KR20170133510A - Moldable magnesium-based alloys for processing - Google Patents

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주오란 정
밍쩌 비엔
크리스토퍼 휴 존 데이비스
닉 버빌리스
쉬웨이 슈
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Abstract

0.1 내지 2.0 의 Zn; 0.05 내지 1.5 의 Ca; 0.1 내지 1.0 의 Zr; 0 내지 1.3 의 희토류 원소 또는 Gd 또는 Y 를 포함하는 이들의 혼합물; 0 내지 0.3 의 Sr, 0 내지 0.7의 Al; 잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되는(중량%) 마그네슘계 가공용 합금.0.1 to 2.0 Zn; Ca of 0.05 to 1.5; Zr of 0.1 to 1.0; A rare earth element of 0 to 1.3 or a mixture thereof containing Gd or Y; 0 to 0.3 Sr, 0 to 0.7 Al; (% By weight) essentially consisting of magnesium and inevitable impurities of the remainder.

Description

성형 가능한 마그네슘계 가공용 합금Moldable magnesium-based alloys for processing

본 발명은 일반적으로 새로운 마그네슘-칼슘 합금 조성에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 특히 성형성을 향상시키기 위한 다수의 합금 원소를 포함하는 마그네슘-아연-희토류-칼슘-지르코늄 및 마그네슘-칼슘-아연-(지르코늄) 계 가공용 합금에 관한 것이며, 이로부터 형성된 마그네슘계 가공용 합금 시트 및 상기 마그네슘계 가공용 합금 시트를 형성하는 방법 또는 공정에 관한 것이다.The present invention generally relates to a new magnesium-calcium alloy composition. More particularly, the present invention relates to a magnesium-zinc-rare earth-calcium-zirconium and magnesium-calcium-zinc (zirconium) -based alloy for processing, which comprises a plurality of alloying elements, A magnesium alloy working sheet, and a magnesium alloy working sheet.

본 발명의 배경에 관한 이하의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위함이다. 그러나, 이러한 설명은 언급된 내용이 우선일에 공개 또는 알려진 것이거나, 통상적인 상식 일부인 것을 확인 또는 인정하는 것이 아님을 이해해야 한다.The following description of the background of the present invention is intended to assist in understanding the present invention. It is to be understood, however, that the description is not intended to be " obvious "

마그네슘 (Mg) 은 20 ℃에서 1.74 g/cm3 의 밀도를 갖는 가장 가벼운 구조의 소재로, 이는 알루미늄(Al) 밀도의 약 2/3 이고, 강철 밀도의 1/4이다. 이러한 특성은 상기 마그네슘을 강철 및 Al 합금을 대체를 위한 유망한 후보로 만든다. 특히, 자동차, 항공우주, 경전철, 고속 열차 산업에서 구조용 마그네슘 시트 합금의 개발에 대한 관심은 급속하게 증가하고 있다. 이는 마그네슘 합금의 폭넓은 응용이 에너지 절감을 지원하여 운행 비용(running cost)을 절감할 수 있기 때문이다. 그러나, 통상적인 Mg 시트 합금, 즉, AZ31 및 ZK60는 적당한 온도에서 좋지 않은 연성 및 성형성 때문에 상기 산업 분야에서 널리 사용되지 않았었다. Magnesium (Mg) is the lightest structural material with a density of 1.74 g / cm 3 at 20 ° C, which is about two thirds of the aluminum (Al) density and one quarter of the steel density. This property makes the magnesium a promising candidate for replacing steel and Al alloys. In particular, interest in the development of structural magnesium sheet alloys in the automotive, aerospace, light rail, and high-speed train industries is rapidly increasing. This is because a wide range of applications of magnesium alloys can save energy and reduce running costs. However, conventional Mg-sheet alloys, AZ31 and ZK60, have not been widely used in the industry due to poor ductility and moldability at moderate temperatures.

통상적인 마그네슘 가공/시트 합금, 예를 들어 AZ31, ZK60은 열기계적 가공(thermomechanical processing) 동안 강한 기저막 조직(basal texture)을 형성하고, 강한 이방성 기계적인 특성을 갖는다. 따라서, 이들 합금은 적당한 온도에서 알루미늄 및 강철 합금과 같은 금속성 경쟁자(metallic competitor)보다 더 낮은 성형성을 나타낸다. 적당한 온도에서 종래의 마그네슘 상업적 합금의 한정된 성형성으로 인하여 이러한 재료의 광범위한 적용이 제한된다.Conventional magnesium machining / sheet alloys such as AZ31 and ZK60 form strong basal texture during thermomechanical processing and have strong anisotropic mechanical properties. Thus, these alloys exhibit lower moldability than metallic competitors such as aluminum and steel alloys at moderate temperatures. Due to the limited moldability of conventional magnesium commercial alloys at moderate temperatures, broad application of such materials is limited.

합금 시트의 성형성은 합금 조성의 변경 및 가공 변수의 제어에 의해 향상될 수 있다. Mg-RE (희토류) 합금 시트는 상업적인 AZ31 합금 시트와 비교하여 연성 및 성형성이 실질적인 향상을 보여준다. 아울러, 최근 보고된 문헌에 따르면, Mg-RE 합금에 비-RE 원소, 즉, Zn의 첨가는 연성 및 성형성 Mg-RE 바이너리 합금 시트보다 우수한 연성 및 성형성을 제공할 수 있다. 그럼에도 불구하고, Mg-Zn-Gd 합금 시트 보다 연성 및 성형성이 우수한 마그네슘 합금 시트를 만드는 방법에 대해서는 아직 보고된 문헌이 없다.The formability of the alloy sheet can be improved by changing the alloy composition and controlling the processing parameters. Mg-RE (rare earth) alloy sheets show substantial improvements in ductility and formability compared to commercial AZ31 alloy sheets. In addition, according to recently reported documents, the addition of non-RE element, i.e. Zn, to Mg-RE alloys can provide ductility and formability superior to soft and moldable Mg-RE binary alloy sheets. Nevertheless, there is no report yet on how to make magnesium alloy sheets superior in ductility and moldability than Mg-Zn-Gd alloy sheets.

따라서, 양호한 성형성 및 기계적 특성을 갖는 시트 형성을 위하여 Ca를 포함하는 신규한 마그네슘 합금, 바람직하게는 Mg계 가공용 합금을 개발하는 것이 바람직할 것이다.Therefore, it would be desirable to develop a novel magnesium alloy containing Ca, preferably an Mg-based processing alloy for sheet formation with good formability and mechanical properties.

본 발명의 첫번째 양태는 0.1 내지 2.0 의 Zn; 0.05 내지 1.5 의 Ca; 0.1 내지 1.0 의 Zr; 0 내지 1.3 의 희토류 원소 또는 Gd 또는 Y를 포함하는 이들의 혼합물; 0 내지 0.3 의 Sr, Al: 0 내지 0.7; 잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되는(중량%) 마그네슘계 가공용 합금을 제공한다.A first embodiment of the present invention is a Zn-Zn-doped Zn-doped Zn-doped Zn- Ca of 0.05 to 1.5; Zr of 0.1 to 1.0; A rare earth element of 0 to 1.3 or a mixture thereof containing Gd or Y; 0 to 0.3 Sr, Al: 0 to 0.7; (% By weight) essentially consisting of magnesium and unavoidable impurities of the remainder.

본 발명은 성형성을 향상시키기 위한 다수의 합금 원소를 포함하는 마그네슘-아연-희토류-칼슘-지르코늄 및 마그네슘-칼슘-아연-(지르코늄)계 가공용 합금에 대한 첫번째 양태에 관한 것이다. 상기 합금은 합금원소의 총량이 바람직하게는 4중량% 미만(또는 이하) 인 희박 합금 조성물을 포함한다. 임의 한 이론에 국한되는 것은 아니지만, 본 발명자들은 Mg-Zn-RE-Zr 및 Mg-Zn-(Zr) 합금에 저비용 합금 원소 Ca의 첨가물을 포함하는 희박 합금 조성물은 상기 합금의 본질을 현저하게 희박하게 하고, 성형성을 개선시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 적절한 조성을 갖는 생성된 Mg-Zn-RE-Ca-Zr 합금의 성형성은 종래의 Mg-Zn-Gd-(Zr) 합금 보다 우수한 성형성을 갖는다.The present invention relates to a first aspect of a magnesium-zinc-rare earth-calcium-zirconium and magnesium-calcium-zinc (zirconium) -based alloy for processing, comprising a plurality of alloying elements for improving moldability. The alloy comprises a lean alloy composition wherein the total amount of alloying elements is preferably less than 4 weight percent (or less). While not wishing to be bound by any theory, the present inventors have found that a lean alloy composition comprising an additive of a low cost alloying element Ca in Mg-Zn-RE-Zr and Mg-Zn- (Zr) alloys significantly reduces the nature of the alloy , And the moldability can be improved. The formability of the resulting Mg-Zn-RE-Ca-Zr alloy with a suitable composition is superior to that of conventional Mg-Zn-Gd- (Zr) alloys.

합금 조성에 따라, 희토류 원소의 양이 존재할 수 있다. 가장 일반인 형태에서, 마그네슘 합금(중량%)은 0 내지 1.3 의 희토류 원소 또는 이들의 혼합물을 포함하지만, 일부 형태에서는 희토류 원소 또는 이들의 혼합물이 0.05중량% 내지 1.3중량% 사이를 포함할 수 있다. 희토류 원소 또는 이들의 혼합물은 란탄 계열의 희토류 원소 또는 이트륨을 포함할 수 있다. 본 명세서의 목적으로, 상기 란탄 계열 원소는 57(lanthanum) 내지 71(lutetium)의 원자번호를 갖는 원소족을 포함한다. 이러한 원소들은 란탄족이라 불리는데, 그 계열 내에서 더 가벼운 원소들은 란탄과 화학적으로 유사하기 때문이다. 엄밀히 말하면, 란탄은3족 원소이며, 그 이온 La3+는 f 전자를 갖지 않는다. 그러나, 본 명세서의 목적상, 란탄은 란탄계열의 희토류 원소 중 하나로 포함되는 것으로 이해해야한다. 본 발명의 목적을 위해서는, 이트륨(yttrium)은 또한, 용어 "희토류 원소"에 의해 포함되는 것으로 간주될 것이다. 그러므로 상기 란탄계열의 희토류 원소는 란탄(lanthanum), 세륨(cerium), 프라세오디뮴(praseodymium), 네오디뮴(neodymium), 프로메튬(promethium), 사마리륨(samarium), 유로퓸(europium), 가돌리늄(gadolinium), 테르븀(terbium), 디스프로슘(dysprosium), 홀뮴(holmium), 에르븀(erbium), 툴륨(thulium), 이테르븀(ytterbium) 및 루테튬(lutetium)을 포함한다. 일부 구체예에서, 희토류 구성 요소는 가돌리늄 (Gd)을 포함한다. 다른 구체예에서, 희토류 구성 요소는 가돌리늄(Gd) 및 란탄(La)의 혼합물을 포함한다. 다른 구체예에서, 희토류 구성 요소는 가돌리늄(gadolinium) 및 이트륨(yttrium)의 혼합물을 포함한다. 다른 구체예에서, 상기 희토류 구성 요소(rare earth component)는 가돌리늄 또는 이트륨 및 란탄 계열의 희토류 원소의 혼합물을 포함한다. 상기 란탄 계열의 희토류 원소 또는 이트륨(yttrium)을 포함하는 구체예의 이점은 마그네슘에서 이들의 비교적 높은 용해도이다.Depending on the alloy composition, the amount of rare earth element may be present. In the most common form, the magnesium alloy (wt%) comprises 0 to 1.3 rare earth elements or mixtures thereof, but in some embodiments the rare earth elements or mixtures thereof may comprise between 0.05 wt% and 1.3 wt%. The rare earth element or a mixture thereof may contain a lanthanide rare earth element or yttrium. For the purposes of this specification, the lanthanide series elements include element groups having atomic numbers from 57 (lanthanum) to 71 (lutetium). These elements are called lanthanes because the lighter elements in the series are chemically similar to lanthanum. Strictly speaking, lanthanum is a Group 3 element, and its ion La 3+ does not have f electrons. However, for the purposes of this specification, it should be understood that lanthanum is included as one of the lanthanide-based rare earth elements. For purposes of the present invention, yttrium will also be considered to be encompassed by the term "rare earth element ". Therefore, the rare earth elements of the lanthanide series include lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium. In some embodiments, the rare earth component comprises gadolinium (Gd). In another embodiment, the rare earth component comprises a mixture of gadolinium (Gd) and lanthanum (La). In another embodiment, the rare earth component comprises a mixture of gadolinium and yttrium. In another embodiment, the rare earth component comprises a mixture of rare earth elements of gadolinium or yttrium and lanthanum series. The advantage of embodiments comprising the lanthanide series of rare earth elements or yttrium is their relatively high solubility in magnesium.

