WO2009147861A1 - Easily formable magnesium alloy sheet and process for production thereof - Google Patents

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千野靖正
馬渕守
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独立行政法人産業技術総合研究所
国立大学法人京都大学
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    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals

Abstract

Provided are an easily formable magnesium alloy sheet having excellent formability and a process for production thereof, more specifically, a process for the production of an easily formable magnesium alloy sheet which has a pole in the sheet transverse direction of (0002)plane texture and exhibits an Erichsen value of 8.0 or above at ordinary temperature, by subjecting either a magnesium alloy containing one or more light rare earth elements, Zn, and, if necessary, Mn and/or Zr in prescribed amounts or a magnesium alloy containing Ca, Zn, and, if necessary, one or more of Al, Mn and Zr in prescribed amounts to hot- or warm-rolling and then annealing; such an easily formable magnesium alloy sheet; and articles made by using the same.  Thus, the invention provides an easily formable magnesium alloy sheet applicable to press-formed members for household electrical appliances such as digital camera, notebook personal computer and PDA; and articles made by using the sheet.

Description

易成形性マグネシウム合金板材及びその作製方法Easy formable magnesium alloy sheet and method for producing the same
 本発明は、易成形性マグネシウム合金の製造方法、そのマグネシウム合金板材、マグネシウム合金製プレス成形体及びマグネシウム合金製部材に関するものであり、更に詳しくは、軽希土類元素(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)、及びZnを含み、Mn、Zrを特定量添加したマグネシウム合金を、熱間・温間圧延し、焼鈍を行うことで、集合組織を改質し、常温においても、5000系もしくは6000系アルミニウム合金並の成形性を有することを可能とする易成形性マグネシウム合金板材の製造方法、マグネシウム合金板材、そのプレス成形体及び部材に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an easily formable magnesium alloy, a magnesium alloy sheet material, a magnesium alloy press-formed body and a magnesium alloy member, and more specifically, a light rare earth element (Y, Sc, La, Ce, Hot and warm rolling and annealing of a magnesium alloy containing Pr, Nd, Sm) and Zn and added with a specific amount of Mn and Zr improves the texture by annealing, and even at normal temperature, 5000 The present invention relates to a method of producing an easily formable magnesium alloy sheet which can have the same formability as that of a series or 6000 series aluminum alloy, a magnesium alloy sheet, a press-formed body and a member thereof.
 更に、本発明は、上記軽希土類元素の代わるCa、及びZnを含み、Al、Mn、Zrを特定量添加したマグネシウム合金を、熱間・温間圧延し、焼鈍を行うことで、集合組織を改質し、常温においても、5000系もしくは6000系アルミニウム合金並の成形性を有することを可能とする易成形性マグネシウム合金板材の製造方法、マグネシウム合金板材、そのプレス成形体及び部材に関するものである。本発明は、宇宙・航空材料、電子機器材料、自動車部材等の幅広い分野で利用することが可能な易成形性マグネシウム合金板材、そのプレス成形体及び筐体等のマグネシウム合金製部材を提供するものである。 Furthermore, according to the present invention, a magnesium alloy containing Ca and Zn instead of the above-described light rare earth elements, and added with a specified amount of Al, Mn, and Zr, is hot-warm rolled and annealed to form a texture. The present invention relates to a method of producing an easily formable magnesium alloy sheet material which is reformed and has the same formability as 5000 series or 6000 series aluminum alloy even at ordinary temperature, a magnesium alloy sheet, its press-formed body and members . The present invention provides an easily formable magnesium alloy sheet material that can be used in a wide range of fields such as space and aviation materials, electronic equipment materials, automobile parts, etc., and magnesium alloy parts such as its press-formed body and casing. It is.
 マグネシウムは、実用構造金属材料中、最も低密度(=1.7g/cm)であり、金属材料特有の易リサイクル性を有し、資源も豊富に存在することから、次世代の構造用軽量材料として注目されている。現在、日本におけるマグネシウム製品の多くは、ダイキャスト等の鋳造法により作製されている。これらの手法により、薄肉成形が可能となったことが、マグネシウム合金の工業化を助長した最大の要因である。 Magnesium is the lowest density (= 1.7 g / cm 3 ) in practical structural metal materials, has recyclability unique to metal materials, and is abundant in resources, so it is lightweight for the next generation structural It has attracted attention as a material. At present, most magnesium products in Japan are manufactured by a casting method such as die casting. By these methods, thin-walled forming is possible, which is the biggest factor promoting industrialization of magnesium alloys.
 特に、家電製品では、パソコン、携帯電話、デジタルカメラ等の家電製品筐体に、マグネシウム合金鋳造材が利用されている。しかし、現状の鋳造法による生産法には、鋳造欠陥を補うための後処理が必要であること、歩留りが低いこと、部材の強度・剛性に問題があること、等の問題が存在する。 In particular, in home appliances, magnesium alloy castings are used for housings of home appliances such as personal computers, mobile phones, digital cameras and the like. However, in the production method by the current casting method, there are problems such as the need for post-treatment to compensate for casting defects, low yield, and problems in strength and rigidity of members.
 一般的に、プレス成形は、歩留まりが高く、成形と同時に高強度・高靭性化を図ることができることから、需要拡大の有効な手段と言える。マグネシウム合金製板材から、プレス成形により成形体を作製できる場合、薄肉、かつ高強度な成形体を、安価なプロセスで、作製することができ、家電製品筐体等の分野で、多くの需要が予測できる。 In general, press forming can be said to be an effective means for expanding demand because it has a high yield and can achieve high strength and high toughness simultaneously with forming. When a compact can be produced from a magnesium alloy sheet by press molding, a thin-walled, high-strength compact can be produced by an inexpensive process, and there is much demand for it in the field of home electric appliance housing etc. It can be predicted.
 金属の塑性変形の基本となる転位の運動性は、すべり面間隔/原子間距離の比に影響されることが知られている。したがって、最密六方構造(HCP構造)であるマグネシウム合金の場合、a軸長さとc軸長さの比(c/a比)が大きく(c/a=1.6236)、底面すべりと非底面すべりでは、転位の運動性に大きな違いが生じる。 Dislocation mobility, which is the basis of plastic deformation of metals, is known to be affected by the ratio of slip surface distance to interatomic distance. Therefore, in the case of a magnesium alloy having a close-packed hexagonal structure (HCP structure), the ratio of the a-axis length to the c-axis length (c / a ratio) is large (c / a = 1.6236), and the bottom slip and the non-bottom In slippage, there is a big difference in dislocation mobility.
 そのため、マグネシウム合金の非底面すべりの臨界分解せん断応力(CRSS)は、常温において、他のすべり系と比較して、非常に大きく、常温成形性は、必然的に低い。更に、マグネシウム合金板材には、(0002)面が、板面に対して、平行に配向する集合組織が形成されるため、塑性変形時の板厚方向の歪みが期待できず、そのことが、常温成形性を妨げる一因となっている。 Therefore, the critically resolved shear stress (CRSS) of non-bottom sliding of magnesium alloy is very large at ordinary temperature as compared with other sliding systems, and cold formability is necessarily low. Furthermore, in the magnesium alloy sheet, a texture is formed in which the (0002) plane is oriented in parallel to the sheet plane, so that distortion in the sheet thickness direction at the time of plastic deformation can not be expected. It is a factor that hinders cold formability.
 成形性に乏しいマグネシウム合金の、常温成形性を向上させる手法としては、規定量のリチウムを添加したマグネシウム合金板材を利用する手法が知られている(特許文献1,2)。この方法は、具体的には、マグネシウム(合金)に、8質量%以上のLiを添加し、HCP構造を有するマグネシウム中に、体心立方晶(β相)を晶出させ、成形性を著しく向上させるものである。更に、Liの添加により、c/a比を低め(非特許文献1)、相乗的に成形性を向上させるものである。一方、Liの添加は、マグネシウムの腐食特性を著しく劣化させるため、実用的ではない。それゆえに、Liを添加せずに、成形性を向上させる技術が望まれている。 As a method of improving the cold formability of a magnesium alloy having poor formability, a method of using a magnesium alloy sheet material to which a specified amount of lithium is added is known (Patent Documents 1 and 2). Specifically, this method adds 8% by mass or more of Li to magnesium (alloy), crystallizes a body-centered cubic (β phase) in magnesium having an HCP structure, and significantly improves formability. To improve. Furthermore, the addition of Li lowers the c / a ratio (Non-Patent Document 1) to synergistically improve the formability. On the other hand, the addition of Li is not practical because it significantly deteriorates the corrosion characteristics of magnesium. Therefore, a technique for improving the formability without adding Li is desired.
 Liを添加せずに、マグネシウム合金の常温成形性を改善する手段としては、異周速圧延(非特許文献2)、クロス圧延法(特許文献3)を利用して、(0002)面の集合組織形成を弱めた圧延材を作製する方法が挙げられる。本手法を利用すると、油性潤滑剤が十分利用可能な、150~230℃の温度でも、高い成形性(エリクセン値:約13)を確保することができる。しかし、本手法により作製されたマグネシウム合金の、常温(30℃)における成形性は、低いものであり、せいぜい、エリクセン値で、6程度である(非特許文献3)。 As a means to improve the cold formability of a magnesium alloy without adding Li, the aggregation of (0002) planes is achieved by using differential circumferential speed rolling (Non-Patent Document 2) and Cross Rolling Method (Patent Document 3) There is a method of producing a rolled material which has weakened tissue formation. Using this method, high formability (Erichsen value: about 13) can be ensured even at a temperature of 150 to 230 ° C. where an oil-based lubricant can be sufficiently used. However, the formability at normal temperature (30 ° C.) of the magnesium alloy produced by the present method is low, and at most the Erichsen value is about 6 (Non-patent Document 3).
 更に、低温(150℃以下)で、プレス成形を実現する手段としては、適当な熱処理を経た、Ce、La、Y等の軽希土類元素を、適当量添加したマグネシウム合金板材を利用することが挙げられる(特許文献4)。この手法は、軽希土類元素を、適当量添加して、マグネシウムのc/a比を低め、マグネシウムの塑性異方性を軽減するものである。しかし、この手法により作製されたマグネシウム合金の、常温(30℃)における成形性は、エリクセン値で、せいぜい4~5程度である。 Furthermore, as means for realizing press forming at low temperature (150 ° C. or less), use of a magnesium alloy sheet material to which an appropriate amount of a light rare earth element such as Ce, La, Y or the like has been added through an appropriate heat treatment (Patent Document 4). In this method, a light rare earth element is added in an appropriate amount to lower the c / a ratio of magnesium and reduce the plastic anisotropy of magnesium. However, the formability at normal temperature (30 ° C.) of the magnesium alloy produced by this method is at most about 4 to 5 in Erichsen value.
 現在、幅広い分野で利用されているアルミニウム合金の常温成形性(エリクセン値)は、上記のマグネシウム合金よりも著しく高く、5000系合金では、8.3(5083-O材)、6000系合金では、9.2(6061-T4材)、1000系合金では、11.0(1100-O材)である(非特許文献4)。 The cold formability (Erichsen value) of aluminum alloys currently used in a wide range of fields is significantly higher than that of the above magnesium alloys, and in the 5000 series alloy, 8.3 (5083-O material), 6000 series alloy, In 9.2 (6061-T4 material) and 1000 series alloy, it is 11.0 (1100-O material) (non-patent document 4).
 したがって、マグネシウム合金に関しても、今後、マグネシウム合金板材の著しい需要増加を見込むためには、アルミニウム合金板材に準ずる、もしくは匹敵する常温成形性(常温でのエリクセン値が8.0以上)を付与することが必要であり、当技術分野においては、優れた易成形性を有する新しいマグネシウム合金板材の製造技術及びその製品を開発することが強く要請されていた。 Therefore, also with regard to magnesium alloys, in order to anticipate a significant increase in demand for magnesium alloy sheets in the future, it is necessary to provide cold formability (an Erichsen value of 8.0 or more at ordinary temperature) equivalent to or comparable to aluminum alloy sheets. There has been a strong demand in the art for developing new magnesium alloy sheet production techniques and products that have excellent formability.
特開2004-156089号公報JP 2004-156089 A 特開平4-32535号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-32535 特開2004-10959号公報JP 2004-10959 A 特願2008-148538号Japanese Patent Application No. 2008-148538
 このような状況の中で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、アルミニウム合金板材に準ずる、もしくは匹敵する常温成形性、すなわち、常温でのエリクセン値が8.0以上の成形性を有する優れた易成形性マグネシウム合金板材を製造することを目標として鋭意研究を重ねた結果、マグネシウムに、特定量の軽希土類元素類(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)の1種以上、Zn、及び必要により、Mn、Zrを添加した合金を、適当な条件で熱間・温間圧延し、更に、適当な熱処理に供することにより、集合組織を改質し、常温(30℃)で、アルミニウム合金に準ずる、もしくは匹敵する、優れた易成形性を有するマグネシウム合金板材を作製することに成功した。 Under such circumstances, in view of the above-mentioned prior art, the inventors of the present invention are cold-formability comparable to or comparable to aluminum alloy sheet material, that is, formability having an Erichsen value of 8.0 or more at ordinary temperature. As a result of intensive research aimed at producing an excellent easily formable magnesium alloy sheet having, as a result of magnesium, 1 of light rare earth elements (Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm) of a specific amount Hot and warm rolling of an alloy to which at least species, Zn and, if necessary, Mn and Zr are added are subjected to appropriate conditions, and then subjected to appropriate heat treatment to modify the texture, so that the normal temperature (30 C.) succeeded in producing a magnesium alloy sheet having excellent formability which conforms to or is comparable to an aluminum alloy.
