WO2020203980A1 - 強度-延性バランスと常温加工性に優れたマグネシウム合金板 - Google Patents
強度-延性バランスと常温加工性に優れたマグネシウム合金板 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020203980A1 WO2020203980A1 PCT/JP2020/014582 JP2020014582W WO2020203980A1 WO 2020203980 A1 WO2020203980 A1 WO 2020203980A1 JP 2020014582 W JP2020014582 W JP 2020014582W WO 2020203980 A1 WO2020203980 A1 WO 2020203980A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- magnesium alloy
- strength
- less
- magnesium
- ductility
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
- C22C23/04—Alloys based on magnesium with zinc or cadmium as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/06—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of magnesium or alloys based thereon
Definitions
- the present invention relates to a magnesium alloy plate having an excellent strength-ductility balance and room temperature workability.
- Magnesium alloy has the lowest specific gravity among practical metals, so it is expected to be applied as a weight-reducing material in the fields of aircraft, automobiles, and electronic devices. It has a problem that the number of slip systems is small and the workability at room temperature is low. This is because the (0001) planes of the dense hexagonal structure are arranged parallel to the plate planes in the magnesium alloy plate and the crystal texture. It is known that workability is improved by making the orientation of the (0001) plane as random as possible.
- Patent Document 1 discloses a method of randomizing the orientation of the (0001) plane by applying shear deformation at room temperature with a roller leveler and then performing recrystallization heat treatment a plurality of times.
- the magnesium alloy plate produced by this method has a drawback that the strength is lower than that of the magnesium alloy plate not subjected to the same treatment.
- lightweight materials used in automobiles, portable home appliances, etc. are required to have higher strength as well as workability at room temperature. It cannot be said that the method described in Patent Document 1 can sufficiently obtain a magnesium alloy that sufficiently satisfies the requirement for such higher strength.
- the ductility (elongation) becomes inferior, which leads to a significant deterioration in workability.
- magnesium alloys are inferior in workability at room temperature, which further deteriorates workability.
- the relationship between strength and ductility (elongation) is called "strength-ductility balance", and a material with a good strength-ductility balance refers to a material having both high strength and ductility.
- sufficient dent resistance resistance to dents when a stone or the like hits the vehicle body
- Patent Document 2 discloses a magnesium alloy having high moldability during warm molding, which is molded at a temperature of 200 ° C. or higher, and a method for producing the same. However, this material is premised on being molded warmly, and molding at room temperature was not sufficient. Looking at the examples of the same document, the maximum breaking elongation at 20 ° C. is 16%, which is significantly less than the breaking elongation of 22% for satisfying moldability at room temperature. Therefore, this material is unsuitable as a material that enables molding at room temperature in order to further reduce the manufacturing cost.
- Non-Patent Document 1 investigates in detail the adjustment of the chemical composition of magnesium alloys, that is, the room temperature moldability of Mg—Zn—Ca alloys. However, a sufficient strength-ductility balance has not been obtained in either case.
- Non-Patent Document 2 the mechanical properties and room temperature moldability of Mg—Zn—Ca alloys have been investigated in detail. A list of mechanical properties is described in Table 2 of this document, but none of them satisfy the above-mentioned target values.
- the present invention has been made to solve the problem that the strength-ductility balance of a magnesium alloy plate that can be molded at room temperature is low. That is, an object of the present invention is to provide a magnesium alloy plate that can be molded at room temperature and has an excellent strength-ductility balance. In particular, it is an object of the present invention to provide a magnesium alloy having sufficient dent resistance and excellent workability when used as a component of an automobile body or the like.
- the present inventors have added a predetermined amount of Ca to the Mg—Zn alloy to keep the amounts of Zn and Ca within a certain range. Further, by containing the ratio of Zn and Ca in a range satisfying 2.0 to 14.0, preferably 2.0 to 7.0, molding at room temperature is possible, and an excellent strength-durable balance is achieved. It has been found that a magnesium alloy having can be obtained. The present invention has been made based on such findings. Further, in a general magnesium alloy plate, 1.0% or more, for example, 1.5% or more of Al is added in order to improve castability, but when Ca is added, Al 2 is a compound that deteriorates ductility. Since Ca crystallizes, the Al content needs to be kept below 1.5%, preferably less than 1.0%. Further, a small amount of Mn can be added in order to improve the corrosion resistance. In addition, a small amount of Sn can be added to maintain the strength.
- the present invention is composed of the following technical elements.
- Zn is 2.4 to 5.0%
- Ca is 0.3 to 2.0%
- Al is 0.0% or more and less than 1.5%
- Mn is 0.0 to 1.
- Zn is 2.7 to 5.0%
- Ca is 0.4 to 2.0%
- Al is 0.0% or more and less than 1.0%
- Mn is 0.1 to 0.
- the magnesium alloy plate according to (1) above which contains 5.5% and has a Zn / Ca ratio in the range of 2.0 to 7.0, and the balance is magnesium and unavoidable impurities.
- Zn is 2.7 to 5.0%
- Ca is 0.4 to 2.0%
- Al is 0.0% or more and less than 1.0%
- Zn / Ca The magnesium alloy plate according to (1) above, wherein the ratio is in the range of satisfying 2.0 to 7.0, and the balance is composed of magnesium and unavoidable impurities.
- Other embodiments of the present invention are as follows.
- Zn is contained in an amount of 2.4 to 5.0%
- Ca is contained in an amount of 0.3 to 2.0%
- Al is contained in an amount of more than 0% and less than 1.5%
- the ratio of Zn / Ca. Is in the range satisfying 2.0 to 14.0, and the balance is a magnesium alloy plate composed of magnesium and unavoidable impurities.
- Zn is 2.4 to 5.0%
- Ca is 0.3 to 2.0%
- Al is more than 0% and less than 1.5%
- Mn is more than 0%.
- Zn is 2.4 to 5.0%
- Ca is 0.3 to 2.0%
- Al is more than 0% and less than 1.5%
- Sn is more than 0% and 0.
- Zn is 2.4 to 5.0%
- Ca is 0.3 to 2.0%
- Al is more than 0% and less than 1.5%
- Sn is more than 0% and 0.5.