상기 합금 원소는 다음과 같이 작용을 한다는 것을 이해해야 한다: 희토류 원소가 첨가되어, 본질을 희박하게 하고, 그 결과 적당한 온도에서 Mg-Zn 합금의 성형성이 향상된다. 지르코늄은 결정 성장 억제제(grain refiner)로써 첨가된다. 알루미늄은 Mg-Ca-Zn-(Zr)계 합금의 에이지 경화 반응을 촉진하기 위하여 첨가된다.It should be understood that the alloying element acts as follows: a rare earth element is added to make the essence thin, and as a result, the moldability of the Mg-Zn alloy is improved at an appropriate temperature. Zirconium is added as a grain refiner. Aluminum is added to promote the age hardening reaction of Mg-Ca-Zn- (Zr) based alloys.

본 발명의 두번째 양태는 Zn: 0.1 내지 2.0; Ca: 0.05 내지 1.5; Zr: 0.1 내지 1.0; Gd: 0 내지 1.0, 바람직하게는 0.05 내지 1.0; Sr: 0 내지 0.3; La: 0 내지 0.3; Al: 0 내지 0.7; 및 잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되는(중량%) 마그네슘계 가공용 합금을 제공하며, 여기서, 합금 원소의 전체 중량%는 4% 미만이다.A second aspect of the present invention is a Zn-Zn-based alloy comprising: Zn: 0.1 to 2.0; Ca: 0.05 to 1.5; Zr: 0.1 to 1.0; Gd: 0 to 1.0, preferably 0.05 to 1.0; Sr: 0 to 0.3; La: 0 to 0.3; Al: 0 to 0.7; And the balance of Mg and other inevitable impurities, wherein the total weight percent of the alloying elements is less than 4%.

바람직한 구체예에서, 상기 마그네슘계 가공용 합금은 Ca: 0.3 내지 1.0; Zn: 0.3 내지 1.0; Zr: 0.2 내지 0.7; Gd: 0.1 내지 0.5; Sr: 0 내지 0.2; La: 0 내지 0.2; Al: 0 내지 0.5; 및 잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되며, 여기서, 합금 원소의 전체 중량%는 4%미만이다.In a preferred embodiment, the magnesium-based processing alloy comprises Ca: 0.3 to 1.0; Zn: 0.3 to 1.0; Zr: 0.2 to 0.7; Gd: 0.1 to 0.5; Sr: 0 to 0.2; La: 0 to 0.2; Al: 0 to 0.5; And Mg of the remainder and other inevitable impurities, wherein the total weight percentage of the alloying elements is less than 4%.

일부 구체예에서, 본 발명은 그들의 합금 조성물의 성형성을 향상시키기 위한 몇 가지의 합금 원소를 포함하는 두 가지의 일반적인 칼슘 함유 마그네슘 가공용 합금 조성물로 구분될 수 있다. 상기 일반적인 합금 그룹은 다음과 같다:In some embodiments, the present invention can be distinguished into two general calcium-containing magnesium alloy compositions that contain several alloying elements to improve the moldability of their alloy compositions. The general alloying groups are as follows:

그룹 1: Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 계 합금; 및Group 1: Mg-Zn-Gd-Ca-Zr alloy; And

그룹 2: Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금.Group 2: Mg-Ca-Zn- (Zr) -based alloy.

이들 각각의 그룹의 특정 합금 조성은 이제부터 설명될 것이다:The specific alloy composition of each of these groups will now be described:

그룹 1: Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 계 합금.Group 1: Mg-Zn-Gd-Ca-Zr alloy.

그룹 1에서, Mg 합금은 0.5% 를 초과하되, 2.0% 미만의 Zn, 0.05% 내지 1.0% 의 Gd, 0.05% 내지 1.0% 의 Ca, 0.1% 내지 1.0% 의 Zr, 0% 내지 0.3%의 스트론튬(Sr), 0% 내지 0.3%의 란탄(La), 0% 내지 0.7%의 Al 및 잔부의 Mg, 및 불가피한 다른 불순물을 포함한다. 아울러, 바람직하게는, Zn의 함량은 0.5%부터 1.5%까지의 범위이다. 뿐만 아니라, Gd의 함량은 바람직하게는 0.1% 를 초과하고 0.5% 미만이다. 아울러, 0.1%를 초과하고 0.7% 미만의 Ca을 함유하는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라, Zr의 함량은 바람직하게는 0.2%를 초과하고 0.7% 미만이다. 아울러, Sr의 함량은 바람직하게는 0.2%미만이다. 뿐만 아니라, La의 함량은 0.2%미만인 것이 바람직하다. 아울러, Al의 함량은 바람직하게는 0.2%를 초과하고 0.5%미만이다.In Group 1, the Mg alloy contains more than 0.5% but less than 2.0% Zn, 0.05-1.0% Gd, 0.05-1.0% Ca, 0.1-1.0% Zr, 0-0 0.3% (Sr), 0% to 0.3% lanthanum (La), 0% to 0.7% Al and the balance Mg, and inevitable other impurities. In addition, the content of Zn preferably ranges from 0.5% to 1.5%. In addition, the content of Gd is preferably more than 0.1% and less than 0.5%. In addition, it is preferable that it contains Ca in excess of 0.1% and less than 0.7%. In addition, the content of Zr is preferably more than 0.2% and less than 0.7%. In addition, the content of Sr is preferably less than 0.2%. In addition, the content of La is preferably less than 0.2%. In addition, the content of Al is preferably more than 0.2% and less than 0.5%.

그룹 2: Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금.Group 2: Mg-Ca-Zn- (Zr) -based alloy.

그룹 2에서, Mg 합금은 0.3%를 초과하되, 1.5% 미만의 Ca, 0.1% 내지 0.8% 의 Zn, 0 내지 1.0%, 바람직하게는 0.1% 내지 1.0% 의 Gd, 0% 내지 0.7% 의 Al, 0% 내지 0.3%의 Sr, 0.1% 내지 1.0%의 Zr, 및 잔부의 Mg, 및 불가피한 다른 불순물을 포함한다. 아울러, Ca의 함량은 0.6%부터 1.0%까지의 범위인 것이 바람직하다. 뿐만 아니라, Zn의 함량은 바람직하게는 0.3%을 초과하고 0.5% 미만이다. 아울러, Gd의 함량은 바람직하게는 0.1%를 초과하고 0.5%미만이다. 뿐만 아니라, Al의 함량은 바람직하게는 0.1%를 초과하고 0.7% 미만이며, 보다 바람직하게는 Al의 함량은 0.2%를 초과하고 0.5%미만이다. 아울러, Sr의 함량은 바람직하게는 0.2% 미만이다. 뿐만 아니라, Zr의 함량은 바람직하게는 0.2%를 초과하고 0.7%미만이다.In Group 2, the Mg alloy contains more than 0.3%, less than 1.5% Ca, 0.1-0.8% Zn, 0-1.0%, preferably 0.1-1.0% Gd, 0-0 0.7% Al , 0% to 0.3% Sr, 0.1% to 1.0% Zr, and the balance Mg, and other inevitable impurities. In addition, the content of Ca is preferably in the range of 0.6% to 1.0%. In addition, the content of Zn is preferably more than 0.3% and less than 0.5%. In addition, the content of Gd is preferably more than 0.1% and less than 0.5%. In addition, the content of Al is preferably more than 0.1% and less than 0.7%, more preferably, the content of Al is more than 0.2% and less than 0.5%. In addition, the content of Sr is preferably less than 0.2%. In addition, the content of Zr is preferably more than 0.2% and less than 0.7%.

합금 원소의 전체 중량은 바람직하게는 4% 미만, 보다 바람직하게는 3% 미만, 및 보다 더 바람직하게는 2.5% 미만이다. 추가의 합금 첨가는 변형 중에 균열에 대한 핵 형성 사이트(nucleation sites for cracks)로 작용할 수 있는 제2상 입자의 형성을 유도하기 때문에 Mg 가공용 합금의 성형성에 해가될 수 있음을 이해해야 한다.The total weight of the alloying elements is preferably less than 4%, more preferably less than 3%, and even more preferably less than 2.5%. It should be appreciated that the addition of additional alloys can lead to the formation of secondary phase particles that can act as nucleation sites for cracks during deformation, which may be detrimental to the formability of the Mg-working alloys.

구체예에서, 상기 마그네슘계 가공용 합금 Mg-1Zn-0.4Gd-0.5Zr, Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr, Mg-1Zn-0.4Gd-0.5Ca-0.5Zr, Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.1Sr-0.5Zr, Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.1La-0.5Zr, Mg-0.8Ca-0.4Zn, Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.4Gd, Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.3Al, Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.3Al-0.1Sr, Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.5Zr, Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.5Zr, Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.4Gd-0.5Zr, 또는 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr 중 하나로부터 선택된다.Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr, Mg-1Zn-0.4Gd-0.5Ca-0.5Zr, Mg-1Zn-0.4 Mg-0.8Ca-0.1Sr-0.5Zr, Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.1La-0.5Zr, Mg-0.8Ca-0.4Zn, Mg- 0.8Ca-0.4Zn-0.4Gd, Mg- 0.8Ca -0.4Zn-0.3Al, Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.3Al-0.1Sr, Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.5Zr, Mg- 0.8Ca-0.4Zn- 0.1Sr- 0.5Zr, Mg- 0.8Ca -0.4Zn-0.4Gd-0.5Zr, or Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr.

바람직한 구체예에서, 상기 마그네슘계 가공용 합금은 Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr 또는 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr 중 하나로부터 선택된다.In a preferred embodiment, the magnesium-based working alloy is selected from one of Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr or Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr.

망간(Mn) 은 또한 Zr가 없고, Zr를 함유하는 합금 모두에 첨가되어, 철의 함유량을 최소화하고, 내식성을 보다 향상시킬 수 있다. 존재한다면, 상기Mn의 함량은 바람직하게 0.05%를 초과하고, 0.7 % 미만이며, 보다 바람직하게는 0.1%를 초과하고, 0.5% 미만이다.Manganese (Mn) is also free of Zr and added to all of the alloys containing Zr, thereby minimizing the iron content and further improving the corrosion resistance. If present, the Mn content is preferably greater than 0.05%, less than 0.7%, more preferably greater than 0.1% and less than 0.5%.

상기 마그네슘계 합금은 바람직하게는 최소량의 부수적인 불순물을 포함한다. 일부 구체예에서, 상기 마그네슘계 합금은 0.5중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.2중량% 미만의 부수적인 불순물을 포함한다. 상기 부수적인 불순물은 Li, Be, Ca, Sr, Ba, Sc, Ti, Hf, Mn, Fe, Cu, Ag, Ni, Cd, Al, Si, Ge, Sn, 및 Th, 단독으로, 또는 다양한 양으로 조합하여 구성할 수 있다.The magnesium-based alloy preferably contains a minimal amount of ancillary impurities. In some embodiments, the magnesium-based alloy comprises less than 0.5% by weight, more preferably less than 0.2% by weight of incidental impurities. The additional impurities may be selected from the group consisting of Li, Be, Ca, Sr, Ba, Sc, Ti, Hf, Mn, Fe, Cu, Ag, Ni, Cd, Al, Si, Ge, Sn, As shown in FIG.