 また、マグネシウムに、特定量のCa、Zn、及び必要により、Al、Mn、Zrを添加した合金を、適当な条件で熱間・温間圧延し、更に、適当な熱処理に供することにより、集合組織を改質し、常温(30℃)で、アルミニウム合金に準ずる、もしくは匹敵する、優れた易成形性を有するマグネシウム合金板材を作製することに成功し、本発明を完成するに至った。 In addition, an alloy obtained by adding a specified amount of Ca, Zn and, if necessary, Al, Mn, and Zr to magnesium is hot-rolled under appropriate conditions, warm-rolled, and further subjected to appropriate heat treatment. The present inventors have succeeded in modifying the structure and producing a magnesium alloy sheet having excellent formability that is equivalent to or comparable to an aluminum alloy at normal temperature (30 ° C.), and the present invention has been completed.
 本発明は、優れた成形性を有する易成形性マグネシウム合金板材の製造方法を提供することを目的とするものである。また、本発明は、該マグネシウム合金板材を成形して、複雑形状を有するマグネシウム合金製プレス成形体及びマグネシウム合金製部材を常温で作製する当該マグネシウム合金製プレス成形体等の製造方法を提供することを目的とするものである。更に、本発明は、上記手法により作製されたマグネシウム合金板材、マグネシウム合金製プレス成形体及びマグネシウム合金製部材を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a method for producing an easily formable magnesium alloy sheet having excellent formability. The present invention also provides a method for producing a magnesium alloy press-formed body having a complex shape, and a magnesium alloy press-formed body having a complex shape and a magnesium alloy-made member produced at normal temperature. Purpose. Furthermore, this invention aims at providing the magnesium alloy board | plate material, the magnesium alloy press-formed body, and the magnesium alloy members manufactured by the said method.
(1)軽希土類元素(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)の1種以上、及びZnを含み、軽希土類元素の総量が0.01~1.0質量%であり、Znの総量が0.4~2.6質量%であり、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金を、熱間・温間圧延し、圧延後に焼鈍を行うことにより、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有するマグネシウム合金板材を製造することを特徴とする易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(2)Y及び/又はScの総量が、0.5質量%以下である、前記(1)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(3)軽希土類元素の総量が、0.01~0.7質量%である、前記(1)又は(2)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(4)軽希土類元素として、軽希土類元素を主成分とする希土類元素混合物(ミッシュメタル:Mm)を使用する、前記(1)又は(3)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(5)軽希土類元素に代わるCa、及びZnを含み、Caの総量が0.01~0.6質量%であり、Znの総量が0.4~2.6質量%であり、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金を、熱間・温間圧延し、圧延後に焼鈍を行うことにより、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有するマグネシウム合金板材を製造することを特徴とする易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(6)Caの総量が、0.01~0.3質量%である、前記(5)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(7)更に、総量が0.01~2.0質量%であるAlを添加する、前記(5)又は(6)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(8)更に、総量が0.01~0.8質量%であるMn及び/又はZrを添加する、前記(1)又は(5)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(9)Mn及び/又はZrの総量が、0.01~0.5質量%である、前記(8)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(10)試料温度を400℃~500℃で熱間圧延する、前記(1)又は(5)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(11)総圧下率30%以上の熱間・温間圧延を行う、前記(1)又は(5)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(12)熱間・温間圧延した後に、熱処理による焼鈍を行う、前記(1)又は(5)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(13)熱処理による焼鈍により、粒界の新しい配列を伴う再結晶を起こす、前記(12)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(14)焼鈍時の試料温度が、260℃~450℃、保持時間が、10分~3時間である、前記(12)又は(13)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(15)焼鈍時の試料温度が、300℃~400℃、保持時間が10分~3時間である、前記(12)又は(13)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(16)Liの含有量が0.1質量%未満であり、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有し、常温(30℃)で、エリクセン値が少なくとも8.0以上であることを特徴とする易成形性マグネシウム合金板材。
(17)軽希土類元素(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)の1種以上、及びZnを含み、軽希土類元素の総量が、0.01~1.0質量%であり、Znの総量が0.4~2.6質量%であり、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金からなり、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有することを特徴とする易成形性マグネシウム合金板材。
(18)Y及び/又はScの総量が、0.5質量%以下である、前記(17)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(19)軽希土類元素の総量が、0.01~0.7質量%である、前記(17)又は(18)に記載の易成形性マグネシウム合金板材。
(20)軽希土類元素として、軽希土類元素を主成分とする希土類元素混合物(ミッシュメタル:Mm)を使用したことを特徴とする、前記(17)又は(18)に記載の易成形性マグネシウム合金板材。
(21)軽希土類元素に代わるCa、及びZnを含み、Caの総量が0.01~0.6質量%であり、Znの総量が、0.4~2.6質量%であり、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金をからなり、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有することを特徴とする易成形性マグネシウム合金板材。
(22)Caの総量が、0.01~0.3質量%である、前記(21)に記載の易成形性マグネシウム合金板材。
(23)更に、総量が0.01~2.0質量%であるAlが添加されている、前記(21)又は(22)に記載の易成形性マグネシウム合金板材。
(24)更に、総量が0.01~0.8質量%であるMn及び/又はZrが添加されている、前記(17)又は(21)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(25)Mn及び/又はZrの総量が、0.01~0.5質量%である、前記(24)に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。
(26)常温(30℃)で、エリクセン値が少なくとも8.0以上である、前記(17)又は(21)に記載の易成形性マグネシウム合金板材。
(27)前記(16)~(26)のいずれかに記載の易成形性マグネシウム合金板材の成形体からなることを特徴とするマグネシウム合金製プレス成形体。
(28)板幅方向に(0002)面の極を有する集合組織を示す、前記(27)に記載のマグネシウム合金製プレス成形体。
(29)前記(27)又は(28)に記載のマグネシウム合金製プレス成形体からなることを特徴とするマグネシウム合金製部材。
(1) A light rare earth element (Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm) containing one or more elements and Zn, and the total amount of the light rare earth elements is 0.01 to 1.0% by mass; The magnesium alloy, which is composed of 0.4 to 2.6 mass% of the total amount of H and contains impurities inevitably mixed with it, is subjected to hot / warm rolling and annealing after rolling to obtain an XRD A method for producing an easily formable magnesium alloy sheet material, comprising producing a magnesium alloy sheet material having poles in the sheet width direction of a (0002) plane texture by measurement according to the method (Schultz reflection method).
(2) The manufacturing method of the easily formable magnesium alloy board | plate material as described in said (1) whose total amount of Y and / or Sc is 0.5 mass% or less.
(3) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to (1) or (2), wherein the total amount of light rare earth elements is 0.01 to 0.7% by mass.
(4) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to the above (1) or (3), wherein a rare earth element mixture (misch metal: Mm) containing a light rare earth element as the main component is used as the light rare earth element.
(5) Containing Ca and Zn instead of light rare earth elements, the total amount of Ca is 0.01 to 0.6% by mass, and the total amount of Zn is 0.4 to 2.6% by mass; Of a (0002) face texture as measured by the XRD method (Schultz reflection method) by hot / warm rolling and annealing after rolling a magnesium alloy constituted by containing impurities mixed in What is claimed is: 1. A method of producing an easily formable magnesium alloy sheet material comprising: producing a magnesium alloy sheet material having an electrode in the sheet width direction.
(6) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to (5), wherein the total amount of Ca is 0.01 to 0.3% by mass.
(7) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to the above (5) or (6), wherein Al is further added in a total amount of 0.01 to 2.0% by mass.
(8) The method of producing an easily formable magnesium alloy sheet according to the above (1) or (5), further comprising adding Mn and / or Zr in a total amount of 0.01 to 0.8% by mass.
(9) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to the above (8), wherein the total amount of Mn and / or Zr is 0.01 to 0.5% by mass.
(10) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet material according to the above (1) or (5), wherein the hot rolling is performed at a sample temperature of 400 ° C. to 500 ° C.
(11) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to (1) or (5), wherein hot and warm rolling with a total rolling reduction of 30% or more is performed.
(12) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to (1) or (5), wherein annealing by heat treatment is performed after hot and warm rolling.
(13) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to (12), wherein recrystallization accompanied by a new arrangement of grain boundaries is caused by annealing by heat treatment.
(14) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to (12) or (13), wherein the sample temperature during annealing is 260 ° C. to 450 ° C., and the holding time is 10 minutes to 3 hours.
(15) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to (12) or (13), wherein the sample temperature during annealing is 300 ° C. to 400 ° C., and the holding time is 10 minutes to 3 hours.
(16) The content of Li is less than 0.1% by mass, and it has a pole in the plate width direction of the (0002) plane texture, as measured by the XRD method (Schultz reflection method), and normal temperature (30 ° C.) And an Erichsen value of at least 8.0 or more.
(17) One or more kinds of light rare earth elements (Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm), and Zn, and the total amount of light rare earth elements is 0.01 to 1.0% by mass, It consists of a magnesium alloy composed of 0.4 to 2.6 mass% of the total amount of Zn and containing other unavoidable impurities, as measured by the XRD method (Schultz reflection method), (0002) An easily formable magnesium alloy sheet material characterized by having a pole in the sheet width direction of the surface texture.
(18) The manufacturing method of the easily formable magnesium alloy board | plate material as described in said (17) whose total amount of Y and / or Sc is 0.5 mass% or less.
(19) The easily formable magnesium alloy sheet according to the above (17) or (18), wherein the total amount of light rare earth elements is 0.01 to 0.7% by mass.
(20) The formable magnesium alloy according to the above (17) or (18), characterized in that a rare earth element mixture (misch metal: Mm) mainly composed of a light rare earth element is used as the light rare earth element. Plate material.
(21) Ca and Zn replacing light rare earth elements, the total amount of Ca is 0.01 to 0.6% by mass, and the total amount of Zn is 0.4 to 2.6% by mass; A magnesium alloy composed of inclusions of unavoidable impurities, which is characterized by having a pole in the plate width direction of (0002) plane texture as measured by the XRD method (Schultz reflection method) Formable magnesium alloy sheet material.
(22) The easily formable magnesium alloy sheet according to the above (21), wherein the total amount of Ca is 0.01 to 0.3% by mass.
(23) The easily formable magnesium alloy sheet according to the above (21) or (22), further comprising Al having a total amount of 0.01 to 2.0% by mass.
(24) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to (17) or (21), further comprising Mn and / or Zr in a total amount of 0.01 to 0.8% by mass.
(25) The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to (24), wherein the total amount of Mn and / or Zr is 0.01 to 0.5% by mass.
(26) The easily formable magnesium alloy sheet according to the above (17) or (21), which has an Erichsen value of at least 8.0 at normal temperature (30 ° C.).
(27) A magnesium alloy press-formed product comprising the formed product of the easily formable magnesium alloy sheet material according to any one of (16) to (26).
(28) The magnesium alloy press-formed product according to (27), which shows a texture having poles of (0002) plane in a plate width direction.
(29) A magnesium alloy member comprising the magnesium alloy press-formed body according to (27) or (28).
 次に、本発明について更に詳細に説明する。
 本発明は、常温(30℃)で、エリクセン値が8.0以上の優れた成形性を有する易成形性マグネシウム合金板材を製造する方法であって、軽希土類元素(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)の1種以上、及びZnを含み、軽希土類元素の総量が0.01~1.0質量%、好ましくは0.01~0.7質量%の範囲であり、Znの総量が0.4~2.6質量%の範囲であり、適宜、0.01~0.8質量%、好ましくは0.01~0.5質量%の範囲のMn及び/又はZrを含むものであり、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金を、適当な条件で熱間・温間圧延し、適当な条件で熱処理に供することを特徴とするものである。本発明において、エリクセン値が8.0以上とは、エリクセン値が少なくても8.0の値であることを意味する。
Next, the present invention will be described in more detail.
The present invention is a method for producing an easily formable magnesium alloy sheet having an excellent formability having an Erichsen value of 8.0 or more at normal temperature (30 ° C.), comprising a light rare earth element (Y, Sc, La, Ce) , Pr, Nd, Sm), and Zn, and the total amount of light rare earth elements is in the range of 0.01 to 1.0% by mass, preferably 0.01 to 0.7% by mass; The total amount of is in the range of 0.4 to 2.6% by mass, optionally containing Mn and / or Zr in the range of 0.01 to 0.8% by mass, preferably 0.01 to 0.5% by mass. It is characterized in that the magnesium alloy, which is constituted by containing the other impurities which are inevitably mixed, is subjected to hot and warm rolling under appropriate conditions and is subjected to heat treatment under appropriate conditions. In the present invention, the Erichsen value of 8.0 or more means that the Erichsen value is at least a value of 8.0.
 また、本発明は、常温(30℃)で、エリクセン値が8.0以上の優れた成形性を有する易成形性マグネシウム合金板材を製造する方法であって、Ca、及びZnを含み、Caの総量が0.01~0.6質量%、好ましくは0.01~0.3質量%の範囲、Znの総量が0.4~2.6質量%の範囲であり、必要に応じて、Mn及び/又はZrを0.01~0.8質量%、好ましくは0.01~0.5質量%の範囲、Alを0.01~2.0質量%の範囲含み、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金を、適当な条件で熱間・温間圧延し、適当な条件で焼鈍することを特徴とするものである。 The present invention is also a method for producing an easily formable magnesium alloy sheet having excellent formability having an Erichsen value of 8.0 or more at normal temperature (30 ° C.), comprising Ca and Zn, The total amount is in the range of 0.01 to 0.6% by mass, preferably 0.01 to 0.3% by mass, and the total amount of Zn is in the range of 0.4 to 2.6% by mass; And / or Zr is contained in the range of 0.01 to 0.8% by mass, preferably 0.01 to 0.5% by mass, and Al is contained in the range of 0.01 to 2.0% by mass, and is inevitably mixed with others It is characterized in that a magnesium alloy constituted by containing impurities is hot-warm rolled under appropriate conditions and annealed under appropriate conditions.