- Board. (10) In terms of mass%, Zn is contained in an amount of 2.7 to 5.0%, Ca is contained in 0.4 to 2.0%, and Al is contained in an amount of more than 0% and less than 1.0%, and the ratio of Zn / Ca. Is in the range satisfying 2.0 to 7.0, and the balance is a magnesium alloy plate composed of magnesium and unavoidable impurities. (11) In terms of mass%, Zn was 2.7 to 5.0%, Ca was 0.4 to 2.0%, Al was more than 0% and less than 1.0%, and Mn was 0.1 to 0.
- the magnesium alloy plate of the present invention can be molded at room temperature and has an excellent strength-ductility balance. Since it has such a property, it can be applied to, for example, the outer panel of an automobile, and contributes to weight reduction of the automobile.
- the magnesium alloy components of the present invention are as follows.
- the magnesium alloy components of the preferred embodiment of the present invention are as follows.
- Zn is 2.7 to 5.0%
- Ca is 0.4 to 2.0%
- Al is 0.0% or more and less than 1.0%
- Mn is 0.1 to 0. It contains 5.5% and has a Zn / Ca ratio in the range of 2.0 to 7.0, and the balance is composed of magnesium and unavoidable impurities
- C Containing 2.7 to 5.0% of Zn, 0.4 to 2.0% of Ca, and 0.0% or more and less than 1.0% of Al in mass%, and Zn / Ca.
- the ratio is in the range of 2.0 to 7.0, and the balance is composed of magnesium and unavoidable impurities.
- the magnesium alloy components of a more preferable embodiment of the present invention are as follows.
- Zn is 2.4 to 5.0%
- Ca is 0.3 to 2.0%
- Al is 0.0% or more and less than 1.5%
- Mn is 0.0 to 1. It contains 0.7%
- Sn is 0.0% or more and less than 0.5%
- the Zn / Ca ratio is in the range of 2.0 to 14.0, and the balance is composed of magnesium and unavoidable impurities. ..
- each of the magnesium alloys of the present inventions (A) and (D) contains Zn in an amount of 2.4 to 5.0% and Ca in an amount of 0.3 to 2.0%.
- the content ratio of Zn and Ca (Zn / Ca) is in the range satisfying 2.0 to 14.0.
- Each of the magnesium alloys of the preferred embodiments of the present invention according to (B) and (C) contains Zn in 2.7 to 5.0% and Ca in 0.4 to 2.0%.
- the content ratio of Zn and Ca (Zn / Ca) is in the range satisfying 2.0 to 7.0. The reasons for these are as follows.
- the AZ31 alloy (including Al: 3% and Zn: 1%), which is the most common magnesium alloy plate, has a dense hexagonal (0001) plane parallel to the plate surface (rolled surface), and the (0001) plane thereof exists. )
- the degree of surface integration is extremely high.
- the dense hexagonal crystal could not be slightly deformed on the (0001) plane at room temperature, and therefore it was difficult to form a general AZ31 alloy plate at room temperature.
- Non-Patent Document 1 it has become known that by containing Zn and Ca, the degree of integration of the (0001) plane is weakened and molding at room temperature is possible. However, the reason for this is not clear, and no method has been found that achieves both high strength and excellent moldability at room temperature.
- CMZ compound Ca 2 Mg 6 Zn 3 (hereinafter referred to as CMZ compound) in the magnesium alloy containing Zn and Ca. ) Is generated, and it is found that the texture at the time of recrystallization acts in the direction of weakening the accumulation of the (0001) plane depending on the amount of this crystallization, and further, it is higher by controlling the amount of this crystallization. We have found that strength and moldability can be maintained.
- the lower limit of Zn is 2.4%, preferably 2. It shall be 0.7%. If it exceeds 5.0%, the amount of Zn becomes too large and the ductility decreases, so the upper limit is set to 5.0%. Preferably, the amount of Zn is 2.9 to 4.8%.
- the Zn / Ca ratio is 2.0 or more, the amount of the CMZ compound becomes a sufficient amount, and a texture in which the degree of integration of the (0001) plane that can be formed at room temperature is weakened can be obtained. The lower limit.
- the ratio of Zn / Ca is 14.0 or less, preferably 10.0 or less, more preferably 7.0 or less, there is no Zn that is more than the required CMZ compound, and the ductility is not lowered. Since there is a tendency, the upper limit is 14.0.
- the Zn / Ca ratio is preferably 10.0 or less, more preferably 8.0 or less, still more preferably 7.0 or less, for example 2.0 to 6.0, or 2.5 to 5 It is 0.0. If the total amount of Zn (%) + Ca (%) exceeds 6.5%, the amount of CMZ compound produced becomes too large and the ductility is lowered, so that the value of Zn (%) + Ca (%) It is preferable that the upper limit of is 6.5%.
- the amount of CMZ compound produced becomes a sufficient amount and high tensile strength can be obtained. Therefore, the lower limit is 0.3%, preferably 0.4%. %.
- the upper limit is set to 2.0%.
- the amount of Ca is preferably 0.3 to 1.8%, more preferably 0.4 to 1.7%.
- Al can be contained from the viewpoint of ease of casting when producing an ingot, but Ca is contained in an amount of 0.3 to 2.0%, preferably 0.4 to 2.0%.
- Al 2 Ca which is a compound that deteriorates ductility, crystallizes and the ductility decreases, so that the Al content is 0.0% or more. It shall be less than 1.5%.
- the preferable content of Al is 1.3% or less, more preferably 1.1%, more preferably 1.0% or less or less than 1.0%, and more preferably more than 0.0%, further. More preferably, it is 0.1 to 0.7%.
- Sn can be contained in the range of 0.0% or more and less than 0.5% in addition to the above alloy components. This is to maintain strength without degrading ductility.
- Sn a fine intermetallic compound of CaMgSn is generated, crystal grains can be finely retained, and the strength can be improved.
- the Sn content is set to 0.0% or more and less than 0.5%.
- the preferable content of Sn is 0.3% or less.
- the Sn content is preferably more than 0.0%, more preferably 0.05% or more.
- the magnesium alloy of the present invention can contain Mn in the range of 0.0 to 1.7% in addition to the above alloy components.
- Mn is preferably contained in an amount of 1.5% or less, more preferably 0.1 to 1.5%, still more preferably more than 0.0%, and even more preferably 0.1 to 0.5%. it can.
- Addition of Mn is preferable because it can increase corrosion resistance. It is considered that the inclusion of Mn produces a compound of Mn and a trace amount of iron, which is an impurity, and can prevent deterioration of corrosion resistance due to iron existing as an impurity. Therefore, when Mn is contained, it is preferably contained with 0.1% as the lower limit. Further, if it is 1.7% or less, preferably 0.5% or less, the ductility is not so lowered, so that the Mn content is 1.7% or less, preferably 0.5% or less.
