TWI406719B - 鎂合金元件及其製法 - Google Patents

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Masatoshi Majima
Shoichiro Sakai
Shinji Inazawa
Nobuyuki Mori
Ryuichi Inoue
Yukihiro Oishi
Nozomu Kawabe
Masatada Numano
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Sumitomo Electric Industries
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Description

鎂合金元件及其製法
本發明係關於一種鎂合金元件及該鎂合金元件之製法,及更特別係有關其中於鎂合金板表面上進行表面處理諸如形成防蝕膜或塗料施用之鎂合金元件。
已知鎂為供結構體使用之金屬材料中之最輕質金屬,具有比重1.74(密度克/立方厘米,20℃)。經由添加多種元素且進行合金化,可讓鎂具有更高強度。如此,晚近鎂合金用作為小型可攜式機器諸如行動電話或行動機器之殼體、筆記型電腦之殼體、或汽車元件等。特別,含大量鋁之鎂合金(例如ASTM美國測試材料標準:AZ91)具有高度防蝕性或高強度,如此預期對該鎂合金之需求相當大。
但因鎂合金具有不良塑性加工之hcp結構(六角形緊密填充結構),用作為前述殼體之鎂合金產品主要為藉壓模鑄塑法或觸變模製法所製造之鑄塑材料。至於其它鎂合金,例如AZ31相當容易接受塑性處理,AZ31經由滾壓鑄錠-鑄塑之材料來製造平板以及隨後加壓模製該平板來用作為殼體(參考日本專利未審查公開案JP-A-2005-2378,作為一種類似技術)。
但鑄塑材料之問題為鑄塑材料之表面處理太過複雜。一般而言,殼體用之鎂合金板接受表面處理,來改良防蝕性及外觀品質。此項表面處理分成表面準備處理及塗料施用處理。於表面準備處理中,前述鑄塑材料或壓製成形板用作為處理物件。該處理物件接受去脂處理、酸蝕刻處理、去污處理、表面調整及化學處理或陽極化處理。於塗料施用處理中,接受表面準備處理之處理物件接受底塗覆處理、油灰擦光、拋光及頂塗覆處理。鑄塑材料有多個表面缺陷,如此需要於底塗覆處理後,重複進行以油灰擦光處理及拋光處理填補表面缺陷之油灰擦光處理程序多於一次。結果,表面處理之產率極低,產品之製造成本升高。此外,鑄塑材料之問題在於諸如拉伸強度、延展性及韌性等機械性質係小於接受滾壓處理之模製板之機械性質。
此外,AZ31模製板有問題,在於材料之防蝕性低,及藉表面處理所形成之薄膜黏著性差。AZ31比AZ91更容易製成。當AZ31用作為藉滾壓法製造平板時,所得平板之特性比較鑄塑材料之特性更佳,且可減少表面缺陷。如此,可改良表面處理之產率低之問題,亦即鑄塑材料之問題。但AZ31具有比AZ91等更低的防蝕性,因而難以滿足要求的特性。單獨考慮防蝕性的改良,例如藉表面製備處理可將化學轉化處理膜形成為更厚。但化學轉化處理膜無法形成高度黏著性於AZ31之模製板上,即使製成厚的膜,薄膜之表面耐性增高。當使用鎂合金用於諸如行動電話等電子裝置之殼體時,對殼體要求具有包括接地、去除高頻電流及電磁屏障等特性。如此,期望儘可能降低化學轉化處理之表面耐性。如此,罕見考慮於AZ31模製板上形成厚的化學轉化處理膜用來改良防蝕性。
本發明係針對解決前述問題,本發明之目的係提供一種具有機械性質及防蝕性之鎂合金元件及該鎂合金元件之製法。
本發明之另一目的係提供一種改良表面處理產率改良之鎂合金元件及該鎂合金元件之製法。
根據本發明之一態樣,鎂合金元件具有鎂合金所製成之基材及形成於該基材上之防蝕膜。基材為含5至11質量%率之滾壓的鎂合金。
由於前述結構,經由使用含大量鋁之材料,可製造具有絕佳機械性質及高防蝕性之鎂合金元件。此外,經由使用滾壓的材料,鑄塑時之表面缺陷數目少,於進行隨後之塗料施用處理之情況下,諸如底塗層處理及油灰擦光等補償處理頻率可減少。滾壓的材料為接受滾壓處理之元件,可額外接受諸如均平處理或拋光處理等其它處理程序。
根據本發明之一態樣,較佳鎂合金元件具有剪切處理部。
由於此種結構,可製造具有預定幾何形狀、高防蝕性及絕佳機械性質之鎂合金元件。於該鎂合金元件中,該剪切處理部為進行諸如切削或衝壓等剪切處理之部分。典型地使用具有經由將長形滾壓的板進行剪切處理所得之預定幾何形狀之鎂板件的剪切(衝壓)端面用作為該剪切處理部。
根據本發明之態樣,較佳具有剪切處理部之該鎂合金元件額外有塑性處理部。
由於此種結構,可製造具有預定幾何形狀、高度防蝕性及絕佳機械性質之鎂合金元件。特別可製造具有三度空間形狀之鎂合金元件。於該鎂合金元件中,塑性處理部為進行塑性處理之部分。塑性處理例如為壓製處理、高延伸處理、鍛造處理、吹製處理、及彎曲處理中之至少一者。藉塑性處理可獲得多種類型之鎂合金元件。接受壓製處理之基材特別適合用於形成電子設備之殼體。
此外,根據本發明之鎂合金,較佳基材可滿足下列要求:(1)平均晶粒大小為30微米或以下;(2)金屬間化合物之大小為20微米或以下;及(3)表面缺陷深度係占該材料厚度之10%或以下。
經由控制鎂合金之平均晶粒大小,可將基材組成為30微米或以下,去除成為裂痕起點之粗大粒子,如此可改善塑性加工性。當鎂合金之平均晶粒大小小之時,比較直徑大的情況,晶粒邊界更容易形成為干擾電子移動的阻力。如此,於基材表面部分之電子之移動受阻遏,結果導致防蝕性的增高。鎂合金之平均晶粒大小較佳為20微米或以下,更特別為10微米或以下甚至更特別為5微米或以下。平均晶粒大小之計算方式係由於表面部分及中部剪切基材,藉JIS(日本工業標準)G 0551(2005)定義之方法,計算個別晶粒之直徑而求取平均值。基材表面部分為於基材橫截面於厚度方向由表面至基材之20%厚度之區域,中部係定義為於基材橫截面之厚度方向由中心至基材之10%厚度之區域。於製造基材經滾壓後,經由控制滾壓條件(例如總滾壓減薄及溫度)或加熱處理條件(例如溫度及時間週期)可改變平均晶粒大小。當對材料元件(滾壓的材料)進行剪切處理或塑性處理時,處理部分附近之晶粒直徑可能改變。如此,鎂合金元件之基材之平均晶粒大小較佳係得自包括剪切處理部及塑性處理部附近部分以外之非加工處理部。
當基材之金屬間化合物具有大小為20微米或以下時,於對材料間進行包括壓製處理之塑性處理時,可改良加工性。具有粒徑大於20微米之粗大金屬間化合物可作為塑性處理時之裂痕起點。金屬間化合物較佳具有晶粒大小為10微米或以下。通常,此種基材可得自鑄塑材料。於鑄塑時固化之冷卻速率係調整於50K/秒至10,000K/秒之範圍,將基材之金屬間化合物之尺寸控制為20微米或以下。經由此等方式,可獲得有小型金屬間化合物之鑄塑材料。特別,較佳係等化鑄塑材料於寬度方向及長度方向之冷卻速率。除了冷卻速率之控制之外,可更有效於熔爐或漏斗內攪拌熔融材料。此時,熔融材料之溫度較佳係控制成不低於可部分產生金屬間化合物之溫度。金屬間化合物之大小係經由使用金屬顯微鏡觀察基材之截面,得知於該截面之金屬間化合物之最長切割線之長度來設定金屬間化合物之大小。此外,隨機取多個截面,任意獲得截面中之金屬間化合物大小,然後採用20個截面中之最大的金屬間化合物大小來作為該金屬間化合物之大小。
特別,較佳係將存在於基材表面上之金屬間化合物之 大小控制為5微米或以下。於基材表面上之金屬間化合物對包括防蝕膜及塗刷膜之表面處理層之品質有重大影響。因此理由,當金屬間化合物之尺寸為5微米或以下時,可儘可能減低對表面處理層之品質之影響。經由以1000倍或以上倍率之顯微鏡觀察基材表面,獲得存在於基材表面上之金屬間化合物之最長切割線之長度,可設定於表面上之金屬間化合物之直徑。此外,於20個視野中之金屬間化合物之最大尺寸採用作為基材表面上之金屬間化合物之直徑。為了縮小於基材表面上之金屬間化合物之大小,於鑄塑材料固化時,熔融材料經常係於鑄塑材料固化時與鑄塑模具接觸,故於400K/秒或以上之冷卻速率進行快速冷卻。經常係經由縮小熔融材料供給鑄塑模具之噴嘴與雙輥輪鑄塑中之輥輪(鑄塑模具)之間距來讓熔融材料與鑄塑模具接觸。
此外,經由將表面缺陷深度控制為基材厚度之10%或以下,於壓製過程中進行摺疊處理之情況下,表面缺陷罕見形成為裂痕起點,如此改良加工性。當表面缺陷之深度淺之時,可減少於平滑化滾壓的材料表面之拋光處理中的拋光量。如此可有效降低產品之製造成本。此種基材可經由使用有少數表面缺陷之鑄塑材料獲得。例如經由降低熔融材料溫度與升高冷卻速率,表面缺陷深度可控制為少於鑄塑材料厚度之10%。鑄塑時,可使用活動式鑄塑模具,具有金屬塗覆層,該塗覆層具有絕佳導熱性及具有熔融材料對活動式鑄塑模具之濕潤性,或於熔融材料注入埠口截面寬度方向之熔融材料之溫度變化控制為10℃或以下。基材之表面缺陷深度較佳為基材厚度之3%或以下,更佳為基材厚度之1%或以下。兩點係於板長度方向長1米區域任意選定,然後經由使用4000號或以下之金剛砂紙且經由使用粒徑1微米之拋光鑽石粒子,取該兩點之截面,共拋光4個截面。然後使用200倍倍率之金屬顯微鏡,觀察各個截面之完整周邊,識別之表面缺陷之最大深度作為表面缺陷深度。
此外,基材表面缺陷長度係控制為20微米或以下。當表面缺陷長度為20微米或以下時,於進行塑性處理時,表面缺陷罕見成為裂痕起點。如此可改良加工性,且可減少滾壓的材料之表面拋光量。
欲得知表面缺陷長度,根據JIS Z2343,使用「液體滲透計測試」來詳述缺陷部分,也稱作為「紅裂紋」。於液體滲透計測試中,具有良好滲透性之染料施用於經過清潔之欲檢測物件上,然後藉清潔液清潔。隨後將顯影劑施用於其上。由於剩餘染料滲透入表面缺陷,於其上之顯影劑變色,來識別於表面上幾乎無法識別的缺陷及載明該部分之規格。如此,於載明部分之缺陷上之顯影劑被移除,使用500倍的倍率之顯微鏡觀察缺陷。當基材為平坦觀察時,由一個切陷邊緣選出兩點間之最大距離被用作為缺陷長度。此外,所觀察之10個缺陷中之最長的長度用作為該缺陷長度。
為了將基材之表面缺陷長度控制為20微米或以下,提供一種未拋光該材料元件之方法及拋光該材料元件之方法。於未拋光該材料元件之方法中,可於不會損害熔融材料之流動性之範圍內降低鑄塑溫度。例如,AZ61較佳係於700℃或以下之溫度鑄塑,AZ 91較佳係於680℃或以下之溫度鑄塑。於拋光材料元件之方法中,材料元件表面係使用120號或以下之模量拋光。此時,較佳材料元件表面係於鑄塑材料例係於不會暴露出20微米或以上之鑄塑材料例如金屬間化合物之內部缺陷之範圍以內拋光。
根據本發明之鎂合金,較佳鎂合金元件之防蝕膜為化學轉化處理膜或陽極氧化膜。
因使用化學轉化處理膜或陽極氧化膜作為防蝕膜,故可有效改良鎂合金元件之防蝕性。