 また、本発明は、上記製造方法で作製した易成形性マグネシウム合金板材であって、軽希土類元素(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)の1種以上、及びZnを含み、軽希土類元素の総量が0.01~1.0質量%、好ましくは0.01~0.7質量%の範囲であり、Znの総量が0.4~2.6質量%の範囲であり、適宜、0.01~0.8質量%、好ましくは0.01~0.5質量%の範囲のMn及び/又はZrを含むものであり、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金からなり、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有し、常温(30℃)で、エリクセン値が少なくとも8.0の成形性を示すことを特徴とするものである。 The present invention is also an easily formable magnesium alloy sheet produced by the above production method, comprising one or more kinds of light rare earth elements (Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm), and Zn. The total amount of light rare earth elements is in the range of 0.01 to 1.0% by mass, preferably 0.01 to 0.7% by mass, and the total amount of Zn is in the range of 0.4 to 2.6% by mass, Optionally containing Mn and / or Zr in the range of 0.01 to 0.8% by mass, preferably 0.01 to 0.5% by mass, and including other unavoidable impurities Formed of a magnesium alloy and having a pole in the plate width direction of the (0002) plane texture as measured by the XRD method (the Schulz reflection method) and having an Erichsen value of at least 8.0 at normal temperature (30 ° C.) It is characterized by showing sex.
 また、本発明は、上記製造方法で作製した易成形性マグネシウム合金板材であって、Ca、及びZnを含み、Caの総量が0.01~0.6質量%、好ましくは0.01~0.3質量%の範囲、Znの総量が0.4~2.6質量%の範囲であり、必要に応じて、Mn及び/又はZrを0.01~0.8質量%、好ましくは0.01~0.5質量%の範囲、Alを0.01~2.0質量%の範囲含み、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金板材であり、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有し、常温(30℃)で、エリクセン値が少なくとも8.0の成形性を示すことを特徴とするものである。 The present invention is also an easily formable magnesium alloy sheet produced by the above production method, which contains Ca and Zn, and the total amount of Ca is 0.01 to 0.6 mass%, preferably 0.01 to 0. In the range of 3% by mass, the total amount of Zn is in the range of 0.4 to 2.6% by mass, and, if necessary, 0.01 to 0.8% by mass of Mn and / or Zr, preferably 0. It is a magnesium alloy sheet which is constituted by containing an impurity contained in the range of 01 to 0.5% by mass, 0.01 to 2.0% by mass of Al, and other unavoidable inclusions. It is characterized in that it has a pole in the width direction of the (0002) surface texture, and shows a formability having an Erichsen value of at least 8.0 at normal temperature (30 ° C.) as measured by the reflection method). .
 また、本発明は、上記製造方法で作製した易成形性マグネシウム合金板材の成形体であって、板幅方向に(0002)面の極を有する集合組織を示すマグネシウム合金製プレス成形体、及び該マグネシウム合金製プレス成形体からなるマグネシウム合金部材の点に特徴を有するものである。 Further, the present invention is a magnesium alloy press-formed body which is a formed body of an easily formable magnesium alloy sheet material produced by the above-mentioned production method, and which has a texture having electrodes of (0002) plane in the sheet width direction; The present invention is characterized in the point of a magnesium alloy member made of a magnesium alloy press-formed body.
 本発明者らは、以前の研究において、マグネシウム合金プレス成形体を、従来のプレス成形法よりも、低温で作製するための手段として、マグネシウムに、微量の軽希土類元素(Ce、Y)を添加して、マグネシウムの成形性を向上させることを着想した。マグネシウムへの軽希土類元素の添加は、底面すべりと非底面すべりのCRSSの差を低減させ、結果として、圧延材の塑性異方性を低減し、圧延材に優れた成形性をもたらした。しかしながら、これらの合金のエリクセン値は、せいぜい4~5程度であり、アルミニウム合金と比較して、低いものであった。 In the previous studies, the present inventors added a slight amount of light rare earth elements (Ce, Y) to magnesium as a means for producing a magnesium alloy pressed body at a lower temperature than the conventional press forming method. It was conceived to improve the formability of magnesium. The addition of light rare earth elements to magnesium reduced the difference in CRSS between bottom slip and non-bottom slip, resulting in reduced plastic anisotropy of the rolled material and excellent rolled formability. However, the Erichsen value of these alloys is at most about 4 to 5 and is lower than that of the aluminum alloy.
 そこで、本発明者らは、上記マグネシウム合金の成形性を更に改善する手段として、Znを適当量添加し、更に、当該合金を、適当な条件で熱間・温間圧延することを着想し、詳細かつ系統的な実験を試みた。その結果の一つとして、図1~4に、後記する実施例で用いるMg-1.5質量%Zn-0.2質量%Ce合金圧延材の(0002)面集合組織を示す。 Therefore, the present inventors have conceived of adding Zn in an appropriate amount as a means to further improve the formability of the magnesium alloy, and further, hot rolling the alloy under suitable conditions and warm rolling, Detailed and systematic experiments were tried. As one of the results, FIGS. 1 to 4 show the (0002) plane texture of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.2 mass% Ce alloy used in the examples described later.
 390℃で圧延した試料には、焼鈍の有無にかかわらず、商用マグネシウム合金圧延材(AZ31B圧延材等)に特有の集合組織が現れた。すなわち、ND方向(垂直方向)からRD方向(圧延方向)に、約30°回転した付近に、(0002)面の極が現れ、RD方向に、(0002)面が傾いた分布を示した。 In the sample rolled at 390 ° C., a texture unique to commercial magnesium alloy rolled materials (such as AZ31B rolled material) appeared regardless of the presence or absence of annealing. That is, the pole of the (0002) plane appeared near the point rotated about 30 ° in the RD direction (rolling direction) from the ND direction (vertical direction), and the (0002) plane was inclined in the RD direction.
 それに対して、450℃で圧延し、更に、350℃(90分)で焼鈍した試料の集合組織には、ND方向からTD方向(板幅方向)に約30°回転した付近に、(0002)面の極が現れ、RD方向よりもTD方向に、(0002)面が傾いた分布を示した。TD方向に広がりを持った集合組織を示すMg-1.5質量%Zn-0.2質量%Ce合金圧延材(450℃圧延材)は、商用マグネシウム合金よりも、ランダムな集合組織を有するため、成形性は、著しく向上した。 On the other hand, in the texture of the sample rolled at 450 ° C. and annealed at 350 ° C. (90 minutes), it was rotated by about 30 ° in the TD direction (sheet width direction) from the ND direction (0002) The pole of the surface appeared, and the (0002) plane was inclined in the TD direction rather than the RD direction. Because Mg-1.5 mass% Zn-0.2 mass% Ce alloy rolled material (rolled at 450 ° C), which has a texture with spread in the TD direction, has a more random texture than commercial magnesium alloys. The formability was significantly improved.
 軽希土類元素と亜鉛を添加したマグネシウム合金を、熱間圧延すると、商用マグネシウム合金とは全く異なる集合組織が現れる原因の一つとして、c/a比の変化が挙げられる。図1~4のうち、450℃圧延材の焼鈍後の集合組織は、Mg-Li合金の(0002)面集合組織と酷似している[文献:H.Takuda et al.:Mater.Sci.Eng.A Vol.271(1999)251-256]。 When hot-rolling a magnesium alloy to which light rare earth elements and zinc are added, a change in c / a ratio can be mentioned as one of the causes of appearance of texture completely different from commercial magnesium alloys. Among FIGS. 1 to 4, the texture after annealing of the 450 ° C. rolled material closely resembles the (0002) surface texture of the Mg—Li alloy [Reference: H. Takuda et al. : Mater. Sci. Eng. A Vol. 271 (1999) 251-256].
 Mg-18at%Li合金のc/a比(常温)は、1.6086であり、純Mg(1.6236)よりも著しく低い値を取る(非特許文献1)。それゆえに、軽希土類元素類とZnの添加が、マグネシウム合金のc/a比に影響を及ぼし、結果として、図1~4に示す集合組織が発現すると考えることができる。 The c / a ratio (normal temperature) of the Mg-18 at% Li alloy is 1.6086, which is a significantly lower value than pure Mg (1.6236) (Non-patent Document 1). Therefore, it can be considered that the addition of the light rare earth elements and Zn affects the c / a ratio of the magnesium alloy, and as a result, the texture shown in FIGS. 1 to 4 is developed.
 結果的に、本発明者らは、マグネシウムに、規定量の軽希土類元素(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)の1種以上、Zn、及び必要により、Mn、Zrを添加した合金を、適当な条件で熱間・温間圧延し、更に、適当な熱処理に供することにより、板材の(0002)面集合組織に板幅方向に極を発現させ、常温(30℃)で、アルミニウム合金に準ずる、もしくは匹敵する成形性及び延性を有する易成形性マグネシウム合金板材及びその加工材を作製することに成功した。 As a result, the present inventors added magnesium to one or more kinds of light rare earth elements (Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm) in a prescribed amount, Zn, and optionally Mn, Zr. The resulting alloy is subjected to hot and warm rolling under appropriate conditions and further subjected to appropriate heat treatment to make the (0002) plane texture of the plate appear pole in the direction of sheet width, and at normal temperature (30 ° C.) The inventors have succeeded in producing an easily formable magnesium alloy sheet having a formability and ductility conforming to or comparable to an aluminum alloy and a processed material thereof.
 すなわち、本発明者らは、具体的には、Liを利用せずに、常温(30℃)で、アルミニウム合金に準ずる、もしくは匹敵する、優れた成形性、すなわち、エリクセン値が8.0以上の成形性を有する易成形性マグネシウム合金板材を作製することに成功した。 That is, the present inventors specifically have an excellent formability that conforms to or is comparable to an aluminum alloy at normal temperature (30 ° C.) without using Li, that is, has an Erichsen value of 8.0 or more. We succeeded in producing an easily formable magnesium alloy sheet having the formability of
 本発明者らは、更なる詳細かつ系統的な実験を試みた結果、規定量のCa、Zn、及び必要により、Al、Mn、Zrを添加した合金を、適当な条件で熱間・温間圧延し、更に、適当な条件で熱処理を行うことにより、希土類元素を添加した合金とほぼ同じ集合組織が形成され、優れた常温成形性が発現することを発見した。 The present inventors tried further detailed and systematic experiments, and as a result, it was found that the alloys added with specified amounts of Ca, Zn and, if necessary, Al, Mn and Zr, under appropriate conditions, hot / warm under appropriate conditions. By rolling and further performing heat treatment under appropriate conditions, it was discovered that almost the same texture as that of the alloy to which the rare earth element was added was formed, and excellent cold formability was developed.
 その結果の一つとして、図8に、後記する実施例で用いるMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の(0002)面集合組織を示す。本試料は、厚み5mmの試料を、試料温度450℃で、1mmまで圧延し、350℃(90分)の熱処理に供した試料の結果である。 As one of the results, FIG. 8 shows the (0002) plane texture of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% alloy used in the examples described later. This sample is the result of a sample of 5 mm in thickness rolled to 1 mm at a sample temperature of 450 ° C. and subjected to heat treatment at 350 ° C. (90 minutes).
 Mg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の集合組織には、ND方向からTD方向(板幅方向)に約30°回転した付近に、(0002)面の極が現れ、RD方向よりもTD方向に、(0002)面が傾いた分布を示した。TD方向の広がりを持った集合組織を示すMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材は、商用マグネシウム合金よりもランダムな集合組織を有するため、成形性は、著しく向上した。 In the texture of rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy, the pole of (0002) plane is around 30 ° rotated from the ND direction to the TD direction (sheet width direction). It appeared that the (0002) plane was inclined in the TD direction rather than the RD direction. The formability of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy exhibiting a texture with a spread in the TD direction is significantly improved since it has a more random texture than commercial magnesium alloys. did.
 その結果、本発明者らは、マグネシウムに、規定量のCa、Zn、及び必要により、Mn、Zr,Alを添加した合金を、適当な条件で熱間・温間圧延し、更に、適当な条件で熱処理を行うことにより、板材の(0002)面集合組織に、板幅方向に極を発現させ、常温(30℃)で、アルミニウム合金に匹敵する成形性及び延性を有するマグネシウム合金板材を作製することに成功した。 As a result, the present inventors hot-warm-warm-roll the alloy which added the specified amount of Ca, Zn and, if necessary, Mn, Zr, Al to magnesium under appropriate conditions, further, it is appropriate. Heat treatment is performed under the conditions to make the (0002) plane texture of the plate appear in the plate width direction, and at normal temperature (30 ° C.), a magnesium alloy plate having a formability and ductility comparable to an aluminum alloy is produced. Succeeded in doing.
 すなわち、本発明者らは、具体的には、Liや軽希土類元素を利用せずに、常温(30℃)で、アルミニウム合金に匹敵する易成形性、すなわち、エリクセン値が8.0以上の成形性を有するマグネシウム合金板材を作製することに成功した。 That is, specifically, the present inventors do not utilize Li or a light rare earth element, and at an ordinary temperature (30 ° C.), the formability comparable to an aluminum alloy, ie, an Erichsen value of 8.0 or more We succeeded in producing a magnesium alloy sheet with formability.