본 발명은 또한 본 발명의 첫번째 또는 두번째 양태에 따른 적어도 하나의 마그네슘계 가공용 합금을 포함하는 마그네슘계 가공용 합금 시트에 관한 것이다. 이와 관련하여, 본 발명자들은 보고된 문헌 또는 특허 공보에서 시트 형태로 Mg-Ca-Zn-(Zr)계 합금을 적용하는 것을 알지 못한다. 따라서, 본 발명자들은 마그네슘계 가공용 합금의 시트 형태가 고유하다고 생각한다.The present invention also relates to a magnesium alloy processing alloy sheet comprising at least one magnesium-based processing alloy according to the first or second aspect of the present invention. In this connection, the inventors do not know to apply Mg-Ca-Zn- (Zr) based alloys in sheet form in the reported documents or patent publications. Therefore, the present inventors think that the sheet form of the magnesium-based processing alloy is unique.

본 발명은 또한 마그네슘계 합금 시트 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 그러므로, 본 발명의 세번째 양태는 마그네슘계 합금 시트 제품의 제조방법을 제공하며, 그 방법은 아래와 같이 구성된다:The present invention also relates to a method of producing a magnesium-based alloy sheet product. Therefore, a third aspect of the present invention provides a method of manufacturing a magnesium-based alloy sheet product, the method comprising:

상기 마그네슘계 합금으로부터 마그네슘 합금 용탕은 제공하는 단계;Providing a magnesium alloy melt from the magnesium-based alloy;

상기 마그네슘 합금 용탕을 소정의 두께를 갖는 슬래브(slab) 또는 스트립(strip)으로 주조하는 단계;Casting the magnesium alloy melt into a slab or strip having a predetermined thickness;

상기 주조된 슬래브 또는 스트립을 균질화 또는 예열하는 단계;Homogenizing or preheating the cast slab or strip;

적절한 온도에서 상기 균질화 또는 예열한 슬래브 또는 스트립을 연속적으로 열간 압연하여 상기 균질화한 슬래브 또는 스트립의 상기 두께를 감소시켜 소정 두께의 합금 시트 제품을 제조하는 단계; 및Continuously hot-rolling the homogenized or preheated slab or strip at an appropriate temperature to reduce the thickness of the homogenized slab or strip to produce an alloy sheet product of a predetermined thickness; And

상기 합금 시트 제품을 일정 시간 동안 적절한 온도에서 어닐링하는 단계;Annealing the alloy sheet product at an appropriate temperature for a period of time;

상기 마그네슘 합금 용탕은 어느 적합한 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 많은 구체예에서, 각각의 원소들은 용융로에서, 예를 들어 고주파 유도 용해로에서 연강의 도가니(mild steel crucible)와 같은 적합한 용기 내에서 상기 합금 구체예의 액상선 온도보다 높은 온도로 혼합 및 용융된다, 일부 구체예에서, 상기 용탕은 아르곤 분위기에서 약 760℃로 가열된다.The magnesium alloy melt can be produced using any suitable method. In many embodiments, each element is mixed and melted at a temperature above the liquidus temperature of the alloy embodiment in a suitable vessel, such as a mild steel crucible, in a melting furnace, for example a high frequency induction melting furnace, In an embodiment, the melt is heated to about 760 DEG C in an argon atmosphere.

상기 주조 단계는 어느 적합한 주조 공정을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 주조 단계는 잉곳(ingot) 또는 빌렛(billet)을 주조하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 주조 단계는 시트 또는 스트립으로 주조하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 주조 단계는 상기 마그네슘 합금 용탕을 다이렉트칠(direct chill, DC) 캐스터, 샌드 캐스터(sand caster), 또는 퍼머넌트 몰드 캐스터(permanent mould caster) 중 하나에 주입하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 상기 주조 단계는 이후 압출되어 예열 후 슬래브 또는 스트립을 형성하는 DC 주조 빌렛을 사용할 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 주조 단계는 상기 마그네슘 합금 용탕을 트윈-롤 캐스터의 롤 사이에 공급하여 스트립을 생성하는 단계를 포함한다.The casting step may comprise any suitable casting process. For example, the casting step may include casting an ingot or a billet. In other embodiments, the casting step may include casting into a sheet or strip. In some embodiments, the casting step comprises injecting the magnesium alloy melt into one of a direct chill (DC) castor, a sand caster, or a permanent mold caster. For example, the casting step may use a DC cast billet that is subsequently extruded to form a slab or strip after pre-heating. In another embodiment, the casting step comprises feeding the magnesium alloy melt between rolls of a twin-roll castor to produce a strip.

상기 주조된 슬래브 또는 스트립의 균질화 또는 예열 단계는 바람직하게 300 내지 500℃ 사이의 온도에서 일어난다. 실제 균질화 온도는 합금 조성에 따라 달라진다. 일부 구체예에서, 상기 주조된 슬래브 또는 스트립의 상기 균질화 또는 예열 단계는 이후 담금질, 바람직하게는 물 담금질을 이어서 한다. 상기 주조된 슬래브 또는 스트립의 상기 균질화 또는 예열 단계는 바람직하게는 약 0 내지 24 시간의 기간 동안 수행된다.The step of homogenizing or preheating the cast slab or strip preferably takes place at a temperature between 300 and 500 ° C. The actual homogenization temperature depends on the alloy composition. In some embodiments, the homogenizing or pre-heating step of the cast slab or strip is followed by subsequent quenching, preferably water quenching. The homogenizing or pre-heating step of the cast slab or strip is preferably carried out for a period of about 0 to 24 hours.

균질화된 슬래브 또는 스트립은 바람직하게 5 mm 두께의 스트립으로 기계 가공된 다음 열간 압연된다. 열간 압연은 바람직하게는 300 내지 550 ℃, 보다 바람직하게는 350 내지 500 ℃ 의 온도 범위에서 수행된다. 열간 압연은 전형적으로 50 내지 95%, 바람직하게는 70 내지 80%의 전체 두께 감소를 초래한다.일부 구체예에서, 열간 압연은 여러번의 압연 패스(rolling pass)를 사용하여 수행되며, 각각의 압연 패스 후, 상기 시트는 후속 압연 전에 350 내지 500℃의 범위의 온도에서 재가열된다. 상기 시트는 바람직하게는 약 5 내지 20분, 바람직하게는 5 내지 10분 동안 재가열 된다. 패스 당 두께 감소는 바람직하게는 약 20 %이다. 따라서, 패스 당 두께 감소가 약 20%인 경우, 총 감소율은 약 80% 가 될 수 있다.The homogenized slab or strip is preferably machined into a 5 mm thick strip and then hot rolled. The hot rolling is preferably carried out at a temperature range of 300 to 550 캜, more preferably 350 to 500 캜. Hot rolling typically results in a total thickness reduction of 50 to 95%, preferably 70 to 80%. In some embodiments, hot rolling is performed using multiple rolling passes, and each rolling After passing, the sheet is reheated at a temperature in the range of 350 to 500 占 폚 before the subsequent rolling. The sheet is preferably reheated for about 5 to 20 minutes, preferably for 5 to 10 minutes. The reduction in thickness per pass is preferably about 20%. Thus, if the thickness reduction per pass is about 20%, the total reduction rate can be about 80%.

최종 압연 후, 상기 시트는 어닐링 처리되어, 정적 재결정(stactic recrystallization)을 통해 축적된 변형을 제거하였다. 상기 어닐링 온도는 바람직하게 1 시간 표준 기간 동안 상기 합금의 조성물에 대해 수득된 어닐링 곡선의 변곡점으로부터 ± 50℃이다. 아울러, 상기 합금 시트 제품을 어닐링하기 위한 시간은 바람직하게는 대략 1분 내지 24시간이다.After final rolling, the sheet was annealed to remove the accumulated strain through stactic recrystallization. The annealing temperature is preferably +/- 50 DEG C from the inflection point of the annealing curve obtained for the composition of the alloy for a 1 hour standard period. In addition, the time for annealing the alloy sheet product is preferably about 1 minute to 24 hours.

본 발명자들은 인위적인 에이징 처리에 의하여 본 발명의 다양한 구체예의 마그네슘-칼슘-아연-(지르코늄)계 합금을 강화시키는 것이 가능하다는 것을 발견하였다. 따라서, 일부 구체예에서, 상기 방법은 150 ℃ 에서 적어도 1 시간 동안 상기 합금을 가열하는 단계를 포함하는 에이지-경화 처리를 상기 어닐링된 합금에 적용하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 에이지 경화 기간은 최대 석출 경화를 얻기 위하여 필요한 또는 충분한 기간에 따라 달라진다.The present inventors have found that it is possible to strengthen magnesium-calcium-zinc (zirconium) based alloys of various embodiments of the present invention by artificial aging treatment. Thus, in some embodiments, the method may further comprise applying an age-hardening treatment to the annealed alloy comprising heating the alloy for at least one hour at 150 < 0 > C. The age hardening period depends on a necessary or sufficient period to obtain maximum precipitation hardening.

본 발명은 이제 본 발명의 특정 바람직한 실시예를 도시하는 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다:
도 1은 실험적 시험체제를 포함하여 본 발명에 따른 마그네슘 가공용 합금을 제조하는 방법을 도시한 플로 차트 이다.
도 2는 어닐링된 B1, B2, B3, B4, 및 B5 합금 시트 및 비교되는 어닐링된 AZ31 및 T4-6016 Al 합금 시트의 인장 응력-변형율 곡선(tensile stress-strain curves)을 제공한다.
도 3은 어닐링된 B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, 및 B13 합금 시트 및 비교되는 어닐링된 AZ31 및 T4-6016 Al 합금 시트의 인장 응력-변형율 곡선을 제공한다.
도 4는 Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금 시트의 에이지 경화 반응의 플롯을 제공한다.
도 5는 350, 400, 450 및 500℃ 의 온도에서 어닐링 시간의 함수로써 B2 합금 시트의 경도 변화의 플롯을 제공한다.
The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, which illustrate certain preferred embodiments of the invention:
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a flow chart illustrating a method for manufacturing magnesium alloys according to the present invention including an experimental test system.
Figure 2 provides tensile stress-strain curves for annealed B1, B2, B3, B4, and B5 alloy sheets and comparative annealed AZ31 and T4-6016 Al alloy sheets.
Figure 3 provides the tensile stress-strain curves of the annealed B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12, and B13 alloy sheets and the comparative annealed AZ31 and T4-6016 Al alloy sheets.
Fig. 4 provides a plot of the age hardening reaction of a Mg-Ca-Zn- (Zr) based alloy sheet.
Figure 5 provides a plot of the hardness variation of the B2 alloy sheet as a function of annealing time at temperatures of 350, 400, 450 and 500 < 0 > C.

본 발명은 성형성을 향상시키기 위한 다수의 합금 원소를 포함하는 마그네슘-아연-희토류-칼슘-지르코늄 및 마그네슘-칼슘-아연-(지르코늄)계 가공용 합금에 관한 것이다. 본 발명은 미량의 Ca 또는 Ca 희박 합금을 첨가 함으로써 Mg-Zn-Gd-Zr 합금과 같은 마그네슘-아연-희토류-칼슘-지르코늄 및 마그네슘-칼슘-아연-(지르코늄)계 가공용 합금의 성형성이 향상된다는 것을 보여준다.The present invention relates to magnesium-zinc-rare earth-calcium-zirconium and magnesium-calcium-zinc (zirconium) alloys for processing which contain a plurality of alloying elements for improving moldability. The present invention improves the formability of magnesium-zinc-rare earth-calcium-zirconium and magnesium-calcium-zinc-zirconium alloys such as Mg-Zn-Gd-Zr alloys by adding a small amount of Ca or Ca- .

도 1은 본 발명의 마그네슘 합금 시트를 제조하는 방법을 도시한 플로우 차트를 보여준다. 도 1에 나타난 바와 같이, 본 명세서에서 기재된 조성에 따른 마그네슘-아연-희토류-칼슘-지르코늄 및 마그네슘-칼슘-아연-(지르코늄) 계 가공용 합금은 처음 단계 105에서 먼저 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a flow chart showing a method for producing a magnesium alloy sheet of the present invention. As shown in FIG. 1, magnesium-zinc-rare earth-calcium-zirconium and magnesium-calcium-zinc- (zirconium) based alloys according to the compositions described herein are first provided in step 105 first.

