TWI515303B - 鎂合金材料 - Google Patents

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TWI515303B TW100149431A TW100149431A TWI515303B TW I515303 B TWI515303 B TW I515303B TW 100149431 A TW100149431 A TW 100149431A TW 100149431 A TW100149431 A TW 100149431A TW I515303 B TWI515303 B TW I515303B
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Description

鎂合金材料
本發明係關於電性．電子機器類之框體、汽車用零件等之各種構件或適用於該等構件之材料之鎂合金材料。尤其，本發明為關於耐腐蝕性優異之鎂合金材料。
於鎂中含有各種添加元素之鎂合金可使用於行動電話或筆記型電腦之攜帶用電性．電子機器類之框體或汽車零件等之各種構件之構成材料。
由鎂合金所構成之構件以壓鑄或觸變模製(thixomolding)材(ASTM規格之AZ91合金)為主流。近年來，已使用對由以ASTM規格之AZ31合金為代表之伸展用鎂合金所構成之板施加壓製加工而成之構件。專利文獻1提案由相當於ASTM規格中之AZ91合金之合金所構成，且壓製加工性優異之鎂合金板。
鎂由於為活性金屬，故對成為上述構件或其材料之鎂合金板之表面施以陽極氧化處理或化成處理之防腐蝕處理，而提高耐腐蝕性。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開2007-098470號公報
上述AZ31合金或AZ91合金等之含有Al之鎂合金有Al含量越多則耐腐蝕性愈優異之傾向。例如，AZ91合金為鎂合金中耐腐蝕性最優異者。然而，即使是由AZ91合金構成之構件(主要為壓鑄材或觸變模製材)，仍需要上述之防蝕處理。其理由為即使是由AZ91合金構成之壓鑄材等在未施加防蝕處理之情況下，在進行如後述之腐蝕試驗時，仍會產生局部腐蝕之故。據此，對鎂合金材料期望更提高耐腐蝕性。
因此，本發明之目的係提供一種耐腐蝕性優異之鎂合金材料。
如上述Al之含量愈多，則愈可提升耐腐蝕性。因此，本發明人等以含有7.3質量%以上之Al之鎂合金為對象，調查製作之各種形態之鎂合金之耐腐蝕性。其結果，即使鎂合金材料全體之Al含量相同，耐腐蝕性亦依據形態而有優劣。為了解其原因，首先，調查各種形態之組織後，認為係耐腐蝕性差之鎂合金材會存在粗大之析出物(基於合金中之添加元素者。代表者為含有Al及Mg之至少一者之金屬間化合物)，於耐腐蝕性優異之鎂合金材料則存在均勻分散之微細析出物，或者實質上不存在析出物。
此處，鎂合金中之如Al之添加元素主要係以析出物(代表性為金屬間化合物)、晶析物、及固溶體之至少一種狀態存在。Al以析出物等加以利用時，析出物及構成自其周圍遠離之區域之鎂合金之母相本身之Al量變少。
上述所謂存在粗大析出物之組織意指Al濃度比周圍高，且局部存在該高Al濃度部分之面積較大之區域(主要為由析出物及其周圍所成之區域)之組織。換言之，意指局部且較多存在Al濃度相對低之區域之組織。因此，認為上述Al濃度低之區域之各區域中容易出現腐蝕，而產生並進行稱為孔蝕之局部腐蝕。
另一方面，所謂微細析出物均一存在之組織意指均一存在Al濃度比周圍高且由該高Al濃度部分所構成之微小區域之組織。換言之，意指微細析出物均一分散存在，且母相中殘留之Al多數均一分散之組織。所謂析出物實質上不存在之組織意指實質上由Al均勻分散之母相所組成，且少許存在極微細之析出物或完全不存在之組織。藉由使Al均一分散，使如上述之局部腐蝕之發生或進行難以產生，具有此種組織之鎂合金材料被認為耐腐蝕性優異。
分析遍及自如上述之粗大區域至微小區域之Al濃度，可適當地利用EPMA(電子探針微分析儀，電子束微分析儀)。據此，利用EPMA裝置，針對上述各種形態之鎂合金材料分析Al濃度之結果，如後述實施例所示，得到如下見解：耐腐蝕性優異之鎂合金材料令該合金材料全體之Al含量為x質量%時，x質量%±α之區域佔半數，Al 含量極少之部位實質上不存在，且Al含量極多之部位較少。亦即，本發明人等得到使用Al濃度之面積率作為參數，可定量地規定耐腐蝕性優劣之見解。又，該定量規定認為無論Al之存在形態為何均可利用。
本發明係基於上述見解而完成者，係以Al濃度與其面積率規定耐腐蝕性優異之鎂合金材料。
本發明為關於一種由Al含有7.3質量%以上16質量%以下之鎂合金所構成之鎂合金材料者。該鎂合金材料令上述鎂合金材料全體之Al含量為x質量%時，滿足以下之(1)~(3)：
(1)Al的含量在(x×0.8)質量%以上(x×1.2)質量%以下的區域為50面積%以上
(2)Al的含量在(x×1.4)質量%以上的區域為17.5面積%以下
(3)Al的含量在4.2質量%以下的區域實質上不存在。
本發明之鎂合金材料實質上不存在如上述之Al含量在4.2質量%以下之耐腐蝕性差之區域，且Al濃度高之區域(0.8×質量%~1.2×質量%之區域)佔半數以上，而且，Al濃度極高之區域(1.4×質量%以上之區域)少。亦即，本發明之鎂合金材料藉由實質上不存在Al濃度低之區域，而可有效防止局部腐蝕。且，本發明之鎂合金材料藉由使Al濃度極高之區域較少，或者實質上不存在(代表性為含Al等之析出物為微細且其合計存在量較少(因 形態而實質上不存在))，於鎂合金母相本身之Al即已充分且廣泛分散存在。如此本發明之鎂合金材料遍及其至少表面側區域之全體上，Al濃度成為均勻且較高的狀態。藉由該構成，本發明之鎂合金材料之耐腐蝕性優異。
至於本發明之一形態，列舉為Al之含量為(x×0.8)質量%以上(x×1.2)質量%以下的區域為70面積%以上，且Al的含量在(x×1.4)質量%以上的區域為5面積%以下之形態。
依據上述形態，Al濃度高的區域(0.8x質量%~1.2x質量%之區域)佔七成以上，且Al濃度極高之區域(1.4x質量%以上之區域)為5面積%以下，依據形態若為3面積%以下則為極少，故使Al更均一存在，使耐腐蝕性更優異。
至於本發明之一形態列舉為Al之含量在(x×0.9)質量%以上(x×1.2)質量%以下的區域為50面積%以上之形態。
依據上述形態，由於Al濃度更高之區域(0.9x質量%~1.2質量%之區域)佔半數以上，耐腐蝕性優異之區域較多，故耐腐蝕性更優異。
至於本發明之一形態，列舉為在上述鎂合金材料之表面側區域的橫斷面中，含Al及Mg之至少一者的金屬間化合物的合計面積為3面積%以下之形態。
上述形態至少遍及表面側區域之全體，含有Al或Mg之金屬間化合物極微細且其合計存在量少，或者完全不存 在，故耐腐蝕性優異。又，尤其於含Al之金屬間化合物極少或完全不存在之形態，母相之Al濃度為均一且高狀態，耐腐蝕性優異。
至於本發明之一形態，列舉上述鎂合金材料為板材之形態。
上述形態可較好地利用於施加壓製加工、鍛造加工、彎曲加工等塑性加工之塑性加工材料之原材料。尤其，藉由使塑性加工之條件成為後述之特定條件，所得塑性加工材料亦可維持與上述板材同樣之Al濃度分佈，而耐腐蝕性優異。
至於本發明之一形態，列舉上述鎂合金材料係捲取了長型板材之捲材。
上述捲材由於係由耐腐蝕性優異之板材構成，故在施予壓製加工、鍛造加工、彎曲加工等塑性加工之塑性加工材料之原材料中使用該捲材，可有助於塑性加工材料之量產。尤其，藉由使塑性加工之條件成為後述之特定條件，所得塑性加工材料仍可維持與上述捲材同樣之Al濃度分佈，且耐腐蝕性優異。或者，上述捲材藉由捲開並經適當沖壓、切斷，可製造所需形狀之板材，而有助於該板材之量產。所得板材由於實質上維持該捲材之Al濃度分佈，故耐腐蝕性優異。所得板材當然可直接利用，亦可利用於上述塑性加工材料之原材料中。
至於本發明之一形態，列舉為該鎂合金材料係於板材上施予塑性加工之塑性加工材料之形態。
本發明之鎂合金材料可以如後述之各種形態獲得。尤其，藉由為成形成如上述形態之所需形狀之塑性加工材料(成形品)，可較好地利用於各種構成構件或框體等中。上述板材為施予如後述之熔體化處理(尤其是最終熔體化處理)者時，由於伸長率優異，故對該板材施予可壓製加工或鍛造等之塑性加工之形態，相較於壓鑄或觸變模製材料，除耐腐蝕性以外，韌性亦優異。或者，上述板材為施加壓延等之塑性加工(一次加工)者時或對一次加工材進而施予最終熔體化處理者時，藉由減少、實質上消除壓延等之加工時之空隙(巢穴)等之內部缺陷而提高韌性，藉由利用壓延等使結晶粒微細化而提高強度。對如此板材施加可壓製加工或鍛造等之塑性加工(二次加工)之形態，相較於壓鑄材或觸變模製材，除耐腐蝕性以外，韌性或強度之機械特性亦優異。