此外,較佳含括於防蝕膜之鉻或錳之含量為0.1質量%或以下。鉻為用來產生六價鉻之元素,六價鉻係根據RoHS(電氣及電子設備中使用某些危險性物質之限制)之規定限制,而錳為PRTR(污染物釋放及轉移註冊:化學材料釋放及轉移通道系統)登記有案。如此,鉻及錳對環保有重大影響。於RoHS中,要求將六價鉻之含量控制為1000ppm。因此,當防蝕膜所含鉻含量被控制為0.1質量%或以下時,可符合RoHS;而當防蝕膜中所含錳含量被控制為0.1質量%或以下時,可降低對環保的衝擊。當然理想上防蝕膜中未含鉻或錳。至於其中鉻或錳含量為0.1質量%或以下之防蝕膜,可使用磷酸鹽膜。
此外,較佳於24小時鹽噴灑測試(JIS Z 2371)後腐蝕面 積對防蝕膜總面積之比為1質量%或以下,藉二探針法測得防蝕膜之電阻為0.2歐姆.厘米(Ω.cm)或以下。
經由形成具有通過鹽噴灑測試之防蝕膜,可製造有高度防蝕性之鎂合金元件。於24小時鹽噴灑測試中,5%食鹽水噴灑至設定為35℃溫度之測試容器,然後估計測試瓶中之測試件之腐蝕程度。腐蝕部分比較正常部分變黑化。如此,經由拍攝接受測試之測試件表面影像及經由處理該影像,容易獲得腐蝕部。然後計算腐蝕面積對測試件總面積之比。
此外,當鎂合金元件係用作為電子設備諸如行動電話之殼體時,經由控制藉二探針法測得防蝕膜之電阻為0.2Ω.cm或以下,可對該殼體提供諸如移除高頻電流或電磁屏蔽等功能。此外,當接地用之引線連接至電子設備的殼體時,可減少引線與該殼體間之接觸電阻。例如經由縮小防蝕膜厚度,可將電阻控制為0.2Ω.cm或以下。當防蝕膜厚度薄時,防蝕性降低。但經由使用具有少數表面缺陷之材料元件,即使防蝕膜之厚度薄,仍然可實現滿意之防蝕性,可儘可能降低防蝕膜之電阻。
根據本發明之該態樣,較佳於防蝕膜上形成塗刷膜。
因形成塗刷膜,可施用色彩或圖案之鎂合金元件表面,以及改良防蝕性。如此,可增加鎂合金元件之設計選項。
特別,較佳塗刷膜包括底塗層及頂塗層,塗刷膜不含用來補償底塗層之表面缺陷之油灰。
當於有大量表面缺陷之一材料元件進行表面準備處理後,進行塗料施用處理時,於多種情況下於底塗層形成時,初步識別缺陷的存在。於此種情況下,需要使用油灰填補缺陷及進行拋光處理。大致上,已知之鑄塑材料需要重複接受底塗覆處理、頂塗覆處理及拋光,因而塗料施用處理太過複雜。但當使用有少數表面缺陷之材料元件時,可避免油灰擦光處理及拋光處理,而可實質上改良塗料施用處理之處理效率。此種情況下,因塗刷膜不含油灰擦光處理中所使用的油灰,故可均勻形成塗刷膜。
根據本發明之合金,較佳鎂合金元件包括抗菌膜作為頂塗層。
因抗菌膜被形成為鎂合金元件之最頂層,故鎂合金元件具有抗菌性質。如此可提供更衛生之鎂合金元件。
較佳抗菌膜包括抗菌金屬微粒。至於細小的抗菌金屬微粒,適合使用由鎳、銅、銀、金、鉑、鈀所形成之微粒或含有此等金屬中之兩種或兩種以上之合金。
此抗菌膜及前述塗刷膜可分開形成。但較佳塗刷膜為抗菌膜。結果,分開形成抗菌膜之勞力可節省。例如,當前述細小抗菌金屬微粒含括於塗覆組成物時,塗刷膜包括抗菌性質。若未形成塗刷膜,鎂合金元件只包括抗菌膜,則抗菌膜可形成於防蝕膜上。
根據本發明之鎂合金元件,較佳鎂合金元件具有拉伸強度為280 MPa或以上,0.2%試驗限應力為200 MPa或以上及伸長率為10%或以上。滿足前述機械性質之鎂合金元件可適當用作為多種設備之殼體或結構材料。此等機械性質之極限特別適合用於AZ61。於AZ91之情況下,較佳AZ91具有拉伸強度為320MPa或以上,0.2%試驗限應力為220MPa或以上及伸長率為10%或以上。此外,更佳AZ91具有拉伸強度為340MPa或以上,0.2%試驗限應力為240MPa或以上及伸長率為10%或以上。拉伸強度係藉根據JIS Z 2201之拉力測試獲得。0.2%試驗限應力及伸長率也可由拉力測試方法獲得。
根據本發明之態樣,較佳鎂合金元件適合用作為電子設備之殼體。詳言之,根據本發明之鎂合金元件適合用作為行動電話、PDA、筆記型電腦或LCD電視或PDP電視之機殼。此外,根據本發明之鎂合金元件可用作為諸如汽車或飛機等運輸機器的本體嵌片、板狀嵌片、引擎、底盤周圍元件、眼鏡鏡架、機車之金屬管諸如消音器及結構元件諸如管路。當用於根據本發明之鎂合金元件之一材料元件於該材料元件之製備後,接受剪切處理或塑性處理時,可免除防蝕處理或塗料施用處理。因此於無需要求表面處理之領域,諸如汽車零件領域,該材料元件可較佳用作為有少數表面缺陷及絕佳防蝕性之鎂合金元件。更特別,與AZ61或AZ91相對應之鎂合金元件較佳係用作為無需表面處理之元件。
根據本發明之另一實施例,一種鎂合金元件之製法包括下列步驟,製備由包含5至11質量%鋁之滾壓的鎂合金所製成之材料元件,以及對該材料元件進行防蝕處理。
根據本發明,經由使用包括大量鋁之材料元件,可製造具有絕佳機械性質及高度防蝕性之鎂合金元件。此外,經由使用滾壓的材料作為材料元件,鑄塑時之表面缺陷數目少,於隨後之防蝕處理中,可減少諸如底塗覆處理及油灰擦光處理等補償處理程序之頻率。
換言之,根據本發明之方法基本上包括「製備材料元件」之步驟及「進行防蝕處理」之步驟。但根據與其它處理程序之組合變化,對剪切處理之需要、塑性處理之需要或塗料施用處理之需要,於該方法中可包括下列額外步驟。
<第一組>製備材料元件→進行防蝕處理;及製備材料元件→進行防蝕處理→塗料施用處理。
<第二組>製備材料元件→進行剪切處理→進行防蝕處理;製備材料元件→進行剪切處理→進行防蝕處理→塗料施用處理;製備材料元件→進行剪切處理→進行塑性處理→進行防蝕處理;以及製備材料元件→進行剪切處理→進行塑性處理→進行防蝕處理→塗料施用處理。
<第三組>製備材料元件→進行防蝕處理→進行剪切處理;製備材料元件→進行防蝕處理→進行剪切處理→進行塑性處理;製備材料元件→進行防蝕處理→進行剪切處理→進行塑性處理→塗料施用處理;以及製備材料元件→進行防蝕處理→進行剪切處理→塗料施用處理。
於此等群組中,第一組為一種獲得具有滾壓的材料之鎂合金元件之方法,該材料接受防蝕處理,但未接受剪切處理及塑性處理。根據第一組方法所得之鎂合金元件產品之典型例為捲取成卷形之長形板。
第二組為對材料元件進行剪切處理以及隨後進行防蝕處理之方法。於此方法中,可對事先已經分段成具有預定之幾何形狀之小塊之經過剪切之材料元件進行防蝕處理。接受剪切處理但未接受塑性處理之鎂合金元件之典型例為板塊。當進行塑性處理及剪切處理時,於塑性處理後進行防蝕處理時,防蝕膜於塑性處理時不會受損。接受剪切處理及塑性處理之鎂合金元件產品之典型例為各種電氣設備或電子設備之機殼。
第三組為對材料元件進行防蝕材料及隨後進行剪切處理、塑性處理等之方法。於本方法中,大致上,可以連續方式對長形滾壓的材料進行防蝕處理。結果,比較處理事先切成小塊之材料元件,因而對各塊進行防蝕處理之情況,前述方法製造合金元件之總生產力實質改善。
於根據本發明之方法中,當進行塗料施用處理時,塗料施用處理通常包括底塗覆處理及頂塗覆處理。較佳底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次。
如前文說明,經由使用有少數表面缺陷之材料元件可避免油灰處理及拋光處理。如此,經由進行底塗覆處理及頂塗覆處理一次,完成塗料施用處理。結果可改良塗料施用處理效率。
於根據本發明之製法中,材料元件之製造步驟較佳包括獲得含5至11質量%鋁之鑄塑材料之步驟,及溫熱滾壓該鑄塑材料之步驟。
藉由溫熱滾壓鑄塑材料,可獲得表面缺陷少且具有絕佳機械性質之一材料元件。特佳係藉雙輥輪鑄塑來獲得鑄塑材料。雙輥輪鑄塑為使用活動式鑄塑模具之鑄塑方法之一。藉此雙輥輪鑄塑,可獲得表面缺陷數目少之鑄塑材料。
較佳獲得鑄塑材料之步驟係以50K/秒或以上之冷卻速率,快速冷卻固化鑄塑程序來進行。藉快速冷卻固化鑄塑程序所得之鑄塑材料之內部缺陷諸如氧化物或離析數目少。如此藉滾壓此種經過快速冷卻且經固化之鑄塑材料,所得滾壓的材料之表面缺陷數目少。冷卻速率較佳為200K/秒或以上,更佳為300K/秒或以上,及又更佳為400K/秒。
於50K/秒或以上之冷卻速率快速冷卻固化鑄塑法之一個實例為雙輥輪鑄塑法。因於雙輥輪鑄塑中可使用雙輥進行快速冷卻固化,故藉此種方法所得之材料元件具有內部缺陷諸如氧化物或離析之數目少。含大量鋁之鎂合金 之問題在於鑄塑過程容易產生金屬間化合物或離析。如此,即使於鑄塑後進行加熱處理或滾壓處理,結晶產物或離析產物留在最終所得合金板內部,如此,該等產物變成塑性鑄塑時的裂痕起點。但經由使用雙輥輪鑄塑來獲得材料元件,可解決該等問題。
發明之優點
根據本發明之鎂合金元件具有高度防蝕性及絕佳機械性質。此外,當施行包括防蝕處理之表面處理時,可於根據本發明之鎂合金元件上形成有高度可靠度之表面處理層。
後文將說明本發明之組成需求之進一步細節。
<鎂合金之化學成分>
本發明所使用之鎂合金為含5質量%至11質量%的鋁之合金。當鋁含量低於下限時,材料之防蝕性傾向於降低,而當鋁含量超過上限時,材料之模製性傾向於降低。較佳鋁含量係於6.0質量%至10.0質量%之範圍。鑑於防蝕性及機械性質,更佳鋁含量係於8.3質量%至9.5質量質量%之範圍。此外,含0.2質量%至1.5質量%的鋅之合金適合用作為根據本發明之鎂合金元件之材料。此外,鎂合金可含0.15質量%至0.5質量%之範圍之錳。此了此等元素外,雜質及鎂組成鎂合金。含5質量%至11質量%鋁之合金之特例包括ASTM AZ61、AZ63、AZ80、AZ81、AZ91、AM60及AM100。
<材料元件之製法>
材料元件為接受防蝕處理之元件。其中鑄塑材料經過滾壓之滾壓的材料典型可用作為該材料元件。此外,接受加熱處理之滾壓的材料或接受均平處理或拋光處理(容後詳述)之滾壓的材料可用作為材料元件。後文將說明鑄塑條件及滾壓條件之細節。
<鑄塑條件>
較佳根據WO/2006/003899所述鑄塑方法進行鑄塑。該鑄塑方法包括下列步驟:將鎂合金溶解於熔爐來製備熔融材料,由熔爐輸送該熔融材料至漏斗,以及經由熔融材料注入埠口將該熔融材料供給至活動式鑄塑模具,以及經由以連續方式製造具有厚度於0.1毫米至10.0毫米之範圍之鑄塑材料而進行鑄塑。由溶解步驟至鑄塑步驟之處理程序中,與熔融材料接觸部分係由含氧量為20質量%或以下之低含氧材料所製成。
於由鋁、鋁合金、銅、銅合金等所製成之已知連續鑄塑器中,熔爐之坩堝、儲存由該坩堝所供給之熔融材料之漏斗、將熔融材料導入活動鑄塑模具之熔融材料注入埠口等係由陶瓷製成,該等陶瓷諸如矽氧(氧化矽(SiO2 )、氧含量:47質量%)、鋁氧(氧化鋁(Al2 O3 )、氧含量:53質量%)或氧化鈣(CaO,氧含量:29質量%)。於連續鑄塑鎂合金時,當與鎂合金接觸部分係使用包括前述氧化物之元件所形成時,形成鎂氧化物,如此表面品質降低。此外,鎂氧化物可能構成當所得鑄塑材料接受第二處理諸如滾壓處理時的斷裂因素。鎂氧化物未被再度溶解。如此,當鎂氧化物連同熔融材料流混合入鑄塑材料時,鎂氧化物造成固化不均,造成鑄塑材料表面品質的降級。此外,當鑄塑材料接受第二處理諸如滾壓處理時,於鑄塑材料中之鎂氧化物成為外來粒子,造成斷裂。如此出現品質的降級。可能發生的最惡劣情況為未進行第二處理。此外,去氧化後之材料可能被遺漏而熔解於熔融鎂合金中,因而部分降低熔融鎂合金溫度,造成非均勻之固化,結果降低鑄塑材料表面品質。經由使用具有低氧含量之材料來作為鑄塑時與熔融材料接觸部分之組成材料,鎂氧化物的產生受到抑制,表面缺陷形成減少,諸如第二次加工處理時的斷裂減少。結果,可獲得有極少數表面缺陷之鑄塑材料、及其中鑄塑材料經過滾壓之滾壓的材料。此外,經由對滾壓的材料進行包括防蝕處理之表面處理,可改良表面處理時之產率。