용탕 준비 후에, 각각의 합금은 단계110에서 적절한 주조기술을 사용하여 주조된다. 일부 구체예에서, 주조하는 단계 잉곳(ingot), 빌렛(billet), 바(bar), 블록(block) 또는 다른 성형체(moulded body)를 주조하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 주조 단계sms 시트 또는 스트립으로 주조하는 단계를 포함할 수 있다.After the melt preparation, each alloy is cast at 110 using the appropriate casting technique. In some embodiments, the step of casting may include casting an ingot, billet, bar, block, or other molded body. In other embodiments, casting may include casting into the casting step sms sheet or strip.

주조 기술의 구체예는 트윈 롤 주조(TRC), 주조(casting) 또는 DC 주조(DC casting)의 두개의 면상에 냉각판(chill plate)을 갖거나 또는 갖지 않는 샌드 주조를 포함한다. 마그네슘 합금에 적합한 다수의 다이렉트 칠(DC) 주조 방법 및 장치는 당 업계에 잘 알려져 있고, 본 발명의 공정/방법에 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 스트립 또는 슬래브는 또한 당 업계에 공지된 마그네슘 합금에 적합한 장치 및 방법을 사용하여 이후 다시 압출되는 슬래브 또는 스트립으로 DC 주조 빌렛으로 부터 제조될 될 수 있다.Specific examples of casting techniques include sand casting with or without a chill plate on two sides of twin roll casting (TRC), casting or DC casting. It should be appreciated that a number of direct-cast (DC) casting methods and apparatus suitable for magnesium alloys are well known in the art and can be used in the process / method of the present invention. The strip or slab may also be made from a DC cast billet with a slab or strip that is then extruded again using a suitable apparatus and method for magnesium alloys known in the art.

하나의 구체예에서, 합금은 아르곤 분위기에서 약 760℃에서 연강 도가니를 사용하는 고주파 유도 용해로를 사용하여 용융되고 주조되었다. 생성된 용탕은 30mm 두께 x 55mm 폭 x 120mm 길이를 갖는 적절한 사이즈의 잉곳으로 주조되었다.In one embodiment, the alloy was melted and cast using a high frequency induction melting furnace using a mild steel crucible at about 760 ° C in an argon atmosphere. The resulting melt was cast into an appropriately sized ingot having a length of 30 mm thickness x 55 mm width x 120 mm.

균질화 또는 예열은 주조 공정과 관련된 수지상 간의 편석(interdendritic segregation) 및 조성 차이를 줄이기 위하여 사용된다. 적합한 상업적 관례는 비 평형 고상선(non-equilibrium solidus) 아래인 통상적으로 5 내지 10 ℃ 의 온도를 선택하는 것이다. 상기 합금에서 마그네슘, 아연 및 칼슘이 주성분이라는 것을 고려하면, 합금 조성에 따라 300 내지 500℃의 온도 범위가 주어진다. 균질화 단계에서 요구되는 시간은 주조 잉곳, 빌렛, 스트립 또는 슬래브의 사이즈에 의해서 결정된다. TRC 스트립의 경우, 2 내지 4 시간이면 충분하나, 샌드 주조 슬래브 또는 직접 냉각 주조 슬래브의 경우 최대 24시간이 필요할 것이다. 상기 균질화 처리 이후 담금질 단계, 전형적으로 물 담금질 단계가 이어진다.Homogenization or preheating is used to reduce interdendritic segregation and composition differences associated with the casting process. A suitable commercial practice is to select a temperature of typically 5 to 10 DEG C below a non-equilibrium solidus. Considering that magnesium, zinc and calcium are the main components in the alloy, a temperature range of 300 to 500 DEG C is given depending on the alloy composition. The time required in the homogenization step is determined by the size of the cast ingot, billet, strip or slab. For TRC strips, 2 to 4 hours will be sufficient, but for sand cast slabs or direct cooled cast slabs, up to 24 hours will be required. After the homogenization treatment, a quenching step, typically a water quenching step, is followed.

실험 목적을 위해, 상기 균질화된 잉곳들은 5mm 두께의 스트립으로 기계 가공된다. 그러나, 주조 단계에서 스트립은 상술한 바와 같은 다른 기술들의 임의의 수를 사용하여 형성될 수 있다는 것을 이해해야 한다.For experimental purposes, the homogenized ingots are machined into 5 mm thick strips. However, it should be understood that the strip in the casting step can be formed using any number of other techniques as described above.

상기 균질화된 잉곳, 스트립 또는 슬래브는 120 단계에서 적절한 온도에서 열간 압연된다. 주조 재료에 따라 서로 다른 압연 단계가 사용될 수 있다. 샌드 주조, DC 주조 또는 어느 다른 유형의 주조에 의해 제조된 25mm 초과 두께를 갖는 합금 슬래브의 경우, 브레이크-다운 압연 단계가 사용될 수 있다. 이 단계의 목적은 주조 조직(cast structure)을 조질(refine)하고, 제거하는 것 뿐만 아니라 상기 두께를 감소시키기 위함이다. 이 단계를 위한 온도는 압연 설비에서 이용할 수 있는 용광로에 의해서 좌우되나, 보통 350 내지 500℃ 사이의 온도가 사용된다. TRC에 의해서 제조되는 합금 스트립의 경우, 압연은 브레이크-다운 압연 단계의 필요없이 250℃ 내지 450℃ 사이의 온도에서 수행된다. 열간 압연은 상기 스트립이 여러 번 롤러들 사이를 패스하는 것을 포함한다. 각각의 압연 패스 후, 상기 시트는 후속 압연에 앞서서 다음 패스 전에 온도를 높이기 위하여 일반적으로 약 5 내지 10분 동안 350 내지 500℃의 범위의 온도에서 재가열된다. 10%의 패스 당 감소율을 갖는 소수의 냉간 패스(cold pass)는 또한 최종 압연 또는 사이징 작업으로 사용 될 수 있다. 상기 공정은 125 단계에서 최종 두께(설정공차 이내)에 도달될 때까지 지속된다. 총 감소율은 약 85%, 패스 당 두께 감소가 약 20% 일 수 있다.The homogenized ingot, strip or slab is hot rolled at an appropriate temperature in step 120. Different rolling steps may be used depending on the cast material. For alloy slabs having a thickness of more than 25 mm produced by sand casting, DC casting or any other type of casting, a brake-down rolling step may be used. The purpose of this step is to refine and remove the cast structure as well as to reduce the thickness. The temperature for this step depends on the furnace available in the rolling facility, but usually a temperature between 350 and 500 ° C is used. For alloy strips produced by TRC, the rolling is carried out at a temperature between 250 ° C and 450 ° C without the need for a brake-down rolling step. Hot rolling involves passing the strip between rollers several times. After each rolling pass, the sheet is reheated at a temperature in the range of 350 to 500 占 폚 for about 5 to 10 minutes to raise the temperature before the next pass prior to the next pass. A small number of cold passes with a reduction rate of 10% per pass can also be used for final rolling or sizing operations. The process continues at step 125 until the final thickness (within the set tolerance) is reached. The total reduction rate may be about 85%, and the thickness reduction per pass may be about 20%.

최종 압연 후, 상기 시트는 적절한 온도 및 시간에서 어닐링 처리를 받았으며, 단계 130에서 정적 재결정(static recrystallization)을 통해 축적된 변형을 제거하였다. 어닐링 단계는 압연함으로써 심하게 변형 경화된 합금의 연성을 회복 시키기 위하여 고안된 열처리 공정이다. 어닐링 열처리에는 세 단계 - 회복, 재결정화 및 입자 성장이 있다. 회복중에, 전기전도도와 같은 합금의 물리적 특성이 복원되며, 반면에 재결정화 중에 냉간 처리된 조직은 새로운 세트의 무 변형 입자로 대체된다. 재결정화는 금속 조식 검사 방법에 의해서 인지될 수 있으며, 그리고 경도 또는 강도의 감소 및 연성의 증가에 의해서 확인될 수 있다. 만약 새로운 무변형 입자가 재결정화에 필요한 온도보다 높은 온도에서 가열되어 강도가 현저히 감소될 경우, 입자 성장이 발생할 것이며, 이는 피해야 한다. 재결정화 온도는 특히, 변형 이전의 합금 조성, 초기 입자 사이즈 및 양에 따라 달라진다; 따라서, 이는 고정된 온도가 아니다. 실제로, 이것은 고도로 변형-경화된(냉간 가공된) 합금이 1시간 내에 완전히 재결정화 되는 온도로 특정될 수 있다.After final rolling, the sheet was annealed at the appropriate temperature and time, and the accumulated deformation was removed through static recrystallization at step 130. The annealing step is a heat treatment process designed to restore the ductility of the strongly strain hardened alloy by rolling. Annealing heat treatment has three steps - recovery, recrystallization and grain growth. During recovery, the physical properties of the alloy, such as electrical conductivity, are restored, while the cold-treated tissue during recrystallization is replaced by a new set of unmodified particles. Recrystallization can be perceived by metal-meal inspection methods and can be confirmed by decreasing hardness or strength and increasing ductility. If the new amorphous particles are heated at a temperature higher than the temperature required for recrystallization and the strength is significantly reduced, grain growth will occur and this should be avoided. The recrystallization temperature depends in particular on the alloy composition, initial particle size and amount prior to deformation; Therefore, this is not a fixed temperature. In practice, this can be specified as the temperature at which a highly strain-hardened (cold worked) alloy is fully recrystallized within one hour.

각각의 합금 및 조건에 대한 최적의 어닐링 온도는 1시간 동안 상이한 온도에서 상기 합금을 노출시킨 후 경도를 측정한 다음, 재결정이 종결되고 입자 성장이 시작되는 대략적인 온도를 확인하기 위한 어닐링 곡선(annealing curve)을 작성함으로써 확인된다. 이 온도는 또한 경도-어닐링 온도 곡선의 변곡점으로 확인될 수 있다. 이 기법을 사용하면 최적의 온도를 쉽고 상당히 정확하게 얻을 수 있다.The optimal annealing temperature for each alloy and condition is determined by measuring the hardness after exposing the alloy at different temperatures for one hour and then determining the annealing curve to determine the approximate temperature at which the recrystallization is terminated and grain growth begins. curve. This temperature can also be identified by the inflection point of the hardness-annealing temperature curve. Using this technique, the optimum temperature can be obtained easily and fairly accurately.

그 후에, 상기 어닐링된 스트립은 적합한 매질, 예를 들면 물에서 담금질되었다.Thereafter, the annealed strip was quenched in a suitable medium, such as water.

실시예Example

일련의 실험이 상술한 합금의 실시예의 상대적인 장점을 시험하고, 시트 제품을 형성하도록 제조된 합금의 저온 성형성을 확립하기 위하여 수행되었다.A series of experiments were conducted to test the relative merits of the embodiments of the alloys described above and to establish the low temperature moldability of the alloys made to form the sheet product.

본 발명(B1 내지 B13) 및 비교 샘플 (AZ31 및 T4-Al 6016)에 따라 개발된 합금을 포함하는 다수의 합금 조성물이 형성되었고 이들 실험에서 시험되었다. 표 1은 시험한 각각의 합금 조성물의 조성을 요약한다.A number of alloy compositions comprising alloys developed according to the present invention (B1 to B13) and comparative samples (AZ31 and T4-Al 6016) were formed and tested in these experiments. Table 1 summarizes the composition of each alloy composition tested.