本發明之鎂合金材料之耐腐蝕性優異。
以下，更詳細說明本發明。
[鎂合金材料] (組成)
構成本發明之鎂合金材料之鎂合金列舉為Mg中含有 添加元素之各種組成者(剩餘部分：Mg及雜質，Mg：50質量%以上)。尤其，本發明中為含有7.3質量%以上之添加元素之高濃度合金，尤其為添加元素中至少含有Al之Mg-Al系合金。Al之含量愈多，則耐腐蝕性愈優異，此外有強度、硬度之機械強度亦優異之傾向。據此，如本發明之Al含量在7.3質量%以上之高濃度合金，相較於Al含量少之合金，耐腐蝕性、機械特性優異。但，Al含量超過16質量%時會導致塑性加工性下降，故上限為16質量%。Al含量為12質量%以下時塑性加工性更優異而較佳，尤其11質量%以下，且更好為8.3質量%~9.5質量%。
Al以外之添加元素列舉為由Zn、Mn、Si、Be、Ca、Sr、Y、Cu、Ag、Sn、Li、Zr、Ce、Ni、Au及稀土類元素(Y、Ce除外)選出之一種以上之元素。含該等元素時，各元素之含量列舉為0.01質量%以上10質量%以下，較好列舉為0.1質量%以上5質量%以下。又，上述添加元素中，由Si、Ca、Sn、Y、Ce及稀土類元素(Y、Ce除外)選出之至少一種元素含有合計0.001質量%以上，較好含有合計0.1質量%以上5質量%以下時，耐燃性、難燃性優異。含有稀土類元素時，其合計含量較好為0.1質量%以上，尤其含有Y時，其含量較好為0.5質量%以上。雜質列舉為例如Fe等。
Mg-Al系合金之更具體組成列舉為例如ASTM規格中之AZ系合金(Mg-Al-Zn系合金，Zn：0.2質量%~1.5質 量%)、AM系合金(Mg-Al-Mn系合金，Mn：0.15質量%~0.5質量%)、Mg-Al-RE(稀土類元素)系合金、AX系合金(Mg-Al-Ca系合金，Ca：0.2質量%~6.0質量%)、AS系合金(Mg-Al-Si系合金，Si：0.2質量%~6.0質量%)、AJ系合金(Mg-Al-Sr系合金，Sr：0.2質量%~7.0質量%)等。尤其含有8.3質量%~9.5質量%之Al、0.5質量%~1.5質量%之Zn之Mg-Al系合金，代表性之AZ91合金之耐腐蝕性、機械性優異而較佳。
本發明中之鎂合金材料全體之Al含量(以下稱為Al總平均量)：x質量%，無關於美合金材料中之Al存在狀態(主要為析出物、晶析物、及固溶體之至少一種)，意指鎂合金材料中所含之Al總量。該總量之測定代表性可較好地利用ICP發光分光分析法(感應耦合電漿原子發射分光法(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy)：ICP-AES)。
(Al濃度與面積率(面積比例))
本發明之鎂合金材料之最主要特徵在於Al濃度分佈。具體而言，對該合金材之表面分析Al濃度時，(1)Al含量為Al平均量(x質量%)±20%之區域佔過半數(但，7.3≦x≦16)。未達0.8x質量%(最小5.84質量%)之區域為耐腐蝕性差之區域，超過1.2x質量%(最大19.2質量%)之區域雖然該區域本身之耐腐蝕性高，但該區域中Al集中存在，故相對地容易存在耐腐蝕性差之區 域。相對於此，0.8x質量%~1.2x質量%之區域(以下稱該區域為中心組成區域)之Al濃度差異較小，如此Al濃度均一之區域為50面積%以上，故而不易存在Al濃度差異較大之部位，亦即難以存在如上述之未達0.8x質量%之區域及超過1.2x質量%之區域。據此，本發明之鎂合金材料耐腐蝕性差之區域較少，或者實質上不存在，且由Al濃度較高之區域構成至少該合金材料表面側區域，而難以產生局部腐蝕，使耐腐蝕性優異。中心組成區域之面積率愈高，則如上述之Al濃度均一之區域愈廣，使Al濃度容易變得均一。亦即，容易使Al濃度分佈變狹窄。據此，中心組成區域之面積率為55面積%以上，尤其是70面積%以上，更好為90面積%以上，最好為95面積%以上。又，Al濃度更高之區域，具體為0.9x質量%~1.2x質量%之區域為30面積%以上，更好為50面積%以上時，藉由提高Al濃度且均一存在該高濃度區域，使耐腐蝕性更為優異。Al濃度之測定方法及面積率之測定方法之細節敘述於後。
Al濃度之測定雖可藉由取得鎂合金材料之任意橫斷面，對橫斷面之任一部位進行，但與腐蝕最相關之區域為該合金材料之表面。據此，本發明之鎂合金材料至少為其表面滿足上述規定之Al濃度分佈者。除鎂合金材料之內部(例如，自表面於厚度方向之厚度超過1/4之區域)之Al濃度分佈與表面之Al濃度分佈相同之形態以外，本發明中容許內部之Al濃度分佈與表面之Al濃度分佈不同之 形態。
又，本發明之鎂合金材料之(2)Al含量為Al總平均量(x質量%)×140%以上之區域較少(但，7.3≦x≦16)。1.4x質量%(最大22.4質量%)以上之區域，雖然該區域本身之耐腐蝕性高，但Al集中存在於該區域中，故容易存在Al濃度相對低之耐腐蝕性差之區域。相對於此，本發明之鎂合金材料藉由使1.4x質量%以上之區域(以下稱該區域為超高濃度區域)少如17.5面積%以下，而難以存在耐腐蝕性差之區域，且耐腐蝕性優異。超高濃度區域之面積率愈低，Al濃度相對低之區域愈少，而可降低耐腐蝕性差之區域。亦即，容易使Al濃度分佈變得狹窄。據此，超高濃度區域之面積率為15面積%以下，更好為14面積%以下，最好為5面積%以下，尤其更好為3面積%以下，又最好為1面積%以下。超高濃度區域更好為0.15面積%以下，理想上係不存在。
再者，本發明之鎂合金材料為(3)Al之含量為4.2質量%以下之區域(以下稱該區域為低濃度區域)，亦即如上述之耐腐蝕性差之區域實質上不存在。存在Al之含量相對較多之部位時，在相對少之部位優先產生腐蝕，持續進行腐蝕。相對於此，本發明之鎂合金材料由於如此Al濃度極低之部位，亦即容易發生腐蝕之部位或容易進行腐蝕之部位實質上不存在，故耐腐蝕性優異。又，所謂實質上不存在意指利用EPMA測定未觀測到4.2質量%以下之地點。
(組織)
至於耐腐蝕性優異之組織，宜為Al濃度極高之區域較小且少，較好實質上不存在。據此，Al12Mg17、依據添加元素而定以Al2Ca、Al4Ca、Al3Ni等富含Al之金屬間化合物為代表之富含Al之析出物實質上不存在之組織，被期待為耐腐蝕性最優異。但，若上述超高濃度區域之面積率滿足特定範圍，且低濃度區域實質上不存在，則耐腐蝕性優異，故本發明藉由滿足上述面積率，而容許如上述金屬間化合物之富含Al之析出物之存在。尤其，存在富含Al之金屬間化合物時，若為各金屬間化合物較小(平均粒徑：3.0μm以下，較好為0.5μm以下)且均一分散之組織(合計面積率：11%以下)時，Al濃度容易變得均一而較佳。且，如上述金屬間化合物之富含Al之析出物均一存在時，可期待作為阻隔腐蝕之功能。
且，依據合金中之添加元素而定，除上述之富含Al之金屬間化合物以外，亦可形成Mg2Si、Mg2Ca、Mg2Sn、Mg17Sr2等之含Mg之金屬間化合物。鎂合金材料之至少其表面側區域中，如上述之含有Mg或Al之金屬間化合物為3面積%以下時，耐腐蝕性優異而較佳。據此，本發明並未特別設定上述金屬間化合物之下限。本發明中所謂測定上述金屬間化合物之面積率之表面側區域為自鎂合金材料之表面朝厚度方向達100μm之區域。鎂合金材料之厚度未達100μm時，為自表面朝厚度方向之厚度至多 1/4之區域。上述金屬間化合物之面積比率之測定方法敘述於後。
(形態)
本發明之鎂合金材料之形態由製造步驟區分時，列舉為稱為壓延材．擠出材之施加伸展加工之伸展材(但，製造過程中有熔體化處理)、對伸展材施加矯直處理之矯直材、施加熱處理以去除伸展材之變形等之熱處理材、對壓鑄材．觸變模製材．伸展材．矯直材．鑄造材(例如利用雙輥連續鑄造法製成者)之各種形態施以最終熔體化處理而成之熔體化材、對熔體化材施壓壓延．擠出之伸展加工(熔體化後)之伸展材、對熔體化材施加矯直之(熔體化後)矯直材、對熔體化材依序施加壓延等之伸展加工及上述熱處理之(熔體化後)熱處理材、對伸展材．矯直材．熱處理材．熔體化材施加研削之研磨材。另外，列舉為對伸展材．矯直材．熱處理材．熔體化材．研磨材之任一種形態之板材施加橫斷面收縮、彎曲、鍛造、壓製加工等塑性加工，或切削、沖壓等之機械加工之加工材。
上述伸展材中，尤其壓延材係藉由壓延使結晶粒微細化，例如成為平均結晶粒徑為10μm以下，更好為5μm以下之微細組織，為空隙(巢穴)之內部缺陷較少或較小或實質上不存在之組織(實測之密度相對於由材料組成計算求得之理論密度材料為99%以上之組織)。具有此微細組織或上述密度高之組織可成為顯示壓延材之一指標。 壓延材由於如上述之內部缺陷少、小，較好實質上不存在，而使伸長強度、伸長率、剛性等機械特性優異，因此可較好地利用於構造材料或構造材料之原材料。