可於熔融材料由活動式鑄塑模具(輥輪)排放時完全固化熔融材料。舉例言之,當熔融材料通過最小間隙,亦即二輥輪間的最短距離時,熔融材料完全固化。換言之,較佳固化熔融材料,讓固化完成點存在於包括輥輪轉軸之平坦面與熔融材料注入埠口前端間之一區段(偏位區段)。當固化係於此區段完成之情況下,由熔融材料注入埠口所導入之鎂合金與鑄塑模具接觸,直到材料最終固化,且由鑄塑模具旁側冷卻。如此可遏止中線離析的產生。
由活動式鑄塑模具所排放出之鎂合金材料(鑄塑材料)之表面溫度較佳為400℃或以下。當於活動式鑄塑模具諸如輥輪間的氣密區段中之鑄塑材料暴露於含氧氣氛(空氣等)時,鑄塑材料被冷卻,因而造成變色。經由將鑄塑材料表面溫度控制為400℃或以下,可防止鑄塑材料變色的發生。
可進行加熱處理或老化處理來讓組成均勻化而獲得鑄塑材料。至於其特定條件,溫度較佳係於200℃至450℃之範圍,時間係於1小時至40小時之範圍。溫度或時間可根據合金組成適當選擇。
鑄塑材料之厚度較佳係於0.1毫米至10.0毫米之範圍。當厚度小於0.1毫米時,難以穩定供給熔融材料,獲得長尺寸的板。另一方面,當厚度超過10.0毫米時,於所得鑄塑材料中容易產生中線離析。
當所得鑄塑材料具有拉伸強度150 MPa或以上及斷裂點伸長率為1%或以上時,接受第二處理的鎂合金材料之塑性加工性可能降低。為了改良強度及延展性,較佳鑄塑材料之結構經精製來減少表面缺陷,及對鑄塑材料進行滾壓處理。
<滾壓條件>較佳係使用下列滾壓條件1或2。
(滾壓條件1)WO/2006/003899所述之滾壓條件可用作為滾壓條件1。於此滾壓過程中,較佳係將總滾壓減薄設定為20%或以上。滾壓的材料之結構亦即柱晶,於總滾壓減薄小於20%進行滾壓時仍然維持。結果機械性質容易變不均勻。此外,為了將鑄塑結構實質上改變成滾壓結構(再結晶結構),較佳係將總滾壓減薄設定為30%或以上。總滾壓減薄C(%)係由如下表示式獲得,(A-B)/Ax100,此處A(毫米)為鑄塑材料厚度,B(毫米)為滾壓的材料厚度。
滾壓可以單通方式或多通方式進行。當滾壓係以多通方式進行時,各次通過滾壓的滾壓減薄較佳係於1%至50%之範圍。當各次通過滾壓之滾壓減薄係小於1%時,滾壓次數增加來獲得具有期望厚度之滾壓的材料(滾壓板),因而需要更長時間且生產力降低。此外,當各次通過滾壓之滾壓減薄超過50%時,加工程度高。如此,較佳係於滾壓前藉適當加熱材料來提升塑性加工性。但當進行加熱時,晶體結構發生粗化。因此於滾壓後進行壓製加工之加工性降低。各次通過滾壓之滾壓減薄C(%)係由表示式(a-b)/ax100獲得,此處a(毫米)為滾壓前之材料厚度,b(毫米)為滾壓後之材料厚度。
於滾壓處理中,較高溫度T(℃)可選自於滾壓前之材料溫度t1(℃)及滾壓時之材料溫度t2(℃),溫度T(℃)及滾壓減薄c(%)可滿足如下表示式100>(T/c)>5。當(T/c)為100或以上時,由於材料溫度高,故滾壓加工性高,而可採用高加工度。但滾壓係以低加工度進行,因而造成經濟損失的增加。另一方面,當(T/c)為5或以下時,因材料溫度低,故滾壓加工性低。但滾壓係以高加工度進行,如此,於滾壓時容易於材料表面上或材料內部出現裂縫。
此外,於滾壓過程中,較佳於材料插入研磨輥輪內部之前,材料表面溫度係控制為100℃或以下,研磨輥輪之表面溫度係設定為100℃至300℃。因材料係與前述經加熱之研磨輥輪接觸,故材料被間接加熱。一種滾壓方法其中滾壓前之材料表面溫度係控制為100℃或以下,實質滾壓時研磨輥輪表面加熱至100℃至300℃,此種滾壓方法稱作為「無預熱滾壓」。無預熱滾壓可以多通方式進行,或唯有一旦無預熱滾壓係以多通方式進行後的末次通過滾壓後進行。換言之,可進行非屬無預熱滾壓之滾壓作為粗滾壓,而無預熱滾壓可實施作為最後滾壓。經由於至少末次通過滾壓,進行預熱滾壓,可獲得具有滿意之強度及絕佳塑性加工性之滾壓的鎂合金材料。
較佳非屬預熱滾壓之滾壓為溫熱滾壓,其中材料經加熱至100℃至500℃。材料較佳係加熱至150℃至350℃。各次通過滾壓之滾壓減薄較佳係於5%至20%之範圍。
於其中以連續方式進行鑄塑以及然後於離線進行滾壓之情況下,或與粗滾壓獨立無關進行最後滾壓之情況下,可於對材料進行滾壓前,於350℃至450℃範圍之溫度對材料施行溶液處理1小時或以上。由於溶液處理,可去除由處理諸如於最後滾壓前之粗滾壓等可能出現的殘餘應力或應變,且可縮小處理過程中所形成之質地紋理之尺寸。此外,可防止於隨後之滾壓期間,於材料中出現非期望的裂縫、應變與變形。當於低於350℃之溫度進行溶液處理少於1小時時間,剩餘應力去除效應或紋理減少效應變小。另一方面,當於高於450℃溫度進行溶液處理時,溶液處理之能量浪費。溶液處理時間之上限約為5小時。
可對滾壓的鎂合金材料進行加熱處理。當以多通方式進行滾壓時,可對各次通過滾壓或數次通過滾壓進行加熱處理。至於加熱處理條件,溫度為100℃至450℃,時間為5分鐘至40小時。經由於前述溫度範圍之低溫(例如100℃至350℃)進行加熱處理經歷於前述時間週期範圍之短時間週期(例如約5分鐘至3小時),可去除因滾壓出現之剩餘應力或應變,而可改良機械性質。當加熱處理溫度過低,或當加熱處理時間週期過短時,再結晶未臻滿意,仍然殘留應變。另一方面,當加熱處理之溫度或時間週期過高或過長時,晶體粒子變成太過粗大,如此壓製加工、剪切加工等之塑性加工性變差。當進行溶液處理時,於前述溫度範圍之高溫(例如200℃至450℃)經歷於前述時間週期範圍之長時間週期(例如約1小時至40小時)進行加熱處理。
當滾壓的材料面部之平均晶粒大小與滾壓的材料中部之平均晶粒大小間之差異(絕對值)控制為小於20%時,更可能改良壓製處理之加工性。當差異大於20%時,結構變不均,機械性質也變不均。如此,模製極限傾向於降低。為了將前述平均晶粒大小差控制為低於20%,例如可至少於末次通過滾壓時進行無預熱滾壓。換言之,較佳經由於低溫進行滾壓,可均勻出現應變。
(滾壓條件2)
此外,滾壓處理較佳包括使用下列要求(1)及(2)之經過控制之滾壓,此處M(質量%)為構成滾壓板之鎂合金所含之鋁含量。
(1)恰在鎂合金板插入研磨輥輪之前,鎂合金板表面溫度Tb(℃)係控制為滿足如下表示式之溫度。
此處5.0M11.0
(2)研磨輥輪之表面溫度Tr係控制為150℃至180℃。
經由如前文說明設定研磨輥輪表面溫度Tr及鎂合金板表面溫度Tb,可進行滾壓程序至鎂合金之晶體粒子不會再結晶的程度。結果,可進行滾壓,其中鎂合金之晶體粒子之粗化受抑制,滾壓的材料表面罕見出現裂縫。
研磨輥輪之表面溫度Tr係控制為150℃至180℃。當Tr係低於150℃而(滾壓減薄)/(滾壓通過)增加時,於鎂合金板滾壓時於垂直於鎂合金板移動方向之方向,可能形成鱷魚皮形狀之小裂痕。此外,當Tr超過180℃時,滾壓過程中累積的鎂合金板應變因合金晶體粒子的再結晶而被釋放。如此,加工應變量變小,難以精製晶體粒子。
研磨輥輪之表面溫度係經由使用將加熱元件諸如加熱器設置於研磨輥輪內部之方法,或將研磨輥輪表面暴露於溫熱空氣之方法來控制研磨輥輪之表面溫度。
恰在鎂合金板插入研磨輥輪前,鎂合金板表面溫度Tb(℃)滿足如下表示式。
此處5.0M11.0
換言之,表面溫度Tb之下限約為177℃,上限約為257℃。溫度Tb隨著M(%質量比)而改變,其中M為鎂合金中之鋁含量。詳言之,當鎂合金為ASTM AZ61時,Tb係設定為185℃至215℃,而當鎂合金為ASTM AZ91時,Tb係設定為210℃至247℃。如同研磨輥輪表面溫度係低於下限的情況,當Tb係低於各種組成物之下限時,於垂直於鎂合金板之移動方向可能形成有鱷魚皮形狀的裂痕。當Tb超過各組成物之上限時,於滾壓期間所累積的鎂合金板之應變因合金晶體粒子之再結晶而被釋放。如此,加工應變量變小,難以精製晶體粒子。
即使當鎂合金板表面溫度Tb係設定於前述範圍時,但當研磨輥輪表面溫度係於室溫時,於鎂合金板接觸研磨輥輪時溫度Tb降低。如此,於鎂合金板表面上形成裂痕。經由控制鎂合金板表面溫度及研磨輥輪表面溫度,可有效遏止裂痕。
經過控制之滾壓之總滾壓減薄較佳係於10%至75%之範圍。經由表示式(控制滾壓前之板厚度-控制滾壓後之板厚度/控制滾壓前之板厚度x 100),獲得總滾壓減薄。當總滾壓減薄小於10%時,加工物件中之加工應變小,晶體粒子精製效應小。另一方面,當總滾壓減薄超過75%時,加工物件中之加工應變大,如此可能出現裂痕。例如當板之終厚度為0.5毫米時,對厚度於0.56毫米至2.0毫米範圍之板進行經過控制之滾壓。更佳,經過控制之滾壓之總滾壓減薄係於20%至50%之範圍。
此外,經過控制之滾壓之(滾壓減薄)/(滾壓次數(各次滾壓之平均滾壓減薄))較佳係於5%至20%之範圍。當(滾壓減薄)/(滾壓次數)過低時,難以有效進行滾壓。當(滾壓減薄)/(滾壓次數)過高時,容易於滾壓物件上形成諸如裂痕等缺陷。
當以多通方式進行前述經過控制之滾壓時,較佳於其它次滾壓方向之反方向進行至少一次滾壓。經由逆轉滾壓方向,比較於只於同向進行滾壓之情況,滾壓物件可均勻出現加工應變。如此,可減少通常於經過控制之滾壓後施行之最終加熱處理後出現晶粒直徑之起伏波動。
如前文說明,鎂合金板之滾壓包括粗滾壓及最後滾壓。結果,經過控制之滾壓較佳施行為最後滾壓。考慮塑性加工性之額外改良較佳係於整個滾壓過程進行經控制之滾壓。但因最後滾壓對於最終所得鎂合金板之晶粒粗化的遏止上有最大功效,故較佳進行經過控制之滾壓來作為最後滾壓。
換言之,最後滾壓以外之粗滾壓並非限於經過控制之滾壓之滾壓條件。特別,欲滾壓之鎂合金板表面溫度並無特殊限制。欲滾壓之鎂合金板表面溫度及滾壓減薄係調整為,讓鎂合金板之晶體直徑儘可能地縮小。例如於滾壓前板之初厚度為4.0毫米及板之終厚度為0.5毫米之情況下,進行粗滾壓,讓板厚度減薄為0.56毫米至2.0毫米,以及然後進行最後滾壓,讓板厚度減薄為0.5毫米。
經由將研磨輥輪表面溫度控制為180℃,以及增加(滾壓減薄)/(滾壓次數),預期可獲得粗滾壓之加工效率的改良。於此種情況下,例如(滾壓減薄)/(滾壓次數)較佳為20%至40%之範圍。即使於表面溫度為180℃或以上之情況下,研磨輥輪表面溫度較佳係控制為250℃或以下,俾便遏止合金晶粒之再結晶。
此外,於粗滾壓過程中,當恰在鎂合金板插入研磨輥輪前,鎂合金板表面溫度Tb控制為300℃或以上及研磨輥輪表面溫度Tr控制為180℃或以上時,於粗滾壓後之鎂合金板表面狀況良好,不會出現邊緣裂痕。當鎂合金板表面溫度低於300℃而研磨輥輪表面溫度低於180℃時,滾壓減薄並未增加。如此,粗滾壓之加工效率降低。鎂合金板表面溫度上限並無特殊限制。但當鎂合金板表面溫度高時,粗滾壓後之鎂合金板表面狀況變差。因此,鎂合金板表面溫度較佳為400℃或以下。此外,研磨輥輪表面溫度上限並無特殊限制。但當研磨輥輪溫度高時,因溫度疲勞造成研磨輥輪受損。故研磨輥輪表面溫度較佳為300℃或以下。