- the magnesium alloy plate having the above components has excellent moldability at room temperature, and has a strength-ductility balance required for molding of an automobile outer plate and the like and strength characteristics.
- the magnesium alloy plate of the present invention has a "rolling direction, a direction forming 45 degrees with the rolling direction, and 90 degrees with the rolling direction" from the viewpoint of the balance between formability and strength, particularly from the viewpoint of dent resistance and formability for automobiles. It is preferable to satisfy the performance that "the lowest value measured in each rolling direction is 240 MPa or more in tensile strength (UTS) and 22% or more in elongation at break (EI)".
- the magnesium alloy plate of the present invention is the lowest among those measured in the "rolling direction, the direction forming 45 degrees with the rolling direction, and the direction forming 90 degrees with the rolling direction, respectively. It is more preferable that the performance of "the value is 140 MPa or more in yield strength (YS)" is satisfied.
- Yield strength Yield strength
- ⁇ (value in the rolling direction) + 2 ⁇ (value in the 45 degree direction) + (in the 90 degree direction). Value) ⁇ / 4 may be used. This value can also be used to roughly evaluate the strength-ductility balance.
- a magnesium alloy having the above components is cast to form an ingot.
- warm extruding and / or rough rolling is performed to produce a rolling material having a plate thickness of about several mm.
- a plate having a plate thickness of 4 mm to 10 mm is produced.
- warm rolling is performed to a desired plate thickness.
- it is rolled from 0.5 mm to 2.0 mm, which is a plate thickness applicable to electronic devices, automobiles, and the like.
- the manufacturing conditions up to this point are not particularly limited.
- a magnesium alloy billet having the chemical components shown in Table 1 was prepared by a melt casting method. Then, it was extruded at 350 ° C. to obtain a plate having a plate thickness of 5 mm, and then warm-rolled at 325 ° C. to obtain a plate having a plate thickness of 1.0 mm. These plates were subjected to recrystallization heat treatment at 350 ° C. for 1 hour after rolling according to a conventional manufacturing process.
- JIS No. 5 test pieces are cut out from these plates, and the mechanical property values at 25 ° C. in the rolling direction (RD), the direction forming 45 degrees with the rolling direction (45 °), and the direction forming 90 degrees with the rolling direction (TD).
- Tensile strength (UTS), yield strength (YS), elongation at break (EI)) were measured (Table 2-1).
- the measuring method is a distance between gauge points of 50 mm (Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 5) or 10 mm (Examples 6 to 11), and a crosshead speed of a tensile tester of 5 mm / min (Example) at 25 ° C.
- the magnesium alloys (Comparative Examples 1 to 5) containing chemical components outside the scope of the present invention are the rolling method (RD), the method of forming 45 ° with the rolling direction (45 °), and the rolling direction with 90. It can be seen that the tensile strength (240 MPa or more) and the breaking elongation (22% or more) required for the automobile outer panel are not satisfied in any one or more of the ° directions (TD). Further, Comparative Examples 1 to 3 did not satisfy the preferable yield strength (140 MPa or more). On the other hand, it can be seen that all of Examples 1 to 11 satisfy the target values.
- FIG. 2 shows the strength-ductility balance in which the average values of tensile strength and breaking elongation in each direction are plotted. From this figure, there is a trade-off relationship that the tensile strength of the magnesium alloy decreases as the tensile strength increases, while the tensile strength decreases as the tensile strength increases, and the magnesium alloy plate according to the present invention has a trade-off relationship as compared with the comparative example. It can be seen that it has a good strength-ductility balance.