矯直可利用例如矯直輥加工等。經矯直輥加工之矯直材藉由依據矯直加工程度而導入剪斷帶而有成為即使進行顯微鏡觀察仍難以觀察到明確粒界之組織之情況。於該情況，係可取得單色光X射線繞射峰故亦非非晶質之組織，具有可獲得單色光X射線繞射峰且無法觀察到粒界之組織，可成為顯示為經矯直輥加工之矯正材之一指標。矯直材，尤其是利用矯直輥加工之矯直材，在壓製加工等之塑性加工時產生再結晶化，而有塑性加工優異之傾向。矯直程度較低時，會有外觀、組織、機械性質與上述壓延材類似之情況。
熔體化材施以生成過飽和固熔體之熔體化處理後，Al之添加元素主要以固熔體存在，難以存在Al12Mg17、Al(MnFe)、Al2Ca、Al4Ca、Al3Ni之含有Al之金屬間化合物等之析出物，即使存在亦小且少。因此，含有Al之金屬間化合物之存在比例較少可成為顯示為熔體化材之一指標。具體而言，作為熔體化材列舉為以鎂合金材料之表面側區域(代表性為自表面朝厚度方向至多100μm之區域)之橫斷面中，含有Al及Mg之至少一者之金屬間化合物之合計面積比例為3%以下，更好為1%以下者。此外，熔體化材在施加400℃×30小時以上之熱處理時，會有該熱處理後硬度難以下降，伸長率實質上不會變化之傾向 (但，試驗片設為表面經研削者)。據此，認為如此熱處理前後之機械特性之變化程度可利用熔體化材之指標。
熔體化材係如上述藉由遍及其全體形成過飽和固熔體因而Al容易均一存在。具體而言，在施以最終熔體化處理之熔體化材時，具有中心組成區域為90面積%以上，超高濃度區域為3面積%以下，進而1面積%以下之Al濃度分佈。因此，熔體化材之耐腐蝕性更優異。又，熔體化材實質上並不存在塑性加工時成為龜裂起點之粗大析出物(代表性為金屬間化合物)等之缺陷，故塑性加工性亦優異。因此，該熔體化材可較好地利用於塑性加工材料之原材料。
研磨材之表面經平滑化故而表面性狀優異。據此，表面粗糙度較小(例如最大高度Rz為20μm以下)，或者見到研磨痕跡，係成為表示係研磨材之一指標。
熱處理材雖亦隨熱處理條件而異，但認為例如(1)鎂合金材料之內部未觀察到剪斷帶，(2)橫斷面中之結晶粒徑為0.1μm以下之粒子所佔之比例為5面積%以下，可成為表示係熱處理材之一指標。
上述加工材為塑性加工材時，利用本發明之鎂合金材料為板材之形態作為原材料，且在特定條件下施以塑性加工，該塑性加工材仍具有中心組成區域為50面積%以上，超高濃度區域為17.5面積%以下，低濃度區域實質上不存在之Al濃度分佈，且耐腐蝕性優異。亦即，該塑性加工材可實質上維持上述原材料之Al濃度分佈。上述之 機械加工材亦可維持上述原材料之Al濃度分佈。
另一方面，以形狀區別本發明之鎂合金材料之形態時，列舉為板材(實質上由平面所成之平行表背面與連接該表背面間之側面所構成，表背面間之距離(=厚度)遍及全體為實質均勻之形狀，俯面觀看時，可為代表性為矩形狀，以及圓形狀、橢圓形狀、多角形狀等各種平面形狀)、捲取了長型板材之捲材，除上述板材以外之各種異形狀體。板材可藉由進行切削或沖壓等，獲得各種形狀，例如圓形狀、橢圓形狀、多角形狀、其一部分具有貫穿孔(亦包含如窗之大小者)之形態等之各種平面形狀。此外，板材藉由使用如後述之異形輥等，而包含一部分具有凹溝之形態、一部分具有凸緣(凸部)之形態等之具有厚度不同部分之形態。異形狀體列舉為例如可藉壓鑄法或觸變模製法成形之任意三次元形狀體或可藉壓製加工等塑性加工成形之三次元形狀體。上述三次元形狀體列舉為例如板材之一部份一體地具有凸緣等之突起或凹溝，部分厚度不同之形狀、利用於各種機器之框體等之橫斷面為狀之箱體或狀之框體、有底筒狀體、以及球體、橢圓體、三角柱體等多角柱狀體之較單純形狀者。且，異形狀體可為其一部份具有貫穿孔(包含如窗之大小者)之形態。如此凹凸形狀或具有貫穿孔之形狀可利用壓鑄法等容易地成形。亦可利用對錠塊等施以切削加工、研削加工等成形為所需形狀之原材料。此外，異形狀體舉例為具有僅對一部分施以壓製加工等之塑性加工之塑性加工部之形態等。
本發明之鎂合金材料可獲得如上述之各種形狀，但若為捲材，就可較好地利用於施以壓製加工等塑性加工之塑性加工材之原材料方面，可有助於該塑性加工材之量產。本發明之鎂合金材料為捲材時，更具體之形態列舉為壓延捲材、鑄造捲材或對壓延捲材施以最終熔體化處理之熔體化捲材。該等捲材列舉為例如厚度10mm以下，更好5mm以下，寬度100mm以上，更好200mm以上，尤其更好250mm以上，長度30m以上，更好50m以上，尤其100m以上者。該種長條材或寬板材料適用於如上述之塑性加工材之原材料。尤其，壓延材或對壓延材施以最終熔體化處理者，相較於上述鑄造材，可成為厚度更薄之形態或長度更長之形態。例如，可為厚度2mm以下，特別是1.5mm以下，尤其為1mm以下之薄片材，長度50m以上，更好為100m以上，尤其200m以上之長型材。厚度2mm以下之薄片材可較好地利用於輕量之塑性加工材之原材料。但，厚度較好為0.1mm以上，0.3mm~1.2mm則較容易利用。
本發明之鎂合金材料由於耐腐蝕性優異，故隨著腐蝕環境而異即使不施予化成處理或陽極處理等防腐蝕處理，仍被期待可充分地使用。該情況下，就可削減防腐蝕處理步驟，提高鎂合金材料之生產性而言，由於可減低廢棄物，故期待可減低環境負荷。當然，本發明之鎂合金材料亦可為施以化成處理或陽極處理之防腐蝕處理之形態，亦即，具備防腐蝕層之形態。表面具備防腐蝕層時，即使未進 行高精度之橫斷面觀察，由於研磨或切削等去除防腐蝕層而露出由鎂合金所構成之基材表面，亦可測定Al濃度。除防腐蝕層外，若為具有塗裝層等之形態，則可實現耐腐蝕性之進一步提高，可藉由賦予著色或花樣而實現商品價值之提高。防腐蝕層或塗裝層亦可施於所需部位。
[製造方法]
製造本發明之鎂合金材料時，在獲得最終製品之前之期間必須至少施加一次熔體化處理。尤其，若為包含溫軋(warm-rolling)步驟之製造方法時，除包含熔體化步驟以外，可利用在最終之溫軋後之冷卻步驟中，於原材料到達特定溫度之前將冷卻速度控制在特定範圍之製造方法。或者無論有無溫軋步驟，可利用在最終之熔體化步驟中，將特定溫度區域之冷卻速度控制在特定範圍之製造方法。例如，作為本發明之鎂合金材料之製造方法，列舉具備壓延步驟之形態(製造方法1-1~1-5)與未具備壓延步驟之形態(製造方法2)。又，以下所述之各種製造方法中，在獲得具有滿足上述(1)~(3)之條件之特定Al濃度分佈之本發明鎂合金材料之範圍內，可削減至少一個步驟，並改變各步驟之順序。
(製造方法1-1)
將本發明之鎂合金材料作成壓延材時，可藉由例如具備以下之準備步驟、中間熔體化步驟、及壓延步驟之製造 方法製造。
準備步驟：準備由含有7.3質量%以上16質量%以下之Al之鎂合金所構成之以連續鑄造法製造之鑄造材之步驟。
中間熔體化步驟：對上述鑄造材施以保持溫度：以下之最低保持溫度以上，保持時間：1小時以上25小時以下之熔體化處理，製造中間熔體化材之步驟。
最低保持溫度：比Mg-Al之二元狀態圖(質量%)中使Al固熔於Mg中之溫度(固相線溫度)低10℃之溫度
壓延步驟：對上述中間熔體化材施以一次以上之溫軋，製造壓延材之步驟。
尤其，中間熔體化步驟以後之製造步驟中，使加工對象的原材料(代表性為壓延材)保持在150℃以上300℃以下之溫度區域中之總計時間為12小時以內，同時以不加熱至超過300℃之溫度之方式，控制上述原材料之熱經歷。
且，壓延步驟中，施以最終之溫軋後，自開始冷卻時之原材料溫度至該原材料之溫度到達100℃以下之間之平均冷卻速度設為0.8℃/min以上。
所謂上述最低保持溫度：比Mg-Al之二元狀態圖(質量%)中之固相線溫度低10℃之溫度代表性為表示如下(後述之製造方法1-2亦同)。鎂合金中之Al總平均量：x質量%為5質量%以上13質量%以下時，固相線溫 度為283℃~437℃，隨著Al總平均量之增加，固相線溫度上升，故上述最低保持溫度以下述一元方程式表示。
(式)(最低保持溫度)=20×x+(182-10)=20x+172
另一方面，Al總平均量超過13質量%且16質量%以下時，上述最低保持溫度成為(437-10)℃=427℃。
製造方法1-1中，尤其中間熔體化處理以後，較佳至最終製品之前之步驟中，使原材料保持在150℃~300℃之溫度區域之總計時間短至12小時以下。150℃~300℃之溫度區域為容易生長Al12Mg17之富含Al之金屬間化合物之溫度區域。藉由使該溫度區域之保持時間為如上述之較短時間，尤其可抑制上述金屬間化合物之成長，且抑制超高濃度或低濃度區域之增大，可減低金屬間化合物之面積率。且，最終溫軋後以實質上不產生Al擴散之方式，於冷卻步驟中至少於到達100℃之前，以成為上述特定之冷卻速度之方式調整冷卻狀態時，可抑制上述金屬間化合物之成長，且可抑制超高濃度區域或低濃度區域之增大。冷卻速度愈快速，愈可抑制超高濃度區域或低濃度區域之增大而較佳。進而，即使不加熱至超過300℃，仍可實現上述金屬間化合物之成長抑制。