當以前述溫度範圍進行之粗滾壓中,各次滾壓之滾壓減薄係於20%至40%之範圍時,可減少鎂合金板晶粒直徑的起伏波動。當於粗滾壓中各次滾壓之滾壓減薄小於20%時,於滾壓後晶粒直徑起伏波動減少之影響變小;而當粗滾壓中各次滾壓之滾壓減薄超過40%時,於鎂合金板端部出現邊緣裂痕。此外,於此範圍進行滾壓減薄之滾壓過程中,由於一次通過滾壓之影響小,故可至少進行兩次滾壓。
於鑄塑合金板之滾壓(初步粗滾壓)中,較佳提高合金板溫度,增加滾壓減薄於前述滾壓減薄範圍。於恰在最後滾壓前之該次粗滾壓中,較佳合金板溫度約為300℃,滾壓減薄約為20%。
經由於前述條件下進行粗滾壓以及隨後進行最後滾壓,可製造塑性加工性更為改良之鎂合金板。特別,鎂合金板表面狀況變佳,邊緣裂痕的出現受抑制,或鎂合金板晶粒直徑的起伏波動變小。此外,鎂合金板中之離析量減少。
至於有關滾壓條件2之加工處理條件,若有所需,可於滾壓前,對鑄塑材料額外進行溶液處理。例如至於溶液處理條件,溫度係於380℃至420℃之範圍,時間週期係於60分鐘至600分鐘之範圍;而較佳溫度係於390℃至410℃之範圍及較佳時間係於360分鐘至600分鐘之範圍。經由以此種方式進行溶液處理,可減少離析量。於含大量鋁之與AZ91相對應之鎂合金之情況下,較佳進行溶液處理長時間。
此外,視需要,可於滾壓過程(滾壓過程可為經過控制之滾壓或否)進行應變釋放退火。較佳應變釋放退火係於各次通過滾壓之一部分間進行。於滾壓過程之應變釋放退火之起點及應變釋放退火次數可根據鎂合金板中累積之應變量作選擇。經由進行應變釋放退火,可更順利進行隨後之滾壓。至於應變退火條件,例如溫度係於250℃至350℃之範圍及時間係於20分鐘至60分鐘之範圍。
也較佳對其中已經完全完成滾壓之滾壓的材料進行最終退火。於最後滾壓後之鎂合金板之晶體結構含大量加工應變。如此,當進行終退火時,可以晶體結構經過精製之方式達成再結晶。換言之,即使於其中經由施行終退火來釋放應變之鎂合金板之情況下,鎂合金板強度維持高強度俾便具有經過精製之再結晶結構。當其中合金板結構事先經過再結晶之滾壓的材料接受包括於約250℃溫度之壓製處理之塑性處理時,於塑性處理前及塑性處理後,晶體結構並無重大變化,諸如鎂合金板中晶體結構之晶粒的粗化。如此,於接受終退火之鎂合金板中,由於加工硬化,於塑性處理期間出現塑性變形部分之強度改良,可維持未出現塑性變形之部分強度。至於終退火條件,溫度係於200℃至350℃之範圍及時間週期係於10分鐘至60分鐘之範圍。詳言之,當鎂合金之鋁含量係於8.5%至10.0%之範圍及鋅含量係於0.5%至1.5%之範圍時,終退火可於300℃至340℃範圍之溫度進行10分鐘至30分鐘。
於經由使用雙輥輪鑄塑材料製造之板中,鑄塑時於板厚度中部發生離析。當鎂合金包括鋁時,離析產物主要為具有Mg17 Al12 之組成之金屬間化合物。鎂合金中之雜質含量愈大,則愈容易發生離析。例如,以ASTM AZ型合金為例,其中鋁含量約為9質量%之AZ91比其中鋁含量約為3質量%之AZ31於鑄塑後有更大量離析。即使AZ91有大量離析之情況下,如於「滾壓條件2」之說明,經由於適當條件下,於粗滾壓處理或最後滾壓處理前施行溶液處理,可將鎂合金板之厚度方向的離析劃分成20微米或以下之長度。此處「離析部分經劃分」一詞表示線性離析於厚度方向劃分或於長度方向劃分。不影響包括壓製處理之塑性處理之於厚度方向離析長度為20微米或以下。於厚度方向之離析長度較佳係小於20微米。當離析長度之最長長度被劃分成為比基材之晶粒直徑更小的長度時,可更為改良強度特性。
<滾壓後及加工前之初步處理>較佳對經過滾壓之鎂合金材料施行均平處理及拋光處理中之至少一者來作為剪切處理前之初步處理。例如於均平處理中,允許滾壓的材料通過輥輪均平器,來校準滾壓的材料之非均勻及晶粒之校準等。於拋光過程中,滾壓的材料表面或經過均平處理後之滾壓的材料表面經拋光來平滑化經拋光物件表面。拋光之典型例為濕型帶狀拋光。此時,可使用#240拋光帶諸如拋光條件。更佳為#320拋光帶,又更佳為#600拋光帶。
<塑性處理>較佳於溫熱處理中進行塑性處理。當塑性處理包括壓製處理、深部壓延處理、鍛造處理、吹製處理及彎曲處理時,較佳材料元件(若材料元件接受防蝕處理,則為有防蝕膜之材料元件)之溫度係於200℃至250℃之範圍。當塑性處理之溫度約為250℃時,材料元件之未經加工部(未出現因塑性處理所導致塑性變形部分)之平均晶粒大小罕見改變。如此,塑性處理前與塑性處理後未經加工部之拉伸強度罕見改變。
塑性處理部可接受加熱處理。至於加熱處理條件,溫度係於100℃至450℃之範圍,時間週期係於5分鐘至40小時之範圍。舉例言之,為了消除因加工處理所帶來的應變,消除處理期間所出現的殘餘應力,以及改良機械性質,可於前述溫度範圍之低溫(例如100℃至350℃)施行加熱處理經歷於前述時間週期範圍之短時間週期(例如5分鐘至24小時)。此外,用於溶液處理,可於前述溫度範圍之高溫(例如200℃至450℃)施行加熱處理經歷於前述時間週期範圍之長時間週期(例如1至40小時)。
<表面處理層及其形成方法>表面處理層之典型實例包括經由表面製備處理所得之表面製備層及經由塗料施用處理所得之塗刷膜。
於表面準備處理中,典型地,循序進行去脂、酸蝕刻、除污、表面調整、防蝕處理及乾燥等程序。
於去脂處理中,藉鹼去脂來去除切削油,於滾壓處理或壓製處理中所使用之脫模劑經軟化而容易去除。用於去脂處理,溫度較佳係於20℃至70℃之範圍,及時間週期較佳係於1分鐘至20分鐘之範圍。
於酸蝕刻處理中,脫模劑及合金之金屬雜質(Fe、Ni、Co、及Si)沉積於材料元件表面上,脫模劑及雜質經溶解而由各表層去除。此時,沉積金屬鹽。用於酸蝕刻處理,溫度較佳係於20℃至70℃之範圍,時間週期較佳係於0.5分鐘至10分鐘之範圍。
於除污處理中,於酸蝕刻處理時沉積之污物(表面氧化物)溶解於鹼溶液中而被去除。同時,經由與鎂反應形成鈍化薄膜。用於除污處理,溫度較佳係於20℃至70℃之範圍,時間週期較佳係於2分鐘至20分鐘之範圍。
於表面調整中,於除污處理中所使用之鹼溶液經過清潔及去除。用於表面處理,溫度較佳係於20℃至70℃之範圍,時間週期較佳係於1分鐘至10分鐘之範圍。
防蝕處理為形成鎂合金表面改良防蝕性薄膜之處理。詳言之,可進行化學處理或陽極化處理來作為防蝕處理。化學處理為經由與鎂合金反應形成氧化物膜(化學轉化處理膜)之處理。由於此項處理,可改良鎂合金元件之防蝕性及於化學轉化處理膜上所形成之塗刷膜之黏著性。化學處理用之處理液可廣義分類為以磷為基礎之液體、以磷-錳為基礎之液體及以鉻為基礎之液體。考慮來自於處理液之廢水對環保造成的影響,較佳係使用不含鉻及錳之以磷為基礎之處理液。當使用以磷為基礎之處理液用於化學處理時,溫度較佳係於20℃至70℃之範圍,及時間週期較佳係於0.5分鐘至4分鐘之範圍。另一方面,陽極化處理為直流電施加於一電極上,使用鎂合金來於電極表面上形成鎂金屬氧化物之一種處理。詳言之,較佳係基於JIS H8651(1995)進行陽極化處理。較佳經由陽極化處理所得防蝕膜之處理液不含鉻及錳,防蝕膜之表面電阻低。
由前述去脂至乾燥,於各項處理程序之間施行以水進行清潔。較佳係使用去離子水施行水清潔。
於塗料施用處理中,大致上循序進行底塗覆處理、乾燥、頂塗覆處理、及乾燥。經由施用環氧樹脂塗覆組成物等至接受表面製備處理之模製板來進行底塗覆處理。於底塗覆處理時識別表面缺陷,表面缺陷以油灰填補,然後於其上進行拋光。然後再度進行底塗覆處理。若有所需,此等處理亦即底塗覆處理、油灰擦光處理然後底塗覆處理以此種順序重複多於一次。於底塗覆處理後,經由使用丙烯酸系塗覆組成物進行頂塗覆處理。塗料施用處理中之乾燥處理可為根據塗覆組成物之類別及效能而定,於100℃至200℃範圍之溫度進行烤乾處理及乾燥處理。即使於塗料施用處理中,材料元件溫度約為160℃,材料元件之平均晶粒大小罕見改變。此外,塗料施用處理前及處理後之拉伸強度罕見改變。
另一方面,為了形成抗菌膜,較佳係使用JP-A-2005-248204所述之金屬膠體溶液。金屬膠體溶液包括初直徑為200奈米或以下之金屬微粒藉還原水中之金屬離子而沉積,分子量於200至30,000之範圍之分散劑及水(作為分散介質)與水性有機溶劑之混合溶劑。經由將金屬膠體溶液混合入塗覆組成物,可形成抗菌膜。此外,可與塗刷膜獨立無關,形成抗菌膜。於金屬膠體溶液中,金屬微粒較佳係以0.1%至90%重量比之比例含括。此外,分散劑較佳為不含S、P、B及鹵素原子之有機化合物。此外,以100份重量比金屬微粒為基準,分散劑較佳係以2至30份重量比之比例含括。包括醇類、酮類、二醇醚類及含水性氮之有機化合物所組成之組群中之至少一者可選用作為水性-有機溶劑。
[測試例1]後文將說明本發明實例及比較例。
(1)經由使用雙螺桿連續鑄塑及使用AZ91滾壓的材料作為材料元件A,根據下述製造程序1製造鎂合金元件。
製造程序1:鑄塑→溫熱滾壓→均平處理→拋光→切削→溫熱壓製處理→表面準備處理→塗料施用處理→乾燥
AZ91之雙螺桿連續鑄塑之鑄塑條件及鑄塑材料之特性顯示於表1,以及AZ91之雙螺桿鑄塑材料之滾壓的條件及滾壓的材料之特性顯示於表2。鑄塑條件為WO/2006/003899所述條件,滾壓條件為基於前文說明之「滾壓條件2」之條件。滾壓條件之細節進一步說明如下。經由雙輥輪連續鑄塑所得之厚4.2毫米之鎂合金板接受粗滾壓,讓鎂合金板厚度變成1毫米,獲得具有平均粒徑大小6.8微米之粗滾壓的板。於粗滾壓中,接受滾壓物件預熱至300℃至380℃,然後物件藉具有表面溫度為180℃之研磨輥輪進行滾壓。所得平均晶粒大小係使用JIS G 0551(2005)之切削法所述表示式獲得。其次,經粗滾壓板於表2所述經過控制之滾壓條件下進行最後滾壓,讓經過粗滾壓板之厚度變成0.6毫米。最後滾壓係以多通方式進行,至少一次滾壓係於其它次滾壓方向之相反方向進行。然後對經過最後滾壓板於320℃進行加熱處理30分鐘。於均平處理中,經過滾壓的材料通過輥輪均平機來矯正經過滾壓的材料之不均勻及矯正晶粒的校準等。於拋光中,使用#240拋光帶施行濕型帶式拋光來讓滾壓的材料表面光滑化。於壓製中,壓模溫度調整為250℃,欲加工物件固定於壓模內12秒來加熱,然後以2.5毫米/秒進行壓製。由於此項壓製,獲得所驗證之PDA之情況。
(2)經由使用AZ91之經過觸變模製鑄塑材料作為材料元件B,根據方法2製造鎂合金元件。
方法2:鑄塑→拋光→表面準備處理→塗料施用處理→乾燥
(3)經由使用AZ31之鑄錠鑄塑與滾壓的材料作為材料元件C,根據方法1製造鎂合金元件。
AZ31之鑄錠鑄塑條件為已知條件。於已知條件下所得鑄塑材料之特性說明於表3,鑄塑材料之滾壓條件及滾壓的材料之特性說明於表4。
