 영역이 존재하며, 최외측 표면 영역의 내측 영역[표면으로부터 0.35∼0.69 ㎛(횡축의 0.3∼0.6 ㎛) 부근의 범위]에서는, 상기 제1 상태의 Al 농도가 높고, Al 농후의 Al 고농도 영역이 존재하고 있다고 생각된다. 또한, 표면으로부터 0.69 ㎛(횡축의 0.6 ㎛) 부근보다 깊어지면, 상기 제2 상태의 Mg 농도가 증가하며, 이 범위가 내부 영역이라고 생각된다. 즉, 이 시험편의 AES에 의한 분석 결과로부터, 이 시험편에서는, 표면에 형성된 부식층에 있어서, 산화막 영역과 Al 고농도 영역이 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

다음에, 본 발명자들은, 이상의 분석 결과를 기초로, Al 고농도 영역이 생성되는 메커니즘에 대해서, 이하와 같이 고찰하였다.

도 7은, 염수 침지 시험 중에 있어서의 Al을 함유하는 마그네슘 합금판의 부식 진행 과정을 설명하는 모식도이다. 시험 개시로부터 초기의 단계에서는, 마그네슘 합금판(10)의 표면으로부터, Mg-Al계 합금 매트릭스 중의 Mg가 시험액(NaCl 수용액) 속에 이온(21)(Mg²⁺) 상태로 용출된다[도 7의 (I) 부분을 참조]. 여기서, Mg는, Al에 비하여 이온화 경향이 높기 때문에, Mg가 우선적으로 용출되는 것으로 생각된다. 그리고, 마그네슘 합금판(10)의 표면에 있어서, Mg가 용출됨으로써 상대적으로 Al 농도가 상승하여 부식의 진행과 함께 Al의 고농도화가 진행된다.

시험 개시로부터 시간의 경과와 함께 Mg의 용출량이 증가하여 판(10)의 표면 근방에 있어서, Mg 이온(21)의 농도가 상승하고, 덧붙여 pH가 상승한다[도 7의 (II) 부분을 참조]. 또한, 판(10) 표면의 Al이 고농도화한 영역에서는, Al의 일부가 시험액 속의 수산화 이온(OH^-)과 결합하여 수산화물이 되고, 이 수산화물의 일부는, 시험액 속의 산소와 반응하여 산화물이 된다. 이에 따라, 판(10) 표면에 Al 농후의 Al 고농도 영역(11)이 생성된다.

또한, 시간의 경과에 의해, 판(10)의 표면 근방에 있어서의 pH의 상승 및 Mg 이온(21)의 과포화에 따라, 판(10)의 최외측 표면[Al 고농도 영역(11) 표면]에 Mg 이온(21)이 Mg 산화물(22)로서 석출된다[도 7의 (III) 부분을 참조]. 이 Mg 산화물(22)은, 시험액 속에서는 주로 수산화물의 상태로 석출되고, 시험 후, 대기중에 노출됨으로써 시간과 함께 수산화물이 부분적 혹은 완전히 산화물로 변화되는 것으로 생각된다.

최종적으로, 판(10)의 최외측 표면[Al 고농도 영역(11) 표면]에 Mg 산화물이 석출됨으로써, Mg 농후 산화막 영역(12)이 생성된다[도 7의 (VI)를 참조]. 따라서, 표면에 형성된 부식층에 있어서, Mg 산화물의 산화막 영역(12)과 Al 고농도 영역(11)이 생성되게 된다. 예컨대, Al 고농도 영역(11)은, Mg 산화물의 산화막 영역(12)과 초기의 마그네슘 합금판(10)의 부분(즉, 부식의 영향이 미치고 있지 않은 판의 내부 영역) 사이에 층상으로 출현하는 경우를 생각할 수 있다.