(製造方法1-2)
本發明之鎂合金材料經歷壓延步驟成為熔體化材時， 可利用具有例如以下之準備步驟、中間熔體化步驟、壓延步驟、及最終熔體化步驟之製造方法而製造。
準備步驟：準備由含有7.3質量%以上16質量%以下之Al之鎂合金所構成之以連續鑄造法製造之鑄造材之步驟。
中間熔體化步驟：對上述鑄造材施以保持溫度：以下之最低保持溫度以上，保持時間：1小時以上25小時以下之熔體化處理，製造中間熔體化材之步驟。
最低保持溫度：比Mg-Al之二元狀態圖(質量%)中使Al固熔於Mg中之溫度(固相線溫度)低10℃之溫度
壓延步驟：對上述中間熔體化材施以一次以上之溫軋，製造壓延材之步驟。
最終熔體化步驟：對上述壓延材施以保持溫度：上述之最低保持溫度以上，保持時間：1小時以上40小時以下之最終熔體化處理之步驟。
尤其，最終熔體化步驟中，在330℃~380℃之溫度區域下之冷卻速度滿足以下。
自上述壓延材之表面朝厚度方向達10μm之區域設為表層區域時，以1℃/min以上冷卻表層區域。
藉由在如上述之壓延後再施以最終熔體化處理，使壓延步驟之前生成之富含Al之金屬間化合物等之析出物固熔，可有效抑制超高濃度區域或低濃度區域之增大，且可減低金屬間化合物之面積率。上述製造方法1-2中之壓延 步驟中，亦可與上述製造方法1-1同樣使最終溫軋後之冷卻速度處於特定範圍內。且，該製造方法1-2中，最終熔體化步驟以後，至獲得最終製品之前，保持在150℃以上300℃以下之溫度區域中之合計時間亦儘可能地縮短，且以不加熱至超過300℃之溫度之方式，控制原材料之熱經歷時，可維持經歷最終熔體化步驟所得之熔體化材之Al濃度分佈而較佳。
(製造方法1-3)
可對上述製造方法1-1製造之壓延材施以用以使變形之最終熱處理。亦即，本發明之鎂合金材料經歷壓延步驟作成熱處理材時，可利用除了具備製造方法1-1之準備步驟、中間熔體化步驟、壓延步驟以外亦具備後述之最終熱處理步驟之製造方法而製造。
(製造方法1-4)
或者，為提高直進性，可對製造方法1-1、1-2中製造之壓延材或熔體化材施以矯直(代表性為加溫矯直)，為提高表面性狀(氧化層或表面缺陷、壓延等中使用之潤滑劑等之去除)等可施以洗淨或研磨。尤其，本發明之鎂合金材料作成矯直材或研磨材時，可藉由除了具備準備步驟、中間熔體化步驟、壓延步驟(製造方法1-1或1-2中規定之步驟)、最終熔體化步驟(僅於製造方法1-2中規定之步驟)以外，亦具備後述矯直步驟及研磨步驟之至少 一步驟之製造方法而製造。
(製造方法1-1~1-4之生產物之形態)
以具備上述準備步驟、中間熔體化步驟、壓延步驟之製造方法、於該製造方法中另具備由最終熔體化步驟、最終熱處理步驟、矯直步驟、研磨步驟及洗淨步驟所選出之至少一個步驟之製造方法，可獲得特定長度之板材(認為難以捲取之短型板材(例如，長度5m以下，尤其是1m以下)，以下稱為片材)或長型板材。
上述片材可例如藉由將準備步驟中之鑄造材切斷成特定之長度，作成特定長度之鑄造材(鑄造板)，以該鑄造材作為原材料經歷後續步驟而獲得。或者，將準備步驟中之長型鑄造材捲取作成鑄造捲材，於各步驟亦製作捲材，於最後切斷成為特定長度，亦可獲得片材。另一方面，不進行上述切斷時，獲得長型板材，藉由捲取該長型板材，獲得捲材形態之本發明鎂合金材料。製作捲材時，於準備步驟以後之各步驟中，大致進行捲材之拉出及捲取。又，該情況時，由於對各步驟提供之原材料為捲取了長型材或寬板材之捲材，故可一次將大量之原材料移行並經加熱，連續進行各步驟之加熱處理，因而鎂合金材料之生產性優異。本發明之鎂合金材料在各步驟之原材料即使使用片材、捲材之任一種均可製作。
(製造方法1-5)
或者，對上述壓延材、熔體化材、熱處理材、矯直材、研磨材及洗淨材之任一種板材施以塑性加工將本發明鎂合金材作成塑性加工材時，可藉由在上述各製造方法中進而具有以下之塑性加工步驟而製造。
塑性加工步驟：使所得板材在保持溫度：350℃以下(較好300℃以下)、保持時間：8小時以下(較好0.5小時以下)進行預加熱，對該加熱狀態之板材施以塑性加工之步驟。
以下，更詳細說明製造方法1-1~1-5之各步驟。
《準備步驟》
上述鑄造材較好利用連續鑄造法。連續鑄造法就穩定獲得長度方向均一品質之鑄造材方面，由於可急冷凝固，故可減低氧化物或偏析等，此外可抑制壓延時等可成為龜裂起點之超過10μm之粗大晶析出物之生成，獲得壓延、擠出等之塑性加工性優異之鑄造材。尤其，雙輥連續鑄造法容易形成偏析較少之板狀鑄造材。鑄造材之橫斷面積或厚度、寬度及長度並不特別限定，但由於過厚時容易產生偏析，故厚度較好為10mm以下，更好為7mm以下，最好為5mm以下。又，若以長度為30m以上，更好為50m以上，最好為100m以上之長型鑄造材，或寬度為100mm以上，更好為250mm以上，最好為600mm以上之寬板鑄造材作為壓延材之原材料時，可製作長型壓延板或寬板壓延板。鑄造材可作成捲取成捲狀之鑄造捲材，亦可 為切斷成特定長度之鑄造片材，宜依據所需形態適當選擇。捲取成捲狀時，在鑄造捲材之內徑較小時，以在捲取鑄造材之前即刻加熱至150℃以上之狀態捲取時，可容易地製作不會產生龜裂之經捲取鑄造捲材。
《中間熔體化步驟》
對上述鑄造材施以中間熔體化處理，使組成均質化，同時使Al之元素固熔，可減低粗大析出物之存在，可作成壓延、擠出等之塑性加工性優異之原材料。中間熔體化處理之保持溫度代表性列舉為350℃以上450℃以下，尤其為380℃以上，進而390℃以上且420℃以下。保持時間列舉為1小時以上25小時以下，尤其是10小時以上25小時以下。保持時間在Al含量愈多時愈長較佳。再者，自上述保持溫度後之冷卻步驟中，若為與後述之最終熔體化處理時同樣利用水冷或強風之強制冷卻加速冷卻速度(較好為1℃/min以上，更好為50℃/min以上)，則可抑制析出物之成長或析出而較佳。尤其，利用鑄造片材時，容易控制冷卻速度。
上述鑄造材亦可接施以中間熔體化處理，但施加中間熔體化處理之前，亦可施以壓下率較小之壓延(壓下率：1%/一次~15%/一次左右)，並進行表面研削。
《壓延步驟》
對鎂合金施加壓延時，設原材料之溫度為室溫時，難 以提高壓下率而導致生產效率下降，故考慮生產性時，較好進行至少一次溫軋。藉由將原材料(中間熔體化材或壓延過程中之壓延材)加熱而提高壓延之塑性加工性，越提高原材料之溫度則越提高塑性加工性，但原材料之溫度上升會使含有Al之金屬間化合物之析出物粗大化，導致超高濃度區域或低濃度區域之增大，因粗大析出物而導致塑性加工性降低。據此，原材料之溫度較好為300℃以下，最好為150℃以上280℃以下。原材料之加熱可設置預加熱步驟，可利用氛圍加熱爐等加熱手段進行。加熱爐可利用可適當地收納原材料(片材或捲材)者。
尤其，對鑄造片材施加壓延製作壓延材(片材)，使所得壓延材作成具有上述特定之Al濃度分佈之本發明鎂合金材料時，較好縮短上述預加熱步驟之保持溫度之保持時間。此處，如上述主要壓延時原材料保持在特定溫度區域：150℃~300℃之時間儘可能控制在較短(較好為12小時以內)時，可有效地控制析出物(尤其是富含Al之金屬間化合物)之成長，防止超高濃度區域或低濃度區域、金屬間化合物之面積率增大。捲取了長型或寬板材之捲材，若將捲材全體加熱至均一溫度，會有捲材之至少一部份在預加熱中維持在上述特定溫度區域中之時間變長之傾向。尤其，由於即使是以長型或寬條材作成小型捲材，於緊密捲繞原材料而使圈(turn)間之間隙縮小之情況等，亦必須使用以均勻加熱捲材全體所需之時間某種程度變長。據此，可存在保持在上述特定溫度區域中之時間變長之區 域。為抑制遍及捲材全體之析出物成長，宜以使預加熱時間亦包含於上述總計時間內之方式，調整捲材之大小，而縮短預加熱時間。用以縮短預加熱時間之方法列舉為例如在壓延裝置之正前方設置連線加熱裝置(代表性為利用輻射熱、通電加熱、感應加熱等之加熱裝置)實施急速加熱。藉由連線亦可縮短加熱後至進行壓延之前之時間。且，用以縮短使原材料保持在150℃~300℃之時間之方法列舉為通過壓延裝置(代表性為壓延輥)後，將壓延材浸漬於冷媒或潤滑劑中等進行急冷(較好冷卻速度：1℃/sec以上)。進行上述急熱與急冷二者時，可有效縮短壓延步驟中使原材料維持在150℃~300℃之時間。尤其，上述急熱與急冷於施以壓延之原材料為鑄造片材之短型材時可容易實施。另外，即使例如準備複數原材料並予以層合，使該等一次加熱之情況等，亦可藉由於原材料間設置適當之間隙使各原材料加熱至均勻溫度所用之時間較短。該方法於施以壓延之原材料為鑄造片材之短型材時亦容易實施。例如，製作為特定長度之壓延材(片材)且具有滿足上述(1)~(3)之條件之特定Al濃度分佈者時，在施加一次以上之溫軋時，較好使壓延前之預加熱中之合計保持時間為0.01小時以上8小時以下，尤其為0.01小時以上0.3小時以下。藉由如此控制預加熱條件，而獲得析出物實質上不存在，Al濃度分佈寬度更狹窄之鎂合金材料，亦即，獲得耐腐蝕性優異之鎂合金材料。