於前述製法之表面準備處理中,循序進行去脂、酸蝕刻、除污、表面調整、化學處理及乾燥1。於組成表面準備處理之各處理程序間進行水清潔。於塗料施用處理中,循序進行底塗覆處理、油灰擦光、拋光、頂塗覆處理及乾燥2。於底塗覆處理時識別出表面缺陷之情況下施行油灰擦光處理及拋光處理。若有所需,油灰擦光、拋光及然後底塗覆處理等處理係以此種順序重複進行。
除非後文有不同說明否則去脂、酸蝕刻、除污、表面處理及乾燥1係如下述進行。溶液濃度係以質量%表示。
去脂:攪拌10% KOH溶液及0.2%非離子界面活性劑溶液,60℃,10分鐘
酸蝕刻:攪拌5%磷酸溶液,40℃,1分鐘
除污:攪拌10% KOH溶液,60℃,10分鐘 表面調整:攪拌其中pH調整至pH 8之碳酸化水溶液,60℃,5分鐘乾燥1:120℃,20分鐘塗料施用處理係於下述條件下進行:塗料施用處理:經由使用康普哈皮公司(Kanpe Hapio Co.,Ltd)所製造之非鐵金屬黏著噴霧劑來進行底塗覆處理(打底處理),然後使用康普哈皮公司所製造之黑色丙烯酸系清漆噴霧劑A進行頂塗覆處理;油灰擦光:聚酯油灰;及乾燥2:於室溫乾燥24小時。
各實例及各比較例之製造條件如下。
<實例1>接受前文說明之由雙輥輪連續鑄塑至溫熱壓製處理之AZ91壓製材料用作為處理基材。於此處理基材,進行表面準備處理及塗料施用處理。於表面準備處理中,包括10%磷酸鹽作為主要成分且由A公司製造之以磷為基礎之處理液及10% KOH溶液用作為表面準備處理之處理液。於超音波攪拌下,於40℃進行化學處理2分鐘。於實例1及後文說明之實例2至7中,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,但未施行油灰擦光及拋光。
<實例2>使用與實例1所用壓製材料相同之壓製材料作為處理基材。對此處理基材,施行表面準備處理及塗料施用處理。於表面準備處理中,含10%磷酸鹽作為主要成分且由B公司製造之以磷為基礎之處理液及1%KOH溶液用作為表面準備處理之處理液。於超音波攪拌下,於90℃進行化學處理1分鐘。
<實例3>使用與實例1所用壓製材料相同之壓製材料作為處理基材。對此處理基材,施行表面準備處理及塗料施用處理。於表面準備處理中,含10%磷酸鹽作為主要成分且由C公司製造之以磷-錳為基礎之處理液用作為表面準備處理之處理液。於超音波攪拌下,於40℃進行化學處理2分鐘。
<實例4>與實例1之壓製材料相同之壓製材料用作為處理基材。表面準備處理及塗料施用處理係以實例1之相同方式進行,但處理基材係於蝕刻程序接受磷酸鹽處理,然後於3%氟化氫溶液中於30℃處理1分鐘。化學處理係以實例1之相同方式進行,但使用含10%磷酸錳作為主要成分且由D公司製造之以磷-錳為基礎之處理液作為處理液。
<實例5>與實例1之壓製材料相同之壓製材料用作為處理基材。鎂合金係參照對未經最後零組件之初步防蝕方法加工,該方法為第一種鎂合金防蝕方法(JIS H 8651(1995))。換言之,處理基材浸泡於溶液溫度25℃之180克/升重鉻酸鈉及260毫升/升硝酸(60%)溶液中1分鐘,然後去除小滴5秒。接著處理基材以水清潔,然後乾燥,獲得以鉻為基礎之化學轉化處理膜。全部處理皆係以實例1之相同方式進行,但化學處理除外。
<實例6>與實例1之壓製材料相同之壓製材料用作為處理基材。處理基材係參照對未經最後零組件之初步防蝕方法加工,該方法為第八種鎂合金防蝕方法(JIS H 8651(1995))。換言之,處理基材浸泡於溶液溫度20℃,15克/升酸性氟化鈉,180克/升重鉻酸鈉,10克/升硫酸鋁及84毫升/升硝酸(60%)之溶液內2分鐘,以水清潔,然後乾燥,藉此獲得以鉻為基礎之化學轉化處理膜。全部處理皆係以實例1之相同方式進行,但化學處理除外。
<實例7>與實例1之壓製材料相同之壓製材料用作為處理基材。鎂合金係參照對未經最後零組件之初步防蝕方法加工,該方法為第三種鎂合金防蝕方法(JIS H 8651(1995))。換言之,至於第一處理,處理基材浸泡於溶液溫度20℃之250毫升/升氫氟酸(46%)溶液內5分鐘,然後以水清潔。其次,置於第二處理,處理基材係浸泡於溶液溫度90℃之120克/升至130克/升重鉻酸鈉及2.5克/升氟化鈣溶液中60分鐘,以水清潔,浸泡於溫水中然後乾燥,藉此獲得以鉻為基礎之化學轉化處理膜。全部處理皆係以實例1之相同方式進行,但化學處理除外。
<實例8>與實例1之壓製材料相同之壓製材料用作為處理基材。於表示準備處理中,循序施行藉去污、酸清潔、陽極化處理及乾燥。用於鹼去污溶液及酸清潔溶液,分別使用化學處理之去污溶液及酸蝕刻溶液。陽極化處理係參照對最後部件之A型良好防蝕處理進行,該處理為第11種鎂合金防蝕方法(JIS H 8651(1995))。詳言之,使用165克/升氫氧化鉀,35克/升氟化鉀,35克/升磷酸鈉,35克/升氫氧化鋁及20克/升過錳酸鉀之處理液來將處理基材浸泡於其中,於20℃溶液溫度,2.0安培/平方分米電流密度及70伏特電壓浸泡20分鐘。然後以水清潔處理基材及乾燥,藉此獲得以磷-錳為基礎之陽極氧化膜。隨後,於前述條件下進行塗料施用處理。
<實例9>與實例1之壓製材料相同之壓製材料用作為處理基材。全部處理皆係以實例8之相同方式進行,但使用含磷酸鹽且由E公司所製造之以磷為基礎之處理液作為陽極化處理液。
<比較例1至7>全部比較例1至7之處理分別皆係以實例1至7之相同方式進行,但使用AZ91之經觸變模製鑄塑材料作為處理基材。於比較例1至7中,施行頂塗覆處理一次,但底塗覆處理、油灰擦光及拋光進行多於一次。
<比較例8至14>全部比較例8至14之處理分別皆係以實例1至7之相同方式進行,但使用AZ31之經鑄錠鑄塑材料,AZ31之經滾壓、拋光及壓製材料作為處理基材。於比較例8至14中,頂塗覆處理及底塗覆處理施行一次,但未施行油灰擦光及拋光。
<比較例15及16>全部比較例15及16之處理分別皆係以實例8及9之相同方式進行,但使用AZ91之觸變模製鑄塑材料作為處理基材。於比較例15及16中,頂塗覆處理施行一次,但底塗覆處理、油灰擦光及拋光施行多於一次。
<比較例17及18>全部比較例17及18之處理分別皆係以實例8及9之相同方式進行,但使用AZ31之鑄錠鑄塑材料、AZ31之經滾壓、拋光及壓製材料作為處理基材。於比較例17及18中,底塗覆處理及頂塗覆處理施行一次,但未施行油灰擦光及拋光。
化學轉化處理膜之電阻之評估、防蝕性之評估、化學轉化處理膜之黏著性之評估、塗刷膜之黏著性之評估及環境負擔之評估係於實例1至9及比較例1至18中進行。各評估方法如下。
<電阻評估>各所得薄膜之表面電阻係經由使用三菱化學公司(Mitsubishi Chemical Corporation)製造之附有羅斯特(Rolester)之二探針型MCP-TPAP,藉二探針法測定。
<黏著性評估>防蝕膜之黏著性及塗刷膜之黏著性係藉JIS十字切割剝離測試(JIS K 5400 8.5.2(1990))評估。切割刀用來於防蝕膜上或塗刷膜上形成100個間隔距離1毫米的十字切割。將賽洛芳(cellophane)黏膠帶強力黏貼至十字切割上,然後由黏膠帶一端快速移除。觀察於材料元件上未被剝離而留下的十字切割數目。
<防蝕性評估>防蝕性係藉鹽噴灑測試(SST,JIS Z 2371(2000))評估。於24小時鹽噴灑測試中,5%食鹽水噴灑至測試容器,溫度設定為35℃,然後一測試件留在測試容器內24小時。評估測試件之防蝕性。此處,使用其上形成防蝕膜之材料板作為測試件。腐蝕部比較正常部發黑。如此,於測試後拍攝測試件表面影像及處理該影像容易得知腐蝕面積。求出測試件之腐蝕面積對總面積之比。當該比值為1%或以下時,判定測試件為可接受。
<環境負擔>當PRTR登錄的物質或根據RoHS規定的物質含括於化學處理之處理液時判定為無法接受(△或×),而當處理液內未含括該等物質時判定為可接受(○)。
各次測試結果說明於表5至表7。於表5至表7中,「材料板」表示前述材料元件。
如表5所述,可知於實例1至實例9獲得絕佳防蝕性、防蝕膜黏著性及塗層黏著性。此外,各實例中之防蝕膜之表面電阻為0.2 Ω.cm或以下,但實例4、7及8除外。此外於各實例中,其中使用以磷為基礎之處理液作為防蝕處理之處理液,對環境產生之衝擊小。於各實例中,由於底塗覆處理及塗料施用處理之頂塗覆處理各自施行一次,故無需油灰擦光及隨後之拋光。
另一方面,如表6所示,由於使用AZ91而於比較例1至比較例7獲得絕佳化學轉化處理膜之黏著性及塗刷膜之黏著性。但因比較例之材料屬於鑄塑材料,故各比較例之強度係低於實例1至9之強度。此外,比較例1及2之防蝕性比實例1及2差。因比較例1至比較例7使用鑄塑材料,故比較例中獲得大量表面缺陷。因此於塗料施用處理中需要油灰擦光及隨後之拋光,以及於比較例中之底塗覆處理重複多於一次。
此外,如表7所示,因比較例8至14、17及18使用AZ31,故防蝕性及化學轉化膜(陽極氧化膜)及塗刷膜之黏著性比實例更低。此外,化學轉化膜之表面電阻實質上較高。因比較例15及16係使用AZ91,故陽極氧化膜之黏著性及塗刷膜之黏著性絕佳。但因AZ91為鑄塑材料,故強度比實例1至9之強度更低。
於前述實例中,舉例並說明接受加壓模製之材料元件。但除了加壓模製之外,即使對材料元件施行深部壓延處理、鍛造處理、吹製處理及彎曲處理,如同實例之情況下,仍然可預期表面處理的簡化。
[測試例2]其次,使用與測試例1之最後壓延條件不同之最後壓延條件下所得之AZ91材料板(材料元件),對該等材料板進行加壓模製及表面處理(表示準備處理及塗料施用處理)。評估各材料板之表面處理層於滾壓後之特性及薄膜形成性。鑄塑條件、均平器、滾壓後之拋光及加熱處理條件或滾壓條件皆係與測試例1之材料元件A所使用之條件相同。表面處理條件係與測試例1之實例1中之條件相同。滾壓條件及評估結果顯示於表8。
於表8中,「板溫度」表示恰於最後滾壓前之板之表面溫度;「輥輪溫度」表示最後滾壓用之研磨輥輪之表面溫度;滾壓方向「R」表示每次滾壓之滾壓方向被反向;以及「各次滾壓之平均滾壓減薄」表示最後滾壓中之(總滾壓減薄)/(滾壓次數)(此處施行最後滾壓,讓板之厚度由1毫米變成0.6毫米)。此外,於「表面狀態」中,「○」表示滾壓的材料並無裂痕或縐褶;於「邊緣裂開」中,「○」表示滾壓的材料邊緣並無裂痕,而「△」表示滾壓的材料邊緣有少數裂痕;於「深部壓延」中「○」表示於製造產品之夾角部分並無裂痕。表8之此等定義及評估標準係與後文說明之其它測試例中之定義及評估標準相同。
如表8所示,全部試樣皆有小型平均晶粒大小,加工性絕佳。此外,發現底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,但當對滾壓板及模製板進行表面準備處理及塗料施用處理時,無需油灰擦光及拋光。
[測試例3]
其次經由使用鋁含量與測試例1不同之雙輥輪鑄塑材料,有關最後滾壓時板溫度、輥輪溫度等之影響評估係如測試例2進行。測試例3之板包括9.8質量%鋁,1.0質量%鋅及鋁及鋅以外之其它為AZ91中核准的額外元素。差額包括鎂及無法避免的雜質。鑄塑條件及均平器、拋光及滾壓後之加熱處理條件係與測試例1之材料元件A所使用之條件相同。於加熱處理後對試樣進行如測試1所施行之相同加壓模製及實例1中所施行之相同表面處理,然後進行表面處理狀態之評估。滾壓條件及評估結果說明於表9。