 次に、本発明を発現させるために必要な合金組成について詳細に説明する。はじめに、軽希土類元素(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)の1種以上を添加したマグネシウム合金の合金組成について説明する。本発明において、軽希土類元素の1種以上とは、上記元素の1種又は2種以上であることを意味する。 Next, the alloy composition necessary for realizing the present invention will be described in detail. First, an alloy composition of a magnesium alloy to which one or more of light rare earth elements (Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, and Sm) is added will be described. In the present invention, one or more kinds of light rare earth elements mean one or two or more kinds of the above-mentioned elements.
 Ce、La、Nd、Pr、Smは、マグネシウムに常温で殆ど固溶せず[文献:L.L.Rokhlin:“Magnesium Alloys Containing Rare Earth Metals”,(Taylor & Francis,London,2003)pp.18-67]、固溶硬化の影響は少ない。 Ce, La, Nd, Pr, Sm hardly form a solid solution in magnesium at normal temperature [Reference: L. L. Rokhlin: “Magnesium Alloys Containing Rare Earth Metals”, (Taylor & Francis, London, 2003) pp. 18-67], the effect of solution hardening is small.
 一方、Ce、La、Nd、Pr、Smの1種以上を1.0質量%以上添加すると、軽希土類元素が析出し、成形性・延性を低下させるため、本発明では、Ce、La、Nd、Pr、Smの1種以上の添加量は、1.0質量%以下、好ましくは0.7質量%以下に設定すべきである。 On the other hand, when one or more of Ce, La, Nd, Pr, and Sm is added in an amount of 1.0% by mass or more, the light rare earth element precipitates and the formability and ductility decrease, so in the present invention, Ce, La, Nd The addition amount of one or more of Pr and Sm should be set to 1.0% by mass or less, preferably 0.7% by mass or less.
 Y、Scは、マグネシウムに、常温で2質量%以上固溶する[文献:L.L.Rokhkin:“Magneium Alloys Containing Rare Earth Metals”,(Taylor & Francis,London,2003)pp.18-67]。しかし、Y及び/又はScを、0.5質量%よりも多く添加すると、固溶硬化の影響が強くなり、成形性及び延性に悪影響を及ぼす。それゆえに、本発明では、Y及び/又はScの添加量は、0.5質量%以下に設定すべきである。 Y and Sc form a solid solution of 2% by mass or more in magnesium at normal temperature [Reference: L. L. Rokhkin: “Magneium Alloys Containing Rare Earth Metals”, (Taylor & Francis, London, 2003) pp. 18-67]. However, when Y and / or Sc is added more than 0.5% by mass, the effect of solution hardening becomes strong, which adversely affects formability and ductility. Therefore, in the present invention, the addition amount of Y and / or Sc should be set to 0.5% by mass or less.
 なお、軽希土類元素単体と比較して、入手が容易であるミッシュメタル(Mm:軽希土類元素を主成分とする希土類元素群)を代用品として利用しても、同様の効果が発現することを実験により確認している。本発明では、該ミッシュメタル(Mm)を、「La、Ce、Pr、Nd、Sm、Y、Scのいずれかを主成分とする希土類元素群」として、それらと同等のものとして取り扱うこととする。 It should be noted that the same effect can be obtained even when misch metal (Mm: a rare earth element group containing a light rare earth element as a main component), which is easy to obtain compared to light rare earth elements alone, is used as a substitute. It has confirmed by experiment. In the present invention, the misch metal (Mm) is treated as "a rare earth element group containing any one of La, Ce, Pr, Nd, Sm, Y and Sc as a main component" as equivalent to them. .
 前述の通り、Ce、La、Nd、Pr、Smは、常温で、Mgに固溶せず、その1種以上を1.0質量%以上添加すると、析出物として、素材の成形性に悪影響を及ぼす。一方、Y、Scは、常温で、Mgに固溶するが、その1種以上を0.5質量%以上添加すると、固溶硬化の影響が無視できず、素材の成形性に悪影響を及ぼす。なお、それぞれの添加元素が素材の成形性に及ぼす因子は、独立しており、軽希土類元素群を合わせて、添加することができる。 As described above, Ce, La, Nd, Pr, and Sm do not form a solid solution in Mg at normal temperature, and when one or more of them is added by 1.0% by mass or more, the formability of the material is adversely affected as a precipitate. Exert. On the other hand, Y and Sc form a solid solution in Mg at normal temperature, but if one or more of them is added in an amount of 0.5% by mass or more, the influence of solid solution hardening can not be ignored, which adversely affects the formability of the material. In addition, the factor which each additional element exerts on the moldability of a raw material is independent, and it can be added combining a light rare earth element group.
 Znは、マグネシウムに、常温で、2~3質量%固溶する[文献:Binary alloy phase diagrams,T.B.Massalski(ed.)(American Society for Metals,Metals Park,Ohio,1986),pp.2571-2572]。 Zn is dissolved in magnesium in an amount of 2 to 3% by mass at normal temperature [Reference: Binary alloy phase diagrams, T. et al. B. Massalski (ed.) (American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 1986), pp. 2571-2572].
 3質量%程度のZnを添加すると、析出物が形成され、成形性・延性が低下するため、添加量は、2.6質量%以下と設定すべきである。また、Zn添加の影響を顕在化させるためには、0.4質量%以上の添加が必要である。 When about 3% by mass of Zn is added, precipitates are formed and formability and ductility decrease, so the addition amount should be set to 2.6% by mass or less. Moreover, in order to make the effect of Zn addition manifest, it is necessary to add 0.4 mass% or more.
 Mn、Zrの添加は、マグネシウム合金板材の結晶粒径を微細にするため、材料強化に有効である。一方、Mn、Zrを一定以上添加すると、粗大なMn、Zr相、もしくはMn、Zr基金属間化合物相が内部に形成され、材料の成形性及び延性が劣化する。それゆえに、本発明では、Mn、Zrの添加量は、0.01~0.8質量%、より好ましくは0.01~0.5質量%に設定することが好ましい。 Addition of Mn and Zr is effective for strengthening the material because the grain size of the magnesium alloy sheet is reduced. On the other hand, when Mn or Zr is added in a certain amount or more, coarse Mn, Zr phase or Mn, Zr-based intermetallic compound phase is formed inside, and the formability and ductility of the material deteriorate. Therefore, in the present invention, the addition amount of Mn and Zr is preferably set to 0.01 to 0.8% by mass, more preferably 0.01 to 0.5% by mass.
 次に、軽希土類元素の代わりに、Caを添加したマグネシウム合金の合金組成について説明する。Caは、マグネシウムに、常温で、殆ど固溶せず[文献:Binary alloy phase diagrams,T.B.Massalski(ed.)(American Society for Metals,Metals Park,Ohio,1986),pp.925-928]、固溶硬化の影響は少ない。 Next, an alloy composition of a magnesium alloy to which Ca is added instead of the light rare earth element will be described. Ca hardly dissolves in magnesium at normal temperature [Reference: Binary alloy phase diagrams, T. et al. B. Massalski (ed.) (American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 1986), pp. 925-928], the effect of solid solution hardening is small.
 一方、0.6質量%以上(あるいは0.3質量%以上)のCaを添加すると、金属間化合物のMgCa等が析出し、圧延性、成形性、延性を低下させるため、Caの添加量は、0.6質量%以下、好ましくは0.3質量%以下と設定すべきである。また、Ca添加の影響を顕在化させるためには、0.01質量%以上の添加が必要である。 On the other hand, when 0.6 mass% or more (or 0.3 mass% or more) of Ca is added, the intermetallic compound Mg 2 Ca etc. precipitates and the rolling property, formability and ductility are reduced, so addition of Ca is carried out. The amount should be set at 0.6 wt% or less, preferably 0.3 wt% or less. Moreover, in order to make the influence of Ca addition manifest, addition of 0.01 mass% or more is required.
 Znは、マグネシウムに、常温で、2~3質量%固溶する[文献:Binary alloy phase diagrams,T.B.Massalski(ed.)(American Society for Metals,Metals Park,Ohio,1986),pp.2571-2572]。 Zn is dissolved in magnesium in an amount of 2 to 3% by mass at normal temperature [Reference: Binary alloy phase diagrams, T. et al. B. Massalski (ed.) (American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 1986), pp. 2571-2572].
 3質量%程度のZnを添加すると、析出物が形成され、成形性・延性が低下するため、Znの添加量は、2.6質量%以下と設定すべきである。また、Zn添加の影響を顕在化させるためには、0.4質量%以上の添加が必要である。 When about 3% by mass of Zn is added, precipitates are formed and the formability and ductility decrease, so the amount of Zn added should be set to 2.6% by mass or less. Moreover, in order to make the effect of Zn addition manifest, it is necessary to add 0.4 mass% or more.
 Mn、Zrの添加は、マグネシウム合金板材の結晶粒径を微細にするため、材料強化に有効である。一方、Mn、Zrを一定以上添加すると、粗大なMn、Zr相、もしくはMn、Zr基金属間化合物相が内部に形成され、材料の成形性及び延性が劣化する。それゆえに、本発明では、Mn,Zrの添加量は、0.01~0.8質量%、より好ましくは0.01~0.5質量%に設定することが好ましい。 Addition of Mn and Zr is effective for strengthening the material because the grain size of the magnesium alloy sheet is reduced. On the other hand, when Mn or Zr is added in a certain amount or more, coarse Mn, Zr phase or Mn, Zr-based intermetallic compound phase is formed inside, and the formability and ductility of the material deteriorate. Therefore, in the present invention, the addition amount of Mn and Zr is preferably set to 0.01 to 0.8% by mass, more preferably 0.01 to 0.5% by mass.
 Alは、マグネシウムに、常温で、1~2質量%固溶し[文献:Binary alloy phase diagrams,T.B.Massalski(ed.)(American Society for Metals,Metals Park,Ohio,1986),pp.169-171]、固溶強化を手段とした材料強化に有効である。 Al is dissolved in magnesium at 1 to 2 mass% at normal temperature [Reference: Binary alloy phase diagrams, T. et al. B. Massalski (ed.) (American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 1986), pp. 169-171], it is effective for material strengthening by means of solid solution strengthening.
 しかし、Alを一定以上添加すると、Ca、Zn添加の効果が無くなり、板材の(0002)面集合組織に、板幅方向の極が発現しなくなるため、Alの添加量は、2.0質量%以下と設定すべきである。なお、軽希土類元素を添加した合金にAlを添加すると、Al-RE(希土類元素)系金属間化合物が形成し、常温成形性が劣化する。そのため、軽希土類元素を添加した合金へのAlの添加は、避けるべきである。 However, when Al is added in a certain amount or more, the effect of Ca and Zn addition is lost, and the pole in the plate width direction is not expressed in the (0002) plane texture of the plate material. Should be set as: When Al is added to the alloy to which the light rare earth element is added, an Al-RE (rare earth element) based intermetallic compound is formed, and the room temperature formability is deteriorated. Therefore, addition of Al to an alloy to which light rare earth elements are added should be avoided.
 次に、上記組成により構成されるマグネシウム合金の圧延条件及び焼鈍条件について説明する。上記組成により構成されるマグネシウム合金板材の成形性を向上させるためには、試料を、熱間・温間圧延等の熱間・温間加工に供し、更に、焼鈍を行うことにより、板幅方向に(0002)面の極が現れる集合組織を作り込む必要がある。板幅方向に(0002)面の極が現れる集合組織を作り込むために必要とされる加工条件は、添加する元素(軽希土類元素、Ca)の種類により異なる。 Next, rolling conditions and annealing conditions of a magnesium alloy constituted by the above composition will be described. In order to improve the formability of a magnesium alloy sheet formed of the above composition, the sample is subjected to hot / warm processing such as hot / warm rolling, and further annealing is performed in the sheet width direction. It is necessary to create a texture in which the pole of the (0002) plane appears. The processing conditions required to form the texture in which the (0002) plane pole appears in the sheet width direction differ depending on the type of the element (light rare earth element, Ca) to be added.
 図1~4に示す通り、Mg-Zn-Ce系合金においては、試料を、高温(450℃程度)に加熱した上で、熱間・温間圧延を行い、更に、焼鈍を行うと、板幅方向に(0002)面の極が現れる集合組織が発現する。一方、試料温度390℃で、圧延を実施すると、焼鈍を行っても、板幅方向に(0002)面の極は現れず、成形性は、改善されない。なお、この現象は、Mg-Zn-La系合金においても確認されている(後記する、実施例17、比較例6を参照)。 As shown in FIGS. 1 to 4, in the case of a Mg-Zn-Ce alloy, when the sample is heated to a high temperature (about 450 ° C.), hot and warm rolling are performed, and annealing is further performed, the plate A texture appears in which a pole of the (0002) plane appears in the width direction. On the other hand, when rolling is performed at a sample temperature of 390 ° C., even if annealing is performed, no pole of the (0002) plane appears in the sheet width direction, and the formability is not improved. This phenomenon is also confirmed in Mg—Zn—La alloys (see Example 17 and Comparative Example 6 which will be described later).