包含上述溫軋之壓延可進行一次亦可進行複數次。藉 由進行複數次壓延，可獲得厚度較薄之壓延材以外，可減小構成壓延材之組織之平均結晶粒徑(例如，10μm以下，較好5μm以下)，且提高壓製加工之塑性加工性。可以獲得所需厚度之壓延材之方式，適當選擇通過次數、各次通過之壓下率、及總壓下率。另外，亦可利用習知之壓延條件，例如不僅加熱原材料亦加熱壓延輥等之適當條件。
尤其，製作為壓延材(片材)或壓延捲材且具有滿足上述(1)~(3)之條件之特定Al濃度分佈者時，施加最終之溫軋後之冷卻步驟中，自冷卻開始時之原材料溫度至該原材料之溫度至少處於100℃為止之間之平均冷卻速度較好設為0.8℃/min以上。最終溫軋後，藉由使原材料快速冷卻，可有效防止冷卻中析出物成長，有效防止超高濃度區域或低濃度區域、金屬間化合物之面積率增大。尤其，於捲材時，由於容易長時間保持如上述之加熱狀態，故在最終溫軋後快速冷卻，有抑制超高濃度區域或低濃度區域之生成或增大等之效果。又，壓延後施以最終熔體化處理時，並不一定需要滿足上述冷卻速度，直至最終熔體化處理前，藉由減低超高濃度區域或低濃度區域、金屬間化合物之面積率，亦可期待可容易地減低最終獲得之熔體化材中之超高濃度區域或低濃度區域、金屬間化合物之面積率。上述平均冷卻速度列舉為例如測定最終溫軋後、開始冷卻時之原材料之溫度，設定自所得測定溫度：Tmp(℃)到達100℃之時間t(min)，成為以(Tmp-100)/t( ℃/min)表示之速度。因此，宜以成為(Tmp-100)/t(℃/min)≧0.8(℃/min)之方式調整冷卻狀態。原材料之溫度測定可使用熱電偶等之接觸型感測器、熱影儀(thermography)之非接觸型感測器之任一種。熱電偶宜準備極薄者，設置於原材料之表面上進行測定。
上述冷卻速度愈快愈好，較好為1℃/sec以上，更好為5℃/sec以上。冷卻步驟可利用可達成上述冷卻速度之任意冷卻手段。尤其，利用強制冷卻時，可加速冷卻速度。強制冷卻手段可利用使用風扇(空氣冷卻)或強風(噴射空氣冷卻)等空氣介質者，使用水冷等之液體介質者，另外，利用冷卻輥等之固體介質者等各種。尤其，利用強風等之空氣冷卻時，不需要去除附著於原材料上之液體冷媒之步驟，可獲得不會產生因液體冷媒之附著造成之表面性狀劣化之效果。另一方面，利用液體冷媒時，冷卻速度容易加速。液體冷媒利用含有可去除壓延等中使用之潤滑劑之洗淨劑(例如界面活性劑)等者時，較好洗淨較好與冷卻一起進行。強制冷卻手段可離線配置，但連線配置時可確保使原材料表面與冷卻媒體之接觸面積增大，故可提高冷卻效率。於捲材之情況，亦可在最終之溫軋後，暫時捲取後進行上述之冷卻。又，於捲材之情況，亦可以捲取狀態進行上述冷卻，但以捲開之狀態進行時，冷卻速度容易加速。可達成上述冷卻速度時，亦可不使用上述強制冷卻手段而進行自然放冷。
又，以最終壓延等進行壓下率較小之壓延時，可成為 冷加工。冷加工實質上難以產生Al濃度之變化，實質上維持了冷加工前之Al濃度分佈。
進行複數次壓延時，在上述150℃~300℃之溫度區域之保持時間包含在上述總計時間之範圍內，可進行各次間之中間熱處理。藉由中間熱處理，可去除、減輕該熱處理之前因塑性加工(主要為壓延)而於原材料中導入之翹曲或殘留應力、集合組織等。藉此，可防止因該熱處理後之壓延之不小心龜裂或翹曲、變形，更順利地進行壓延。該中間熱處理之原材料之保持溫度亦較好為300℃以下。保持溫度較好為150℃以上，最好為250℃以上280℃以下。保持時間列舉為例如0.5小時~3小時左右。又，於中間熱處理後之冷卻步驟中，藉由加速冷卻速度(較好為1℃/min以上，更好為50℃/min以上)，亦可抑制析出物成長而較佳。
如上述之壓延材之厚度、寬度及長度可適當選擇。且，上述壓延材適當地利用潤滑劑時，可減低壓延時之摩擦阻抗，防止原材料灼燒等，容易施加壓延。進而，利用輥外周具有凹溝者(異形輥)作為壓延輥時，利用具有凸緣之壓延材、輥外周具有凸部者(異形輥)時，可製造具有凹溝之壓延材。此外，對所得壓延材施加切削加工或研削加工，可形成所需凹凸形狀、階差形狀，形成轂或貫穿孔。
《最終熔體化處理》
藉由於上述壓延後施加最終熔體化處理，使析出物再固熔，可充分地減低超高濃度區域或金屬間化合物，可使低濃度區域實質上不存在。保持溫度未達上述最低保持溫度或保持時間未達1小時，則無法充分生成過飽和固熔體，而難以充分地實現超高濃度區域或金屬間化合物之減低。保持溫度過高(代表性為超過450℃)或保持時間超過40小時，由於產生母相燒灼，即使充分成為固熔狀態後加熱亦係能量損失，而使生產性降低，故保持溫度較好設定在較低。列舉為例如390℃以上420℃以下，保持時間：10小時以上25小時以下。
接著，施加最終熔體化處理時，上述保持溫度後之冷卻步驟中，在330℃~380℃之溫度區域中之冷卻速度係以成為1℃/min以上之方式調整冷卻速度。此處，於Al含量為7.3質量%以上之含較多Al之鎂合金，可謂容易在330℃~380℃之溫度區域中產生Al12Mg17之富含Al之金屬間化合物之析出物。據此，較好儘速地通過該溫度區域。因此，Al含量為7.3質量%以上之本發明鎂合金材之製造中，藉由如上述加速在330℃~380℃之溫度區域中之冷卻速度並縮短通過容易發生析出物之溫度區域之時間，而抑制上述金屬間化合物之析出，且抑制隨著該析出物生成之超高濃度區域或低濃度區域之增大。冷卻速度愈大愈好，較好為1℃/min以上，更好為50℃/min以上。
至少，只要處理對象的壓延材之表層區域滿足上述冷卻速度即可。如上述，腐蝕係自鎂合金材料之表面產生、 進行。據此，由於只要鎂合金材料中之上述表層區域成為耐腐蝕性優異之狀態，亦即，具有滿足上述(1)~(3)之特定Al濃度分佈即可，故使處理對象之表層區域至少以上述冷卻速度被冷卻。具體而言，可較好地利用如上述之強制冷卻。尤其，利用使用風扇或冷風之噴射噴出機構等之強風手段之強風等之空氣冷卻時，有除難以氧化，冷卻斑較少之效果以外，也可獲得如上述之伴隨著液體冷媒之去除或液體冷媒附著之表面性狀劣化之抑制效果。另一方面，利用液體冷媒時，可利用噴霧水或還原性液體等之液體冷媒之霧化噴霧或灑水、浸漬於液體冷媒中之冷卻方法。且，最終熔體化處理後施加矯直加工，施以壓製加工等之塑性加工時，亦可利用潤滑劑作為液體冷媒，將潤滑劑塗佈於熔體化材上或浸漬於潤滑劑中而冷卻。期望去除壓延等中所使用之潤滑劑時，亦可利用如上述之含有洗淨劑之液體冷媒作為強制冷卻手段。使用液體冷媒之水冷之冷卻速度比空氣冷卻快速。於捲材時，可直接冷卻，但以捲開之狀態進行時，容易加速冷卻速度。雖亦依據構成捲材之板材厚度而定，氮例如以捲開狀態利用噴射噴出機構進行冷卻時可為50℃/min左右之冷卻速度，進行水冷時可為400℃/min左右之冷卻速度。冷卻至室溫左右後捲取即可。又，經歷最終熔體化步驟之板材(包含鑄造材)由於塑性加工性亦優異，故於工業中使用之捲取直徑程度，在室溫下仍可充分捲取。
上述冷卻速度係測定最終熔體化後之原材料之表面溫 度，以使330℃~380℃之溫度區域中之冷卻速度成為所需速度之方式，設定時間(min)，以成為所需速度之方式調整冷卻狀態。此處，鎂合金材料由於熱傳導性優異，故自表面朝厚度方向達10μm之區域(表層區域)之溫度係與最表面之溫度同義。據此，表面區域之冷卻速度可測定原材料之最表面溫度，由該測定溫度予以設定。原材料之最表面溫度之測定可利用如上述之熱電偶或熱影儀等之接觸型感測器、非接觸型感測器之任一種。
《最終熱處理》
壓延後施加最終熱處理時，較好使保持溫度成為300℃以下。更具體之條件列舉為保持溫度：100℃以上300℃以下，保持時間：5分鐘以上60分鐘以下。該最終熱處理步驟中之使原材料(壓延材)保持在150℃以上300℃以下之溫度區域中之時間較好為亦包含在上述總計時間內，且保持時間較好未達30分鐘。藉由設為該特定條件，可成為具有滿足上述(1)~(3)之條件之特定Al濃度分佈且壓延時之翹曲經減低或去除之壓延材。
《矯直》
藉由在壓延後或最終熔體化處理後施加矯直，而提高板材之平坦性。矯直亦可在室溫或室溫以下之溫度實施，但以加溫進行時，會使平坦性更高。進行加溫矯直時，較好使保持溫度設為300℃以下。更具體之條件列舉為保持 溫度：100℃以上300℃以下，較好150℃~280℃。該矯直步驟中使原材料(例如壓延材)保持在150℃以上300℃以下之溫度區域中之時間較好亦包含於上述總計時間內。加溫矯直可適當地利用例如具有可加熱原材料之加熱爐，與用以對經加熱之原材料賦予連續彎曲(變形)之複數個輥於上下對向配置成鋸齒狀之輥部之矯直機(roller leveller)裝置。使用矯直機裝置時，即使是長型原材料亦可連續進行矯直。另外，加溫矯直可利用例如加溫壓製裝置。在加溫矯直後，自開始冷卻時之原材料之溫度至該原材料之溫度處於100℃以下之間之平均冷卻速度設為0.8℃/min以上時，仍可有效地抑制因析出物成長造成之超高濃度區域或低濃度區域之增大、金屬間化合物之析出物存在量之增大。達成該冷卻速度可適當地利用如上述之強制冷卻手段，亦可自然放冷。尤其，自壓延後連續進行加溫矯直之情況，如上述控制冷卻速度時，可使Al濃度分佈層成為特定狀態，此外可獲得即使在捲取成捲狀時亦難以產生捲摺且平坦性優異之板材因而較佳。