- Non-Patent Document 1 (Yasumasa Chino, Takamichi Ueda, Yuki Otomatsu, Kensuke Sassa, Xinsheng Huang, Kazutaka Suzuki, Mamoru Mabuchi, Materials Transactions, Vo1.52, No.7 (2011), p1477-1482) 5, and Fig. A table was prepared by reading the values of tensile strength and elongation at break from No. 6 (Table 3).
- the magnesium alloy plate obtained by the present invention is excellent in processability or moldability at room temperature, and solves the problem that the conventional magnesium alloy capable of normal temperature molding has, that is, the problem of low strength. As a result, more complicated processing is possible at room temperature, and parts with high strength can be obtained, which is a material that can contribute to weight reduction of electronic devices and automobile parts. In particular, automobile outer panels are required to have dent resistance as well as moldability, and are materials that can meet these requirements.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
常温での成形が可能なマグネシウム合金板であって、優れた強度-延性バランスを有するマグネシウム合金板を提供することを課題とする。 質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0.0%以上1.5%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板、または、前記組成にさらにSnを0.0%以上0.5%未満、及び/あるいはMnを0.0%以上1.7%以下含有するマグネシウム合金板により上記課題は解決される。
Description
本発明は、強度-延性バランスと常温加工性に優れたマグネシウム合金板に関するものである。
マグネシウム合金は、実用金属の中で最も比重が小さいため、航空機、自動車、電子機器の分野において軽量化材料としてその適用が期待されているものの、結晶構造は稠密六方構造を有し、常温付近でのすべり系の数が少なく、常温での加工性が低いという課題を有している。これは、マグネシウム合金板、結晶集合組織において、稠密六方構造の(0001)面が板面に平行に配列していることによる。この(0001)面の配向を極力ランダムにすれば加工性が向上することが知られている。
この課題を解消するために、ローラレベラにより常温でせん断変形を加え、その後、再結晶熱処理を複数回行うことによって(0001)面の配向をランダム化する方法が特許文献1に開示されている。しかしながら、本発明者らの実験によれば、この方法で製造されたマグネシウム合金板は、同処理が施されていないマグネシウム合金板に比べて強度が低くなるという欠点を有していた。近年、自動車、携帯家電等に用いられる軽量化材料には常温での加工性とともにより高い強度が要求されるようになってきている。特許文献1に記載されている方法では、このようなより高い強度への要求を十分に満たすマグネシウム合金が得られるとはいえない。
一方、析出強化あるいは固溶強化などの手法を用いて単に強度を上げる対策を施すと延性(伸び)が劣るようになり、加工性の大幅な劣化を招くことになる。特にマグネシウム合金では、常温での加工性が劣るため、さらに加工性の劣化を招くことになる。
一般に強度と延性(伸び)の関係は「強度-延性バランス」と言われ、強度-延性バランスが良いと言われる材料は、強度、延性ともに高い材料を指す。軽量化素材として高い強度と高い伸びを有する、すなわち優れた強度-延性バランスを有するマグネシウム合金板を得ることは上述のとおり、従来容易ではなかった。
一般にマグネシウム合金を自動車のボデーなどに適用する場合には、十分な耐デント性(石などが車体に当たったときの凹みに対する抵抗性)が必要とされている。
一般に強度と延性(伸び)の関係は「強度-延性バランス」と言われ、強度-延性バランスが良いと言われる材料は、強度、延性ともに高い材料を指す。軽量化素材として高い強度と高い伸びを有する、すなわち優れた強度-延性バランスを有するマグネシウム合金板を得ることは上述のとおり、従来容易ではなかった。
一般にマグネシウム合金を自動車のボデーなどに適用する場合には、十分な耐デント性(石などが車体に当たったときの凹みに対する抵抗性)が必要とされている。
特許文献2には、200℃以上の温度で成形する温間成形時に高い成形性を有するマグネシウム合金およびその製造方法が開示されている。しかしながら、この材料は温間で成形を行うことが前提で、常温での成形は十分ではなかった。同文献の実施例を見ても20℃における破断伸び最大で16%であり、常温での成形性を満足するための破断伸び22%を大幅に下回るものである。したがって、この材料は、より製造コストを低減するための常温での成形を可能にする材料としては不向きであった。
非特許文献1にはマグネシウム合金の化学成分の調整、すなわちMg-Zn-Ca系合金の常温成形性に関して詳細に調べられている。しかしながら、いずれも十分な強度-延性バランスは得られていない。
また、非特許文献2においても、Mg-Zn-Ca系合金の機械的性質および常温成形性に関して詳細に調べられている。この文献のTable 2に機械的性質の一覧が記載されているが、いずれも前記の目標とする値を満足していない。
以上述べたように、常温での成形が可能で、かつ高い強度と破断伸びを有する、すなわち「強度-延性バランス」に優れたマグネシウム合金板は存在していなかった。
Yasumasa Chino, Takamichi Ueda, Yuki Otomatsu, Kensuke Sassa, Xinsheng Huang, Kazutaka Suzuki, Mamoru Mabuchi, Materials Transactions, Vo1.52, No.7(2011), p1477-1482
千野靖正、佐々健介、黄新ショウ、鈴木一孝、馬渕守:日本金属学会誌、第75巻、第1号(2011)35-41
本発明は、常温での成形が可能なマグネシウム合金板の強度-延性バランスが低いという課題を解決するためになされたものである。
すなわち、本発明は、常温での成形が可能なマグネシウム合金板であって、優れた強度-延性バランスを有するマグネシウム合金板を提供することを課題とする。特に、自動車のボデーなどの部品として用いた場合に、十分な耐デント性を有しかつ加工性に優れたマグネシウム合金を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、常温での成形が可能なマグネシウム合金板であって、優れた強度-延性バランスを有するマグネシウム合金板を提供することを課題とする。特に、自動車のボデーなどの部品として用いた場合に、十分な耐デント性を有しかつ加工性に優れたマグネシウム合金を提供することを目的とする。
本発明者らは、マグネシウム合金の常温成形性と強度を両立させる手段を鋭意検討した結果、Mg-Zn系合金に所定量のCaを添加してZnとCaの量をそれぞれ一定の範囲とし、さらにZnとCaの比が2.0~14.0、好ましくは2.0~7.0を満足する範囲で含有させることにより、常温での成形が可能であり、優れた強度-延性バランスを有するマグネシウム合金を得ることができることを見いだした。本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。
また、一般のマグネシウム合金板では、鋳造性を高めるためにAlを1.0%以上、例えば1.5%以上添加するが、Caを添加する場合には、延性を劣化させる化合物であるAl2Caが晶出するので、Alの含有量は1.5%未満、好ましくは1.0%未満に抑える必要がある。さらに、耐食性を向上させるためにMnを少量添加することができる。また、強度を保持するためにSnを少量添加することができる。
また、一般のマグネシウム合金板では、鋳造性を高めるためにAlを1.0%以上、例えば1.5%以上添加するが、Caを添加する場合には、延性を劣化させる化合物であるAl2Caが晶出するので、Alの含有量は1.5%未満、好ましくは1.0%未満に抑える必要がある。さらに、耐食性を向上させるためにMnを少量添加することができる。また、強度を保持するためにSnを少量添加することができる。
すなわち、上記課題を解決するため本発明は、以下の技術要素から構成される。
(1)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0.0%以上1.5%未満、及びMnを0.0~1.7%含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(2)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、Alを0.0%以上1.0%未満、及びMnを0.1~0.5%含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる上記(1)に記載のマグネシウム合金板。