 このように、Mg-Zn-Ce系合金及びMg-Zn-La系合金の(0002)面集合組織に、板幅方向の極を発現させるためには、400℃以上の試料温度で、熱間・温間加工を行う必要がある。なお、Mg-Zn-Ce系合金及びMg-Zn-La系合金に好適な試料温度は、ロール加熱機構の有無により若干異なる。ロールに、加熱機構があり、ロール表面を、200℃程度に加熱できる場合は、圧延時の試料温度を、低く設定することができる。具体的には、試料温度を400~430℃程度に設定すると良い。 Thus, in order to make the pole in the sheet width direction appear in the (0002) plane texture of the Mg-Zn-Ce alloy and the Mg-Zn-La alloy, the sample temperature is 400 ° C. or higher.・ It is necessary to carry out warm processing. The sample temperature suitable for the Mg—Zn—Ce based alloy and the Mg—Zn—La based alloy slightly differs depending on the presence or absence of the roll heating mechanism. When the roll has a heating mechanism and the roll surface can be heated to about 200 ° C., the sample temperature at the time of rolling can be set low. Specifically, the sample temperature may be set to about 400 to 430.degree.
 ロールに、加熱機構が無く、ロール表面温度が、常温~100℃である場合は、圧延前の試料温度を430~480℃程度に設定する必要がある。なお、圧延前の試料温度を、500℃以上に設定すると、加熱時に、結晶粒の異常粒成長が起こり、圧延後の試料組織が不均一となるため、避けるべきである。 If the roll has no heating mechanism and the roll surface temperature is from normal temperature to 100 ° C., it is necessary to set the sample temperature before rolling to about 430 to 480 ° C. When the sample temperature before rolling is set to 500 ° C. or more, abnormal grain growth of crystal grains occurs at the time of heating, and the sample structure after rolling becomes nonuniform, and therefore, it should be avoided.
 一方、他の軽希土類元素(Y、Sc、Nd、Pr、Sm)の1種以上を添加したマグネシウム合金の(0002)面集合組織には、比較的低温(400℃未満)で、温間加工を行っても、板幅方向に(0002)面の極が現れる。また、軽希土類元素の代わりに、Caを添加したマグネシウム合金に関しても、比較的低温(400℃未満)で、温間加工を行っても、板幅方向に(0002)面の極が現れる。 On the other hand, in the (0002) plane texture of magnesium alloy to which one or more of other light rare earth elements (Y, Sc, Nd, Pr, Sm) is added, warm processing is performed at relatively low temperature (less than 400 ° C.) The pole of (0002) plane appears in the plate width direction even if In addition, in the case of a magnesium alloy to which Ca is added instead of the light rare earth element, even when warm working is performed at a relatively low temperature (less than 400 ° C.), a pole of (0002) plane appears in the sheet width direction.
 そのため、Ce、La以外の軽希土類元素を主に添加したマグネシウム合金、及び、Caを添加したマグネシウム合金に関しては、圧延温度の制約は無く、熱間・温間圧延を実施することにより、成形性の改善に資する集合組織を作り込むことができる。 Therefore, with regard to magnesium alloys mainly added with light rare earth elements other than Ce and La, and magnesium alloys added with Ca, there is no restriction on the rolling temperature, and the formability can be achieved by performing hot and warm rolling. Can create a collective organization that contributes to the improvement of
 上記組成により構成されるマグネシウム合金板材の(0002)面集合組織に、板幅方向の極を発現させるためには、一定以上の加工を行い、十分な歪みエネルギーを試料に投入する必要がある。図5~8に、後記するMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の(0002)面集合組織を示す。 In order to make the pole in the plate width direction appear in the (0002) plane texture of the magnesium alloy plate material configured by the above composition, it is necessary to process at least a certain degree and to apply sufficient strain energy to the sample. FIGS. 5 to 8 show (0002) plane textures of a rolled rolled material of Mg-1.5% by weight Zn-0.08% by weight Ca alloy described later.
 本試料は、厚み5mmの試料を、試料温度450℃もしくは350℃で、厚み4mm(圧下率20%)もしくは1mm(圧下率80%)まで圧延し、350℃(90分)の熱処理に供した試料の結果である。圧下率20%の圧延を行った試料の(0002)面集合組織には、試料温度に関係無く、板幅方向に明確な極は現れない。 This sample was rolled to a thickness of 4 mm (reduction of 20%) or 1 mm (reduction of 80%) at a sample temperature of 450 ° C. or 350 ° C. and subjected to heat treatment of 350 ° C. (90 minutes). It is a result of a sample. In the (0002) plane texture of the sample subjected to rolling at a rolling reduction of 20%, a clear pole does not appear in the sheet width direction regardless of the sample temperature.
 一方、圧下率の高い圧延(圧下率80%)を行った試料には、板幅方向に明確な極が発現する。このように、集合組織を改質するためには、少なくとも圧下率30%以上の圧延、より好ましくは50%以上の圧延を行い、試料に十分な歪みエネルギーを投入する必要がある。 On the other hand, in the sample subjected to rolling with a high rolling reduction (rolling reduction 80%), a clear electrode appears in the sheet width direction. Thus, in order to modify the texture, it is necessary to perform rolling at least at a rolling reduction of 30% or more, more preferably 50% or more, and to apply sufficient strain energy to the sample.
 上記組成により構成されるマグネシウム合金板材の(0002)面集合組織に、板幅方向の極を発現させるためには、上記条件で熱間・温間圧延を行った試料に、適当な条件の熱処理を行うことが不可欠である。図9~14に、後記するMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の熱処理前後の(0002)面集合組織を示す。図9~14に示す通り、焼鈍前の試料には、圧延温度(390℃及び450℃)に関係なく、板幅方向に、(0002)面の極は現れない。 In order to make the pole in the plate width direction appear in the (0002) plane texture of the magnesium alloy plate material configured by the above composition, the sample heat-rolled under the above conditions is heat treated under the appropriate condition It is essential to FIGS. 9 to 14 show (0002) plane textures before and after heat treatment of a rolled material of Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy described later. As shown in FIGS. 9 to 14, in the sample before annealing, the pole of the (0002) plane does not appear in the sheet width direction regardless of the rolling temperature (390 ° C. and 450 ° C.).
 また、低温(250℃)で焼鈍を行っても、板幅方向に、(0002)面の極は現れない。すなわち、適当な条件、260℃、10分以上、好ましくは300℃以上、10分以上で焼鈍を行い、粒界の新しい配列を伴う再結晶を起こさないと、板幅方向に、(0002)面の極は現れず、優れた常温成形性は発現しない。しかし、450℃を越える温度で3時間以上の焼鈍を行うと、焼鈍中に異常粒成長が起こり、常温成形性は劣化する。そのため、焼鈍条件は、450℃以下、3時間未満に設定すべきである。 In addition, even when annealing is performed at a low temperature (250 ° C.), the pole of the (0002) plane does not appear in the sheet width direction. That is, annealing is performed under appropriate conditions, 260 ° C., 10 minutes or more, preferably 300 ° C. or more, 10 minutes or more, and recrystallization with a new arrangement of grain boundaries does not occur. The pole does not appear, and the excellent cold formability does not appear. However, when annealing is performed at a temperature exceeding 450 ° C. for 3 hours or more, abnormal grain growth occurs during annealing, and the cold formability deteriorates. Therefore, the annealing conditions should be set to 450 ° C. or less and less than 3 hours.
 なお、粒界の新しい配列を伴う再結晶とは、焼鈍中に新たな大傾角粒界の発生を伴う再結晶を指し、大傾角粒界の発生を伴わない再結晶(いわゆる回復)とは区別される。一般的に、大傾角粒界の発生を伴う再結晶は、加工した金属を融点の約1/2以上の温度に加熱すると発現する。マグネシウムの融点は、650℃であるので、焼鈍中の粒成長を抑制しつつ、粒界の新しい配列を伴う再結晶を起こすためには、300℃~400℃で、焼鈍を行うことが最も好ましい。 Note that recrystallization with a new arrangement of grain boundaries refers to recrystallization with the generation of new high angle grain boundaries during annealing, and is distinguished from recrystallization without the generation of high angle grain boundaries (so-called recovery). Be done. Generally, recrystallization accompanied by the occurrence of high angle grain boundaries occurs when the processed metal is heated to a temperature of about 1/2 or more of the melting point. Since the melting point of magnesium is 650 ° C., it is most preferable to conduct annealing at 300 ° C. to 400 ° C. in order to cause recrystallization accompanied by a new arrangement of grain boundaries while suppressing grain growth during annealing. .
 上記本発明の要素を駆使して作製されたマグネシウム合金板材は、常温(30℃)で、アルミニウム合金に匹敵する常温成形性、すなわち、エリクセン値が8.0以上の成形性を示す。ここでは、マグネシウム合金板材の成形性を表す指標として、エリクセン値を採用した。また、エリクセン試験は、JIS B7729及びJIS Z2274に準ずる試験を指す。 The magnesium alloy sheet produced by making full use of the above-mentioned element of the present invention exhibits a cold formability comparable to that of an aluminum alloy, that is, a formability having an Erichsen value of 8.0 or more at normal temperature (30 ° C.). Here, Erichsen value was adopted as an index showing the formability of the magnesium alloy sheet. In addition, the Erichsen test refers to a test according to JIS B7729 and JIS Z2274.
 本発明により、次のような効果が奏される。
(1)マグネシウムに、規定量の軽希土類元素、Zn、及び必要によりMn、Zrを添加した合金を、熱間・温間圧延に供し、更に、適当な熱処理に供することにより、易成形性マグネシウム合金板材を作製することができる。
(2)マグネシウムに、規定量のCa、Zn、及び必要によりAl、Mn、Zrを添加した合金を、適当な条件で熱間・温間圧延に供し、更に、適当な条件で熱処理に供することにより、易成形性マグネシウム合金板材を作製することができる。
(3)得られた板材の(0002)面集合組織には、板幅方向に極が現れ、Liを利用せずに、常温(30℃)で、アルミニウム合金に準ずる、もしくは匹敵する優れた成形性(常温でエリクセン値が8.0以上)が付与される。
(4)上記易成形性マグネシウム合金板材を成形してなるマグネシウム合金製プレス成形体を作製し、提供することができる。
(5)上記マグネシウム合金製プレス成形体からなる筐体等のマグネシウム合金製部材を作製し、提供することができる。
The following effects are achieved by the present invention.
(1) An alloy formed by adding a prescribed amount of light rare earth elements, Zn and, if necessary, Mn and Zr to magnesium, is subjected to hot and warm rolling, and further subjected to an appropriate heat treatment to form easily formable magnesium An alloy sheet can be produced.
(2) Using an alloy obtained by adding specified amounts of Ca, Zn and, if necessary, Al, Mn, and Zr to magnesium, for hot / warm rolling under appropriate conditions, and further subjecting to heat treatment under appropriate conditions Thus, an easily formable magnesium alloy sheet can be produced.
(3) In the (0002) plane texture of the obtained plate material, a pole appears in the plate width direction, and an excellent forming according to or comparable to an aluminum alloy at normal temperature (30 ° C.) without using Li (Ericksen value is 8.0 or more at normal temperature) is given.
(4) A magnesium alloy press-formed body obtained by forming the above-described easily formable magnesium alloy sheet material can be prepared and provided.
(5) A member made of magnesium alloy such as a casing made of the above magnesium alloy press-formed body can be manufactured and provided.