《塑性加工》
對如上述製作之片材或捲材施加壓製加工等之塑性加工時，藉由加熱片材或捲材等之原材料而提高塑性加工性。原材料之溫度較好為350℃以下，更好為300℃以下，最好為280℃以下。尤其，以150℃以上280℃以下較佳，更好為150℃以上220℃以下。當於該溫度使原材料預加 熱時，藉由使如上述之保持時間成為8小時以下，可抑制析出物成長，可有效抑制超高濃度區域或低濃度區域之增大、金屬間化合物之面機率增大。若以可進行所需塑性加工之程度加熱原材料，則保持時間愈短愈好，較好為0.5小時以下(30分鐘以下)，更好為0.3小時以下。尤其，用以使如上述之捲材全體處於均一溫度所需之時間由於有比片材更長之情況，故可例如使用可急速加熱之加熱裝置，在加熱爐內適當配置風扇或導風板以使保持時間縮短。另一方面，壓製加工之塑性加工時之時間本身雖亦依形狀而定，但認為在壓製加工時短至數秒至數分鐘左右，實質上不會產生析出物之粗大化等之缺陷。藉由在如此特定條件下進行塑性加工，可成為具有滿足上述(1)~(3)之條件之特定Al濃度分佈之塑性加工材。
上述塑性加工後施加熱處理可實現因塑性加工導入之翹曲或殘留應力之去除，機械特性之提高。該熱處理條件列舉為保持溫度：100℃~300℃，保持時間：5分鐘~60分鐘左右。但，該熱處理中，在150℃~300℃之溫度區域之保持時間宜亦包含於上述總計時間內。
《將原材料保持在特定溫度區域中之總計時間》
如上述之中間熔體化處理以後，較好在最終製品前之步驟(壓延(包含中間熱處理)、最終熱處理、矯直、塑性加工前之預加熱等各步驟)中，較好將使原材料保持在150℃~300℃之溫度區域中之總計時間控制在12小時以下 之較短時間。進行最終熔體化處理時，最終熔體化處理以後至最終製品前之步驟中，較好使原材料保持在150℃~300℃之溫度區域中之總計時間設為12小時以下。
於壓延等之塑性加工中確保充分之加熱時間，較好使保持在上述150℃~300℃之溫度區域中之總計時間為0.01小時以上。更好，以溫度區域：150℃以上280℃以下，又更好為150℃以上220℃以下，總計時間：8小時以下，尤其為0.3小時以下之方式，控制壓延步驟中之每次之加工度或總加工度、預加熱條件(預加熱之手段或時間等)、冷卻步驟條件(冷卻手段或時間等)、產線速度等之製造條件。又，由於Al之含量愈多，上述富含Al之金屬間化合物愈容易析出，故上述總計時間較好亦依據Al之含量進行調整。
如上述之中間熔體化處理以後，進行最終熔體化處理時，較好在最終熔體化處理以後不加熱至超過300℃，但若為不出現析出物粗大化等之短時間(較好為8小時以下，更好為1小時以下)則仍可接受。
至於包含如上述之壓延步驟之製造方法，更具體之製造方法列舉為例如鑄造→中間熔體化(較好為控制冷卻步驟中之冷卻速度)→壓延→中間熱處理(依據保持溫度控制冷卻步驟中之冷卻速度)→壓延→矯直．研磨．洗淨之步驟。依據該製造方法，藉由在壓延前施加中間熔體化處理，可使析出物微細．極小，且藉由隨後之壓延可進行組織之微細化或機械特性之改善。
(製造方法2)
另一方面，本發明之鎂合金材料利用不含壓延步驟之製造方法形成之形態，代表性為以壓鑄等成型而成之成形體(包含異形體)之情況，例如可利用具備以下之準備步驟及最終熔體化步驟之製造方法製造。
準備步驟：準備由含有7.3質量%以上16質量%以下之Al之鎂合金所構成之由壓鑄材、觸變模製材及擠出材選出之一種原材料之步驟。
最終熔體化步驟：對上述原材料施以保持溫度：比Mg-Al之二元狀態圖(質量%)中使Al固熔於Mg中之溫度低10℃之溫度(最低保持溫度)以上，保持時間：1小時以上40小時以下之最終熔體化處理之步驟。
尤其，在330℃~380℃之溫度區域之冷卻速度滿足以下。
以自上述原材料之表面朝厚度方向達10μm之區域設為表層區域時，以1℃/min以上冷卻表層區域。
製造方法2藉由對上述準備步驟中準備之原材料施加與上述製造方法1-2相同之最終熔體化處理，可成為具有滿足上述(1)~(3)之條件之特定Al濃度分佈之熔體化材。尤其，上述製造方法2可較好地利用於如上述之複雜三次元形狀之鎂合金材料之製造。
壓鑄條件或觸變模製條件可利用習知條件。擠出材可藉由例如準備由含有上述特定量之Al之鎂合金所成之鑄 塊，以習知條件擠出而製造。
《其他步驟》
藉由具備對製造方法1、2獲得之壓延材．熱處理材．矯直材．熔體化材施加研磨(較好為濕式研磨)之研磨步驟，而獲得具有滿足上述(1)~(3)條件之特定Al濃度分佈之研磨材(本發明之鎂合金材料之一形態)。且，於製造方法1、2之任一種中，亦可進而具備施加化成處理或陽極氧化處理之防腐蝕處理之步驟，藉由具有形成塗裝層之步驟，而獲得具備具有滿足上述(1)~(3)之條件之特定Al濃度分佈之基材、及於該基材上形成之防腐蝕層或塗裝層之本發明鎂合金材料。防腐蝕層或塗裝層之材質．形成條件可利用習知材質．條件。當防腐蝕處理時，較好施加脫脂、酸蝕刻、去污、表面調整之前處理。進行塑性加工時，防腐蝕層或塗裝層若於塑性加工後形成，則可防止塑性加工時之防腐蝕層或塗裝層損傷。
[實施例]
以下說明本發明更具體之實施形態。
[試驗例1]
以各種條件製作含有Al之鎂合金材料，調查Al濃度分佈及耐腐蝕性。
該試驗中，準備如下述製作之試料編號1~5之鎂合金 材料，及作為比較之市售壓鑄材(AZ91合金，厚度3mm，寬度75mm，長度150mm之板材)。對該壓鑄材以與後述試料編號1~5所施加之研磨處理相同條件施加濕式皮帶研磨，製作研磨板，將該研磨板設為試料編號100。
試料編號1~5之製造步驟如下。
試料編號1：捲材(壓延後無最終熔體化)
鑄造→中間熔體化→壓延→矯直→研磨
試料編號2：熔體化捲材(壓延後有最終熔體化)
鑄造→中間熔體化→壓延→最終熔體化→矯直→研磨
試料編號3：片材(急熱急冷材)※中途未經捲取
鑄造(鑄造後切斷)→中間熔體化→壓延→矯直→研磨
試料編號4：熔體化材(壓鑄)
壓鑄材之準備→最終熔體化
試料編號5：熔體化材(擠出)
擠出材之準備→最終熔體化
《試料編號1、2》
製備由具有相當於AZ91合金之組成(Mg-8.75% Al-0.65% Zn(總質量%))之鎂合金所構成之由雙輥連續鑄造法所得之長型鑄造板(厚度4mm，寬度300mm)，暫時捲取，製作鑄造捲材。將該鑄造捲材裝入批式加熱爐中，施以400℃(≧20×8.75+172=347℃)×24小時之熔體化 處理(中間熔體化處理)。使所得之中間熔體化捲材捲開，以下述條件施加複數次之壓延並經捲取，製作厚度0.6mm，寬度250mm，長度800m之壓延捲材。
(壓延條件)
壓下率：5%/次~40%/次
原材料之溫度：200℃~280℃
輥溫度：100℃~250℃
此處，將捲開之原材料橫跨於收納在加熱爐中之拉出滾筒與收納於另一加熱爐中之捲取滾筒之間，藉由二滾筒之旋轉，使原材料於二滾筒間行進。且，在該二滾筒間配置壓延輥，對行進的原材料施加壓延。此處，構成為每次通過時使拉出滾筒與捲取滾筒反向旋轉，使拉出與捲取逆轉，連續進行複數次之壓延。接著，每次通過以使在加熱爐中之捲取原材料成為上述溫度之方式加熱，使加熱狀態之原材料在滾筒間行進。
對原材料施加最終之溫軋後，直接捲取且以上述加熱爐調整原材料之溫度後，對捲開之原材料吹拂經調整至一定溫度之風，而調整冷卻速度。此處，係使原材料之溫度(200℃~280℃)到達100℃之平均冷卻速度於試料編號1為2.0℃/min，試料編號2為1.7℃/min，自100℃至成為室溫(約20℃)之平均冷卻速度於試料編號1為1.0℃/min，於試料編號2為0.9℃/min之方式調整上述風 之溫度而冷卻。接著，捲取恢復至室溫之壓延板，製作壓延捲材。
將上述壓延捲材捲開，藉由輥矯直機裝置，施以加溫矯直而製作矯直捲材(原材料之溫度：250℃)，將該矯直捲材捲開，使用#600之研磨皮帶進行濕式皮帶式研磨，且捲取所得研磨板，製作研磨捲材。將該研磨捲材設為試料編號1。試料編號1在上述中間熔體化處理以後直至獲得最終研磨捲材前之製造步驟中，將原材料保持在150℃~300℃之溫度區域中之總計時間設為12小時以內，未進行超過300℃之加熱。