각각의 시험한 합금의 조성The composition of each tested alloy 명칭designation 조성(Nominal composition, wt.%)Composition (Nominal composition, wt.%) B1B1 Mg-1Zn-0.4Gd-0.5ZrMg-1Zn-0.4Gd-0.5Zr B2B2 Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5ZrMg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr B3B3 Mg-1Zn-0.4Gd-0.5Ca-0.5ZrMg-1Zn-0.4Gd-0.5Ca-0.5Zr B4B4 Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.1Sr-0.5ZrMg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.1Sr-0.5Zr B5B5 Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.1La-0.5ZrMg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.1La-0.5Zr B6B6 Mg-0.8Ca-0.4ZnMg-0.8Ca-0.4Zn B7B7 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.4GdMg-0.8Ca-0.4Zn-0.4Gd B8B8 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.3AlMg-0.8Ca-0.4Zn-0.3Al B9B9 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.3Al-0.1SrMg-0.8Ca-0.4Zn-0.3Al-0.1Sr B10B10 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.5ZrMg-0.8Ca-0.4Zn-0.5Zr B11B11 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.5ZrMg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.5Zr B12B12 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.4Gd-0.5ZrMg-0.8Ca-0.4Zn-0.4Gd-0.5Zr B13B13 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5ZrMg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr AZ31AZ31 Mg-3Al-1Zn-0.3MnMg-3Al-1Zn-0.3Mn T4-Al 6016T4-Al 6016 Al-1.3Si-0.25Fe-0.11Mn-0.4MgAl-1.3Si-0.25Fe-0.11Mn-0.4Mg

각각의 합금 조성물의 시트는 상술한 방법을 사용하여 제조되었다. 실험에서, 각각의 성분들은 약 760℃의 아르곤 분위기에서 연강 도가니를 사용하는 고주파 유도 용해로에서 혼합 및 용융되었다. 상기 균질화 처리는 합금 조성에 따라 온도 범위가 300 부터 500 ℃까지 수행되었다. 균질화 처리 후에 물 담금질 단계가 이어진다. 상기 균질화된 잉곳이 5 mm 두께의 스트립으로 기계 가공된 다음 350 내지 500 ℃의 온도 범위에서 열간 압연 되었다. 총 두께 감소는 약 80%, 패스 당 두께 감소는 약 20% 였다. 각각의 압연 패스 후에, 상기 시트는 후속 압연 전에 약 10분 동안 350 내지 500 ℃의 범위의 온도에서 재가열 되었다. 최종 압연 후, 상기 시트는 어닐링 처리를 받아, 정적 재결정을 통해 축적된 변형이 제거되었다.A sheet of each alloy composition was prepared using the method described above. In the experiment, each component was mixed and melted in a high frequency induction furnace using a mild steel crucible in an argon atmosphere at about 760 ° C. The homogenization treatment was performed in a temperature range of 300 to 500 占 폚 according to the alloy composition. After the homogenization treatment, the water quenching step is continued. The homogenized ingot was machined into strips 5 mm thick and then hot rolled in a temperature range of 350-500 ° C. The total thickness reduction was about 80% and the thickness reduction per pass was about 20%. After each rolling pass, the sheet was reheated at a temperature in the range of 350 to 500 DEG C for about 10 minutes before subsequent rolling. After final rolling, the sheet was subjected to an annealing treatment, and the deformation accumulated through the static recrystallization was removed.

하기 실시예에 기재된 바와 같이, 이들 시트는 기계적 실험을 실시하였다:These sheets were subjected to mechanical tests, as described in the following examples:

실시예 1: 실온에서의 기계적 특성Example 1: Mechanical properties at room temperature

상술한 합금(B1 내지 B16)과 대조군(AZ31 및 T4-Al 6016)의 어닐링된 시트(as-annealed sheet)의 인장 특성 및 성형성을 실온에서 평가되었다.The tensile properties and formability of the above-described as-annealed sheets of the alloys (B1 to B16) and the control groups (AZ31 and T4-Al 6016) were evaluated at room temperature.

각각의 연구된 합금 조성물(표 1 참조)의 어닐링된 시트를 실온에서 나사-구동 인스트론 4050 머신(screw-driven Instron 4505 machine)을 사용하여 10-3/s의 변형 속도로 압연방향을 따라 실험하였다. 각 인장 샘플의 두께는 약 1 mm였고, 표점간 거리(gage length)는 약 10 mm 였다. 상기 샘플은 6mm 직경의 펀치로 미니 딥 드로잉 시험에서 개발한 합금의 상온 성형성을 평가하기 위하여 0.5mm의 두께로 추가 압연되었다. 어닐링된 디스크의 직경은 9, 9.5, 10, 10.5, 11.5, 13.1 및 14.6 mm 였다. 한계 드로잉 비(LDR)는 상기 펀치 직경에 대해 완전히 실패없이 그려질 수 있는 최대 디스크 직경의 비율로 정의된다. 결론적으로, 높은 LDR 값은 양호한 성형성을 나타내고, 낮은 LDR 값은 좋지 않은 성형성을 나타낸다.An annealed sheet of each studied alloy composition (see Table 1) was tested at room temperature using a screw-driven Instron 4505 machine at a strain rate of 10 < -3 > / s along the rolling direction Respectively. The thickness of each tensile sample was about 1 mm and the gage length was about 10 mm. The sample was further rolled to a thickness of 0.5 mm to evaluate the room temperature moldability of the alloy developed in a mini deep drawing test with a 6 mm diameter punch. The diameters of the annealed disks were 9, 9.5, 10, 10.5, 11.5, 13.1 and 14.6 mm. The critical drawing ratio (LDR) is defined as the ratio of the maximum disc diameter that can be plotted against the punch diameter without a complete failure. In conclusion, high LDR values show good moldability and low LDR values show poor moldability.

표 2는 상온에서 형성된 합금 시트(B1 내지 B13) 및 비교 합금 (AZ31 및 Al 6016)의 기계적 특성을 요약하고 있다. B1, B2, B3, B4 및 B5 합금 시트 및 AZ31 및 Al 6016 합금 시트의 비교 또는 벤치 마크를 포함하는 어닐링된 Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 계의 결과로 초래된 인장 응력-변형율 곡선이 도 2에 나타난다.Table 2 summarizes the mechanical properties of the alloy sheets (B1 to B13) and comparative alloys (AZ31 and Al 6016) formed at room temperature. The tensile stress-strain curves obtained as a result of the annealed Mg-Zn-Gd-Ca-Zr system including the comparison or benchmark of B1, B2, B3, B4 and B5 alloy sheets and AZ31 and Al 6016 alloy sheets 2.

상기 Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 계 합금 시트는 상기 AZ31 합금 시트의 연성에 비하여 현저하게 더 높은 연성을 보였다. B1 합금 시트의 전체 연신율과 LDR값은 각각 약 32% 및 1.93에 도달했다. 상기 B1 합금에 0.2% Ca 의 첨가는 총 연신율이 32% 에서 38%로 더 향상시킬 수 있고, 강도가 141 MPa에서 152 MPa로 증가할 수 있고, LDR 값이 1.93에서 2.02로 향상시킬 수 있음이 밝혀졌다. B2 합금 시트의 성형성, 연성 및 강도가6016 합금 시트의 성형성, 연성 및 강도 보다 훨씬 우수하다는 점은 주목할 가치가 있다. Ca 함량을 0.2%에서 0.5%로 증가시켰을때 (B3 합금), B3 합금 시트의 연성은 33%로 감소되고, LDR은 1.87로 줄어들었다. 그 결과, Ca는 Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 합금의 성형성 및 강도 향상에 필수적이라는 것을 나타내나, Ca 함량의 엄격한 제어는 필요하며, 그렇지 않으면, 이는 반대 결과를 나타낼 것이다. 마찬가지로, B2 합금에 1% Sr 또는 0.1% La를 추가로 첨가하면 강도가 증가하지만 연성 및 성형성은 감소할 수 있다.The Mg-Zn-Gd-Ca-Zr alloy sheet exhibited significantly higher ductility than the ductility of the AZ31 alloy sheet. The overall elongation and LDR values of the B1 alloy sheet reached about 32% and 1.93, respectively. The addition of 0.2% Ca to the B1 alloy can further increase the total elongation from 32% to 38%, increase the strength from 141 MPa to 152 MPa, and increase the LDR value from 1.93 to 2.02 It turned out. It is worth noting that the formability, ductility and strength of the B2 alloy sheet are much better than the moldability, ductility and strength of the 6016 alloy sheet. When the Ca content was increased from 0.2% to 0.5% (B3 alloy), the ductility of the B3 alloy sheet was reduced to 33% and the LDR was reduced to 1.87. As a result, Ca indicates that Mg-Zn-Gd-Ca-Zr alloy is essential for improving the formability and strength of the Mg-Zn-Gd-Ca-Zr alloy. However, strict control of the Ca content is necessary. Likewise, addition of 1% Sr or 0.1% La to the B2 alloy increases the strength but may reduce ductility and formability.

이전에, Mg-Ca 계 합금은 부서지기 쉬운 것으로 간주되었으며, 이에 따라 시트 제조에 적합한 후보 물질로 간주되지 않았었다. 그러나, 본 발명의 연구에서 Mg-0.8Ca 합금에 희박 Zn(0.4%)의 첨가는 성형성 뿐만 아니라 압연성, 연성이 크게 개선될 수 있으며, Mg-0.8Ca-0.4Zn 계 합금 시트는 여러 산업 응용 분야에 이상적으로 만든다는 것을 발견하였다.Previously, Mg-Ca based alloys were regarded as fragile and thus were not considered candidates suitable for sheet manufacture. However, in the study of the present invention, the addition of dilute Zn (0.4%) to the Mg-0.8Ca alloy can greatly improve not only the formability but also the rolling property and ductility, and the Mg-0.8Ca-0.4Zn alloy sheet Making it ideal for applications.

이 구체예에서, 8개의 상이한 Mg-0.8Ca-0.4Zn 계 합금 (B6 내지 B13)으로 형성된 합금시트가 검사되었다. B6 내지 B13의 기계적 특성을 표 2에 제공된다. 포괄적인 관점에서, B13 (Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr)은 모든 Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금 시트 중에서 항복 강도(137MPa) 뿐만 아니라 연성 및 성형성면에서도 가장 좋은 기계적 특성을 나타냈다. In this embodiment, an alloy sheet formed of eight different Mg-0.8Ca-0.4Zn based alloys (B6 to B13) was examined. The mechanical properties of B6 to B13 are provided in Table 2. From a comprehensive viewpoint, B13 (Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr) has not only yield strength (137 MPa) among all Mg-Ca-Zn- (Zr) The best mechanical properties were also exhibited.

상기 기계적 시험 결과는 Mg-Zn-Gd-Ca-Zr, 및 Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금 시트가 AZ31 합금 시트 보다 더 높은 연성 및 성형성을 갖는다는 것을 나타낸다. 특히, Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 계 합금 시트의 연성, 성형성 및 강도는 Al 6016 합금 보다 높은 결과를 얻을 수 있으며, 이러한 합금은 광범위한 상업적 용도에 이상적으로 만들 수 있다.The mechanical test results indicate that Mg-Zn-Gd-Ca-Zr and Mg-Ca-Zn- (Zr) based alloy sheets have higher ductility and moldability than AZ31 alloy sheets. In particular, the ductility, formability and strength of the Mg-Zn-Gd-Ca-Zr alloy sheet can yield higher results than the Al 6016 alloy, and these alloys can be made ideal for a wide range of commercial applications.

본 발명의 합금 시트의 어닐링된 샘플의 기계적 특성 요약. 어닐링된 AZ31 및 T4 처리된 6016 Al 합금 시트가 벤치 마크로 제공된다.Summary of Mechanical Properties of Annealed Samples of Alloy Sheets of the Invention. Annealed AZ31 and T4 treated 6016 Al alloy sheets are provided as benchmarks. 명칭designation 항복 강도 (MPa)Yield strength (MPa) UTS (MPa)UTS (MPa) UE (%)UE (%) TE (%)TE (%) SHESHE LDRLDR B1B1 141141 213213 1515 3232 0.190.19 1.931.93 B2B2 152152 224224 2020 3838 0.220.22 2.022.02 B3B3 155155 225225 2121 3333 0.230.23 1.871.87 B4B4 161161 230230 1919 3636 0.210.21 1.901.90 B5B5 160160 229229 1818 2626 0.220.22 1.781.78 B6B6 128128 207207 1313 2626 0.200.20 1.731.73 B7B7 125125 202202 1616 2525 0.200.20 1.781.78 B8B8 123123 206206 1717 2020 0.220.22 1.721.72 B9B9 128128 207207 1616 2727 0.210.21 1.701.70 B10B10 137137 209209 1515 2626 0.190.19 1.741.74 B11B11 132132 206206 1717 2121 0.210.21 1.791.79 B12B12 129129 209209 1717 2323 0.210.21 1.731.73 B13B13 137137 215215 1818 2323 0.210.21 1.831.83 AZ31AZ31 119119 230230 2020 2323 0.270.27 1.601.60 T4-6016 AlT4-6016 Al 153153 254254 2020 2929 0.200.20 1.901.90

참고: 최고의 합금 구성은 굵게 강조 표시되어 있다Note: The best alloy composition is highlighted in bold

실시예 2: Example 2 :

어닐링 한 Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금 시트는 충분한 기간동안 실리콘 오일에서 150℃ 에서 가열하여 에이지 경화 처리를 실시하여 최대 석출 경화를 수득하였다.The annealed Mg-Ca-Zn- (Zr) based alloy sheet was subjected to age hardening treatment by heating at 150 DEG C in silicone oil for a sufficient period of time to obtain maximum precipitation hardening.