(3)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、及びAlを0.0%以上1.0%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる上記(1)に記載のマグネシウム合金板。
(4)上記(1)~(3)のいずれかに記載のマグネシウム合金板であって、さらに、質量%で、Snを0.0%以上0.5%未満含有することを特徴とするマグネシウム合金板。
(5)質量%で、Zn+Ca≦6.5%を満たす、上記(1)~(4)のいずれかに記載のマグネシウム合金板。
本発明の他の実施態様は以下のとおりである。
(6)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、及びAlを0%を超え1.5%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(7)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0%を超え1.5%未満、及びMnを0%を超え1.7%以下含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(8)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0%を超え1.5%未満、及びSnを0%を超え0.5%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(9)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0%を超え1.5%未満、Snを0%を超え0.5%未満、及びMnを0%を超え1.7%以下含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(10)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、及びAlを0%を超え1.0%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(11)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、Alを0%を超え1.0%未満、及びMnを0.1~0.5%含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(12)質量%で、Zn+Ca≦6.5%を満たす、上記(6)~(11)のいずれかに記載のマグネシウム合金板。
(1)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0.0%以上1.5%未満、及びMnを0.0~1.7%含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(2)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、Alを0.0%以上1.0%未満、及びMnを0.1~0.5%含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる上記(1)に記載のマグネシウム合金板。
(3)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、及びAlを0.0%以上1.0%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる上記(1)に記載のマグネシウム合金板。
(4)上記(1)~(3)のいずれかに記載のマグネシウム合金板であって、さらに、質量%で、Snを0.0%以上0.5%未満含有することを特徴とするマグネシウム合金板。
(5)質量%で、Zn+Ca≦6.5%を満たす、上記(1)~(4)のいずれかに記載のマグネシウム合金板。
本発明の他の実施態様は以下のとおりである。
(6)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、及びAlを0%を超え1.5%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(7)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0%を超え1.5%未満、及びMnを0%を超え1.7%以下含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(8)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0%を超え1.5%未満、及びSnを0%を超え0.5%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(9)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0%を超え1.5%未満、Snを0%を超え0.5%未満、及びMnを0%を超え1.7%以下含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(10)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、及びAlを0%を超え1.0%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(11)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、Alを0%を超え1.0%未満、及びMnを0.1~0.5%含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
(12)質量%で、Zn+Ca≦6.5%を満たす、上記(6)~(11)のいずれかに記載のマグネシウム合金板。
本発明のマグネシウム合金板は、常温成形が可能で、かつ強度-延性バランスに優れている。かかる性質を有するため、例えば自動車の外板などに適用することができ、自動車の軽量化に貢献するものである。
次に、本発明の詳細について説明する。なお、本明細書で数値範囲を「~」で示すとき、「~」の両端の数値を含む。
(マグネシウム合金の成分)
本発明のマグネシウム合金成分は以下のとおりである。
(A)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0.0%以上1.5%未満、及びMnを0.0~1.7%含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる。
また、本発明の好ましい態様のマグネシウム合金成分は以下のとおりである。
(B)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、Alを0.0%以上1.0%未満、及びMnを0.1~0.5%含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる、または、
(C)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、及びAlを0.0%以上1.0%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる。
また、本発明のさらに好ましい態様のマグネシウム合金成分は以下のとおりである。
(D)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0.0%以上1.5%未満、及びMnを0.0~1.7%、さらにSnを0.0%以上0.5%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる。
(マグネシウム合金の成分)
本発明のマグネシウム合金成分は以下のとおりである。
(A)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0.0%以上1.5%未満、及びMnを0.0~1.7%含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる。
また、本発明の好ましい態様のマグネシウム合金成分は以下のとおりである。
(B)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、Alを0.0%以上1.0%未満、及びMnを0.1~0.5%含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる、または、
(C)質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、及びAlを0.0%以上1.0%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる。
また、本発明のさらに好ましい態様のマグネシウム合金成分は以下のとおりである。
(D)質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0.0%以上1.5%未満、及びMnを0.0~1.7%、さらにSnを0.0%以上0.5%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる。
以下において、「%」は「質量%」を意味する。
上記(A)及び(D)の本発明のマグネシウム合金はいずれも、Znを、2.4~5.0%、およびCaを、0.3~2.0%含有する。ZnとCaの含有比率(Zn/Ca)は2.0~14.0を満足する範囲である。