另一方面，將上述壓延捲材裝入批式爐中，施以350℃(≧(20×8.75+172)=347)×1小時之最終熔體化處理後，以強制冷卻冷卻至室溫(約20℃)。冷卻係對自批式爐取出之捲材之圓筒狀表面，利用噴射噴出機構吹送冷風而進行。尤其，在380℃~330℃之溫度區域中，以使構成捲材之板材之表層區域(自表面朝厚度方向達10μm之區域)之平均冷卻速度成為3℃/min(≧1℃/min)之方式，調整冷風之溫度、風量、風速等。此處，將熱電偶安裝在捲材之適宜位置，以使最慢冷卻之部位之冷卻速度成為3℃/min之方式進行上述調整。又，此處，捲材係直接冷卻，但亦可以使捲材捲開之狀態冷卻。
使所得上述熔體化捲材捲開，與試料編號1同樣地，在同樣條件下進行加溫矯直、濕式皮帶研磨。將所得研磨捲材設為試料編號2。又，試料編號2在上述中間熔體化 處理以後直至獲得最終研磨捲材前之製造步驟中，使原材料保持在150℃~300℃之溫度區域中之總計時間設為12小時以內，未進行超過300℃之加熱。試料編號2在最終熔體化處理以後使原材料保持在150℃~300℃之溫度區域中之步驟實質僅可加溫矯直。此處，由於對藉由壓延變薄之原材料施以加溫矯直，故可使上述溫度區域之保持時間為數分鐘左右。
《試料編號3》
準備複數片由與試料編號1、2相同組成之鎂合金所構成之以雙輥連續鑄造法獲得之鑄造板(厚度5mm，寬度300mm，長度500mm之鑄造片材)。對所得各鑄造板施以400℃×24小時之熔體化處理(中間熔體化處理)後，邊進行切斷以調整長度，邊以與試料編號1、2相同條件施以複數次壓延，製作厚度0.6mm、寬度300mm、長度2000mm之壓延板(片材)。各次壓延前利用可急速加熱之加熱手段進行預加熱，將原材料加熱至特定溫度。預加熱之合計保持時間為3小時。且，對原材料施以最終溫軋後，將該原材料載置於冷卻用鋼板(藉由使熱介質循環而可控制溫度者)上，而調整冷卻速度。此處，以使原材料之溫度(200℃~280℃)到達100℃之平均冷卻速度成為60℃/min，到達室溫(約20℃)之平均冷卻速度成為40℃/min之方式，調整冷卻用鋼板之溫度、載置時間並冷卻。以與試料編號1、2同樣地，以同樣條件對所製作之 壓延板施以加溫矯直、濕式皮帶研磨。將所得研磨板(片材，以下有時稱為急熱急冷材)設為試料編號3。試料編號3亦與試料編號1同樣，於上述中間熔體化處理以後直至獲得最終研磨板前之製造步驟中，使原材料保持在150℃~300℃之溫度區域中之總計時間為12小時以內，同時未進行超過300℃之加熱。
《試料編號4》
準備與試料編號100同樣之市售壓鑄材(AZ91合金(Al：8.75質量%)，厚度3mm，寬度75mm，長度150mm之板材)，對該壓鑄材施以380℃(≧(20×8.75+172)=347)×20小時之最終熔體化處理後，以強制冷卻冷卻至室溫(約20℃)。該冷卻係與試料編號2同樣使用噴射噴出機構，對板材之表面吹送冷風而進行。尤其，以使在380℃~330℃之溫度區域中之表層區域冷卻速度成為50℃/min(≧1℃/min)之方式，調整冷風溫度、風量、風速等。上述強制冷卻後，以250℃以下之條件實施利用加溫壓製加工之平坦化(矯直)後，以與試料編號1、2同樣方法，施以濕式研磨。將所得研磨板設為試料編號4。
《試料編號5》
使與試料編號100同樣之市售壓鑄材再熔解鑄造後，準備經擠出加工之原材料(AZ91合金，厚度3mm，寬度 50mm，長度150mm之板材)，對該擠出材施以380℃×20小時之最終熔體化處理後，與試料編號4同樣使用噴射噴出機構，藉由強制冷卻冷卻至室溫(約20℃)。該強制冷卻後，以與試料編號4同樣條件施以利用加溫壓製加工之矯直及濕式研磨，將所得研磨板設為試料編號5。試料編號5亦以使在380℃~330℃之溫度區域中之表層區域冷卻速度成為50℃/min(≧1℃/min)之方式，調整冷風溫度、風量、風速等。
又，於上述最終溫軋後之冷卻步驟中之冷卻速度或最終熔體化處理步驟中之冷卻速度之調整，可預先作成如下之相關數據，並參考該相關數據而容易地進行。厚度、長度、捲繞數不同之複數捲材或片材等之冷卻對象最表面或距表面10μm地點之溫度可利用溫度感測器予以測定(例如於在上述地點形成溝於該溝中埋設溫度感測器等)，適當變更冷風溫度、風量、風速等之強制冷卻手段之各參數時，測定上述冷卻步驟中之冷卻開始時之原材料溫度至達到100℃之時間、或自380℃達到330℃之時間而求得冷卻速度，作成各參數與冷卻速度之相關數據。冷卻對象為捲材時，亦可將溫度感測器配至於捲材之適當位置，預先作成與冷卻最慢部位之冷卻速度有關之相關數據。
自所得之試料編號1~5極比較試料編號100，切出用以測定試料全體之Al含量(Al總平均量)：x質量%之總量用試驗片，利用該試驗片，以ICP發光分光分析，求得Al總平均量後，各試料均為x=8.75質量%。
自所得之試料編號1~5極比較試料編號100，切出繪圖(mapping)用試驗片，各試驗片表面之元素：Al分析．測定係使用PE(場發射(Field Emission))-EMPA裝置(日本電子股份有限公司製之JXA-8530F)進行。測定條件顯示如下。
(測試條件)
加速電壓：15kV
照射電流：100nA
取樣時間：50ms
上述元素分析中之Al含量(質量%)係作成以下校正線，使用該校正線，將EPMA之X射線強度換算為Al含量(質量%)而求得。
[校正線之作成]
對Al含量不同之市售之AZ31合金材、AZ61合金材、AZ91合金相當材施以熔體化處理(400℃×120小時)並均質化者作為樣品。AZ91合金相當材係將試料編號3之熔體化捲材切斷加以利用。接著，對各樣品表面進行ICP發光分光分析，測定Al含量，同時利用上述測定條件以FE-EPMA進行元素分析，測定Al之X射線強度(cps/μA)。
接著，將如圖4所得之X射線強度：y作為Al含量 ：x之一次函數表示，使用一次函數近似式：y=11977x+1542.5作為校正線。又，該近似式係相關係數R2為0.9998且信賴性高者。
圖1為各試料表面利用FE-EPMA分析之與Al含量有關之圖像(觀察視野：24μm×18μm)。圖1(A)顯示試料編號1之捲材，圖1(B)顯示試料編號2之熔體化捲材，圖1(C)顯示試料編號3之片材(急熱急冷材)，圖1(D)顯示試料編號100之壓鑄材。圖1中，雖以灰階顯示，但實際上，依據Al濃度，以Al含量較少者依順序施以黑色(Al濃度：此處為0質量%)~藏青~藍色~水藍色~綠~黃色~橙~紅~桃紅色~白色(Al濃度：此處為8.75×1.4=12.25質量%以上)。圖1(A)、圖1(B)、圖1(C)之白色粒狀體、圖1(D)之白色異形物為富含Al之金屬間化合物。
如圖1(D)所示，可知試料編號100之壓鑄材之Al濃度極高之區域較多。且可知存在有Al濃度極低之區域。相對於此，如圖1(A)~圖1(C)所示，可知試料編號1之捲材、試料編號2之熔體化捲材、試料編號3之片材(急熱急冷材)並未局部較大地存在Al濃度極高之區域。尤其，可知試料編號2之熔體化捲材之Al濃度極高之區域小且極少。又，可知捲材、熔體化捲材、片材(急熱急冷材)均實質上不存在Al濃度極低之區域。對壓鑄材或擠出材施以最終熔體化之試料編號4、5均與試料編號2同樣，確認到Al濃度極高之區域小且極少以及實質 上不存在Al濃度極低之區域。
使用該圖像，求得於各試料之觀察視野中，Al濃度為4.2質量%以下之低濃度區域之面積率、Al濃度為0.8x(=8.75×0.8=7)質量%以上且1.2x(=8.75×1.2=10.5)質量%以下的中心組成區域之面積率、Al濃度為0.9x(=8.75×0.9=7.875)質量%以上且1.2x質量%以下之區域之面積率、Al濃度為1.4x(=8.75×1.4=12.25)質量%以上之超高濃度區域之面積率、Al濃度之最大值及最小值。其結果示於表1。且Al濃度分佈顯示於圖2之圖表。
圖3為各試料編號1~3、100之利用掃描電子顯微鏡：SEM之顯微鏡照片(5000倍)。圖3(A)~圖3(C)之淺灰色之粒狀體、圖3(D)之淺灰色異形物表示析出物。如圖3(D)所示，可知試料編號100之壓鑄材為析出物較大之異形狀。此與圖像中，Al濃度極高之超高濃度區域較大且成異形狀一致。相對於此，可知圖3(A)所示之試料編號1之捲材、圖3(B)所示之試料編號2之熔體化捲材、圖3(C)所示之試料編號3之片材(急熱急冷材)均為析出物較小且均一存在均為圓形狀之粒狀體。尤其，可知試料編號1之捲材遍及全體均一分散且存在有均一大小之圓形粒狀體，試料編號2之熔體化捲材析出物極小且極少。此與圖像中分散存在有小的超高濃度區域一致。試料編號4、5之熔體化材與試料編號2同樣，析出物極小且極少。上述淺灰色粒狀體或異形物之組成利 用EDS(能量分散型X射線分析裝置：Energy Dispersive X-ray Spectrometer)調查後，為Mg17Al12或Al(MnFe)之含Al或Mg之金屬間化合物。該金屬間化合物之存在亦可利用X射線繞射等調查組成及構造而判定。