実施例で利用したMg-1.5質量%-0.2質量%Ce合金圧延材の(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度390℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延を実施した試料の焼鈍前の集合組織を表す。図中、Level No.は、中心のLevel-7から順にLevel-7~1の順である(図2~14も同様である)。The (0002) plane texture of the rolled Mg-1.5% by mass-0.2% by mass Ce alloy used in the examples is shown, and the sample temperature is 390 ° C., and the thickness is rolled from 5 mm to 1 mm. The texture of the sample before annealing is shown. Level No. in the figure. Is the order of Level-7 to Level 1 in order from the central Level-7 (the same applies to FIGS. 2 to 14). 実施例で利用したMg-1.5質量%-0.2質量%Ce合金圧延材の(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度390℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延を実施した試料の焼鈍後の集合組織を表す。The (0002) plane texture of the rolled Mg-1.5% by mass-0.2% by mass Ce alloy used in the examples is shown, and the sample temperature is 390 ° C., and the thickness is rolled from 5 mm to 1 mm. The texture of the sample after annealing is shown. 実施例で利用したMg-1.5質量%-0.2質量%Ce合金圧延材の(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度450℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延を実施した試料の焼鈍前の集合組織を表す。The (0002) plane texture of the rolled Mg-1.5% by mass-0.2% by mass Ce alloy used in the example is shown, and the sample temperature is 450 ° C., and the thickness is rolled from 5 mm to 1 mm. The texture of the sample before annealing is shown. 実施例で利用したMg-1.5質量%-0.2質量%Ce合金圧延材の(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度450℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延を実施した試料の焼鈍後の集合組織を表す。The (0002) plane texture of the rolled Mg-1.5% by mass-0.2% by mass Ce alloy used in the example is shown, and the sample temperature is 450 ° C., and the thickness is rolled from 5 mm to 1 mm. The texture of the sample after annealing is shown. 実施例で作製した、異なる圧下率で圧延を行った、Mg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度350℃で、厚さ4mmまで圧延を実施し、更に、350℃で90分の焼鈍に供した試料の集合組織を表す。The (0002) plane texture of Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy rolled material rolled in different reduction ratios prepared in the examples is shown, and the sample temperature It shows rolling texture at 350 ° C. to a thickness of 4 mm, and further, a texture of a sample subjected to annealing at 350 ° C. for 90 minutes. 実施例で作製した、異なる圧下率で圧延を行った、Mg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度350℃で、厚さ1mmまで圧延を実施し、更に、350℃で90分の焼鈍に供した試料の集合組織を表す。The (0002) plane texture of Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy rolled material rolled in different reduction ratios prepared in the examples is shown, and the sample temperature It represents rolling texture at 350 ° C. to a thickness of 1 mm, and further, a texture of a sample subjected to annealing at 350 ° C. for 90 minutes. 実施例で作製した、異なる圧下率で圧延を行った、Mg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度450℃で、厚さ4mmまで圧延を実施し、更に、350℃で90分の焼鈍に供した試料の集合組織を表す。The (0002) plane texture of Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy rolled material rolled in different reduction ratios prepared in the examples is shown, and the sample temperature It shows rolling texture at 450 ° C. to a thickness of 4 mm, and further, a texture of a sample subjected to annealing at 350 ° C. for 90 minutes. 実施例で作製した、異なる圧下率で圧延を行った、Mg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度450℃で、厚さ1mmまで圧延を実施し、更に、350℃で90分の焼鈍に供した試料の集合組織を表す。The (0002) plane texture of Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy rolled material rolled in different reduction ratios prepared in the examples is shown, and the sample temperature It shows rolling texture at 450 ° C. to a thickness of 1 mm, and further, a texture of a sample subjected to annealing at 350 ° C. for 90 minutes. 実施例で作製したMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、熱処理前後の(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度390℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延した熱処理前の試料の集合組織を示す。The (0002) plane texture before and after heat treatment of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy prepared in the example is shown, and the sample temperature is 390 ° C., and the thickness is 5 mm. The texture of the sample before heat treatment rolled to 1 mm from. 実施例で作製したMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、熱処理前後の(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度390℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延した試料を250℃(90分)の熱処理に供した試料の集合組織を示す。The (0002) plane texture before and after heat treatment of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy prepared in the example is shown, and the sample temperature is 390 ° C., and the thickness is 5 mm. Of the sample rolled to 1 mm to a heat treatment of 250 ° C. (90 minutes). 実施例で作製したMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、熱処理前後の(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度390℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延した試料を350℃(90分)の熱処理に供した試料の集合組織を示す。The (0002) plane texture before and after heat treatment of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy prepared in the example is shown, and the sample temperature is 390 ° C., and the thickness is 5 mm. Of the sample rolled to 1 mm to a heat treatment of 350 ° C. (90 minutes). 実施例で作製したMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、熱処理前後の(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度450℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延した熱処理前の試料の集合組織を示す。The (0002) plane texture before and after heat treatment of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy prepared in the example is shown, and the sample temperature is 450 ° C., and the thickness is 5 mm. The texture of the sample before heat treatment rolled to 1 mm from. 実施例で作製したMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、熱処理前後の(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度450℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延した試料を250℃(90分)の熱処理に供した試料の集合組織を示す。The (0002) plane texture before and after heat treatment of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy prepared in the example is shown, and the sample temperature is 450 ° C., and the thickness is 5 mm. Of the sample rolled to 1 mm to a heat treatment of 250 ° C. (90 minutes). 実施例で作製したMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、熱処理前後の(0002)面集合組織を示したものであり、試料温度450℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延した試料を350℃(90分)の熱処理に供した試料の集合組織を示す。The (0002) plane texture before and after heat treatment of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy prepared in the example is shown, and the sample temperature is 450 ° C., and the thickness is 5 mm. Of the sample rolled to 1 mm to a heat treatment of 350 ° C. (90 minutes).
 次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。 Next, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited at all by these examples.
実施例1~39及び比較例1~14
(1)軽希土類元素を含むマグネシウム合金板材の製造
 高周波炉を用いて、純マグネシウムインゴットを溶解した後、軽希土類元素(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)、ミッシュメタル(Mm)、Zn、Mn、Zrを適宜添加することにより、Mg合金を作製した。利用したMmの組成を表1に示す。
Examples 1 to 39 and Comparative Examples 1 to 14
(1) Production of magnesium alloy sheet material containing light rare earth element After melting a pure magnesium ingot using a high frequency furnace, light rare earth elements (Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm), misch metal (Mm) Mg alloy was produced by adding suitably), Zn, Mn, and Zr. The composition of Mm used is shown in Table 1.
 また、後記する表2に、Mg合金材料の組成を示す。上記マグネシウム合金(50×30×50mm)を、熱間押出し(押出し温度673K、押出し速度3mm/min、押出し比6)に供し、押出し板材(断面積:50×5mm)を作製した。この押出し板材より、60mm×50mm×5mmの試験片を切出し、それらの試験片を圧延に供した。 Further, Table 2 described later shows the composition of the Mg alloy material. The magnesium alloy (50 × 30 × 50 mm 3 ) was subjected to hot extrusion (extrusion temperature 673 K, extrusion speed 3 mm / min, extrusion ratio 6) to produce an extruded plate (cross-sectional area: 50 × 5 mm 2 ). From this extruded plate material, test pieces of 60 mm × 50 mm × 5 mm were cut out and those test pieces were subjected to rolling.
 圧延時の試料温度は、350℃~450℃とし、圧延速度を5m/min、1パス毎の圧下率を15~20%に設定し、厚み5mmの試料を1mmまで圧延した。最後に、圧延材を、350℃で、90分の熱処理に供し、マグネシウム合金板材を製造した。ロール直径は、152mmであり、ロール温度は、80℃とした。ロールと試料の潤滑剤として、エステル系熱間圧延用潤滑剤を用いた。 The sample temperature during rolling was set to 350 ° C. to 450 ° C., the rolling speed was 5 m / min, the rolling reduction per pass was set to 15 to 20%, and a sample of 5 mm in thickness was rolled to 1 mm. Finally, the rolled material was subjected to heat treatment at 350 ° C. for 90 minutes to produce a magnesium alloy sheet. The roll diameter was 152 mm and the roll temperature was 80.degree. A lubricant for ester hot rolling was used as a lubricant for the roll and the sample.
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 比較材として、商用マグネシウム合金(AZ31B:Mg-3mass%Al-1mass%Zn-0.5mass%Mn)の圧延材を作製した。市販の押出し材より、60mm×50mm×5mmの試験片を切り出して、圧延を行った。圧延条件は、他の試験片と同じとした。 As a comparative material, a rolled material of a commercial magnesium alloy (AZ31B: Mg-3 mass% Al-1 mass% Zn-0.5 mass% Mn) was produced. A test piece of 60 mm × 50 mm × 5 mm was cut out from a commercially available extruded material and rolled. The rolling conditions were the same as for the other test pieces.
(2)Caを含むマグネシウム合金板材の製造
 高周波炉を用いて、純マグネシウムを溶解後、所定量のCa、Zn、Al、Mn、Zrを添加することにより、Mg合金を作製した。後記する表3に、Mg合金材料の組成を示す。上記Mg合金(50×30×50mm)を、熱間押出し(押出し温度673K、押出し速度3mm/min、押出し比6)に供し、押出し板材(断面積:50×5mm)を作製した。
(2) Production of Magnesium Alloy Sheet Material Containing Ca A Mg alloy was produced by melting pure magnesium and adding predetermined amounts of Ca, Zn, Al, Mn, and Zr using a high frequency furnace. The composition of the Mg alloy material is shown in Table 3 to be described later. The Mg alloy (50 × 30 × 50 mm 3 ) was subjected to hot extrusion (extrusion temperature 673 K, extrusion speed 3 mm / min, extrusion ratio 6) to produce an extruded plate (cross-sectional area: 50 × 5 mm 2 ).
 押出し板材より、60mm×50mm×5mmの試験片を切出し、それらの試験片を、圧延に供した。圧延時の試料温度は、350℃~450℃とし、圧延速度を5m/minで、厚み5mmの試料を、4mmもしくは1mmまで圧延した。1パス毎の圧下率を15~20%に設定した。最後に、圧延材を、250℃もしくは350℃で、90分の焼鈍に供した。ロール直径は、152mmであり、ロール温度は、80℃以上とした。 From the extruded plate material, test pieces of 60 mm × 50 mm × 5 mm were cut out, and those test pieces were subjected to rolling. The sample temperature during rolling was 350 ° C. to 450 ° C., the rolling speed was 5 m / min, and the sample with a thickness of 5 mm was rolled to 4 mm or 1 mm. The rolling reduction per pass was set to 15 to 20%. Finally, the rolled material was subjected to annealing at 250 ° C. or 350 ° C. for 90 minutes. The roll diameter was 152 mm, and the roll temperature was 80 ° C. or higher.
(3)マグネシウム合金板材の特性評価
 上記マグネシウム合金板材の成形性を評価するために、エリクセン試験を実施した。エリクセン試験は、JIS B7729及びJIS Z2247に準拠した。なお、ブランク形状は、板材形状の都合上、φ60mm(厚み1mm)とした。成形速度は、5mm/minとし、しわ押さえ力は、10kNとした。潤滑剤には、グラファイトグリスを利用した。
(3) Characteristic Evaluation of Magnesium Alloy Sheet Material In order to evaluate the formability of the above magnesium alloy sheet material, an Erichsen test was performed. The Erichsen test conformed to JIS B7729 and JIS Z2247. In addition, the blank shape set it as (phi) 60 mm (1 mm in thickness) on account of board | plate material shape. The forming speed was 5 mm / min, and the wrinkle pressing force was 10 kN. Graphite grease was used as a lubricant.
 上記マグネシウム合金板材の(0002)面集合組織を、XRD法(シュルツの反射法)により測定し、(0002)面のTD方向への極の有無を調査した。測定に際しては、圧延材より、20mm×20mm×1mmの板材を切り出し、厚み0.5mmまで面削した上で、#4000のSiC研磨紙で表面研磨を実施した試料を利用した。 The (0002) plane texture of the magnesium alloy sheet was measured by the XRD method (Schultz reflection method), and the presence or absence of a pole in the TD direction of the (0002) plane was investigated. In the measurement, a plate material of 20 mm × 20 mm × 1 mm was cut out from the rolled material, cut to a thickness of 0.5 mm, and a sample subjected to surface polishing with # 4000 SiC abrasive paper was used.
 表2に、軽希土類元素を添加したマグネシウム合金板材のエリクセン試験及び集合組織測定の結果であるエリクセン値及びTD方向の極の有無について、まとめて示す。試験番号4~7、10~25、27~32は、実施例、試料番号1~3、8、9、26は、比較例である。試料番号3~8(比較例3、4、実施例1~4)までは、Ce量を0.2質量%と固定し、Zn量を変化させた際の結果である。 Table 2 summarizes the Erichsen value and the presence or absence of the pole in the TD direction which are the results of the Erichsen test and texture measurement of the magnesium alloy sheet material to which the light rare earth element is added. Test Nos. 4 to 7, 10 to 25, 27 to 32 are examples, and sample Nos. 1 to 3, 8, 9, 26 are comparative examples. The sample numbers 3 to 8 (Comparative Examples 3 and 4 and Examples 1 to 4) are the results when the amount of Ce is fixed at 0.2 mass% and the amount of Zn is changed.
 Znを規定値(0.1質量%~3.0質量%)に設定し、圧延温度を450℃に設定すると、集合組織にTD方向の極が現れ、エリクセン値は、8.0以上の値を示した。表2の結果より、Mg-Zn-Ce合金の成形性は、AZ31B(試験番号1、2:比較例1、2)と比較して、著しく優れていることが分かる。 When Zn is set to a specified value (0.1 mass% to 3.0 mass%) and the rolling temperature is set to 450 ° C., a pole in the TD direction appears in the texture, and the Erichsen value is a value of 8.0 or more showed that. From the results in Table 2, it can be seen that the formability of the Mg—Zn—Ce alloy is significantly superior to AZ31 B (Test No. 1 and 2: Comparative Examples 1 and 2).
 表2中の試験番号6、9(実施例3、比較例5)は、Znを1.5質量%とし、Ceを0.2質量%とした合金を、450℃又は390℃で圧延した試料のエリクセン試験結果である。Mg-Zn-Ce合金に関しては、圧延温度を450℃に設定すると、(0002)面集合組織にTD方向の極が現れ、エリクセン値8.0以上の成形性が発現した。 The test numbers 6 and 9 (Example 3, Comparative Example 5) in Table 2 are samples obtained by rolling an alloy having Zn of 1.5% by mass and Ce of 0.2% by mass at 450 ° C. or 390 ° C. Is the result of the Erichsen test. For the Mg—Zn—Ce alloy, when the rolling temperature was set to 450 ° C., a pole in the TD direction appeared in the (0002) face texture, and a formability of Erichsen value of 8.0 or more developed.
 表2中の試験番号10(実施例5)は、Znを1.5質量%とし、Ceを0.5質量%とした合金を、450℃で圧延した試料のエリクセン試験結果である。Ce添加量を規定量内で変化させても、エリクセン値8.0以上の成形性が発現した。 The test number 10 (Example 5) in Table 2 is an Erichsen test result of a sample obtained by rolling an alloy having Zn of 1.5% by mass and Ce of 0.5% by mass at 450 ° C. Even when the amount of Ce added was changed within the specified amount, a formability of Erichsen value of 8.0 or more appeared.
 表2中の試験番号11、12(実施例6、7)は、Mg-1.5質量%Zn-0.2質量%Ceに、0.1質量%Mnもしくは0.3質量%Zrを添加した板材のエリクセン試験結果である。Mn及びZrを添加しても、集合組織は、改質され、高い成形性が確保されることが分かる。 The test numbers 11 and 12 (Examples 6 and 7) in Table 2 add 0.1 mass% Mn or 0.3 mass% Zr to Mg-1.5 mass% Zn-0.2 mass% Ce. Erichsen test results of the plate material. It can be seen that, even if Mn and Zr are added, the texture is modified to ensure high formability.