上記(B)及び(C)の本発明の好ましい態様のマグネシウム合金はいずれも、Znを、2.7~5.0%、およびCaを、0.4~2.0%含有する。ZnとCaの含有比率(Zn/Ca)は2.0~7.0を満足する範囲である。
これらの理由は、以下のとおりである。
最も一般的なマグネシウム合金板であるAZ31合金(Al:3%、Zn:1%を含む)は、板表面(圧延面)に平行に稠密六方晶の(0001)面が存在し、その(0001)面の集積度が極めて高い。稠密六方晶は、常温では(0001)面でしかすべり変形ができず、このため一般的なAZ31合金板は常温での成形が困難であった。これに対し、非特許文献1に見られるように、ZnとCaを含有させることにより、(0001)面の集積度が弱まり、常温での成形が可能であることが知られるようになった。しかしながら、この理由は明確ではなく、かつ、高い強度と優れた常温での成形性を両立する方法は見いだせていなかった。本発明者らは、ZnおよびCaを含有するマグネシウム合金中の化合物の晶出挙動を詳細に調査した結果、ZnとCaを含有するマグネシウ合金中ではCa2Mg6Zn3(以下CMZ化合物と称す)が生成し、この晶出物の量によって、再結晶時の集合組織が(0001)面の集積が弱まる方向に作用することを見いだし、さらに、この晶出物の量を制御することにより高い強度と成形性を維持することができることを見いだした。
上記(A)及び(D)の本発明のマグネシウム合金はいずれも、Znを、2.4~5.0%、およびCaを、0.3~2.0%含有する。ZnとCaの含有比率(Zn/Ca)は2.0~14.0を満足する範囲である。
上記(B)及び(C)の本発明の好ましい態様のマグネシウム合金はいずれも、Znを、2.7~5.0%、およびCaを、0.4~2.0%含有する。ZnとCaの含有比率(Zn/Ca)は2.0~7.0を満足する範囲である。
これらの理由は、以下のとおりである。
最も一般的なマグネシウム合金板であるAZ31合金(Al:3%、Zn:1%を含む)は、板表面(圧延面)に平行に稠密六方晶の(0001)面が存在し、その(0001)面の集積度が極めて高い。稠密六方晶は、常温では(0001)面でしかすべり変形ができず、このため一般的なAZ31合金板は常温での成形が困難であった。これに対し、非特許文献1に見られるように、ZnとCaを含有させることにより、(0001)面の集積度が弱まり、常温での成形が可能であることが知られるようになった。しかしながら、この理由は明確ではなく、かつ、高い強度と優れた常温での成形性を両立する方法は見いだせていなかった。本発明者らは、ZnおよびCaを含有するマグネシウム合金中の化合物の晶出挙動を詳細に調査した結果、ZnとCaを含有するマグネシウ合金中ではCa2Mg6Zn3(以下CMZ化合物と称す)が生成し、この晶出物の量によって、再結晶時の集合組織が(0001)面の集積が弱まる方向に作用することを見いだし、さらに、この晶出物の量を制御することにより高い強度と成形性を維持することができることを見いだした。
以下、成分の限定理由を述べる。
Znが2.4%以上、好ましくは2.7%以上では、CMZ化合物の生成量が十分な量となり、高い引張強度を得ることができるため、Znの下限は2.4%、好ましくは2.7%とする。5.0%を超えるとZnの量が多くなり過ぎて延性が低下するので、上限を5.0%とする。好ましくは、Zn量は2.9~4.8%である。
Zn/Caの比が、2.0以上になるとCMZ化合物の量が十分な量となり常温成形が可能な(0001)面の集積度が弱まった集合組織を得ることができるので、2.0を下限とする。また、Zn/Caの比が、14.0以下、好ましくは10.0以下、さらに好ましくは7.0以下において、必要なCMZ化合物を生成する以上のZnが存在することがなく延性を低下させない傾向にあるため、14.0を上限とする。好ましくはZn/Caの比は10.0以下、より好ましくは8.0以下であり、さらに好ましくは7.0以下であり、例えば2.0~6.0であり、または2.5~5.0である。
Zn(%)+Ca(%)の合計量が6.5%を超えると、生成するCMZ化合物の量が多くなりすぎ、延性を低下させることになるので、Zn(%)+Ca(%)の値の上限を6.5%とすることが好ましい。
Znが2.4%以上、好ましくは2.7%以上では、CMZ化合物の生成量が十分な量となり、高い引張強度を得ることができるため、Znの下限は2.4%、好ましくは2.7%とする。5.0%を超えるとZnの量が多くなり過ぎて延性が低下するので、上限を5.0%とする。好ましくは、Zn量は2.9~4.8%である。
Zn/Caの比が、2.0以上になるとCMZ化合物の量が十分な量となり常温成形が可能な(0001)面の集積度が弱まった集合組織を得ることができるので、2.0を下限とする。また、Zn/Caの比が、14.0以下、好ましくは10.0以下、さらに好ましくは7.0以下において、必要なCMZ化合物を生成する以上のZnが存在することがなく延性を低下させない傾向にあるため、14.0を上限とする。好ましくはZn/Caの比は10.0以下、より好ましくは8.0以下であり、さらに好ましくは7.0以下であり、例えば2.0~6.0であり、または2.5~5.0である。
Zn(%)+Ca(%)の合計量が6.5%を超えると、生成するCMZ化合物の量が多くなりすぎ、延性を低下させることになるので、Zn(%)+Ca(%)の値の上限を6.5%とすることが好ましい。
Caが0.3%以上、好ましくは0.4%以上では、CMZ化合物の生成量が十分な量となり、高い引張強度を得ることができるため、下限は0.3%、好ましくは0.4%である。一方、Caの量が多くなりすぎるとマグネシウム合金板を製造する際の圧延時に板のエッジが割れ、圧延が困難になるので、上限を2.0%とする。Caの量は、好ましくは0.3~1.8%であり、より好ましくは0.4~1.7%である。
本発明のマグネシウム合金では、インゴットを製造する際の鋳造のしやすさからAlを含有させることができるが、Caを0.3~2.0%、好ましくは0.4~2.0%含む本発明のマグネシウム合金では、Alが1.5%以上の濃度で含まれると延性を劣化させる化合物であるAl2Caが晶出し、延性が低下するので、Alの含有量は0.0%以上1.5%未満とする。Alの好ましい含有量は1.3%以下、さらに好ましくは1.1%、より好ましくは1.0%以下または1.0%未満であり、またより好ましくは0.0%を超える量、さらにより好ましくは0.1~0.7%である。
また本発明のマグネシウム合金には、上記合金成分に加えて、Snを0.0%以上0.5%未満の範囲で含有させることができる。これは、延性を劣化させずに強度を維持するためである。Snを含有することにより、CaMgSnの微細な金属間化合物が生成し、結晶粒を微細に保持することができ、強度を改善することができる。Snを0.5%以上添加すると、粗大な金属間化合物が生成して延性が低下する傾向にあるので、Snの含有量は0.0%以上0.5%未満とする。Snの好ましい含有量は0.3%以下である。また、Snの好ましい含有量は0.0%を超える量、より好ましくは0.05%以上である。
さらに本発明のマグネシウム合金には上記合金成分に加えて、Mnを0.0~1.7%の範囲で含有させることができる。好ましくはMnを1.5%以下、より好ましくは0.1~1.5%、さらに好ましくは0.0%を超える量において、さらにより好ましくは0.1~0.5%含有させることができる。Mnを添加すると、耐食性を上げることができ好ましい。Mnを含有することによりMnと不純物である微量な鉄との化合物が生成され、不純物として存在する鉄による耐食性の劣化を防ぐことができると考えられる。このため、Mnを含む場合には、0.1%を下限として含有することが好ましい。また、1.7%以下、好ましくは0.5%以下であれば延性をそれほど低下させないので、Mnの含有量は1.7%以下、好ましくは0.5%以下である。
上記成分を有するマグネシウム合金板は、常温での優れた成形性を有し、かつ自動車の外板等の成形、および強度特性として必要な強度-延性バランスを有する。
本発明のマグネシウム合金板は成形性と強度のバランスの観点、特に自動車用としての耐デント性および成形性の観点から、「圧延方向、圧延方向と45度をなす方向、圧延方向と90度をなす方向でそれぞれ測定した中で最も低い値が、引張強度(UTS)では240MPa以上であり、さらに破断伸び(EI)では22%以上である」という性能を満足することが好ましい。また、本発明のマグネシウム合金板は、上述の引張強度及び破断伸びに加えて、「圧延方向、圧延方向と45度をなす方向、圧延方向と90度をなす方向でそれぞれ測定した中で最も低い値が、降伏強度(YS)で140MPa以上である」という性能を満足することがより好ましい。
また、参考的な特性であるが、強度、延性の各方向の平均的な値で比較する場合には、{(圧延方向の値)+2×(45度方向の値)+(90度方向の値)}/4で求められる値を用いることもある。この値によっておおまかな強度-延性バランスを評価することもできる。
本発明のマグネシウム合金板は成形性と強度のバランスの観点、特に自動車用としての耐デント性および成形性の観点から、「圧延方向、圧延方向と45度をなす方向、圧延方向と90度をなす方向でそれぞれ測定した中で最も低い値が、引張強度(UTS)では240MPa以上であり、さらに破断伸び(EI)では22%以上である」という性能を満足することが好ましい。また、本発明のマグネシウム合金板は、上述の引張強度及び破断伸びに加えて、「圧延方向、圧延方向と45度をなす方向、圧延方向と90度をなす方向でそれぞれ測定した中で最も低い値が、降伏強度(YS)で140MPa以上である」という性能を満足することがより好ましい。