에이징 반응은 비커스 경도(Vickers hardness) 및 인장 시험(tensile tests)으로 측정되었다. 상기 에이지 경화 시트의 인장 특성 및 성형성은 상온에서 측정되었다.The aging reaction was measured by Vickers hardness and tensile tests. The tensile properties and formability of the age hardened sheet were measured at room temperature.

고용화 열처리(solution treatment, 0.5 시간 동안 400℃) 이후 150℃의 에이징 처리를 한 Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금 시트의 에이징 곡선을 도 4에 나타내었다.The aging curve of the Mg-Ca-Zn- (Zr) alloy sheet subjected to the aging treatment at 150 ° C. after the solution treatment (400 ° C. for 0.5 hour) is shown in FIG.

Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금 시트는 우수한 연성 및 성형성을 갖을 뿐 아니라, 에이지 경화 반응 특성을 가지고 있다는 것을 밝혀졌다. 즉, 시트 제조 이후, 150℃ 에서 에이지 처리함으로써 이들의 합금 시트의 강도가 보다 향상될 수 있다. 도 3 및 표 3에 나타낸 바와 같이, 에이징 전의 B6 합금 시트의 경도 값은 46 VHN이었다. 그러나, 150 ℃ 에서 30 시간 동안 에이징 처리한 후에, B6 합금 시트는 12 VHN 에서 58 VHN의 경도 증가를 갖는 최대 에이징에 도달하였다. 반면에, B6 합금에 0.4% Gd을 첨가 하였을 때, 최대 에이징에 도달하는 시간이 72 시간으로 연장되었지만, B6 합금에 0.3% Al을 첨가하였을 때는 12시간으로 단축되었다. B6 합금에 Gd 또는 Al의 희박 첨가는 최대 에이징에 도달하는 시간만 변경되었지만, 최대 경도 값은 동일하게 유지되었다. 이에 더하여, B6 합금에 0.5% Zr 또는 0.1% Sr을 첨가할 때, 열처리 동안 최대 경도 및 필요한 시간은 명백하게 변경되지 않을 것이다.It has been found that the Mg-Ca-Zn- (Zr) based alloy sheet not only has excellent ductility and moldability, but also has age-hardening reaction characteristics. That is, after sheet production, the strength of these alloy sheets can be further improved by aging at 150 ° C. As shown in Fig. 3 and Table 3, the hardness value of the B6 alloy sheet before aging was 46 VHN. However, after aging treatment at 150 캜 for 30 hours, the B6 alloy sheet reached maximum aging with a hardness increase of 12 VHN to 58 VHN. On the other hand, when 0.4% Gd was added to B6 alloy, the time to reach maximum aging was extended to 72 hours, but when 0.3% Al was added to B6 alloy, it was shortened to 12 hours. The lean addition of Gd or Al to the B6 alloy only changed the time to reach maximum aging, but the maximum hardness value remained the same. In addition, when adding 0.5% Zr or 0.1% Sr to the B6 alloy, the maximum hardness and required time during the heat treatment will not be apparently changed.

최대 에이징 조건에서 Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금 시트의 인장 특성의 요약은 표 4에 제공된다. T6 처리 (고용화 열처리 후에 인위적 에이징)는 B6 합금 시트를 128 MPa에서 153 MPa로, B7 합금 시트를 125 MPa에서 146 MPa로, B8 합금 시트를 123 MPa에서 163 MPa로, B9 합금 시트를 128 MPa에서 164 MPa로, B10 합금 시트를 137 MPa에서 166 MPa로, B11 합금 시트를 132 MPa에서 174 MPa로, B12 합금 시트를 129 MPa에서 166 MPa로 그리고 B13 합금 시트를 137 MPa에서 168 MPa로 항복 강도를 각각 증가시켰다. 상기 Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 가공용 합금 시트의 UE, TE 및 SHE는 예상대로 감소하였다. 이와 관련하여, 연성은 B13 합금 시트를 얻기 위하여 약간 감소하였으며, 예를 들어, B13 합금 시트의 연성은 23% (어닐링된 상태) 에서 19% (최대 에이지된 상태)로 감소하였다. A summary of the tensile properties of the Mg-Ca-Zn- (Zr) based alloy sheets under maximum aging conditions is provided in Table 4. The T6 treatment (artificial aging after the heat treatment of the solid solution) reduced the B6 alloy sheet from 128 MPa to 153 MPa, the B7 alloy sheet from 125 MPa to 146 MPa, the B8 alloy sheet from 123 MPa to 163 MPa, the B9 alloy sheet to 128 MPa To 164 MPa, B10 alloy sheet from 137 MPa to 166 MPa, B11 alloy sheet from 132 MPa to 174 MPa, B12 alloy sheet from 129 MPa to 166 MPa, and B13 alloy sheet from 137 MPa to 168 MPa Respectively. The UE, TE and SHE of the Mg-Ca-Zn- (Zr) -based alloy sheet were reduced as expected. In this connection, the ductility was slightly reduced to obtain a B13 alloy sheet, for example, the ductility of the B13 alloy sheet decreased from 23% (annealed) to 19% (maximum age).

초기 경도, 최대 경도, 석출 경화로 인한 경도의 증가 및 Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금 시트의 최대 경도에 도달하는 시간The initial hardness, the maximum hardness, the increase in hardness due to precipitation hardening, and the time to reach the maximum hardness of the Mg-Ca-Zn- (Zr) 명칭designation 초기 경도(VHN)Initial hardness (VHN) 최대 경도(VHN)Maximum Hardness (VHN) 최대 경도에 도달하는 시간( 시간)Time to reach maximum hardness (hours) B6-T6B6-T6 4646 5858 3030 B7-T6B7-T6 4646 5757 7272 B8-T6B8-T6 4747 5656 1212 B9-T6B9-T6 4747 5555 1212 B10-T6B10-T6 4646 5656 3030 B11-T6B11-T6 4747 5858 3030 B12-T6B12-T6 4747 5757 3030 B13-T6B13-T6 4848 5858 3030

최대-에이지된 상태에서 Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금 시트의 인장 특성Tensile Properties of Mg-Ca-Zn- (Zr) Based Alloy Sheet in Maximum-Age 명칭designation 항복 강도 (MPa)Yield strength (MPa) UTS (MPa)UTS (MPa) UE (%)UE (%) TE (%)TE (%) SHESHE B6-T6B6-T6 153153 232232 1313 1818 0.160.16 B7-T6B7-T6 146146 228228 1414 2020 0.170.17 B8-T6B8-T6 163163 234234 1313 1919 0.160.16 B9-T6B9-T6 164164 233233 1313 1919 0.160.16 B10-T6B10-T6 166166 235235 1313 1818 0.160.16 B11-T6B11-T6 174174 241241 1111 1717 0.150.15 B12-T6B12-T6 166166 234234 1414 2020 0.180.18 B13-T6B13-T6 168168 236236 1313 1919 0.160.16

실시예 3Example 3

상기 결과는 B2 합금 시트가 Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 계 중에서 가장 우수한 연성 및 성형성을 보여주는 것을 나타낸다. 따라서, 상기 합금 시트의 기계적 특성을 더욱 향상시키기 위하여, 두 가지 중요한 공정 변수(processing parameters), 즉, 압연 온도 및 어닐링 조건을 정하였다. The above results show that the B2 alloy sheet shows the most ductility and moldability among the Mg-Zn-Gd-Ca-Zr system. Therefore, in order to further improve the mechanical properties of the alloy sheet, two important processing parameters are defined, namely rolling temperature and annealing conditions.

상기 B2 합금 시트는 다양한 열간 압연 및 어닐링 조건에 적용되어 전술한 방법 및 실험 장비를 사용하여 기계적 특성을 최적화하기 위한 열역학적 공정 변수가 결정되었다. 표 5 및 6은 상이한 열기계적 공정 조건하에서 제조된 두 합금의 어닐링된 시트의 인장 특성을 요약하였다. The B2 alloy sheet was subjected to various hot rolling and annealing conditions to determine thermodynamic process parameters to optimize mechanical properties using the methods and experimental equipment described above. Tables 5 and 6 summarize the tensile properties of the annealed sheets of the two alloys produced under different thermomechanical processing conditions.

어닐링 공정 동안, 재결정화(recrystallization)는 입자 크기(grain size)를 조질(refine)할 수 있으며, 소성 변형에 의해 생성된 결합을 제거할 수 있으며, 그리고 본질(texture)을 희박하게 할 수 있다. 따라서, 어닐링된 시트의 연성 및 성형성은 압연된 것과 비교하여 드라마틱하게 증가하였다. 실험 결과는 재결정화가 350℃ 내지 500℃의 온도 범위에서 발생할 수 있음을 보여준다. 주어진 어닐링 온도에서, 어닐링 시간의 연장에 따라 상기 경도가 명백하게 더 이상 감소되지 않을 때, 재결정화가 완료된다.During the annealing process, recrystallization can refine the grain size, remove the bonds created by plastic deformation, and render the texture lean. Thus, the ductility and formability of the annealed sheet dramatically increased compared to the rolled sheet. Experimental results show that recrystallization can occur in the temperature range of 350 ° C to 500 ° C. At a given annealing temperature, recrystallization is complete when the hardness is no longer significantly reduced with an extension of the annealing time.

최종 기계적 특성은 어닐링 온도 및 시간과 밀접한 관련이 있기 때문에, B2 합금 시트가 선택되어 어닐링 조건을 최적화 한다. 상기 합금 시트에 대한 최적화된 어닐링 조건은 상이한 시간 동안 상이한 온도에 노출된 후 경도 변화를 측정함으로써 확인되었다. 따라서, 상이한 어닐링 온도에서 재결정의 완료 시간을 발견하기 위하여, 상이한 어닐링 온도 및 어닐링 시간을 갖는 B2 합금 시트 샘플에 대한 경도 시험을 실시한다. Since the final mechanical properties are closely related to the annealing temperature and time, B2 alloy sheets are selected to optimize the annealing conditions. Optimized annealing conditions for the alloy sheet were identified by measuring the change in hardness after exposure to different temperatures for different times. Therefore, in order to find the completion time of recrystallization at different annealing temperatures, a hardness test is conducted on B2 alloy sheet samples with different annealing temperatures and annealing times.

450℃ 에서 압연되고, 이후 다른 온도에서 어닐링된 B2 시트에 대한 노출 시간의 함수로서 경도 변화를 도 5에 나타내었다. 경도 값은 첫번째 1분 어닐링에서 급격히 감소되었고, B2 가공용 합금 시트에 대하여 350 ℃에서 1시간, 400 ℃에서 0.5 시간, 450℃에서 0.5 시간, 또는 500℃에서 0.5 시간 이후 안정된 것을 발견하였다. 따라서, 상기 시트는 350℃ 에서 1 시간 동안, 400℃ 에서 0.5 시간 동안, 450℃에서 0.5 시간 동안, 그리고 500℃에서 0.5 시간 동안 어닐링 되었고, 이후 압연 방향을 따라 시험하였다. 어닐링 온도가 증가함에 따라, 상기 B2 합금 시트의 항복 강도는 예상대로 감소하였고, 반면 이들의 합금의 변형-경화 지수는 약간 증가하였다. 상기 B2 합금 시트의 UE 및 SHE는 500 ℃에서 0.5 시간 어닐링 후에 감소함을 알 수 있었다.The change in hardness as a function of exposure time for the B2 sheet rolled at 450 DEG C and then annealed at different temperatures is shown in FIG. The hardness value was sharply reduced in the first one minute annealing and found to be stable for one hour at 350 占 폚, 0.5 hours at 400 占 폚, 0.5 hours at 450 占 폚, or 0.5 hours at 500 占 폚 for the B2 processing alloy sheet. Thus, the sheet was annealed at 350 DEG C for 1 hour, 400 DEG C for 0.5 hour, 450 DEG C for 0.5 hour, and 500 DEG C for 0.5 hour, and then tested along the rolling direction. As the annealing temperature increased, the yield strength of the B2 alloy sheet decreased as expected, while the strain-hardening index of these alloys slightly increased. The UE and SHE of the B2 alloy sheet were found to decrease after annealing at 500 DEG C for 0.5 hour.