 表2中の試験番号13~16(実施例8~11)は、Znを1.5質量%添加し、Yを0.2~0.4質量%添加した合金を、試料温度350℃~450℃で圧延した試料のエリクセン試験結果である。CeをYに代替しても、また、いずれの圧延温度においても、集合組織は、改質され、板材は、8.0以上のエリクセン値を示すことが分かる。 In test numbers 13 to 16 (Examples 8 to 11) in Table 2, an alloy to which 1.5% by mass of Zn was added and 0.2 to 0.4% by mass of Y was added was used at a sample temperature of 350 ° C. to 450 It is an Erichsen test result of the sample rolled at ° C. It can be seen that, even if Ce is replaced by Y, at any rolling temperature, the texture is modified and the plate exhibits an Erichsen value of 8.0 or more.
 表2中の試験番号17~19(実施例12~14)は、Znを1.5質量%添加し、Scを0.1~0.3質量%添加した合金を、試料温度390℃で圧延した試料のエリクセン試験結果である。YをScに代替しても、集合組織は、改質され、板材は、8.0以上のエリクセン値を示すことが分かる。 In test numbers 17 to 19 (Examples 12 to 14) in Table 2, an alloy to which 1.5% by mass of Zn was added and 0.1 to 0.3% by mass of Sc was added was rolled at a sample temperature of 390 ° C. Results of the Erichsen test of the sample. It can be seen that, even if Y is replaced with Sc, the texture is modified and the plate exhibits an Erichsen value of 8.0 or more.
 表2中の試験番号20、21(実施例15、16)は、Znを1.5質量%添加し、Y又はScを0.2質量%添加し、Ceを0.2質量%添加した合金を、試料温度390℃で圧延した試料のエリクセン試験結果である。CeとY、又はCeとScを合わせて添加しても、集合組織は、改質され、板材は、8.0以上のエリクセン値を示すことが分かる。 Alloys in which 1.5% by mass of Zn was added, 0.2% by mass of Y or Sc was added, and 0.2% by mass of Ce were added to test numbers 20 and 21 (Examples 15 and 16) in Table 2 Is an Erichsen test result of a sample rolled at a sample temperature of 390 ° C. It can be seen that the texture is modified even when Ce and Y, or Ce and Sc are added together, and the plate exhibits an Erichsen value of 8.0 or more.
 表2中の試験番号22~25(実施例17~20)は、Znを1.5質量%とし、La、Pr、Nd、Smを0.2質量%添加した合金を、試料温度450℃圧延した試料のエリクセン試験結果である。すべての試料のエリクセン値は、8.0以上の値を示すことが分かる。 The test number 22-25 (Examples 17-20) in Table 2 makes Zn 1.5 mass%, La, Pr, Nd, and the alloy which added 0.2 mass% Sm sample temperature 450 degreeC of rolling. Results of the Erichsen test of the sample. It can be seen that the Erichsen values of all samples show a value of 8.0 or more.
 表2中の試験番号26~29(実施例21~23、比較例6)は、Znを1.5質量%とし、La、Pr、Nd、Smを0.2質量%添加した合金を、試料温度390℃圧延した試料のエリクセン試験結果である。Pr、Nd、Smを添加した試料は、エリクセン値8.0以上の値を示す。一方、Laを添加した試料のエリクセン値は、8.0未満である。 The test numbers 26 to 29 (Examples 21 to 23, Comparative Example 6) in Table 2 are samples of an alloy in which Zn is 1.5 mass% and La, Pr, Nd and Sm are 0.2 mass% added. It is an Erichsen test result of the sample which temperature 390 degreeC rolled. The sample to which Pr, Nd, and Sm are added exhibits an Erichsen value of 8.0 or more. On the other hand, the Erichsen value of the sample to which La is added is less than 8.0.
 表2中の試験番号30~32(実施例24~26)は、Znを1.0~1.5質量%とし、Mmを0.2~0.5質量%添加した合金のエリクセン試験結果である。軽希土類元素の混合物を利用しても、エリクセン値8.0以上の成形性を示す。 The test numbers 30 to 32 (Examples 24 to 26) in Table 2 are Erichsen test results of alloys in which Zn is 1.0 to 1.5 mass% and Mm is 0.2 to 0.5 mass%. is there. Even when a mixture of light rare earth elements is used, it exhibits an Erichsen value of 8.0 or more.
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 表3に、Caを添加したマグネシウム合金板材のエリクセン試験及びTD方向の極について、まとめて示す。試料番号33,47~53は、比較例、試料番号34~46は、実施例である。試料番号33~試料番号36までは、Zn量を1.5質量%と固定し、Ca量を変化させ、試料温度450℃で1mmまで圧延し、350℃(90分)で熱処理に供した際の結果である。 Table 3 summarizes the Erichsen test of the magnesium alloy sheet material to which Ca is added and the pole in the TD direction. The sample numbers 33 and 47 to 53 are comparative examples, and the sample numbers 34 to 46 are examples. When the amount of Zn is fixed at 1.5% by mass, the amount of Ca is changed, sample number 33 to sample number 36 are rolled to 1 mm at a sample temperature of 450 ° C, and subjected to heat treatment at 350 ° C (90 minutes) Is the result of
 Ca量を、適正な値に設定すると、集合組織にTD方向の極が現れ、エリクセン値は、8.0以上の値を示した。表3の結果より、Mg-Zn-Ca系合金の成形性は、Mg-Zn系合金(試料番号33)と比較して、著しく優れていることが分かる。 When the amount of Ca was set to an appropriate value, a pole in the TD direction appeared in the texture, and the Erichsen value showed a value of 8.0 or more. From the results in Table 3, it can be seen that the formability of the Mg—Zn—Ca-based alloy is significantly superior to that of the Mg—Zn-based alloy (Sample No. 33).
 表3中の試験番号35、37、38は、Ca量を0.08質量%とし、Zn量を変化させ、試料温度450℃で1mmまで圧延し、350℃(90分)で熱処理に供した際の結果である。Znを既定値に設定することにより、集合組織にTD方向の極が現れ、エリクセン値は、8.0以上の値を示した。 The test numbers 35, 37 and 38 in Table 3 were such that the amount of Ca was 0.08 mass%, the amount of Zn was changed, the sample temperature was rolled to 1 mm at 450 ° C., and subjected to heat treatment at 350 ° C. (90 minutes) It is the result of the case. By setting Zn to a predetermined value, a pole in the TD direction appeared in the texture, and the Erichsen value showed a value of 8.0 or more.
 表3中の試験番号39~42は、Ca量を0.08質量%、Zn量を1.5質量%とし、Mn、Zr、Alを添加した合金を、試料温度450℃で1mmまで圧延し、350℃(90分)で熱処理に供した際の結果である。Zr、Mn、Alを添加しても、集合組織にTD方向の極が現れ、エリクセン値は、8.0以上の値を示した。 In test numbers 39 to 42 in Table 3, an alloy containing 0.08% by mass of Ca and 1.5% by mass of Zn and containing Mn, Zr, and Al was rolled to 1 mm at a sample temperature of 450 ° C. C. (90 minutes) at the time of heat treatment. Even when Zr, Mn, and Al were added, a pole in the TD direction appeared in the texture, and the Erichsen value showed a value of 8.0 or more.
 表3中の試験番号43~46は、Zn量を1.5質量%とし、Ca量を0.04質量%~0.12質量%とし、試料温度350℃もしくは390℃で1mmまで圧延し、350℃(90分)で熱処理に供した際の結果である。マグネシウム合金の組成を既定値に設定すると、圧延温度にかかわらず、集合組織にTD方向の極が現れ、エリクセン値は8.0以上の値を示した。 In test numbers 43 to 46 in Table 3, the Zn content is 1.5 mass%, the Ca content is 0.04 mass% to 0.12 mass%, and rolling is performed to 1 mm at a sample temperature of 350 ° C. or 390 ° C. It is a result at the time of using for heat processing at 350 degreeC (90 minutes). When the composition of the magnesium alloy was set to a predetermined value, a pole in the TD direction appeared in the texture regardless of the rolling temperature, and the Erichsen value showed a value of 8.0 or more.
 表3中の試験番号47、48は、Zn量を1.5質量%とし、Ca量を0.08質量%とし、試料温度350℃もしくは450℃で4mmまで圧延し、350℃(90分)で熱処理に供した際の結果である。規定された値よりも低い圧下率の圧延を行うと、熱処理を行っても、集合組織にTD方向の極は現れない。 In test numbers 47 and 48 in Table 3, the Zn content is 1.5% by mass, the Ca content is 0.08% by mass, rolling to 4 mm at a sample temperature of 350 ° C. or 450 ° C., 350 ° C. (90 minutes) The result is the result of heat treatment. If rolling is performed at a rolling reduction lower than the specified value, the pole in the TD direction does not appear in the texture even if heat treatment is performed.
 表3中の試験番号49~53は、Zn量を1.5質量%とし、Ca量を0.08質量%とし、試料温度350℃~450℃で1mmまで圧延した試料の結果である。熱処理を行わない試料(試験番号50、52)の集合組織には、TD方向の極が現れなかった。 The test numbers 49 to 53 in Table 3 are the results of the samples rolled to 1 mm at a sample temperature of 350 ° C. to 450 ° C., with the amount of Zn being 1.5% by mass and the amount of Ca being 0.08% by mass. In the texture of the sample (Test No. 50, 52) not subjected to heat treatment, no pole in the TD direction appeared.
 また、250℃(90分)の熱処理に供した試料(試験番号51、53)の集合組織にも、TD方向の極は現れず、エリクセン値は、8.0未満である。すなわち、マグネシウム合金の組成を既定値に設定しても、適当な条件で熱処理を行わないと、集合組織は、改質されず、アルミニウム合金並の成形性が発現しないことが示された。 In addition, no pole in the TD direction appears in the texture of the sample (Test Nos. 51 and 53) subjected to the heat treatment at 250 ° C. (90 minutes), and the Erichsen value is less than 8.0. That is, even if the composition of the magnesium alloy was set to a predetermined value, it was shown that the texture was not reformed and the formability comparable to that of the aluminum alloy was not developed unless heat treatment was performed under appropriate conditions.
 図1~4に、実施例で利用したMg-1.5質量%-0.2質量%Ce合金圧延材の(0002)面集合組織を示す。これは、所定の試料温度で、厚さ5mmから1mmまで圧延を実施し、更に、350℃で90分の焼鈍に供した試料の集合組織を表すものである。 FIGS. 1 to 4 show the (0002) plane texture of the rolled Mg-1.5 mass% -0.2 mass% Ce alloy used in the examples. This represents the texture of a sample which has been rolled from a thickness of 5 mm to 1 mm at a predetermined sample temperature and further subjected to annealing at 350 ° C. for 90 minutes.
 これらの図中、図1は、試料温度390℃で圧延を実施した試料の焼鈍前の集合組織を表し、図2は、試料温度390℃で圧延を実施した試料の焼鈍後の集合組織を表し、図3は、試料温度450℃で圧延を実施した試料の焼鈍前の集合組織を表し、図4は、試料温度450℃で圧延を実施した試料の焼鈍後の集合組織を表す。なお、図2は、試験番号9の試料の集合組織を示し、図4は、試験番号6の試料の集合組織を示す。 In these figures, FIG. 1 shows the texture before annealing of the sample rolled at a sample temperature of 390 ° C. FIG. 2 shows the texture after annealing of the sample rolled at a sample temperature of 390 ° C. FIG. 3 shows the texture of the sample subjected to rolling at a sample temperature of 450 ° C. before annealing, and FIG. 4 shows the texture of a sample subjected to rolling at a sample temperature of 450 ° C. after annealing. 2 shows the texture of the sample of Test No. 9, and FIG. 4 shows the texture of the sample of Test No. 6.
 図5~8に、実施例で利用した、異なる圧下率で圧延を行った、Mg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の、(0002)面集合組織を示す。これは、試料温度350℃又は450℃で、厚さ5mmから4mmまで、もしくは厚さ5mmから1mmまで圧延を実施し、更に、350℃で90分の焼鈍に供した試料の集合組織を表すものである。 FIGS. 5 to 8 show (0002) surface textures of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy rolled at different reduction ratios used in the examples. This represents the texture of a sample subjected to rolling at a sample temperature of 350 ° C. or 450 ° C. to a thickness of 5 mm to 4 mm, or to a thickness of 5 mm to 1 mm, and further subjected to annealing at 350 ° C. for 90 minutes. It is.
 これらの図中、図5は、350℃で4mmまで圧延した試料の集合組織を(試験番号47)、図6は、350℃で1mmまで圧延した試料の集合組織を(試験番号43)、図7は、450℃で4mmまで圧延した試料の集合組織を(試験番号48)、図8は、450℃で1mmまで圧延した試料の集合組織を示す(試験番号35)。 In these figures, FIG. 5 shows the texture of the sample rolled to 4 mm at 350 ° C. (Test No. 47), and FIG. 6 shows the texture of the sample rolled to 1 mm at 350 ° C. (Test No. 43) 7 shows the texture of the sample rolled to 4 mm at 450 ° C. (Test No. 48), and FIG. 8 shows the texture of the sample rolled to 1 mm at 450 ° C. (Test No. 35).
 図9~14に、実施例で利用したMg-1.5質量%Zn-0.08質量%Ca合金圧延材の熱処理前後の、(0002)面集合組織を示す。これは、試料温度390℃又は450℃で、厚さ5mmから1mmまで圧延を実施し、更に、一部の試料について、250℃又は350℃で90分の焼鈍に供した試料の集合組織を表すものである。 FIGS. 9 to 14 show (0002) surface texture before and after heat treatment of the rolled Mg-1.5 mass% Zn-0.08 mass% Ca alloy used in the examples. This represents the texture of a sample subjected to rolling at a sample temperature of 390 ° C. or 450 ° C. to a thickness of 5 mm to 1 mm, and further subjected to annealing for 90 minutes at 250 ° C. or 350 ° C. for some samples. It is a thing.