滾壓方向:「R」表示滾壓方向為反向。
如表9所示,即使於鎂合金之材料板包含9.8質量%鋁之情況下,材料板之加工性如同AZ91仍然絕佳。此外,如同測試例2,當於加壓模製後對材料板進行表面準備處理及塗料施用處理時,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,但無需油灰擦光及拋光。
[測試例4]
其次,經由提供具有厚度4.0毫米之雙輥輪鑄塑材料,且對鑄塑材料施行粗滾壓,來具有預期厚度,可獲得具有與前述厚度不同厚度之經粗滾壓板。於粗滾壓中,鑄塑材料預熱至300℃至380℃之範圍,並藉室溫之研磨輥輪滾壓。使用全然不同的滾壓減薄對經過粗滾壓的板施行最後滾壓,故各粗滾壓板之厚度為0.5毫米。如此獲得最後滾壓的材料。於最後滾壓中,恰在最後滾壓前之各粗滾壓板之表面溫度控制為210℃至240℃,此時,最後滾壓用之研磨輥輪之表面溫度控制於150℃至180℃。然後如同測試例1,於320℃對經過最後滾壓的材料施行加熱處理30分鐘。結果獲得試樣。滾壓條件係與測試例1之材料元件A之滾壓條件相同,但滾壓的材料厚度不同,均平器及滾壓後拋光條件也係與測試例1之材料元件A之條件相同。對所得試樣進行如測試例1所施行之相同加壓模製及實例1所施行之相同表面處理,然後進行表面處理狀態之評估。
根據測試例2所使用之相同方法,對各試樣進行平均晶粒大小之測定、板表面狀態之評估及邊緣裂開之評估。最後滾壓條件與評估結果說明於表10。「總滾壓減薄」表示最後滾壓中所施行之總滾壓減薄讓粗滾壓的材料之厚度減薄至最後滾壓的材料之厚度。換言之,表示其中板之表面溫度控制為210℃至240℃之滾壓中之總滾壓減薄。
如表10所示,當各次滾壓之平均滾壓減薄係於5%至15%之範圍,而於經過控制之滾壓中之總滾壓減薄係於10%至50%之範圍時,獲得絕佳結果。此外,於加壓模製後之材料板接受表面準備處理及塗料施用處理之情況下,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,無需油灰擦光與拋光。
[測試例5]其次,經由使用具有鋁含量與測試例4不同之鎂合金之雙輥輪鑄塑材料,如同測試例4評估總滾壓減薄效應及於最後滾壓中各次滾壓之平均滾壓減薄。測試例5之板包括9.8質量%鋁,1.0質量%鋅,及其它AZ91核准之額外元素,鋁及鋅除外。差額包括鎂及無可避免的雜質。於最後滾壓中,恰在最後滾壓前,各個經粗滾壓板之表面溫度控制於217℃至247℃,此時,最後滾壓用之研磨輥輪表面溫度控制於150℃至180℃。鎂合金板之製造條件及評估方法係與測試例4相同,但鎂合金之化學成分及粗滾壓條件除外。對所得試樣施行如測試例1之相同加壓模製及如實例1之相同表面處理,然後進行表面處理狀態之評估。最後滾壓條件及測試結果說明於表11。
如表11所示,當各次滾壓之平均滾壓減薄係於8%至10%之範圍,而於經過控制之滾壓中之總滾壓減薄係於18%至50%之範圍時,獲得絕佳結果。此外,於加壓模製後之材料板接受表面準備處理及塗料施用處理之情況下,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,無需油灰擦光與拋光。
[測試例1至5之摘要]由測試例1至5之結果,製作Tb與M間之關係線圖及製作摘要。Tb(℃)為恰在鑄塑材料插入研磨輥輪前之鑄塑材料表面溫度,M(質量%)為組成鑄塑材料之鎂合金中所含括於鋁含量。結果,當進行經控制之滾壓時,其中材料板表面溫度Tb滿足如下關係式,且研磨輥輪表面溫度Tr係控制為150℃至180℃,由於晶粒直徑小,故可獲得具有絕佳塑性加工性之鎂合金板。
此處8.3M9.8
於此等測試例中,並未對鋁含量小於AZ91之鋁含量之鎂合金進行評估,鎂合金具有鋁含量大於9.8質量%。但考慮鋁含量高之加工性小,而鋁含量小之防蝕性低,當鋁含量於5.0質量%至11.0質量%範圍時滿足前述表示式。
[測試例6]其次使用包含9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅且與AZ91相對應之組成物,藉雙輥連續鑄塑,製備厚4毫米之鎂合金材料板。於不同條件下對材料板進行粗滾壓,讓各材料板厚度減薄至1毫米。如此獲得多片粗滾壓板。然後,多片粗滾壓板於相同條件下接受最後滾壓,讓各最終所得板之厚度減薄至0.5毫米。結果,獲得鎂合金板。於最後滾壓中,恰在最後滾壓前各片經粗滾壓板之表面溫度控制於210℃至240℃,而最後滾壓用之研磨輥輪表面溫度控制於150℃至180℃。此時,施行最後滾壓,讓各次滾壓之滾壓減薄為15%。藉最後滾壓所得鎂合金板於320℃接受加熱處理30分鐘。根據測試例2所使用之相同方法,對各試樣進行平均晶粒大小之測定、板表面狀態之評估及邊緣裂開之評估。鑄塑條件及滾壓後之均平機及拋光條件係與測試例1中對材料元件A所使用之條件相同。對所得測試進行測試例1施行之相同加壓模製及實例1施行之相同表面處理,然後對表面處理狀態進行評估。
測試之粗滾壓條件及結果顯示於表12。於表12中,「粗滾壓板溫度」表示恰在粗滾壓前之板表面溫度;「粗滾壓輥輪溫度」表示粗滾壓用之研磨輥輪之表面溫度;及「(滾壓減薄)/(滾壓次數)」表示讓板厚度由4毫米變成1.0毫米所施行之滾壓中之(滾壓減薄)/(滾壓次數)。
如表12所示,經由將粗滾壓板溫度控制於300℃至380℃及粗滾壓之研磨輥輪溫度控制於180℃至300℃,可獲得具有絕佳表面狀態之滾壓的材料。當於粗滾壓中各次滾壓之滾壓減薄係於20%至35%範圍時,可縮小接受粗滾壓然後接受最後滾壓之鎂合金板之平均晶粒大小。此外,於加壓模製後,材料板接受表面準備處理及塗料施用處理之情況下,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,無需油灰擦光與拋光。
[測試例7]其次經由使用具有與測試例6不同之鋁含量之雙輥輪鑄塑鎂合金材料,施行有關板溫度、輥輪溫度等於粗滾壓時之影響評估。測試例7之板包括9.8質量%鋁,1.0質量%鋅及AZ91所核准之鋁及鋅以外之其它額外元素。差額包括鎂及無法避免之雜質。鎂合金板之製造條件及評估方法係與測試例6相同,但鎂合金之化學成分及粗滾壓條件除外。對所得測試進行測試例1施行之相同加壓模製及實例1施行之相同表面處理,然後對表面處理狀態進行評估。粗滾壓條件及測試結果說明於表13。
如表13所示,經由將粗滾壓板溫度控制於300℃至380℃及粗滾壓之研磨輥輪溫度控制於180℃至300℃,可獲得具有絕佳表面狀態之滾壓的材料。當於粗滾壓中各次滾壓之滾壓減薄係於20%至30%範圍時,可縮小接受粗滾壓然後接受最後滾壓之鎂合金板之平均晶粒大小。此外,於加壓模製後,材料板接受表面準備處理及塗料施用處理之情況下,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,無需油灰擦光與拋光。
[測試例8]其次製備與測試例6所使用之鑄塑材料相同之AZ91鑄塑材料(厚度4毫米)。鑄塑材料於不同條件下接受粗滾壓,讓各材料板厚度減薄至1毫米。如此獲得粗滾壓板。粗滾壓板係於相同條件下接受最後滾壓,讓最終所得各滾壓板厚度減薄達0.5毫米。結果獲得鎂合金板。
於粗滾壓中,恰在粗滾壓前,各板表面溫度控制於350℃,此時粗滾壓用之研磨輥輪表面溫度控制於200℃至230℃之範圍。此外,改變各次滾壓之滾壓減薄。於最後滾壓中,恰在最後滾壓前,各片經粗滾壓板之表面溫度控制於210℃至240℃,最後滾壓之研磨輥輪表面溫度控制於150℃至180℃。此外,各次滾壓之滾壓減薄為15%。
其次,經最後滾壓的材料如測試例1於320℃接受加熱處理30分鐘。結果獲得試樣。根據測試例6所使用之相同方法,對各試樣進行平均晶粒大小之測定、板表面狀態之評估、及邊緣裂開之評估。於測試例8中,額外進行晶粒直徑起伏波動之評估。晶粒直徑起伏波動之評估標準如下:L…(最長晶粒直徑)/(最短晶粒直徑)≧2;M…2>(最長晶粒直徑)/(最短晶粒直徑)≧1.5;及S...(最長晶粒直徑)/(最短晶粒直徑)<1.5。
對所得試樣進行如測試例1所施行之相同加壓模製及實例1所進行之相同表面處理,也評估表面處理層之薄膜形成性質。
粗滾壓中以每次滾壓之滾壓減薄20%至40%進行的滾壓次數及評估結果說明於表14。表14中,「具滾壓減薄20%至40%之粗滾壓次數」表示其中單次粗滾壓之滾壓減薄係於20%至40%之範圍之粗滾壓次數及「(最大滾壓減薄)/(滾壓次數)」表示以多通方式進行粗滾壓中各次通過滾壓之最大滾壓減薄。
如表14所示,當具有各次通過滾壓之滾壓減薄為20%至40%進行滾壓含括於粗滾壓時,可減少接受粗滾壓之鎂合金板之晶粒直徑的不均,然後可減少最後滾壓。如此,可獲得具有絕佳表面狀態之滾壓的材料。此外,於加壓模製後,材料板接受表面準備處理及塗料施用處理之情況下,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,無需油灰擦光與拋光。
[測試例9]其次,經由使用具有與測試例8不同之鋁含量之鎂合金雙輥輪鑄塑材料,如測試例8進行有關粗滾壓時之材料板溫度、輥輪溫度等之影響評估。鎂合金板之製造條件及評估方法係與測試例8相同,但鑄塑材料之化學成分除外。測試例9之板包括9.8質量%鋁,1.0質量%鋅及於AZ91核准之鋁及鋅以外之其它額外元素。差額包括鎂及無法避免的雜質。滾壓條件及測試結果顯示於表15。對所得試樣進行如測試例1之相同加壓模製及如實例1之相同表面處理,也評估表面處理層之薄膜形成性質。
如表15所示,當具有各次通過滾壓之滾壓減薄為20%至38%進行滾壓含括於粗滾壓時,可減少接受粗滾壓之鎂合金板之晶粒直徑的起伏波動,然後可減少最後滾壓。如此,可獲得具有絕佳表面狀態之滾壓的材料。此外,於加壓模製後,材料板接受表面準備處理及塗料施用處理之情況下,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,無需油灰擦光與拋光。
[測試例6至9之摘要]測試例6至9之結果所得結論為經由於適當條件下進行粗滾壓獲得一種鎂合金板,其中晶粒直徑之起伏波動小,不具有包含表面缺陷及邊緣裂開等問題,且具有絕佳塑性加工性。
[測試例10]其次,如同測試例1材料元件A之情況,藉雙輥輪連續滾壓,獲得一種鎂合金鑄塑材料(厚4.0毫米),具有9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之組成及具有9.8質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之組成。所得各鑄塑材料之中線離析之最大寬度於板厚度方向為50微米。鑄塑材料係根據以下三種條件處理然後滾壓。