아울러, 표 5에 나타낸 바와 같이, 어닐링 온도가 350℃일 때, B2 합금 시트의 재결정화 시간은 1시간 이다. 그러나, 어닐링 온도가 400, 450 및 500℃인 경우, B2 합금 시트의 상기 재결정화 시간은 B2 합금 시트는 0.5 시간이다.Further, as shown in Table 5, when the annealing temperature is 350 占 폚, the recrystallization time of the B2 alloy sheet is one hour. However, when the annealing temperatures are 400, 450 and 500 ° C, the recrystallization time of the B2 alloy sheet is 0.5 hour for the B2 alloy sheet.

350℃ 에서 1 시간 동안, 400℃, 450℃ 및 500℃ 에서 0.5 시간 동안 상이한 조건에서 어닐링된 B2 합금 시트에 대해서도 상온 인장 시험이 수행되었다. 상이한 어닐링 조건에서 B2 합금 시트의 항복 강도, UTS, UE, TE, 및 SHE을 포함한 기계적 특성이 표 6에 요약되었다. B2 합금 시트와 관련하여, 38%의 연성이 나타나는 400℃에서 0.5시간 어닐링 처리가 최적의 어닐링 조건으로 판명되었다.A room temperature tensile test was also performed on B2 alloy sheets annealed at 350 DEG C for 1 hour, 400 DEG C, 450 DEG C and 500 DEG C for 0.5 hour under different conditions. The mechanical properties including the yield strength, UTS, UE, TE, and SHE of the B2 alloy sheet under the different annealing conditions are summarized in Table 6. With respect to the B2 alloy sheet, annealing treatment at 400 DEG C for 0.5 hour, in which a ductility of 38% appeared, proved to be the optimum annealing condition.

상이한 온도에서 어닐링된 B2 합금 시트의 인장 시트의 요약Summary of tensile sheets of B2 alloy sheet annealed at different temperatures 명칭designation 열간 압연 온도(℃)Hot rolling temperature (캜) 항복 강도 (MPa)Yield strength (MPa) UTS (MPa)UTS (MPa) UE (%)UE (%) TE (%)TE (%) SHESHE B2B2 400400 156156 228228 1919 3333 0.210.21 450450 152152 224224 2020 3838 0.220.22 500500 130130 211211 1717 2323 0.220.22

상이한 조건에서 어닐링된 B2 합금 시트의 인장 특성의 요약Summary of tensile properties of annealed B2 alloy sheets under different conditions 명칭designation 어닐링 조건Annealing conditions 항복 강도 (MPa)Yield strength (MPa) UTS (MPa)UTS (MPa) UE (%)UE (%) TE (%)TE (%) SHESHE B2B2 350 ℃ 1 시간350 1 hour 162162 228228 1818 2525 0.170.17 4000.5 시간 400 ℃ for 0.5 hour 152152 224224 2020 3838 0.220.22 450℃ 0.5 시간450 DEG C 0.5 hours 137137 222222 2121 3636 0.240.24 500℃ 0.5 시간500 ° C 0.5 hours 123123 219219 1919 3030 0.240.24

UE 및 SHE의 값을 고려하면, 450 ℃ 열간 압연 및 0.5 h at 400 ℃에서 0.5 시간의 어닐링이 두 합금에 대해 최상의 성형성을 제공한다. Taking into account the UE and SHE values, hot rolling at 450 ° C and annealing at 0.5 h at 400 ° C for 0.5 hour provides the best formability for both alloys.

결론conclusion

전반적으로, Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금은 적당한 성형성을 나타내지만, 인위적 에이징 처리에 의한 현저하게 강화될 수 있다는 실험 결과로부터 결론 지을 수 있다. 예를 들어, 어닐링된 상태에서 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr 합금의 항복 강도는 약 137 MPa에 불과하지만, 상기 합금은 150 ℃ 에이징 처리의 적용에 의하여 168MPa까지 증가될 수 있다.Overall, it can be concluded from the experimental results that Mg-Ca-Zn- (Zr) based alloys show moderate moldability but can be significantly strengthened by artificial aging treatment. For example, in the annealed state, the yield strength of the Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr alloy is only about 137 MPa, but the alloy is increased to 168 MPa .

또한, 본 발명자들은 Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 계 합금 으로부터 형성된 시트는 강도 및 성형성 면에서 우수한 기계적 특성을 나타내는 것을 발견하였다. Mg-1Zn-0.4Gd-0.5Zr 합금에 0.2% Ca 첨가는 형성된 합금 시트의 성형성 (1.93 LDR 내지 2.02 LDR) 및 강도 (141 MPa 내지 152 MPa) 가 현저하게 증가하는 것을 발견하였다. Ca함량을 0.5%로 증가 시키는 경우 항복 강도 (yield strength)는 152 MPa에서 155 MPa로 약간 증가하지만, LDR 값은 Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr 합금과 비교하여 2.02에서 1.87로 감소하였다. 그 결과, Ca 원소는 Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 합금 시트의 성형성 및 강도 향상에 필수적 이지만, Ca 함량의 엄격한 제어는 필요하다는 것을 나타낸다. 0.1% Sr 또는 0.1% La를 Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr 합금에 추가로 첨가하면 강도는 증가하지만 LDR 값은 감소한다.Further, the inventors of the present invention have found that a sheet formed from a Mg-Zn-Gd-Ca-Zr alloy shows excellent mechanical properties in terms of strength and moldability. The addition of 0.2% Ca to the Mg-1Zn-0.4Gd-0.5Zr alloy revealed that the formed alloy sheet (1.93 LDR to 2.02 LDR) and the strength (141 MPa to 152 MPa) of the formed alloy sheet were remarkably increased. When the Ca content was increased to 0.5%, the yield strength slightly increased from 152 MPa to 155 MPa, but the LDR value decreased from 2.02 to 1.87 as compared with the Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr alloy Respectively. As a result, the Ca element is indispensable for improving the moldability and strength of the Mg-Zn-Gd-Ca-Zr alloy sheet, but strict control of the Ca content is necessary. Addition of 0.1% Sr or 0.1% La to the Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr alloy increases the strength but decreases the LDR value.

아울러, Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 합금, Mg-Ca-Zn-Sr-(Gd)-Zr 합금 시트는 또한 상온에서 충분한 강도 및 성형성을 나타냈다. Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr 조성은 항복 강도 (137 MPa) 및 성형성 (1.83 LDR) 면에서 최고의 기계적 성질을 나타냈다. In addition, the Mg-Zn-Gd-Ca-Zr alloy and the Mg-Ca-Zn-Sr- (Gd) -Zr alloy sheet also exhibited sufficient strength and moldability at room temperature. The composition of Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr showed the best mechanical properties in terms of yield strength (137 MPa) and moldability (1.83 LDR).

요약하면, 본 발명은 마그네슘 합금 및 이에 따라 고성형 가능한 마그네슘 합금 시트의 개발에 관한 것이다. Mg-Zn-RE-Zr 합금에 합금원소 Ca의 첨가는 각 합금 시트의 연성 및 성형성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 특히, Mg-Zn-Gd-Zr계 합금에 소량의 Ca 첨가는 높은 연성, 성형성 및 비교적 양호한 강도를 갖는 새로운 Mg 합금 시트가 얻어진다. 이와 관련하여, (1) Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 계에 희박 칼슘을 을 첨가는 연성 및 성형성이 상당히 향상될 수 있다; (2) Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금은 또한 소량의 합금 원소의 첨가에 의하여 우수한 연성 및 성형성을 나타내었다. 이들의 새로운 합금으로부터 형성된 시트의 연성 및 성형성은 불순물로 사용해왔으며, 6016 합금 시트와 비교될 수 있는 AZ31 보다 훨씬 우수하며, 합금 및 이에 대응하는 합금 시트가 여러 산업 응용 분야에 적합함을 나타낸다. In summary, the present invention is directed to the development of magnesium alloys and thus magnesium alloy sheets which are highly formable. The addition of the alloying element Ca to the Mg-Zn-RE-Zr alloy can remarkably improve the ductility and moldability of each alloy sheet. Particularly, when a small amount of Ca is added to the Mg-Zn-Gd-Zr alloy, a new Mg alloy sheet having high ductility, moldability and relatively good strength can be obtained. In this regard, (1) addition of dilute calcium to the Mg-Zn-Gd-Ca-Zr system can significantly improve ductility and formability; (2) The Mg-Ca-Zn- (Zr) -based alloy showed excellent ductility and moldability by addition of a small amount of alloying elements. The ductility and formability of the sheets formed from these new alloys have been used as impurities and are far superior to AZ31, which can be compared to 6016 alloy sheets, indicating that alloys and corresponding alloy sheets are suitable for many industrial applications.

본 발명자들은 상술한 특징들이 본 발명의 합금을 자동차 용도에 특히 적합하게 만든다고 생각한다. 아울러, 본 발명의 합금은 압출(extrusion), 단조(forging) 및 트윈 롤 주조(twin-roll casting)를 포함하는 다양한 제조 기술에 의해서 가공될 수 있다. The inventors believe that the above-described features make the alloy of the present invention particularly suitable for automotive applications. In addition, the alloy of the present invention can be processed by a variety of manufacturing techniques including extrusion, forging, and twin-roll casting.

당업자들은 여기서 기재된 본 발명이 변형 및 변경이 특정하게 기재된 것 이외의 단계의 조성물 및 배열에 도입될 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명은 본 발명의 성질 및 범위 내에 속하는 모든 변형 및 변경을 포함하는 것으로 간주된다. .Those skilled in the art will appreciate that the invention described herein can be embodied in compositions and arrangements of steps other than those in which modifications and variations are specifically described. The present invention is intended to cover all modifications and variations that fall within the spirit and scope of the invention. .

본 명세서(청구범위를 포함) 에서 "포함하다", "포함한다", "포함되는" 또는 "포함하는"의 용어를 사용하는 경우, 그들은 기재된 특징, 숫자, 단계 또는 구성 요소의 존재를 특정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들의 조합한 것들의 존재를 배제하지 않는 것으로 해석되어야 한다. Where the use of the terms "comprises," " including, "" including," or "comprising, " Numerical values, steps, components, or combinations thereof, unless the context clearly dictates otherwise.

이후의 특허 출원은 본 출원에 기초하여 또는 우선권 주장하여 호주 또는 해외에서 출원될 수 있다. 다음의 임의의 청구항은 단지 한 예로서 제공되며, 그러한 이후의 출원에서 청구될 수 있는 범위를 제한하지 않는 것으로 이해해야 한다. 특징은 본 발명 또는 본 발명들을 추가로 특정 또는 재특정하기 위하여 차후에 임시 청구항으로부터 추가 또는 생략될 수 있다.Subsequent patent applications may be filed in Australia or abroad based on, or prior to, the present application. It is to be understood that any of the following claims are provided by way of example only and are not intended to limit the scope of what may be claimed in a subsequent application. Features may be added or omitted from the provisional claims in the future to further specify or re-specify the invention or inventions.