 これらの図中、図9は、390℃で圧延した熱処理前の試料の集合組織を(試験番号50)、図10は、390℃で圧延した試料を250℃(90分)の熱処理に供した試料の集合組織を(試験番号51)、図11は、390℃で圧延した試料を350℃(90分)の熱処理に供した試料の集合組織を(試験番号45)示す。 In these figures, FIG. 9 shows the texture of the sample before heat treatment rolled at 390 ° C. (Test No. 50), and FIG. 10 shows the sample rolled at 390 ° C. subjected to heat treatment at 250 ° C. (90 minutes) The texture of the sample (Test No. 51) and FIG. 11 shows the texture of the sample obtained by subjecting the sample rolled at 390 ° C. to a heat treatment at 350 ° C. (90 minutes) (Test No. 45).
 更に、図12は、450℃で圧延した熱処理前の試料の集合組織を(試験番号52)、図13は、450℃で圧延した試料を250℃(90分)の熱処理に供した試料の集合組織を(試験番号53)、図14は、450℃で圧延した試料を350℃(90分)の熱処理に供した試料の集合組織を(試験番号35)、示す。 Furthermore, FIG. 12 shows the texture of the sample before heat treatment rolled at 450 ° C. (Test No. 52), and FIG. 13 shows the set of samples subjected to heat treatment at 250 ° C. (90 minutes) for the sample rolled at 450 ° C. The tissue is shown (Test No. 53) and FIG. 14 shows the texture of a sample obtained by subjecting a rolled sample at 450 ° C. to a heat treatment at 350 ° C. (90 minutes) (Test No. 35).
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 以上詳述したように、本発明は、易成形性マグネシウム合金板材及びその製造方法に係わるものであり、マグネシウムに特定量の軽希土類元素類(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)の1種以上、Zn、及び必要によりMn、Zrを添加した合金を、熱間・温間圧延に供し、更に、適当な熱処理に供することにより、Liを利用せずに、易成形性マグネシウム合金板材を作製することができる。 As described above in detail, the present invention relates to an easily formable magnesium alloy sheet material and a method for producing the same, wherein a specific amount of light rare earth elements (Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm An alloy containing at least one of Zn, Zn, and optionally Mn and Zr added is subjected to hot and warm rolling, and is further subjected to an appropriate heat treatment to form easily formable magnesium without using Li. An alloy sheet can be produced.
 また、本発明は、マグネシウムに特定量のCa、Zn、及び必要によりAl、Mn、Zrを添加した合金を、熱間・温間圧延に供し、更に、適当な熱処理に供することにより、Liを利用せずに、易成形性マグネシウム合金板材を作製することができる。作製されたマグネシウム合金板材の(0002)面集合組織には、板幅方向に(0002)面の極が現れ、集合組織の改質により、常温(30℃)で、アルミニウム合金に準ずる、もしくは匹敵する優れた成形性が発現する。 In the present invention, an alloy prepared by adding a specified amount of Ca, Zn and, if necessary, Al, Mn, and Zr to magnesium is subjected to hot and warm rolling, and is further subjected to an appropriate heat treatment to obtain Li. An easily formable magnesium alloy sheet material can be produced without using it. A pole of (0002) face appears in the sheet width direction in the (0002) face texture of the manufactured magnesium alloy sheet, and by reforming the texture, according to the aluminum alloy or comparable at normal temperature (30 ° C.) Formability.
 本発明は、デジタルカメラ、ノートパソコン、PDA等、主に家電製品のプレス成形体を中心として積極的に適用することが可能な易成形性マグネシウム合金板材、そのプレス成形体及び筐体等の部材を提供するものとして有用である。 The present invention is an easily formable magnesium alloy sheet material that can be actively applied mainly to a press-formed body of a home appliance such as a digital camera, a notebook computer, a PDA, etc., members such as the press-formed body and the casing It is useful as what provides.

Claims (29)

  1.  軽希土類元素(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)の1種以上、及びZnを含み、軽希土類元素の総量が0.01~1.0質量%であり、Znの総量が0.4~2.6質量%であり、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金を、熱間・温間圧延し、圧延後に焼鈍を行うことにより、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有するマグネシウム合金板材を製造することを特徴とする易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 A light rare earth element (Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm) containing one or more elements and Zn, the total amount of the light rare earth elements is 0.01 to 1.0% by mass, and the total amount of Zn is The magnesium alloy, which is 0.4 to 2.6% by mass, and which is constituted by containing other impurities inevitably mixed, is hot-warm-rolled, and annealing is performed after rolling to obtain an XRD method (Schultz A method for producing an easily formable magnesium alloy sheet material, comprising: manufacturing a magnesium alloy sheet material having poles in the sheet width direction of a (0002) surface texture by measurement according to the reflection method of 2.
  2.  Y及び/又はScの総量が、0.5質量%以下である、請求項1に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The manufacturing method of the easily formable magnesium alloy board | plate material of Claim 1 whose total amount of Y and / or Sc is 0.5 mass% or less.
  3.  軽希土類元素の総量が、0.01~0.7質量%である、請求項1又は2に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to claim 1 or 2, wherein the total amount of light rare earth elements is 0.01 to 0.7% by mass.
  4.  軽希土類元素として、軽希土類元素を主成分とする希土類元素混合物(ミッシュメタル:Mm)を使用する、請求項1又は3に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The manufacturing method of the easily formable magnesium alloy board | plate material of Claim 1 or 3 which uses the rare earth element mixture (misch metal: Mm) which has a light rare earth element as a main component as a light rare earth element.
  5.  軽希土類元素に代わるCa、及びZnを含み、Caの総量が0.01~0.6質量%であり、Znの総量が0.4~2.6質量%であり、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金を、熱間・温間圧延し、圧延後に焼鈍を行うことにより、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有するマグネシウム合金板材を製造することを特徴とする易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 Containing Ca and Zn instead of light rare earth elements, the total amount of Ca is 0.01 to 0.6% by mass, and the total amount of Zn is 0.4 to 2.6% by mass Hot and warm rolling of a magnesium alloy constituted by containing impurities, and annealing after rolling, the sheet width direction of (0002) face texture measured by the XRD method (Schultz reflection method) A method of producing an easily formable magnesium alloy sheet material, comprising: producing a magnesium alloy sheet material having a pole.
  6.  Caの総量が、0.01~0.3質量%である、請求項5に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to claim 5, wherein the total amount of Ca is 0.01 to 0.3% by mass.
  7.  更に、総量が0.01~2.0質量%であるAlを添加する、請求項5又は6に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 7. The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to claim 5, wherein Al having a total amount of 0.01 to 2.0% by mass is added.
  8.  更に、総量が0.01~0.8質量%であるMn及び/又はZrを添加する、請求項1又は5に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to claim 1 or 5, further comprising adding Mn and / or Zr in a total amount of 0.01 to 0.8% by mass.
  9.  Mn及び/又はZrの総量が、0.01~0.5質量%である、請求項8に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to claim 8, wherein the total amount of Mn and / or Zr is 0.01 to 0.5% by mass.
  10.  試料温度を400℃~500℃で熱間圧延する、請求項1又は5に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 6. The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to claim 1, wherein the sample temperature is hot rolled at 400 ° C. to 500 ° C.
  11.  総圧下率30%以上の熱間・温間圧延を行う、請求項1又は5に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The manufacturing method of the easily formable magnesium alloy board | plate material of Claim 1 or 5 which performs hot * warm rolling with 30% or more of total rolling reduction.
  12.  熱間・温間圧延した後に、熱処理による焼鈍を行う、請求項1又は5に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet material according to claim 1, wherein annealing by heat treatment is performed after hot and warm rolling.
  13.  熱処理による焼鈍により、粒界の新しい配列を伴う再結晶を起こす、請求項12に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The manufacturing method of the easily formable magnesium alloy board | plate material of Claim 12 which causes recrystallization accompanied by the new arrangement | sequence of a grain boundary by annealing by heat processing.
  14.  焼鈍時の試料温度が、260℃~450℃、保持時間が、10分~3時間である、請求項12又は13に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet material according to claim 12 or 13, wherein a sample temperature at the time of annealing is 260 ° C to 450 ° C and a holding time is 10 minutes to 3 hours.
  15.  焼鈍時の試料温度が、300℃~400℃、保持時間が10分~3時間である、請求項12又は13に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet material according to claim 12 or 13, wherein the sample temperature during annealing is 300 ° C to 400 ° C and the holding time is 10 minutes to 3 hours.
  16.  Liの含有量が0.1質量%未満であり、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有し、常温(30℃)で、エリクセン値が少なくとも8.0以上であることを特徴とする易成形性マグネシウム合金板材。 It has an Li content of less than 0.1% by mass, and has a pole in the plate width direction of the (0002) plane texture as measured by the XRD method (Schultz reflection method), and at normal temperature (30 ° C.) An easily formable magnesium alloy sheet having a value of at least 8.0 or more.
  17.  軽希土類元素(Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm)の1種以上、及びZnを含み、軽希土類元素の総量が、0.01~1.0質量%であり、Znの総量が0.4~2.6質量%であり、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金からなり、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有することを特徴とする易成形性マグネシウム合金板材。 A light rare earth element (Y, Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm) containing one or more kinds of Zn, and the total amount of the light rare earth elements is 0.01 to 1.0% by mass, and the total amount of Zn Is made of a magnesium alloy constituted by containing 0.4 to 2.6% by mass and other impurities inevitably incorporated, and measured by the XRD method (Schultz reflection method), the (0002) face texture An easily formable magnesium alloy sheet material characterized by having a pole in the width direction of the sheet.
  18.  Y及び/又はScの総量が、0.5質量%以下である、請求項17に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The manufacturing method of the easily formable magnesium alloy board | plate material of Claim 17 whose total amount of Y and / or Sc is 0.5 mass% or less.
  19.  軽希土類元素の総量が、0.01~0.7質量%である、請求項17又は18に記載の易成形性マグネシウム合金板材。 The easily formable magnesium alloy sheet material according to claim 17 or 18, wherein the total amount of light rare earth elements is 0.01 to 0.7% by mass.
  20.  軽希土類元素として、軽希土類元素を主成分とする希土類元素混合物(ミッシュメタル:Mm)を使用したことを特徴とする、請求項17又は18に記載の易成形性マグネシウム合金板材。 19. The formable magnesium alloy sheet material according to claim 17, wherein a rare earth element mixture (misch metal: Mm) containing a light rare earth element as a main component is used as the light rare earth element.
  21.  軽希土類元素に代わるCa、及びZnを含み、Caの総量が0.01~0.6質量%であり、Znの総量が、0.4~2.6質量%であり、他に不可避に混入する不純物を含むことにより構成されるマグネシウム合金をからなり、XRD法(シュルツの反射法)による測定で、(0002)面集合組織の板幅方向に極を有することを特徴とする易成形性マグネシウム合金板材。 Containing Ca and Zn instead of light rare earth elements, the total amount of Ca is 0.01 to 0.6% by mass, the total amount of Zn is 0.4 to 2.6% by mass, and others are inevitably mixed An easily formable magnesium, characterized in that it comprises a magnesium alloy constituted by containing impurities, and has a pole in the plate width direction of (0002) plane texture as measured by the XRD method (Schultz reflection method). Alloy plate material.
  22.  Caの総量が、0.01~0.3質量%である、請求項21に記載の易成形性マグネシウム合金板材。 The easily formable magnesium alloy sheet according to claim 21, wherein the total amount of Ca is 0.01 to 0.3% by mass.
  23.  更に、総量が0.01~2.0質量%であるAlが添加されている、請求項21又は22に記載の易成形性マグネシウム合金板材。 The easily formable magnesium alloy sheet material according to claim 21 or 22, further comprising Al having a total amount of 0.01 to 2.0% by mass.
  24.  更に、総量が0.01~0.8質量%であるMn及び/又はZrが添加されている、請求項17又は21に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 Furthermore, the method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to claim 17 or 21, wherein Mn and / or Zr having a total amount of 0.01 to 0.8% by mass is added.
  25.  Mn及び/又はZrの総量が、0.01~0.5質量%である、請求項24に記載の易成形性マグネシウム合金板材の製造方法。 The method for producing an easily formable magnesium alloy sheet according to claim 24, wherein the total amount of Mn and / or Zr is 0.01 to 0.5% by mass.
  26.  常温(30℃)で、エリクセン値が少なくとも8.0以上である、請求項17又は21に記載の易成形性マグネシウム合金板材。 The easily formable magnesium alloy sheet material according to claim 17 or 21, wherein the Erichsen value is at least 8.0 or more at normal temperature (30 ° C).
  27.  請求項16~26のいずれかに記載の易成形性マグネシウム合金板材の成形体からなることを特徴とするマグネシウム合金製プレス成形体。 A magnesium alloy press-formed body comprising the compact of the easily formable magnesium alloy sheet material according to any one of claims 16 to 26.
  28.  板幅方向に(0002)面の極を有する集合組織を示す、請求項27に記載のマグネシウム合金製プレス成形体。 The magnesium alloy press-formed product according to claim 27, showing a texture having a (0002) plane pole in the plate width direction.
  29.  請求項27又は28に記載のマグネシウム合金製プレス成形体からなることを特徴とするマグネシウム合金製部材。 A magnesium alloy member comprising the magnesium alloy press-formed body according to claim 27 or 28.
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