測定各試料編號1~5、100之金屬間化合物之平均粒徑(μm)及合計面積之比例(面積%)。其結果亦顯示於表1。平均粒徑或面積比例可利用市售之圖像處理裝置，對上述顯微鏡照片進行圖像處理而容易地算出。
金屬間化合物之平均粒徑係如下述測定。對於各試料分別於板厚方向取5個橫斷面，自各橫斷面之觀察像分別取任意3個視野(此處1視野：22.7μm×17μm之區域)。此處，上述視野係自各試料表面朝厚度方向達100μm之表面側區域加以選擇。對每一觀察視野，分別求得一個觀察視野內存在之各金屬間化合物之相當於圓之直徑(個金屬間化合物之面積之等效面積圓直徑)。將上述相當於圓之直徑除以一個觀察視野內存在之金屬間化合物數所得之值：(相當於圓直徑之合計)/(合計數)作為該觀察視野之平均粒徑。接著，針對各試料之各者，將15個觀察視野之平均粒徑之平均顯示於表1。
金屬間化合物之合計面積之比例係如下測定。自如上述之表面側區域取觀察視野，於每觀察視野，分別調查一個觀察視野內存在之所有金屬間化合物之面積並算出合計面積，將該合計面積除以一個觀察視野之面積(此處為385.9μm2)所得之值：(合計面積)/(觀察視野之面積 )作為該觀察視野之面積比例。接著，針對各試料之各者，將15個觀察視野之面積比例之平均顯示於表1。
對各試料編號1~5、100，進行鹽水腐蝕試驗，測定腐蝕減量(μg/cm2)、Mg溶出量(μg/cm2)。其結果示於表1。
腐蝕減量，係依據JIS H 8502(1999)進行鹽水噴霧試驗作為鹽水腐蝕試驗，如下般測定。自試料編號1~5、100製作腐蝕用試驗片，測定該腐蝕試驗片之質量(初期值)後，針對腐蝕用試驗片以露出預先設定大小之試驗面之方式，對腐蝕用試驗片之不需要部位施以遮蔽。將經遮蔽之腐蝕用試驗片裝入腐蝕試驗裝置內，以相對於該裝置底面傾斜特定角度之方式立掛而配置(此處裝置底面與試驗片所成之角：70°~80°)。以將試驗液(5質量%之NaCl水溶液，溫度：35±2℃)以霧狀吹附於腐蝕用試驗片之狀態保持特定時間(此處為96小時)。經過特定時間後，自腐蝕試驗裝置取出腐蝕用試驗片，去除遮蔽後，依據JIS Z 2371(2000)之參考表1所記載之方法，利用鉻酸溶解在腐蝕用試驗片上所生成之腐蝕生成物並去除。測定去除腐蝕生成物後之腐蝕用試驗片之質量，將該質量與上述初期值之差值除以腐蝕用試驗片之試驗面之面積所得之值設為腐蝕減量(μg/cm2)。
Mg溶出量係以下述條件進行鹽水浸漬試驗作為鹽水腐蝕試驗，如下述般測定。自試料編號1~5、100製作腐蝕用試驗片，針對腐蝕用試驗片以露出預先設定大小之試 驗面之方式，對腐蝕用試驗片之不需要部位施以遮蔽。將經遮蔽之腐蝕用試驗片以完全浸漬於試驗液(5質量%之NaCl水溶液，液量：將試驗片之試驗面面積(露出面積)設為(A)cm2時，為(A)×20ml)之狀態保持特定時間(此處為96小時，保持於空調下之室溫(25±2℃))。經過特定時間後，回收試驗液，以ICP-AES，定量試驗液中Mg離子量，將Mg離子量除以腐蝕用試驗片之試驗面之面積所得之質設為Mg溶出量(μg/cm2)。
如表1所示，可知試料編號1~5於至少表面側區域中Al濃度為0.8x質量%~1.2x質量%(此處x=8.75)之中心組成區域佔有50面積%以上，且不存在Al濃度為4.2質量%以下之低濃度區域，Al濃度為1.4x質量%以上之超高濃度區域為17.5面積%以下。尤其，可知試料編號1~5之超高濃度區域為15面積%以下，Al濃度為0.9x質量%~1.2x質量%之區域為30面積%以上。亦即可謂試料編號1~5之Al濃度偏差小。此亦可由圖2之圖表了解。如圖2所示，可知試料編號1~3之Al濃度分佈均成為各試料之Al總平均量：8.75質量%及其附近具有峰值之分佈。且可知試料編號1~3不存在Al濃度極低之部位。試料編號4、5亦顯示與試料編號2同樣的Al濃度分佈。因此，如此Al濃度偏差較小的試料編號1~5如表1所示，腐蝕減量及Mg溶出量少，可知耐腐蝕性優異。
尤其，可知試料編號2之熔體化捲材、試料編號3之片材、試料編號4、5之熔體化材亦為Al濃度為0.8x質量%~1.2x質量%之中心組成區域為70面積%以上而非常大，此外，Al濃度為1.4x質量%以上之超高濃度區域為為5面積%以下而非常小，中心組成區域為90面積%以上之試料或超高濃度區域為3面積%以下之試料。亦即，可知試料編號2~5之Al更均一地存在。尤其，試料編號2之超高濃度區域非常少，此外Al濃度之最大值與最小值之差較小，可知Al更均一存在。而且，可知具有如此均一組成之試料編號2~5之耐腐蝕性更優異。
又，可知施以最終熔體化處理之試料編號2之熔體化捲材及試料編號4、5之熔體化材，金屬間化合物少如3面積%以下且Al濃度之最大值比較低。由此亦認為試料編號2、4、5之耐腐蝕性優異。尤其，試料編號2由於係長型材，故可有助於耐腐蝕性優異之塑性加工材之量產，可期待工業意義較高。
相對於此，試料編號100之壓鑄材，Al濃度為0.8x質量%~1.2x質量%之中心組成區域較少且存在Al濃度為4.2質量%以下之低濃度區域。尤其，Al之最小值為相當於AZ31合金之值。且，試料編號100之金屬間化合物面機率較大。由此認為試料編號100存在有相對耐腐蝕性較差之部位，為耐腐蝕性差之結果。
[試驗例2]
對試驗例1所製作之試料編號1~5之板材施加壓製加工後，同樣地測定Al濃度。試料編號1之捲材、試料編號2知熔體化捲材均被捲開切斷成特定長度製作矩形板。將所準備之各板材在250℃進行預備加熱，以該加熱狀態供於壓製加工。上述預備加熱之保持時間及壓製加工時之總合計時間為2分鐘(0.1小時以下)。
所得壓製加工材(塑性加工材)均具有與試料編號1~5同樣之Al濃度分佈。由此可期待該等壓製加工材之耐腐蝕性亦優異。
又，本發明並非限定於上述實施形態者，在不脫離本 發明主旨下可進行適當變更。例如鎂合金之組成(尤其Al含量)、鎂合金材料之形狀、規格(厚度、寬度、長度)、製造條件等可適當變更。
[產業上之可能利用性]
本發明之鎂合金材料可較好地利用於各種電性．電子機器類之構成構件，尤其是攜帶用或小型電性．電子機器類之框體、期望為高強度之各種領域之構件例如汽車零件或飛機之輸送機器之構成構件、骨架構件、皮包等。或者，本發明之鎂合金材料可較好地利用於上述構件之原材料。
圖1為鎂合金材料之利用FE-EPMA獲得之組成圖像，圖1(A)為試料編號1：捲材(無最終熔體化)，圖1(B)為試料編號2：捲材(有最終熔體化)，圖1(C)為試料編號3：片材(急熱急冷材)，圖1(D)為試料編號100：壓鑄材。
圖2為顯示鎂合金材料之Al濃度與面積率(%)之關係之棒狀圖，圖2(A)為試料編號1：捲材(無最終熔體化)，圖2(B)為試料編號2：捲材(有最終熔體化)，圖2(C)為試料編號3：片材(急熱急冷材)，圖2(D)為試料編號100：壓鑄材。
圖3為鎂合金材料之顯微鏡照片(5000倍)，圖3( A)為試料編號1：捲材(無最終熔體化)，圖3(B)為試料編號2：捲材(有最終熔體化)，圖3(C)為試料編號3：片材(急熱急冷材)，圖3(D)為試料編號100：壓鑄材。
圖4為顯示Al含量不同之鎂合金材之藉由ICP發光分光分析獲得之Al濃度(質量%)，與利用EPMA獲得之X射線強度之關係之圖表。

Claims (7)

  1. 一種鎂合金材料，其係由使Al含有7.3質量%以上16質量%以下之鎂合金所構成之鎂合金材料，其特徵為令前述鎂合金材料全體之Al含量為x質量%時，Al的含量在(x×0.8)質量%以上(x×1.2)質量%以下的區域為50面積%以上、Al的含量在(x×1.4)質量%以上的區域為17.5面積%以下、Al的含量在4.2質量%以下的區域實質上不存在。
  2. 如請求項1中記載之鎂合金材料，其中Al的含量在(x×0.8)質量%以上(x×1.2)質量%以下的區域為70面積%以上、Al的含量在(x×1.4)質量%以上的區域為5面積%以下。
  3. 如請求項1或2中記載之鎂合金材料，其中Al的含量在(x×0.9)質量%以上(x×1.2)質量%以下的區域為50面積%以上。
  4. 如請求項1或2中記載之鎂合金材料，其中在前述鎂合金材料之表面側區域的橫斷面中，含Al及Mg之至少一者的金屬間化合物的合計面積為3面積%以下。
  5. 如請求項1或2中記載之鎂合金材料，其中前述鎂合金材料係為板材。
  6. 如請求項1或2中記載之鎂合金材料，其中 前述鎂合金材料係為捲取了長型板材之捲材。
  7. 如請求項1或2中記載之鎂合金材料，其中前述鎂合金材料係於板材上施予塑性加工之塑性加工材料。
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