Claims (25)

0.1 내지 2.0의 Zn;
0.05 내지 1.5의 Ca;
0.1 내지 1.0의 Zr;
0 내지 1.3의 희토류 원소 또는 Gd 또는 Y를 포함하는 이들의 혼합물;
0 내지 0.3의 Sr;
0 내지 0.7의 Al;
잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되는(중량%) 마그네슘계 가공용 합금.
0.1 to 2.0 Zn;
Ca of 0.05 to 1.5;
Zr of 0.1 to 1.0;
A rare earth element of 0 to 1.3 or a mixture thereof containing Gd or Y;
0 to 0.3 Sr;
0 to 0.7 Al;
(% By weight) essentially consisting of magnesium and inevitable impurities of the remainder.
제1항에 있어서,
상기 희토류 원소 혼합물은 가돌리늄(Gd) 또는 이트륨(Y) 및 란탄계열의 희토류 원소를 포함하는 합금.
The method according to claim 1,
Wherein the rare earth element mixture comprises gadolinium (Gd) or yttrium (Y) and a rare earth element of the lanthanide series.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 희토류 원소 혼합물은 가돌리늄 및 란탄(La)을 포함하는 합금.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the rare earth element mixture comprises gadolinium and lanthanum (La).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 희토류 원소는 가돌리늄으로 필수적으로 구성되는 합금.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the rare earth element is essentially composed of gadolinium.
Zn: 0.1 내지 2.0;
Ca: 0.05 내지 1.5;
Zr: 0.1 내지 1.0;
Gd: 0 내지 1.0;
Sr: 0 내지 0.3;
La: 0 내지 0.3;
Al: 0 내지 0.7; 및
잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되는(중량%) 마그네슘계 가공용 합금.
Zn: 0.1 to 2.0;
Ca: 0.05 to 1.5;
Zr: 0.1 to 1.0;
Gd: 0 to 1.0;
Sr: 0 to 0.3;
La: 0 to 0.3;
Al: 0 to 0.7; And
(% By weight) essentially consisting of magnesium and inevitable impurities of the remainder.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
Zn: 0.3 내지 1.0;
Ca: 0.3 내지 1.0;
Zr: 0.2 내지 0.7;
Gd: 0.1 내지 0.5;
Sr: 0 내지 0.2;
La: 0 내지 0.2;
Al: 0 내지 0.5; 및
잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되는(중량 %) 마그네슘계 가공용 합금.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Zn: 0.3 to 1.0;
Ca: 0.3 to 1.0;
Zr: 0.2 to 0.7;
Gd: 0.1 to 0.5;
Sr: 0 to 0.2;
La: 0 to 0.2;
Al: 0 to 0.5; And
(% By weight) essentially consisting of magnesium and inevitable impurities of the remainder.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
Zn: 0.5 내지 2.0;
Ca: 0.05 내지 1.0;
Zr: 0.1 내지 1.0;
Gd: 0.05 내지 1.0;
Sr: 0 내지 0.3;
La: 0 내지 0.3;
Al: 0 내지 0.7; 및
잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되는(중량 %) Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 계 합금을 포함하는 마그네슘계 가공용 합금.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Zn: 0.5 to 2.0;
Ca: 0.05 to 1.0;
Zr: 0.1 to 1.0;
Gd: 0.05 to 1.0;
Sr: 0 to 0.3;
La: 0 to 0.3;
Al: 0 to 0.7; And
Mg-Zn-Gd-Ca-Zr-based alloy essentially consisting of Mg and unavoidable impurities.
제7항에 있어서,
Zn: 0.5 내지 1.5;
Ca: 0.1 내지 0.7;
Zr: 0.2 내지 0.7;
Gd: 0.1 내지 0.5;
Sr: 0 내지 0.2;
La: 0 내지 0.2;
Al: 0.2 내지 0.5; 및
잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되는(중량 %) Mg-Zn-Gd-Ca-Zr 계 합금을 포함하는 마그네슘계 가공용 합금.
8. The method of claim 7,
Zn: 0.5 to 1.5;
Ca: 0.1 to 0.7;
Zr: 0.2 to 0.7;
Gd: 0.1 to 0.5;
Sr: 0 to 0.2;
La: 0 to 0.2;
Al: 0.2 to 0.5; And
Mg-Zn-Gd-Ca-Zr-based alloy essentially consisting of Mg and unavoidable impurities.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
Ca: 0.3 내지 1.5;
Zn: 0.1 내지 0.8;
Zr: 0.1 내지 1.0;
Gd: 0 내지 1.0;
Al: 0 내지 0.7;
Sr: 0 내지 0.3; 및
잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되는(중량 %) Mg-Ca-Zn-(Zr)계 합금을 포함하는 마그네슘계 가공용 합금.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Ca: 0.3 to 1.5;
Zn: 0.1 to 0.8;
Zr: 0.1 to 1.0;
Gd: 0 to 1.0;
Al: 0 to 0.7;
Sr: 0 to 0.3; And
A Mg-Ca-Zn- (Zr) -based alloy essentially consisting of Mg of the remainder and other inevitable impurities (% by weight).
제9 항에 있어서,
Ca: 0.6 내지 1.0;
Zn: 0.3 내지 0.5;
Zr: 0.2 내지 0.7;
Gd: 0 내지 0.5;
Al: 0.2 내지 0.5;
Sr: 0 내지 0.2; 및
잔부의 Mg 및 불가피한 다른 불순물로 필수적으로 구성되는(중량 %) Mg-Ca-Zn-(Zr) 계 합금을 포함하는 마그네슘계 가공용 합금.
10. The method of claim 9,
Ca: 0.6 to 1.0;
Zn: 0.3 to 0.5;
Zr: 0.2 to 0.7;
Gd: 0 to 0.5;
Al: 0.2 to 0.5;
Sr: 0 to 0.2; And
A Mg-Ca-Zn- (Zr) -based alloy essentially consisting of Mg of the remainder and other inevitable impurities (% by weight).
전기한 임의의 항에 있어서,
상기 합금 원소의 전체 중량%는 4% 미만, 바람직하게는 3% 미만인 마그네슘계 가공용 합금.
In any of the previous claims,
Wherein the total weight percent of the alloy element is less than 4%, preferably less than 3%.
전기한 임의의 항에 있어서,
0.05 내지 0.7의 Mn, 바람직하게는 0.1 내지 0.5의 Mn을 추가로 포함하는 마그네슘계 가공용 합금.
In any of the previous claims,
A magnesium-based processing alloy further comprising Mn of 0.05 to 0.7, preferably 0.1 to 0.5.
전기한 임의의 항에 있어서,
상기 마그네슘계 합금은 0.5중량% 미만의 부수적인 불순물(incidental impurities)을 포함하는 마그네슘계 가공용 합금.
In any of the previous claims,
Wherein the magnesium-based alloy comprises incidental impurities less than 0.5% by weight.
전기한 임의의 항에 있어서,
상기 마그네슘계 합금은 0.2중량% 미만의 부수적인 불순물을 포함하는 마그네슘계 가공용 합금.
In any of the previous claims,
Wherein the magnesium-based alloy comprises an incidental impurity of less than 0.2 wt%.
전기한 임의의 항에 있어서,
상기 마그네슘계 합금은 Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr 또는 Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr 중 에서 선택되는 마그네슘계 가공용 합금.
In any of the previous claims,
Wherein the magnesium-based alloy is selected from Mg-1Zn-0.4Gd-0.2Ca-0.5Zr or Mg-0.8Ca-0.4Zn-0.1Sr-0.4Gd-0.5Zr.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 마그네슘계 가공용 합금을 포함하는 마그네슘계 가공용 합금 시트.
16. A magnesium-based working alloy sheet comprising at least one magnesium-based working alloy according to any one of claims 1 to 15.
마그네슘계 합금 시트 제품을 제조하는 방법에 있어서,
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 마그네슘계 합금으로부터 마그네슘 합금 용탕을 제공하는 단계;
상기 마그네슘 합금 용탕을 소정의 두께를 갖는 슬래브(slab) 또는 스트립(strip)으로 주조하는 단계;
상기 주조된 슬래브 또는 스트립을 균질화 또는 예열하는 단계;
적절한 온도에서 상기 균질화 또는 예열한 슬래브 또는 스트립을 연속적으로 열간 압연하여 상기 균질화한 슬래브 또는 스트립의 상기 두께를 감소시켜 소정 두께의 합금 시트 제품을 제조하는 단계; 및
상기 합금 시트 제품을 일정 시간 동안 적절한 온도에서 어닐링하는 단계;를 포함하는 방법.
A method of producing a magnesium alloy sheet product,
Providing a magnesium alloy melt from the magnesium-based alloy according to any one of claims 1 to 15;
Casting the magnesium alloy melt into a slab or strip having a predetermined thickness;
Homogenizing or preheating the cast slab or strip;
Continuously hot-rolling the homogenized or preheated slab or strip at an appropriate temperature to reduce the thickness of the homogenized slab or strip to produce an alloy sheet product of a predetermined thickness; And
And annealing the alloy sheet product at an appropriate temperature for a period of time.
제17항에 있어서,
상기 주조하는 단계는 트윈-롤 캐스터 (twin-roll caster)의 롤 사이에 마그네슘 합금 용탕을 공급하여 스트립을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the casting comprises supplying a magnesium alloy melt between rolls of a twin-roll caster to produce a strip.
제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 주조된 슬래브 또는 스트립의 상기 균질화 또는 예열하는 단계는 300 내지 500℃ 사이의 온도에서 수행하는 마그네슘계 합금 시트 제품을 제조하는 방법.
The method according to claim 17 or 18,
Wherein the homogenizing or preheating of the cast slab or strip is performed at a temperature between 300 and 500 < 0 > C.
제17항 내지 19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주조된 슬래브 또는 스트립의 상기 균질화 또는 예열하는 단계는 이어서 담금질(quenching), 바람직하게는 물 담금질(water quenching)이 수행되는 마그네슘계 합금 시트 제품을 제조하는 방법.
The method according to any one of claims 17 to 19,
The homogenizing or preheating step of the cast slab or strip is then followed by quenching, preferably water quenching.
제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열간 압연하는 단계는 300 내지 550℃, 바람직하게는 350 내지 500℃ 의 온도 범위에서 수행되는 마그네슘계 합금 시트 제품을 제조하는 방법.
21. The method according to any one of claims 17 to 20,
Wherein the step of hot rolling is performed at a temperature range of 300 to 550 캜, preferably 350 to 500 캜.
제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열간 압연하는 단계의 결과로 총 두께가 50 내지 95%, 바람직하게는 70 내지 80% 감소하는 마그네슘계 합금 시트 제품을 제조하는 방법.
22. The method according to any one of claims 17 to 21,
Wherein the total thickness is reduced by 50 to 95%, preferably by 70 to 80% as a result of the hot rolling step.
제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열간 압연하는 단계는 복수의 압연 패스(rolling passes)를 사용하여 수행되며, 각각의 압연 패스 이후, 상기 시트는 후속 압연(subsequent rolling) 이전에 350 내지 550℃ 범위의 온도에서 재가열되어 마그네슘계 합금 시트 제품을 제조하는 방법.
23. The method according to any one of claims 17 to 22,
The hot rolling step is performed using a plurality of rolling passes and after each rolling pass the sheet is reheated at a temperature in the range of 350 to 550 占 폚 prior to subsequent rolling to form a magnesium- A method for manufacturing a sheet product.
제17항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주조하는 단계는 다이렉트 칠 캐스터(direct chill (DC) caster), 샌드 캐스터(sand caster), 또는 퍼머넌트 몰드 캐스터(permanent mould caster) 중 하나에 상기 마그네슘 합금 용탕을 주입하는 단계 포함하는 마그네슘계 합금 시트 제품을 제조하는 방법.
24. The method according to any one of claims 17 to 23,
Wherein the casting step comprises injecting the magnesium alloy melt into one of a direct chill (DC) caster, a sand caster, or a permanent mold caster, A method for manufacturing a product.
제17항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어닐링된 합금을 150℃ 에서 적어도 1시간 동안 가열하는 에이지 경화 처리(age hardening treatment)하는 단계를 추가로 포함하는 마그네슘계 합금 시트 제품을 제조하는 방법.
25. The method according to any one of claims 17 to 24,
Further comprising aging the annealed alloy at 150 < 0 > C for at least 1 hour.
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