對具有9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之鑄塑材料試樣10-1...405℃ x 1小時(溶液處理);以及試樣10-2...405℃ x 10小時(溶液處理)。
對具有9.8質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之鑄塑材料試樣10-3...405℃ x 1小時(溶液處理);以及試樣10-4...405℃ x 10小時(溶液處理)。
經由施行前述處理所得之鎂合金板於下列條件下滾壓,讓其厚度分別減薄達0.6毫米。然後鎂合金板於適當條件下接受加熱處理。結果獲得具有平均晶粒大小為5.0微米之板。
<粗滾壓4.0毫米至1.0毫米>輥輪表面溫度:200℃板加熱溫度:330℃至360℃;及各次通過滾壓之滾壓減薄:20%至25%。
<最後滾壓1.0毫米至0.6毫米>輥輪表面溫度:180℃板加熱溫度:230℃;及各次通過滾壓之滾壓減薄:10%至15%。
<加熱處理>320℃ x 30分鐘。
其次,由此等板採樣如JIS Z 2201 13B(1998)規定之拉力測試之試樣,然後於室溫條件下接受於應變率1.4 x 10-3 (s-1 )之拉力測試。此外,觀察尺寸為0.6毫米之板截面之合金結構,然後測量中線離析量(於厚度方向之最大寬度)。測試方法及定義如下。測試結果說明於表16。
拉伸強度=(斷裂點負載)/(試樣厚度x寬度);屈服強度=藉0.2%試驗應力測定;屈服比=(屈服強度)/(拉伸強度);及斷裂點伸長率=(切削端彼此黏合之標測點間之距離-50毫米)/50毫米*1。
1:測試前設定之二標測點間距離(50毫米)及測試後斷裂試樣之切削端彼此黏合時之標測點間之距離用來測量斷裂點伸長率。換言之,斷裂點伸長率係藉黏合法測定。
如表16所示,驗證經由對藉雙輥輪連續鑄塑所製造之一鑄塑材料進行溶液處理,可縮小於厚度方向之中線離析寬度,結果可獲得具有絕佳機械性質之鎂合金板。特別,於含大量鋁,含有與AZ91相對應之鎂合金之鎂合金之情況下,試樣長時間接受溶液處理。結果可獲得有更佳機械性質之鎂合金板。
此外,對各個所得滾壓的材料進行測試例1所施行之相同加壓模製及實例1所施行之相同表面處理,然後進行表面處理層之薄膜形成狀態評估。結果,發現於試樣接受表面準備處理及塗料施用處理之情況下,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,無需油灰擦光及拋光。
[測試例11]具有組成為9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅及組成為9.8質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之鎂合金鑄塑材料(厚4.0毫米)係藉雙輥輪連續鑄塑獲得。鑄塑材料於405℃接受溶液處理10小時,然後獲得鎂合金材料。鎂合金材料係於下列條件下滾壓,讓鎂合金材料厚度分別減薄達0.6毫米。如此獲得鎂合金板。於各鎂合金板厚度方向之中線離析最大尺寸為20微米。
<粗滾壓4.0毫米至1.0毫米>輥輪表面溫度:200℃板加熱溫度:330℃至360℃;及各次通過滾壓之滾壓減薄:20%至25%。
<最後滾壓1.0毫米至0.6毫米>輥輪表面溫度:180℃板加熱溫度:230℃;及各次通過滾壓之滾壓減薄:10%至15%。
於前述條件下經滾壓獲得之鎂合金板於320℃接受加熱處理30分鐘。如此獲得評估用板。
其次,由此等板採樣如JIS Z 2201 13B(1998)規定之拉力測試之試樣,然後於三種溫度(室溫(25℃)、200℃及250℃)條件下接受於應變率1.4 x 10-3 (s-1 )之拉力測試。此外,分別觀察拉力測試前及拉力測試後尺寸0.6毫米之板截面之合金結構。測試方法及術語之定義係與測試例10之定義相同。測試結果顯示於表17。試樣11-1至11-3指示具有組成為9.0質量%鎂、1.0質量%鋁及鋅之鎂合金板之測試結果;以及試樣11-4至11-6指示具有組成為9.8質量%鎂、1.0質量%鋁及鋅之鎂合金板之測試結果。
如表17所示,於320℃接受加熱處理之板中,經由滾壓發生且積聚於鎂合金板的應變被去除,再結晶完全進 行。於各板中,因加熱處理完全進行再結晶,板結構之晶體粒子不會變粗大,即使進行拉伸時之溫度升高(250℃或以下),也罕見於加工前及加工後造成平均晶粒大小之差異。如此可推論進行拉伸時變形之板部分有加工應變,且硬化及強度改良;進行拉伸時未變形之板部分之硬度與強度不變。於320℃接受加熱處理30分鐘之板於室溫之拉伸強度、屈服強度及斷裂點伸長率高,於200℃及250℃之斷裂點伸長率穩定變高。
前述結果顯示於板之完全再結晶後之金屬結構中,加工前與加工後極少改變。如此,板具有穩定之塑性加工性。此外,可推論藉加工變形部分之機械性質改良,而未變形部分之機械性質仍然維持不變。因此,即使滾壓中累積之加工應變被釋放之板接受密集處理,諸如加壓模製,板仍然有穩定之機械性質。如此板適合用於藉加壓模製製造之殼體。
然後所得經加熱處理材料接受測試例1所施行之相同加壓模製及實例1所施行之相同表面處理,然後進行表面處理層之薄膜形成狀態評估。結果,發現於試樣接受表面準備處理及塗料施用處理之情況下,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,無需油灰擦光及拋光。
[測試例12]
其次,於測試例11所述條件下進行鑄塑、粗滾壓及最後滾壓來製造厚0.6毫米之鎂合金板(具有組成為9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅及組成為9.8質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅)。然後經最後滾壓後之鎂合金板於320℃接受加熱處理30分鐘,如此製造評估用試樣。對此等試樣施行彎曲測試。於彎曲測試中,各試樣被支撐於兩點,然後藉彎曲及成形工具(穿孔器)於支撐點之反方向施力,造成試樣彎曲。換言之,使用三點彎曲測試來作為彎曲測試。彎曲測試條件如下。
<測試條件>試樣尺寸…寬20毫米,長120毫米,厚0.6毫米;測試溫度…200℃,250℃;穿孔器管尖末端角度…30度;穿孔器半徑(=試樣彎曲半徑)…0.5毫米;點間距…30毫米;穿孔器插入深度…40毫米;及穿孔器插入速度(加工速度)…1.0米/分鐘、5.0米/分鐘。
經由於前述條件下進行測試,觀察各試樣於彎曲半徑部分之表面狀態及回彈量。回彈是一種由施加穿孔器之力造成板狀試樣之變形於穿孔器的施力移開之後回復正常的現象。換言之,當試樣之回彈量大時,判定變形性低,而當試樣之回彈量小時,判定變形性高。因此藉測量回彈量可判定試樣之加工性。「○」表示表面無裂痕。回彈量係藉表示式(藉穿孔器施力至試樣時於彎曲半徑中由試樣表面形成的角度)-(當力被移開時於彎曲半徑由試樣表面形成的角度)求出。「S」表示角度差異小於10度。
當指示器指示加工程度時提供彎曲特性值。彎曲特性係以表示式(試樣彎曲半徑(毫米))/(試樣厚度(毫米))表示。當試樣之彎曲半徑小時,局部施加壓力於彎曲半徑。如此,易於試樣產生諸如裂痕等損壞。此外,隨著試樣厚度的變厚,試樣之成形性降低。如此容易產生諸如裂痕等損傷。因此,若由前述表示式所表示之彎曲特性較小,則代表要求有複雜加工條件之密集處理。
前述表面狀態、回彈及彎曲特性值等結果說明於表18。試樣號碼12-1至12-4指示具有組成為9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之鎂合金試樣之測試結果,以及試樣號碼12-5至12-8指示具有組成為9.8質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之鎂合金試樣之測試結果。
當測試溫度為200℃或以上時,於具有組成為9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之試樣及於具有組成為9.8質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之試樣中之回彈量小而表面狀態良好。發現當於200℃或以上之溫度進行彎曲加工時之模製性良好。
彎曲加工後之試樣接受實例1所進行之相同表面處理,然後也評估表面處理層之薄膜形成性質。結果,發現當對彎曲加工後的材料進行表面準備處理及塗料施用處理時,底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,而無需油灰擦光與拋光。
[測試例13]其次,於測試例11及12所述條件下進行鑄塑、粗滾壓及最後滾壓來製造厚0.6毫米之鎂合金板(具有組成為9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅及組成為9.8質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅)。然後經最後滾壓後之鎂合金板於320℃接受加熱處理30分鐘,如此製造評估用試樣。對此等試樣進行壓製測試,觀察被進行壓製之試樣之表面狀態。
試樣係藉伺服壓製機器壓製。壓製之進行方式為試樣係設置於具有凹部之矩形底部上,來覆蓋凹部,然後試樣朝向矩形上部加壓。上部具有尺寸60毫米 x 90毫米之矩形,毗鄰於試樣上的四個角隅經圓化。各個角隅有給定之彎曲半徑。上部及下部個別有加熱器及熱偶。如此可於進行壓製時於壓製至期望之溫度時調整溫度。
<測試條件>上部之彎曲半徑…0.5毫米;測試溫度…200℃、250℃;及加工速度…0.8米/分鐘、1.7米/分鐘、3.4米/分鐘、5.0米/分鐘。
於前述條件下,進行加壓模製,然後觀察試樣之彎曲半徑部之表面狀態。結果說明於表19。測試號碼13-1至13-4指示具有組成為9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之鎂合金板之測試結果,及測試號碼13-5至13-8指示具有組成為9.8質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之鎂合金板之測試結果。表面狀態之定義係與測試例12所使用者相同。藉表示式(上部彎曲半徑)/(試樣厚度),獲得各試樣之彎曲半徑值。
當具有組成為9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之試樣於壓製時具有200℃溫度之情況下,當加工速度低時試樣表面狀態良好(試樣號碼13-1)。此外當具有組成為9.0質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之試樣於壓製時具有250℃溫度之情況下,當加工速度低時試樣表面狀態也良好。於具有組成為9.8質量%鎂,1.0質量%鋁及鋅之試樣於加壓模製時有高溫之情況下,即使加工速度高,試樣表面狀態仍然良好。顯然,於已經接受加熱處理之鎂合金板於250℃溫度接受加壓模製之情況下,即使於5.0米/分鐘之加工速度進行密集加工(彎曲特性值0.83),加壓模製係仍然良好。