また、参考的な特性であるが、強度、延性の各方向の平均的な値で比較する場合には、{(圧延方向の値)+2×(45度方向の値)+(90度方向の値)}/4で求められる値を用いることもある。この値によっておおまかな強度-延性バランスを評価することもできる。
本発明のマグネシウム合金板を得るための方法としては、まず上記成分を有するマグネシウム合金を鋳造し、鋳塊となす。その後、温間における押し出し、及び/又は粗圧延を施し、板厚数mm程度の圧延用素材を製造する。好ましくは、板厚4mmから10mmの板を製造する。その後に、所望の板厚まで温間圧延を施す。通常は、電子機器、自動車などに適用される板厚である、0.5mmから2.0mm程度にまで圧延する。ここまでの製造条件については特に限定するものではない。
溶解鋳造法により表1に示す化学成分を有するマグネシウム合金ビレットを作製した。その後、350℃で押し出し加工を行い板厚5mmの板とし、ついで325℃にて温間圧延を施し、板厚1.0mmの板を得た。これらの板を用いて、従来の製造工程に従って圧延後350℃で1時間の再結晶熱処理を施した。
これらの板からJIS5号試験片を切り出し、圧延方向(RD)、圧延方向と45度をなす方向(45°)、および圧延方向と90度をなす方向(TD)の25℃における機械的特性値(引張強度(UTS)、降伏強度(YS)、破断伸び(EI))を測定した(表2-1)。測定方法は、標点間距離50mm(実施例1~5、比較例1~5)または10mm(実施例6~11)とし、25℃において、引張試験機のクロスヘッド速度5mm/分(実施例1~5、比較例1~5)または2mm/分(実施例6~11)の一定速度にて実施した。
また、常温における成形性はエリクセン試験により評価した。エリクセン試験は25℃においてJIS2247に従い実施した(表2-2)。
さらに耐食性を調べるために5%NaCl溶液(pH=10)、35℃中に浸漬し、24時間後、72時間後に腐食減量を測定した。1平方センチメートル当たり、1日当たりの腐食減量(mg/cm2/day)の値を表2-2に記載した。
また、X線回折により晶出物の同定を行った。X線回折の結果を図1に示す。
また、常温における成形性はエリクセン試験により評価した。エリクセン試験は25℃においてJIS2247に従い実施した(表2-2)。
さらに耐食性を調べるために5%NaCl溶液(pH=10)、35℃中に浸漬し、24時間後、72時間後に腐食減量を測定した。1平方センチメートル当たり、1日当たりの腐食減量(mg/cm2/day)の値を表2-2に記載した。
また、X線回折により晶出物の同定を行った。X線回折の結果を図1に示す。
図1から、ZnとCaを含むマグネシウム合金ではCMZ化合物が晶出していることがわかる。また、Alを1.5%含有する比較例4にはAl2Caの存在が認められるが、Alの含有量が0.5%と少ない実施例1ではAl2Caの存在が認められず、表2-1の破断伸び(EI)の値を見ても、Al2Caの存在がない実施例1の方が高い破断伸びを示していることがわかる。
表2-1において、圧延方法(RD)、圧延方向と45°をなす方法(45°)、圧延方向と90°の方向(TD)のいずれか一つ以上において、自動車外板用として必要な引張強度(UTS)(240MPa以上)および破断伸び(EI)(22%以上)を満たしていないものに「*」を付した。また満たしていることが好ましい降伏強度(YS)(140MPa以上)を満たさないものについても「*」を付した。
表2-1から、本発明範囲外の化学成分を含有するマグネシウム合金(比較例1~5)は、圧延方法(RD)、圧延方向と45°をなす方法(45°)、圧延方向と90°の方向(TD)のいずれか一つ以上において自動車外板用として必要な引張強度(240MPa以上)および破断伸び(22%以上)を満たしていないことがわかる。さらに比較例1~3は好ましい降伏強度(140MPa以上)も満たしていなかった。これに対し、実施例1~11ではいずれも目標の値を満足していることがわかる。
表2-1から、本発明範囲外の化学成分を含有するマグネシウム合金(比較例1~5)は、圧延方法(RD)、圧延方向と45°をなす方法(45°)、圧延方向と90°の方向(TD)のいずれか一つ以上において自動車外板用として必要な引張強度(240MPa以上)および破断伸び(22%以上)を満たしていないことがわかる。さらに比較例1~3は好ましい降伏強度(140MPa以上)も満たしていなかった。これに対し、実施例1~11ではいずれも目標の値を満足していることがわかる。
図2に、各方向の引張強度と破断伸びの平均値をプロットした強度-延性バランスを示す。この図から、マグネシウム合金において引張強度が高くなると破断伸びが低くなり、一方、破断伸びが高くなると引張強度が低くなるというトレードオフの関係にあり、本発明によるマグネシウム合金板は比較例に比べて良好な強度-延性バランスを有していることがわかる。
表2-2の耐食性評価の結果を見ると、Mnを含有している実施例5~11において、優れた耐食性を示し、また、強度-延性バランスも目標値を満足していることがわかる。
参考として、非特許文献1(Yasumasa Chino, Takamichi Ueda, Yuki Otomatsu, Kensuke Sassa, Xinsheng Huang, Kazutaka Suzuki, Mamoru Mabuchi, Materials Transactions, Vo1.52, No.7(2011), p1477-1482)のFig.5、およびFig.6から引張強度と破断伸びの値を読み取って表を作成した(表3)。
本発明により得られたマグネシウム合金板は、常温での加工性あるいは成形性に優れ、従来の常温成形が可能なマグネシウム合金が持っていた課題、すなわち強度が低いという課題を解決する。これにより、常温においてより複雑な加工が可能であり、かつ強度が高い部品を得ることができ、電子機器、自動車部品の軽量化に寄与できる素材である。特に、自動車外板では、成形性とともに耐デント性などが要求され、この要求にも応えられる素材である。
Claims (5)
- 質量%で、Znを2.4~5.0%、Caを0.3~2.0%、Alを0.0%以上1.5%未満、及びMnを0.0~1.7%含有し、かつZn/Caの比が2.0~14.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなるマグネシウム合金板。
- 質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、Alを0.0%以上1.0%未満、及びMnを0.1~0.5%含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる請求項1に記載のマグネシウム合金板。
- 質量%で、Znを2.7~5.0%、Caを0.4~2.0%、及びAlを0.0%以上1.0%未満含有し、かつZn/Caの比が2.0~7.0を満足する範囲であり、残部がマグネシウム及び不可避的不純物からなる請求項1に記載のマグネシウム合金板。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載のマグネシウム合金板であって、さらに、質量%で、Snを0.0%以上0.5%未満含有することを特徴とするマグネシウム合金板。
- 質量%で、Zn+Ca≦6.5%を満たす、請求項1~4のいずれか一項記載のマグネシウム合金板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021512122A JP7248252B2 (ja) | 2019-03-29 | 2020-03-30 | 強度-延性バランスと常温加工性に優れたマグネシウム合金板 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-067739 | 2019-03-29 | ||
JP2019067739 | 2019-03-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020203980A1 true WO2020203980A1 (ja) | 2020-10-08 |
Family
ID=72669053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/014582 WO2020203980A1 (ja) | 2019-03-29 | 2020-03-30 | 強度-延性バランスと常温加工性に優れたマグネシウム合金板 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7248252B2 (ja) |
WO (1) | WO2020203980A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112853185A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-28 | 吉林大学 | 一种低温超塑性低合金含量镁合金及其制备方法 |
CN114836663A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-02 | 重庆大学 | 一种高强度铸造镁合金及其制备方法 |
JP7321601B1 (ja) | 2022-10-21 | 2023-08-07 | ネクサス株式会社 | マグネシウム合金、マグネシウム合金成形体およびその製造方法、ならびにマグネシウム合金部材 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS407651B1 (ja) * | 1963-11-20 | 1965-04-17 | ||