Al 고농도 영역(11)은, 부식의 진행을 억제하는 일정한 효과가 있다고 추측되지만, 치밀한 부동태막이 아니기 때문에, 시간의 경과와 함께 부식이 진행되어 Mg 산화물의 산화막 영역(12)이 형성된 것으로 추측된다. 또한, AZ91 합금이 아니고 Al을 함유하는 마그네슘 합금판인 경우에는, 합금의 Al 함유량의 차이에 따라 Al 고농도 영역에 있어서의 Al 농도의 정도에 차가 생기기는 하지만, 상기 현상이 일어날 수 있다. 또한, Al 고농도 영역은, 표면의 실질적으로 전면에 걸쳐 산화막이 균일한 두께로 생성되는 마그네슘 합금판이라면, 산화막과 동일하게 균일한 두께로 생성된다고 추측된다. 즉, Al 고농도 영역은, 산화막의 균일도와 동일한 균일도의 범위(1 이상 30 이하)를 만족한다고 생각된다.

전술한 실시형태는, 본 발명의 요지를 벗어나지 않게 적절하게 변경하는 것이 가능하고, 전술한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 마그네슘 합금의 조성(특히 Al의 함유량), 마그네슘 합금판의 두께, 제조 조건 등을 적절하게 변경할 수 있다.

본 발명의 마그네슘 합금 부재는, 각종 전기·전자기기류의 구성 부재, 특히, 휴대용이나 소형의 전기·전자기기류의 케이스, 고강도의 것이 요구되는 여러 가지 분야의 부재에 적합하게 이용할 수 있다. 본 발명의 마그네슘 합금판은, 상기 본 발명의 마그네슘 합금 부재의 소재에 적합하게 이용할 수 있다.

10 : 마그네슘 합금판(내부 영역)
11 : Al 고농도 영역
12 : 산화막 영역
21 : Mg 이온
22 : Mg 산화물

Claims

AZ91 합금으로 이루어지는 마그네슘 합금판으로서,
상기 합금판 내에 Al 및 Mg 중 적어도 한쪽을 포함하는 금속간 화합물의 입자가 분산되어 존재하고 있고,
상기 금속간 화합물의 입자의 평균 입경은 0.5 ㎛ 이하이며,
상기 합금판의 단면에 있어서, 상기 금속간 화합물의 입자의 합계 면적의 비율은 3.46% 이상 11% 이하이고,
상기 합금판의 표면의 전체면에 걸쳐 균일한 두께의 산화막을 구비하는 마그네슘 합금판.
제1항에 있어서, 상기 합금판에 염수 부식 시험을 행한 후의 상기 합금판의 단면에 있어서, 상기 합금판의 표면에 구비하는 산화막의 최대 두께를 t_max, 최소 두께를 t_min, 최대 두께 t_max와 최소 두께 t_min의 비 t_max/t_min을 균일도로 할 때, 균일도가 1 이상 30 이하인 것인 마그네슘 합금판.
제1항에 있어서, 상기 합금판에 염수 부식 시험을 행한 후에 있어서의 교류 임피던스에 의한 부식 반응 저항은, 상기 염수 부식 시험 전에 있어서의 교류 임피던스에 의한 부식 반응 저항보다 큰 것인 마그네슘 합금판.
제1항에 있어서, 상기 합금판의 단면에 있어서, 상기 금속간 화합물의 입자의 개수는 0.1개/㎛² 이상인 것인 마그네슘 합금판.
제1항에 있어서, 상기 합금판에 존재하는 공극의 최대 직경은 5 ㎛ 이하인 것인 마그네슘 합금판.
제1항에 있어서, 상기 합금판은, Al을 7.5 질량% 초과 12 질량% 이하 함유하는 것인 마그네슘 합금판.
제1항에 있어서, 상기 합금판에 염수 부식 시험을 행한 후의 상기 합금판의 표면에 형성된 부식층에 있어서, 산화막 영역과 Al 고농도 영역을 갖는 것인 마그네슘 합금판.
제1항에 기재된 마그네슘 합금판에 소성 가공이 행해져 이루어지는 마그네슘 합금 부재.