所得壓製成形板接受於實例1所施行之相同表面處理。結果,發現當對經過壓製成形板進行表面準備處理及塗覆處理、塗料施用處理時,頂塗覆處理及底塗覆處理各自進行一次,而無需油灰擦光及拋光。
[測試例11至13之摘要]由測試例11至13之結果,發現滾壓後鎂合金板於適當溫度接受加熱處理來再結晶合金板結構,讓模製性變穩定。模製性變穩定之理由為於塑性加工(包括加壓模製)前金屬結構經過再結晶,即使塑性處理之溫度升高,金屬結構也罕見變化。
[測試例14]其次,製備接受鑄塑及滾壓之AZ91材料板。然後,其中材料板已經接受加壓模製之壓製成形板,及其中材料板接受加壓模製、表面準備處理及塗料施用處理之塗覆板用作為試樣。評估各試樣之平均晶粒大小、拉伸強度、0.2%試驗應力(屈服強度)及伸長率。材料板面部及中部藉根據JIS G 0551(2005)之切削法切削,然後測定該等部分之晶粒直徑。直徑之平均值係用作為平均晶粒大小。此處,壓製成形板及塗覆板為驗證PDA的情況。測定未進行彎曲處理之平坦部之平均晶粒大小及模製板(塗覆板)經彎曲處理之R部之平均晶粒大小。根據JIS Z 2201 13B(1998)由材料板平坦部、壓製成形板或塗覆板取樣測試塊,然後測試塊接受拉力測試來得知拉伸強度、0.2%試驗應力及伸長率。
對測試塊,如後文說明改變測試例1中之表2所述滾壓條件及最後滾壓後之加熱處理條件,而其它鑄塑條件、滾壓條件及壓製條件係與測試例1之材料元件A所使用之條件相同。
粗滾壓中各次通過滾壓之滾壓減薄:20%至30%;最後滾壓之輥輪表面溫度:180℃;最後滾壓後之加熱處理;試樣14-1:340℃ x 30分鐘;試樣14-2:360℃ x 30分鐘;及試樣14-3:380℃ x 30分鐘。
此外,表面準備處理條件、塗料施用處理條件係與測試例1所述之實例1之條件相同。測試結果顯示於表20。
如表20所示,發現材料板、模製板及塗覆板之平均晶粒大小、拉伸強度、0.2%試驗應力及伸長率極少改變。此外,發現接受彎曲處理之R部之平均晶粒大小比平坦部平均晶粒大小略小。
[測試例15]接受測試例1方法1中之雙輥輪連續鑄塑、溫熱滾壓、均平處理及拋光之AZ91板用作為處理基材。至於表面準備處理,經由將處理基材及如實例1所使用之相同處理液於40℃攪拌2小時進行化學處理。接受化學處理之基材接受如實例1所施行之相同壓製處理。壓製處理後驗證用PDA表面藉顯微鏡觀察。觀察結果示於第1圖。由該結果發現,壓製處理後平坦部(第1(a)圖及R部第1(b)圖)皆無裂痕,化學轉化處理膜無損耗,化學轉化處理膜均勻形成。表面電阻值及化學轉化處理膜之黏著之測試結果分別為0.1 Ω.cm及100/100。此外,對壓製產品進行如測試例1所施行之相同塗料施用處理。換言之,於測試例15中進行雙輥輪連續鑄塑、溫熱滾壓、均平處理、拋光、化學處理、切削、壓製處理及塗料施用處理。塗刷膜之黏著性測試結果為100/100,防蝕性測試結果亦即腐蝕面積比為1%或以下。由此結果,發現壓製處理前接受防蝕處理之鎂合金元件及壓製處理後接受塗料施用處理之鎂合金元件具有與循序接受壓製處理、防蝕處理及塗料施用處理之鎂合金元件相同效能。
[測試例16]於測試例1所述之方法1中,JP-A-2005-248204所述金屬膠體溶液混入塗覆組成物用於塗料施用處理之頂塗覆(康普哈皮公司製造,黑丙烯酸系清漆噴霧A)。混合塗覆組成物用於進行頂塗覆處理。金屬膠體溶液之製造如下。
24克硝酸銀溶解於150克純水。然後添加氨水來將混合物之pH調整至11.0。結果,製備硝酸銀氨溶液。然後12克聚乙烯基吡咯啶酮(分子量:30,000)添加至硝酸銀氨溶液作為分散劑且溶解。加入100克乙二醇作為還原劑,於40℃以1,000 rpm攪拌速度反應180分鐘。結果,獲得具有電漿子吸收之黃色以水為基礎之銀膠體溶液。
其次,20,000克所得銀膠體溶液離心20分鐘,然後重複移除比銀粒子更輕之雜質之處理程序。分離之銀粒子以水清潔。然後利用雷射都卜勒方法,使用粒徑分布分析儀(尼奇索公司(NIKKISO CO.,LTD)製造,商品名微萃克(Microtrac)UPA150EX)測定銀粒子之粒徑分布。至於測量結果辨識於5奈米點之尖銳尖峰。
其次,經由使用旋轉蒸發器濃縮銀膠體溶液,水含量降低20%。作為水溶性有機溶劑之丙酮添加至其中來製造包含水與丙酮之混合溶劑之銀膠體溶液。於此銀膠體溶液中,以重量比為基準,銀粒子(Ag)、水(W)及丙酮(Ac)之混料比為80:20:100(Ag:W:Ac)。
10份重量比銀膠體溶液及20份重量比頂塗覆用之塗覆組成物經混合來製造混合塗覆組成物。使用混合塗覆組成物進行底塗覆處理,然後進行頂塗覆處理。底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次,但未進行油灰擦光及拋光。
當進行此種塗料施用處理時含有屬於抗菌金屬粒子之銀粒子之頂塗層形成為最上層。如此,預期塗刷膜具有抗菌性質。
工業應用性
預期本發明之鎂合金元件可用於需要防蝕性、機械性質及表面品質之多個領域。特別,鎂合金元件適合用作為行動電話、PDA、筆記型電腦、或LCD電視、或PDP電視之殼體及運輸工具之零組件。
第1a圖顯示於實例15相關之鎂合金元件上之防蝕膜之顯微影像中之均平部。
第1b圖顯示於實例15相關之鎂合金元件上之防蝕膜之顯微影像中之角隅R部。

Claims (31)

  1. 一種鎂合金元件,其係包含:由鎂合金製成之基材;以及形成於該基材上之防蝕膜,其中該基材為經滾壓的鎂合金,該鎂合金包含5至11質量%鋁;以及該基材的表面缺陷長度為20微米以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之鎂合金元件,其中該鎂合金元件具有剪切加工部。
  3. 如申請專利範圍第2項之鎂合金元件,其中該鎂合金元件包含塑性加工部。
  4. 如申請專利範圍第3項之鎂合金元件,其中該塑性加工部係藉壓製處理而成型。
  5. 如申請專利範圍第3項之鎂合金元件,其中該塑性加工部係藉高延伸法、鍛造法、吹製法及彎曲法中之至少一者而成型。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其中該基材可滿足下列要求:(1)平均晶粒大小為30微米以下;(2)金屬間化合物具有20微米以下之尺寸;以及(3)表面缺陷的深度為該基材厚度之10%以下。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其中該防蝕膜為化學轉化處理膜。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其中該防蝕膜為陽極氧化膜。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其中於該防蝕膜中之鉻含量為0.1質量%以下。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其中於該防蝕膜中之錳含量為0.1質量%以下。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其中該防蝕膜為磷酸鹽膜。
  12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其中經24小時鹽噴灑試驗(JIS Z 2371)後該防蝕膜之腐蝕面積對總面積比為1%以下以及藉二探針法測得該防蝕膜之電阻為0.2歐姆.厘米(Ω.cm)以下。
  13. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其中於該防蝕膜上形成塗刷膜(painting film)。
  14. 如申請專利範圍第13項之鎂合金元件,其中該塗刷膜包含底塗層及頂塗層,該塗刷膜不含彌補該底塗層之表面缺陷之油灰。
  15. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其進一步包含抗菌膜作為最上層,其中該抗菌膜包括抗菌細小金屬微粒。
  16. 如申請專利範圍第15項之鎂合金元件,其中該抗菌膜為形成於防蝕膜上之塗刷膜。
  17. 如申請專利範圍第15項之鎂合金元件,其中該抗菌細 小金屬微粒係由鎳、銅、銀、金、鉑、鈀或包含其中兩種或多種金屬合金所形成。
  18. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其中該鎂合金元件具有拉伸強度為280MPa以上,0.2%試驗應力為200MPa以上及伸長率為10%以上。
  19. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鎂合金元件,其係用作為電子設備之底部。
  20. 一種製造鎂合金元件之方法,該方法包含:製備由經滾壓的鎂合金所形成之材料元件,該鎂合金包括5至11質量%鋁;以及對該材料元件進行防蝕處理;其中該材料元件的表面缺陷長度為20微米以下。
  21. 如申請專利範圍第20項之製造鎂合金元件之方法,其進一步包含於施行防蝕處理前,對該材料元件進行剪切處理之步驟。
  22. 如申請專利範圍第21項之製造鎂合金元件之方法,其進一步包含於施行剪切處理步驟後而於施行防蝕處理步驟前,對該經剪切的材料元件進行塑性處理之步驟。
  23. 如申請專利範圍第20項之製造鎂合金元件之方法,其進一步包含對該經防蝕處理之材料元件進行剪切處理之步驟。
  24. 如申請專利範圍第23項之製造鎂合金元件之方法,其進一步包含對該經剪切的材料元件進行塑性處理之步驟。
  25. 如申請專利範圍第20至22項中任一項之製造鎂合金元件之方法,其進一步包含對該經防蝕處理之材料元件進行塗料施用處理之步驟。
  26. 如申請專利範圍第23項之製造鎂合金元件之方法,其進一步包含對該經剪切的材料元件進行塗料施用處理之步驟。
  27. 如申請專利範圍第24項之製造鎂合金元件之方法,其進一步包含對經塑性之材料元件進行塗料施用處理之步驟。
  28. 如申請專利範圍第26或27項之製造鎂合金元件之方法,其中該塗料施用處理包括底塗覆處理及頂塗覆處理,該底塗覆處理及頂塗覆處理各自施行一次。
  29. 如申請專利範圍第20項之製造鎂合金元件之方法,其中製備材料元件之步驟包含:獲得包括5至11質量%鋁之鑄塑材料之步驟;以及溫熱滾壓該鑄塑材料之一步驟。
  30. 如申請專利範圍第29項之製造鎂合金元件之方法,其中該獲得鑄塑材料之步驟係經由於50K/秒以上之冷卻速率快速冷卻固化鑄塑來進行。
  31. 如申請專利範圍第30項之製造鎂合金元件之方法,其中該快速冷卻固化鑄塑為雙輥鑄塑。
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