JPH0625791A (ja) * | 1992-03-25 | 1994-02-01 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 高強度マグネシウム合金 |
JPH0718364A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-20 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 耐熱マグネシウム合金 |
JP2006016656A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マグネシウム合金板及びその製造方法 |
JP2012082474A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マグネシウム合金の線状体及びボルト、ナット並びにワッシャー |
JP2012122102A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 常温成形性と強度を改善したマグネシウム合金板材及びその作製方法 |
WO2018074896A2 (ko) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 주식회사 포스코 | 고성형 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법 |
WO2019172047A1 (ja) * | 2018-03-03 | 2019-09-12 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | マグネシウム合金時効処理材とその製造方法 |
JP2019218577A (ja) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 株式会社戸畑製作所 | マグネシウム合金 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190000756A (ko) * | 2017-06-22 | 2019-01-03 | 포항공과대학교 산학협력단 | 상온 성형성이 우수한 고강도 마그네슘 합금 판재 및 그 제조방법 |
-
2020
- 2020-03-30 JP JP2021512122A patent/JP7248252B2/ja active Active
- 2020-03-30 WO PCT/JP2020/014582 patent/WO2020203980A1/ja active Application Filing
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS407651B1 (ja) * | 1963-11-20 | 1965-04-17 | ||
JPH0625791A (ja) * | 1992-03-25 | 1994-02-01 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 高強度マグネシウム合金 |
JPH0718364A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-20 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 耐熱マグネシウム合金 |
JP2006016656A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マグネシウム合金板及びその製造方法 |
JP2012082474A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マグネシウム合金の線状体及びボルト、ナット並びにワッシャー |
JP2012122102A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 常温成形性と強度を改善したマグネシウム合金板材及びその作製方法 |
WO2018074896A2 (ko) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 주식회사 포스코 | 고성형 마그네슘 합금 판재 및 이의 제조방법 |
WO2019172047A1 (ja) * | 2018-03-03 | 2019-09-12 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | マグネシウム合金時効処理材とその製造方法 |
JP2019218577A (ja) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 株式会社戸畑製作所 | マグネシウム合金 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112853185A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-28 | 吉林大学 | 一种低温超塑性低合金含量镁合金及其制备方法 |
CN112853185B (zh) * | 2021-01-08 | 2022-01-11 | 吉林大学 | 一种低温超塑性低合金含量镁合金及其制备方法 |
CN114836663A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-02 | 重庆大学 | 一种高强度铸造镁合金及其制备方法 |
JP7321601B1 (ja) | 2022-10-21 | 2023-08-07 | ネクサス株式会社 | マグネシウム合金、マグネシウム合金成形体およびその製造方法、ならびにマグネシウム合金部材 |
JP2024061245A (ja) * | 2022-10-21 | 2024-05-07 | ネクサス株式会社 | マグネシウム合金、マグネシウム合金成形体およびその製造方法、ならびにマグネシウム合金部材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020203980A1 (ja) | 2020-10-08 |
JP7248252B2 (ja) | 2023-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2020203980A1 (ja) | 強度-延性バランスと常温加工性に優れたマグネシウム合金板 | |
JP6955483B2 (ja) | 耐食性に優れ、良好な焼入れ性を有する高強度アルミニウム合金押出材及びその製造方法 | |
JP4189687B2 (ja) | マグネシウム合金材 | |
AU2001274064A1 (en) | Corrosion resistant aluminium alloy | |
EP2453031B1 (en) | Magnesium alloy plate | |
JP5729081B2 (ja) | マグネシウム合金 | |
KR20200093436A (ko) | 알루미늄 합금박 및 알루미늄 합금박의 제조 방법 | |
JP6644376B2 (ja) | 成形性に優れた高強度アルミニウム合金押出材の製造方法 | |
US20170182602A1 (en) | Aluminum alloy laminate | |
JP4322733B2 (ja) | 成形性に優れる展伸用マグネシウム薄板およびその製造方法 | |
JP3909543B2 (ja) | 軸圧壊特性に優れるアルミニウム合金押出材 | |
JP2009079271A (ja) | Ca含有Mg合金圧延材 | |
JP4064720B2 (ja) | 成形性に優れる展伸用マグネシウム薄板およびその製造方法 | |
JP7002711B2 (ja) | マグネシウム合金 | |
EP3434798B1 (en) | Heat-resistant magnesium alloy | |
JP2003328065A (ja) | 成形性に優れる展伸用マグネシウム薄板およびその製造方法 | |
EP2006404A1 (en) | 6000 aluminum extrudate excelling in paint-baking hardenability and process for producing the same | |
JP7410542B2 (ja) | マグネシウム合金板 | |
JP4116956B2 (ja) | 曲げ加工性に優れたAl合金板 | |
JP2003328064A (ja) | 成形性に優れる展伸用マグネシウム薄板およびその製造方法 | |
JP4180868B2 (ja) | 成形性に優れた展伸用マグネシウム薄板およびその製造方法 | |
KR102078910B1 (ko) | 마그네슘 합금 및 그 제조방법 | |
JP3077112B2 (ja) | アルミニウム合金箔 | |
JP3869323B2 (ja) | 延性に優れたAl合金板 | |
JP2004107712A (ja) | 成形性に優れる展伸用マグネシウム薄板およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20783997 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021512122 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20783997 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |