WO2021131205A1 - マグネシウム合金板、及びマグネシウム合金コイル材 - Google Patents

マグネシウム合金板、及びマグネシウム合金コイル材 Download PDF

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WO2021131205A1
WO2021131205A1 PCT/JP2020/036919 JP2020036919W WO2021131205A1 WO 2021131205 A1 WO2021131205 A1 WO 2021131205A1 JP 2020036919 W JP2020036919 W JP 2020036919W WO 2021131205 A1 WO2021131205 A1 WO 2021131205A1
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WO
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magnesium alloy
plate
alloy plate
less
thickness
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PCT/JP2020/036919
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和葉 諏澤
水谷　学
雄 吉田
百合 城野
克仁 吉田
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住友電気工業株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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 disclosure relates to a magnesium alloy plate and a magnesium alloy coil material.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-231382 dated December 23, 2019 and Japanese Patent Application No. 2020-119189 dated July 10, 2020. All the contents described are incorporated.
  • Patent Document 1 discloses a magnesium alloy containing 8% by weight or more and 12% by weight or less of zinc and zero or 1.0% by weight or less of calcium, and the balance is magnesium and unavoidable impurities.
  • this magnesium alloy will be referred to as a conventional magnesium alloy.
  • the above-mentioned conventional magnesium alloy by limiting the contents of zinc and calcium to the above-mentioned range, it is possible to improve thermal conductivity and secure mechanical strength while maintaining excellent castability.
  • the magnesium alloy plate of the present disclosure is Contains Zn of 0.5% by mass or more and 2.0% by mass or less, Ca of 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less, and rare earth elements of 0% by mass or more and 1.0% by mass or less, and the balance.
  • the magnesium alloy coil material of the present disclosure is The magnesium alloy plate of the present disclosure is wound.
  • FIG. 1 is a diagram showing a photograph of the surface of the magnesium alloy plate of the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the coil material of the embodiment.
  • FIG. 3 shows the sample No. 1 in Test Example 1. It is a structure photograph which shows the cross section of the magnesium alloy plate of No. 1, and is the figure which shows the mapping image by the EBSD method.
  • FIG. 4 shows the sample No. 1 in Test Example 1. It is a figure which shows the micrograph which observed the cross section of the magnesium alloy plate of 1 with a scanning electron microscope.
  • FIG. 5 shows the sample No. 2 in Test Example 2. It is a structure photograph which shows the cross section of the magnesium alloy plate of No. 2, and is the figure which shows the mapping image by the EBSD method.
  • the above-mentioned conventional magnesium alloy has a zinc content of 8% by mass or more, so that the amount of zinc dissolved in magnesium is large.
  • Magnesium alloys with a large amount of zinc in solid solution are expected to be strengthened in solid solution, but their thermal conductivity is lowered.
  • the high zinc content increases the specific gravity of the above-mentioned conventional magnesium alloy.
  • the solidification rate is generally slow. Due to the slow solidification rate, when a compound, for example, a compound containing magnesium and zinc is precipitated, the compound is likely to grow. For example, a coarse compound of several tens of ⁇ m is produced. The above compounds are generally inferior in thermal conductivity to pure magnesium. Since the coarse compound inhibits the thermal conductivity of pure magnesium, the thermal conductivity of the magnesium alloy tends to decrease.
  • the small variation in thickness means, for example, that the variation satisfies the average thickness within 5%.
  • Excellent flatness means that the flatness satisfies, for example, 1 mm or less.
  • the crystal grains of the magnesium alloy are likely to grow due to the slow solidification rate.
  • coarse crystals with an average crystal grain size of more than 100 ⁇ m are produced.
  • the average crystal grain size may further satisfy 200 ⁇ m or more. Therefore, when a magnesium alloy plate having a width or length of 30 times or more, moreover 50 times or more the thickness of the plate is produced by the gravity casting method, the coarse compound and coarse crystal grains are produced. Coarse compounds and coarse crystal grains are likely to be the starting points of cracking. Due to these coarse particles, 0.2% proof stress and tensile strength tend to decrease.
  • One of the purposes of the present disclosure is to provide a magnesium alloy plate that is lightweight and has excellent thermal conductivity, and a magnesium alloy coil material.
  • the magnesium alloy plate of the present disclosure and the magnesium alloy coil material of the present disclosure are lightweight and have excellent thermal conductivity.
  • the magnesium alloy plate according to one aspect of the present disclosure is Contains Zn of 0.5% by mass or more and 2.0% by mass or less, Ca of 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less, and rare earth elements of 0% by mass or more and 1.0% by mass or less, and the balance.
  • the solute element in Mg can be dissolved as compared with the above-mentioned conventional magnesium alloy.
  • the resulting decrease in thermal conductivity is suppressed.
  • an increase in specific gravity due to Zn is suppressed. Therefore, the magnesium alloy plate of the present disclosure is lighter than known standard alloys such as AZ91 alloy and the above-mentioned conventional magnesium alloy, but has high thermal conductivity.
  • the magnesium alloy plate of the present disclosure is excellent in thickness uniformity and surface flatness when the thickness variation and flatness satisfy the above-mentioned specific ranges. Therefore, the thickness is unlikely to be uneven. Therefore, the decrease in thermal conductivity caused by the above-mentioned unevenness is suppressed.
  • the magnesium alloy plate of the present disclosure having such plate properties can be produced, for example, by a twin roll method, which is a kind of continuous casting method.
  • a magnesium alloy plate produced by the bi-roll method while satisfying the above-mentioned specific composition can typically have a structure in which fine compounds having an average particle size of 1 ⁇ m or less are precipitated. Moreover, although the crystals constituting the parent phase are small to some extent, they are not too small as compared with the above compounds.
  • the magnesium alloy plate of the present disclosure is excellent in thermal conductivity.
  • the twin roll method can continuously produce, for example, a long plate having a length of 1000 times or more the thickness of the plate, and further a long plate having a length of 2000 times or more the thickness of the plate.
  • the double roll method can continuously produce, for example, a wide plate having a width of 30 times or more the thickness of the plate and a wide plate having a width of 50 times or more the thickness of the plate. That is, by using the bi-roll method, it is possible to mass-produce the magnesium alloy plate of the present disclosure, which has excellent thermal conductivity, uniform thickness, and excellent flatness.
  • the effect of improving the strength can be obtained by dispersing the above-mentioned fine compound in the above-mentioned matrix.
  • the effect of improving the strength can be expected by strengthening the solid solution.
  • the compound is fine, it is unlikely to be the starting point of cracking.
  • the magnesium alloy plate of the present disclosure having such a specific structure tends to have a high proof stress of 0.2% and a high tensile strength.
  • Examples of the rare earth element include a form containing 0.05% by mass or more.
  • the above form tends to have high 0.2% proof stress and high tensile strength because the crystal grains are easily made fine.
  • the magnesium alloy plate of the present disclosure has a structure containing a compound containing at least two elements in a specific element group and a matrix in which the compound is dispersed.
  • the specific element group is a group consisting of Zn, Ca, rare earth elements, and Mg.
  • the average crystal grain size of the matrix is 3 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. Examples thereof include a form in which the average particle size of the compound is 1 ⁇ m or less.
  • the above-mentioned form tends to have high thermal conductivity by suppressing a decrease in thermal conductivity due to excessive grain boundaries of the parent phase and coarse compounds. Further, in the above-mentioned form, it is easy to have a high 0.2% proof stress and a high tensile strength because the crystal grains are small to some extent and fine compounds are dispersed.
  • magnesium alloy plate of (3) examples thereof include a form in which the average crystal grain size of the parent phase is 10 ⁇ m or more.
  • the above form tends to have high thermal conductivity because the average crystal grain size of the parent phase is 10 ⁇ m or more.
  • magnesium alloy plate of the present disclosure examples thereof include a form having a casting surface.
  • the above-mentioned form is a cast plate and that no treatment other than casting other than heat treatment, for example, surface treatment such as surface cutting, plastic working, etc., is performed after the casting process.
  • surface treatment such as surface cutting, plastic working, etc.
  • the above-mentioned form tends to have a high thermal conductivity by having the above-mentioned specific structure.
  • the above-mentioned form tends to have a high proof stress of 0.2% and a high tensile strength.
  • the above-mentioned form can be mass-produced as described above, it is also excellent in manufacturability.
  • the above form is excellent in manufacturability because it does not have cutting marks and is not subjected to cutting processing such as surface cutting.
  • magnesium alloy plate of (3) examples thereof include a form in which the average crystal grain size of the parent phase is less than 10 ⁇ m.
  • the average crystal grain size of the matrix is less than 10 ⁇ m, it has high 0.2% proof stress and high tensile strength, and is excellent in warm plastic workability.
  • magnesium alloy plate of the present disclosure examples thereof include a form having a thermal conductivity of 120 W / m ⁇ K or more.
  • the above form is superior in thermal conductivity as compared with known standard alloys such as AZ91 alloy.
  • magnesium alloy plate of the present disclosure examples thereof include a form that satisfies at least one of a 0.2% proof stress of 100 MPa or more and a tensile strength of 160 MPa or more.
  • the above form has at least one of high yield strength and high strength.
  • magnesium alloy plate of the present disclosure examples thereof include a form in which the average thickness is 0.4 mm or more and 10.0 mm or less.
  • the above form can construct a member that is lightweight and has excellent thermal conductivity.
  • the magnesium alloy coil material according to one aspect of the present disclosure is The magnesium alloy plate according to any one of the above (1) to (9) is wound.
  • the magnesium alloy coil material of the present disclosure has excellent thermal conductivity, a uniform thickness, excellent flatness, and is composed of a long rollable plate.
  • Such a magnesium alloy coil material of the present disclosure can be suitably used as a material for a member which is lightweight and has excellent thermal conductivity.
  • the magnesium alloy coil material of the present disclosure can be manufactured by, for example, the twin roll method.
  • the magnesium alloy coil material of the present disclosure is also excellent in manufacturability as described above. If the magnesium alloy coil material of the present disclosure has a casting surface and does not have cutting marks, the manufacturability is further excellent as described above.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment is a plate material made of a magnesium alloy.
  • the plate is the smallest rectangle that includes the outline of the magnesium alloy plate in a plan view of the magnesium alloy plate in the thickness direction, and the length of the short side of the rectangle satisfies 4 times or more of the thickness.
  • the thickness refers to the minimum length of the magnesium alloy plate along the projection direction in which the projected area of the magnesium alloy plate is maximized.
  • the magnesium alloy constituting the plate material contains Zn of 0.5% by mass or more and 2.0% by mass or less, Ca of 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less, and 0% by mass or more and 1.0% by mass.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment contains the following rare earth elements, and has a composition in which the balance is Mg and unavoidable impurities. Further, in the magnesium alloy plate of the embodiment, the variation in thickness is within 5% with respect to the average thickness. The flatness is 1 mm or less.
  • the magnesium alloy constituting the magnesium alloy plate of the embodiment contains the largest amount of Mg (magnesium).
  • the magnesium alloy contains Zn (zinc), Ca (calcium), which are solute elements that can be dissolved in Mg, and rare earth elements in the above-mentioned specific range.
  • the solute element is dissolved in Mg, so that the thermal conductivity of the magnesium alloy is lower than that of pure magnesium.
  • pure magnesium it is difficult to mass-produce cast plates with small thickness variation and low flatness by the double roll method, which is a kind of continuous casting method.
  • the small variation in thickness means that the variation in thickness satisfies within 5% of the average thickness.
  • small flatness means that the flatness satisfies 1 mm or less.
  • Zn, Ca, and rare earth elements are in the above-mentioned specific range, the above-mentioned double-roll method enables mass production of the above-mentioned cast plate having a small variation in thickness and a small flatness. Therefore, in the magnesium alloy plate of the embodiment, the contents of Zn, Ca, and rare earth elements are set within the above-mentioned specific range in consideration of the mass productivity of the cast plate.
  • ⁇ Zn> Zn contributes to the improvement of mechanical properties.
  • Mechanical properties include, for example, 0.2% proof stress, tensile strength and the like.
  • At least one element of Mg and Ca and Zn are present as a compound.
  • Mg, Ca When the magnesium alloy contains a rare earth element, Mg, Ca, and at least one element of the rare earth element and Zn are present as a compound.
  • the compound include intermetallic compounds such as Mg 7 Zn 3 , Ca Zn, and Mg—Zn-rare earth element ternary eutectic compounds.
  • the presence of Zn as the above-mentioned compound contributes to the improvement of the strength by strengthening the dispersion of the above-mentioned compound.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment tends to have a high proof stress of 0.2% and a high tensile strength. Further, if the compound is fine, the compound itself is unlikely to inhibit the heat conduction of pure magnesium. Therefore, the magnesium alloy plate of the embodiment tends to have high thermal conductivity.
  • the compound is fine, for example, it means that the average particle size of the compound satisfies 1 ⁇ m or less. Details of the average particle size of the above compounds will be described later.
  • Zn contributes to the improvement of strength by solid solution strengthening by being dissolved in Mg. However, the larger the amount of Zn dissolved in Mg, the easier it is for the thermal conductivity of the magnesium alloy to decrease. Therefore, Zn preferably exists as a fine compound.
  • the Zn content When the Zn content is 0.5% by mass or more, the above-mentioned strength improving effect can be obtained. From the viewpoint of ensuring high yield strength and high strength, the Zn content may be 0.6% by mass or more, 0.8% by mass or more, or 1.0% by mass or more. When the Zn content is 1.2% by mass or more and 1.5% by mass or more, the 0.2% proof stress and tensile strength tend to be high.
  • the solid solution amount of Zn tends to be smaller than when the Zn content is more than 2.0% by mass. Therefore, the decrease in thermal conductivity due to the solid solution of Zn can be suppressed. Further, the Zn content is lower than that of the above-mentioned conventional magnesium alloy. Therefore, the magnesium alloy plate of the embodiment is lightweight. Further, Zn solid-solved by quenching and solidification tends to be precipitated as a fine compound in the cooling process in the casting process. If the compound is fine, the compound itself is unlikely to inhibit the heat conduction of pure magnesium as described above. Since the above compound is easily dispersed in the parent phase, it is difficult to inhibit the heat conduction of pure magnesium. From the viewpoint of ensuring high thermal conductivity, the Zn content may be less than 2.0% by mass, 1.9% by mass or less, and 1.8% by mass or less.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment is unlikely to break when pulled or bent. From this point, the magnesium alloy plate of the embodiment is also excellent in proof stress and strength.
  • the Zn content is 0.6% by mass or more and less than 2.0% by mass and 1.2% by mass or more and 1.8% by mass or less, it has high thermal conductivity and is also excellent in strength and strength.
  • Ca contributes to the improvement of flame retardancy of the molten metal. At least one element of Mg and Zn and Ca are present as a compound. When the magnesium alloy contains a rare earth element, Mg, Zn, and at least one element of the rare earth element and Ca are present as a compound. Examples of the compound include intermetallic compounds such as Mg 2 Ca and Ca Zn. By existing as the above-mentioned compound, Ca also contributes to the improvement of strength as described above.
  • the Ca content When the Ca content is 0.05% by mass or more, the effect of improving flame retardancy and improving strength can be obtained. Since these effects can be obtained satisfactorily, the Ca content may be 0.06% by mass or more and 0.08% by mass or more.
  • the Ca content When the Ca content is 1.5% by mass or less, the solid solution amount of Ca in Mg tends to be smaller than when the Ca content is more than 1.5% by mass. Therefore, the decrease in thermal conductivity due to the solid solution of Ca is suppressed. Further, when the Ca content is 1.5% by mass or less, Ca tends to be precipitated as a fine compound for the same reason as the above-mentioned Zn. As described above, the fine compound is unlikely to inhibit the heat conduction of pure magnesium. In addition, the above compound itself is unlikely to be the starting point of cracking. From the viewpoint of ensuring high thermal conductivity, the Ca content may be 1.4% by mass or less and 1.2% by mass or less.
  • the Ca content is 0.06% by mass or more and 1.4% by mass or less and 0.08% by mass or more and 1.2% by mass or less, it has high thermal conductivity and is also excellent in strength and strength.
  • the rare earth element is at least one element selected from the group consisting of elements of Group 3 of the periodic table, that is, Sc (scandium), Y (yttrium), lanthanoid, and actinide, and is an alloy containing a plurality of rare earth elements. Also includes Mish metal. At least one element of Mg, Zn, and Ca and a rare earth element exist as a compound. Examples of the above-mentioned compounds include intermetallic compounds such as Mg 9 Ce and Mg-Zn-rare earth element ternary eutectic compounds.
  • the content of the rare earth element is 0.05% by mass or more, the effect of improving the yield strength and the effect of improving the strength can be obtained. From the viewpoint of ensuring high yield strength and high strength, the content of rare earth elements may be 0.1% by mass or more.
  • the content of rare earth elements is 1.0% by mass or less, the formation of intermetallic compounds is likely to be suppressed. Therefore, a decrease in warm plastic workability and a decrease in mechanical properties are likely to be suppressed. Since these effects can be obtained satisfactorily, the content of the rare earth element may be 0.6% by mass or less.
  • the content of the rare earth element is 0.05% by mass or more and 1.0% by mass or less and 0.1% by mass or more and 0.6% by mass or less, the strength and strength are excellent, and the warm plastic workability is excellent. ..
  • the composition of the magnesium alloy can be confirmed by performing component analysis.
  • component analysis for example, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) or electron probe microanalyzer (EPMA) attached to a scanning electron microscope (SEM) can be used.
  • Other component analysis methods include inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-OES) and the like.
  • the magnesium alloy constituting the magnesium alloy plate of the embodiment typically includes a structure containing a compound and a matrix in which the compound is dispersed.
  • the compound include compounds containing at least two elements in the specific element group.
  • the specific element group include a group consisting of Zn, Ca, rare earth elements, and Mg. That is, examples of the compound include at least one compound containing two elements of the specific element group, a compound containing three elements of the specific element group, and a compound containing four elements of the specific element group.
  • Examples of the compound containing two kinds of elements in the specific element group include a compound consisting of Mg and one selected from the group consisting of Zn, Ca, and rare earth elements, and a compound containing Zn and Ca.
  • Examples of the compound containing three kinds of elements in the specific element group include a compound consisting of two kinds selected from the group consisting of Zn, Ca, and a rare earth element and Mg.
  • the structure of the magnesium alloy for example, two kinds of compounds of two kinds of elements of a specific element group may be present.
  • the structure of the magnesium alloy may be, for example, a mixture of a compound containing two kinds of elements in a specific element group and a compound containing three kinds of elements in a specific element group.
  • the mother phase is a phase containing Mg as a main component.
  • the matrix is typically composed of a solid solution in which Zn and Ca are solid-dissolved in Mg. Rare earth elements may be further dissolved in the solid solution.
  • the compound is typically a precipitate.
  • the matrix is composed of a crystal structure that is fine to some extent.
  • the average crystal grain size of the matrix is 3 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the average crystal grain size When the average crystal grain size is 3 ⁇ m or more, the crystal grain boundaries are smaller than when the average crystal grain size is less than 3 ⁇ m. Therefore, the decrease in thermal conductivity due to the excessive grain boundaries is suppressed. From the viewpoint of ensuring high thermal conductivity, the average crystal grain size may be 20 ⁇ m or more, 25 ⁇ m or more, and 30 ⁇ m or more. When the average crystal grain size is 35 ⁇ m or more, the thermal conductivity tends to be high.
  • the average crystal grain size is 100 ⁇ m or less, it can be said that the crystals constituting the matrix are small. Due to the Hall-Petch relationship, 0.2% proof stress and tensile strength tend to increase due to the hardening effect of the finer crystals. Further, the smaller the average crystal grain size, the easier it is for the above-mentioned compounds to be dispersed in the matrix. 0.2% proof stress and tensile strength tend to increase even from the fine dispersion strengthening of the above compounds. From the viewpoint of improving proof stress and strength, the average crystal grain size may be 90 ⁇ m or less, 80 ⁇ m or less, and 60 ⁇ m or less. When the average crystal grain size is 50 ⁇ m or less, 0.2% proof stress and tensile strength tend to be high.
  • the average crystal grain size When the average crystal grain size is 3 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m, it has relatively high thermal conductivity, excellent proof stress and strength, and excellent warm plastic workability. When the average crystal grain size is 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, it has high thermal conductivity and is relatively excellent in proof stress and strength. In particular, when the average crystal grain size is 25 ⁇ m or more and 90 ⁇ m or less and 35 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, the product has high thermal conductivity and is relatively excellent in proof stress and strength.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment in which the average crystal grain size satisfies the above range can be produced as a cast plate by using, for example, the twin roll method.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment in which the average crystal grain size satisfies the above range can be produced as a rolled plate by undergoing a rolling step after a casting step using the twin roll method.
  • the rolled plate has a smaller average crystal grain size than the cast plate.
  • the average crystal grain size can satisfy 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the average crystal grain size can satisfy 3 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m.
  • the average crystal grain size is measured using the electron backscatter diffraction (EBSD) method.
  • the observation point is the surface or cross section of the magnesium alloy plate. This observation is done by SEM. Take one or more observation fields. The area is calculated for each of all the crystal grains existing in each observation field of view. The diameter of a circle having an area equal to each area is defined as the particle size of each crystal grain. The average value of the measured particle sizes is defined as the average crystal particle size. The details of the measurement method will be described later.
  • the above compounds are fine particles.
  • the average particle size of the above compound is 1 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the above compound is 1 ⁇ m or less, it is difficult to inhibit the heat conduction of pure magnesium.
  • the above compound is likely to be uniformly dispersed in the matrix. From this point as well, the above compound is unlikely to inhibit the heat conduction of pure magnesium. From these facts, the magnesium alloy plate of the embodiment tends to have a high thermal conductivity. Further, since the compound is fine, 0.2% proof stress and tensile strength tend to be increased due to the effect of improving the strength by strengthening the dispersion.
  • the average particle size of the above compounds may be 0.8 ⁇ m or less and 0.5 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the above compounds is 0.1 ⁇ m or more.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment in which the average particle size of the above-mentioned compound satisfies the above-mentioned range can be produced as a cast plate by using, for example, the bi-roll method.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment in which the average particle size of the above-mentioned compound satisfies the above-mentioned range can be produced as a rolled material, for example, by undergoing a rolling step after a casting step using the bi-roll method.
  • the rolled plate has a smaller average particle size of the compound than the cast plate.
  • the average particle size of the compound can satisfy 0.5 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the compound may satisfy 0.1 ⁇ m or more and less than 0.5 ⁇ m.
  • the average particle size of the above-mentioned compound is measured by using an observation image of SEM.
  • the observation point is the surface or cross section of the magnesium alloy plate. Observation is performed by SEM. Take one or more observation fields. After performing image processing on the observation image, the area of each of the above compounds existing in each observation field of view is determined. The diameter of a circle having an area equal to each area is defined as the particle size of each compound. The average value of the measured particle diameters is defined as the average particle diameter of the above compounds. The details of the measurement method will be described later.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment is typically a cast material or a rolled material.
  • the cast material has DAS (Dendrite Arm Spacing).
  • DAS Digitalendrite Arm Spacing
  • the magnesium alloy plate of the embodiment is manufactured by a quenching solidification method such as a twin roll method, the DAS is small.
  • DAS is 0.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the fact that DAS satisfies the above range and the following plate properties in the magnesium alloy plate can be one of the indexes indicating that the magnesium alloy plate is manufactured by the bi-roll method.
  • the DAS of the cast material is 5 ⁇ m or less, cracks are unlikely to occur when the cast material is rolled, so that the workability is excellent.
  • the thickness variation of the magnesium alloy plate of the embodiment is within 5% with respect to the average thickness, it can be said that the magnesium alloy plate has a uniform thickness.
  • the variation in thickness is more preferably within 1% of the average thickness.
  • it is preferable that the thickness variation is 0% of the average thickness, that is, there is substantially no thickness variation. In the magnesium alloy plate of the embodiment in which the variation in thickness is small, the decrease in thermal conductivity due to the non-uniformity of thickness can be suppressed.
  • the average thickness is calculated as follows. Take a test piece of a predetermined size from a magnesium alloy plate.
  • the predetermined size depends on the product dimensions. For example, in the case of a personal computer housing, the predetermined size is equivalent to A4 size, that is, the length is about 300 mm and the width is about 210 mm. Take 10 or more measurement points from the above test piece. For example, the maximum length of the test piece in the creepage direction is divided into small regions of 10 equal parts or more, and measurement points are taken from each small region. When the product is formed by bending a magnesium alloy plate and has a plurality of planes, it is preferable to divide the maximum length in the creepage direction on the plane having the largest area into small regions of 10 equal parts or more. The average value of the thickness of each measurement point is taken as the average thickness. The details of the measurement method will be described later.
  • the thickness variation is calculated as follows. Of the thicknesses of 10 or more measurement points, the maximum thickness and the minimum thickness are taken. For the maximum thickness and the minimum thickness, the amount of deviation (%) from the average thickness is calculated. Each deviation amount (%) is obtained by ⁇ (maximum thickness-average thickness) / average thickness ⁇ x 100 and ⁇ (average thickness-minimum thickness) / average thickness ⁇ x 100. In the magnesium alloy plate of the embodiment, the above-mentioned two deviation amounts (%) are both 5% or less.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment has a flatness of 1 mm or less, it can be said that the flatness is small.
  • the magnesium alloy plate of such an embodiment does not have the above-mentioned wavy irregularities and is excellent in flatness.
  • the flatness is more preferably 0.3 mm or less and 0.1 mm or less. Ideally, the flatness is preferably 0 mm.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment having excellent thickness uniformity and surface flatness described above can be suitably used as a plate material. Further, in the magnesium alloy plate of the embodiment, the decrease in thermal conductivity due to the unevenness is suppressed.
  • Flatness is obtained as follows. Take a test piece of a predetermined size from a magnesium alloy plate. As described above, the predetermined size differs depending on the product dimensions. With the test piece placed on a horizontal table, the gap between the test piece and the horizontal table is measured using a commercially available taper gauge. Insert the taper gauge into the gap between the test piece and the horizontal table. Read the scale at the position where the taper gauge touches the test piece and use it as the flatness.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment having excellent thickness uniformity and surface flatness described above can be manufactured as a cast plate by using, for example, the twin roll method.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment having excellent thickness uniformity and surface flatness described above can be produced as a rolled plate, for example, by undergoing a rolling process after a casting process using the twin roll method.
  • the rolled plate tends to have a smaller variation in thickness and a smaller flatness than the cast plate.
  • the variation in thickness can satisfy within 5%, and the flatness can satisfy 1 mm or less.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment is a cast plate and no treatment other than casting other than heat treatment is performed after the casting step, the magnesium alloy plate has a casting surface 100 as shown in FIG.
  • the casting surface 100 is a surface as cast.
  • no casting defects such as blow holes and sink marks are observed on the surface of the magnesium alloy plate of the embodiment.
  • treatments other than the above casting include various surface treatments and plastic workings.
  • the surface treatment include cutting processing such as surface cutting and polishing, anticorrosion treatment such as chemical conversion treatment, and blasting treatment.
  • plastic working include rolling and press working.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment having the casting surface 100 does not have cutting marks, the above-mentioned anticorrosion-treated layer, unevenness due to the blasting treatment, a smooth surface due to plastic deformation, and the like on the plate surface. That is, the surface of the magnesium alloy plate has a casting surface of 100 over the entire area.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment having the casting surface 100 does not require any treatment other than casting except for heat treatment, so that the number of manufacturing steps is small. From this point, the manufacturing cost is reduced. If the twin roll method is used as the casting method, the magnesium alloy plate of the embodiment can be mass-produced.
  • a part of the surface of the magnesium alloy plate may be a casting surface 100.
  • the surface treatment, the plastic working, or the like may be applied to a part of the surface of the magnesium alloy plate, and the casting surface 100 may remain in the rest.
  • the thermal conductivity of the magnesium alloy plate of the embodiment is, for example, 120 W / m ⁇ K or more.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment has about twice or more the thermal conductivity of a known standard alloy such as AZ91.
  • the magnesium alloy plate of such an embodiment is excellent in thermal conductivity.
  • the thermal conductivity is more preferably 140 W / m ⁇ K or more, more than 140 W / m ⁇ K, and 145 W / m ⁇ K or more.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment having such a high thermal conductivity can be constructed, for example, a member having excellent thermal conductivity while being lighter than the above-mentioned conventional magnesium alloy.
  • thermal conductivity of the magnesium alloy plate of the embodiment is less than or equal to the thermal conductivity of pure magnesium.
  • the thermal conductivity of pure magnesium is 157 W / m ⁇ K at 20 ° C. (293 K).
  • the thermal conductivity is measured by using a commercially available measuring device and using the laser flash method. The details of the measurement method will be described later.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment has a specific composition as described above, and typically has a specific structure described above, so that it tends to have a high proof stress of 0.2% and a high tensile strength.
  • the 0.2% proof stress is, for example, 100 MPa or more.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment has a high proof stress and is unlikely to break. The higher the 0.2% proof stress, the more preferable.
  • the 0.2% proof stress may be 110 MPa or more and 120 MPa or more.
  • the 0.2% proof stress is more preferably more than 120 MPa, 130 MPa or more, and 140 MPa or more.
  • the 0.2% proof stress may be 120 MPa or more and 140 MPa or more.
  • the 0.2% proof stress is more preferably more than 150 MPa, 170 MPa or more, and 190 MPa or more.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment having such a high proof stress can be suitably used as a material for a member which is lightweight, has excellent thermal conductivity, and is also desired to have excellent proof stress.
  • the 0.2% proof stress when composed of the above-mentioned cast plate is, for example, 200 MPa or less.
  • the 0.2% proof stress when composed of the above-mentioned rolled plate is, for example, 270 MPa or less.
  • the tensile strength is, for example, 160 MPa or more.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment has high strength and is unlikely to break. The higher the tensile strength, the more preferable.
  • the tensile strength may be 170 MPa or more and 180 MPa or more.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment is a cast plate, the tensile strength is more preferably 190 MPa or more.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment is a rolled plate, the tensile strength may be 200 MPa or more and 230 MPa or more.
  • the tensile strength is more preferably 250 MPa or more.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment having such high strength can be suitably used as a material for a member which is desired to be lightweight, excellent in thermal conductivity, and also excellent in strength.
  • the tensile strength in the case of being composed of the above-mentioned cast plate is, for example, 280 MPa or less.
  • the tensile strength in the case of being composed of the above-mentioned rolled plate is, for example, 320 MPa or less.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment that satisfies both the 0.2% proof stress of 100 MPa or more and the tensile strength of 160 MPa or more is excellent in proof stress and strength and is preferable.
  • the 0.2% proof stress and tensile strength are measured by performing a tensile test in accordance with JIS Z 2241: 2011 "Metallic Material Tensile Test Method".
  • 0.2% proof stress and tensile strength are values at room temperature. Room temperature is 20 ° C ⁇ 15 ° C.
  • the test piece shall be a JIS 13B plate-shaped piece, and shall be collected from any location on the magnesium alloy plate. It is preferable to take the test piece excluding the peripheral edge of the magnesium alloy plate and the region in the vicinity thereof so that proper measurement can be easily performed. For example, a test piece is taken from an inner region 5 mm or more away from the peripheral edge.
  • the 0.2% proof stress in the casting direction tends to be higher than the 0.2% proof stress in the plate width direction.
  • the 0.2% proof stress in the casting direction of the magnesium alloy plate is 150 MPa or more, 160 MPa or more, 170 MPa or more.
  • the tensile strength in the casting direction tends to be higher than the tensile strength in the plate width direction.
  • the tensile strength of the magnesium alloy plate in the casting direction is 180 MPa or more, 190 MPa or more, and 200 MPa or more.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment is a rolled plate manufactured through a rolling process after a casting process using the twin roll method
  • 0.2% in the rolling direction is compared with 0.2% proof stress in the plate width direction. It tends to have high yield strength.
  • the 0.2% proof stress in the rolling direction of the magnesium alloy plate is 190 MPa or more, 230 MPa or more, 250 MPa or more.
  • the tensile strength in the rolling direction tends to be higher than the tensile strength in the plate width direction. It is in.
  • the tensile strength of the magnesium alloy plate in the rolling direction is 250 MPa or more, 280 MPa or more, and 300 MPa or more.
  • the 0.2% proof stress in the plate width direction and the tensile strength in the plate width direction are measured by performing a tensile test so that the tensile direction of the test piece is along the plate width direction. Therefore, the test piece is manufactured so that the plate width direction is the longitudinal direction of the test piece.
  • the 0.2% proof stress in the casting direction or rolling direction and the tensile strength in the casting direction or rolling direction described above are subjected to a tensile test so that the tensile direction of the test piece is in the casting direction or the rolling direction. And measure. Therefore, the test piece is manufactured so that the casting direction or the rolling direction is the longitudinal direction of the test piece.
  • the casting direction is the traveling direction of the cast plate in the double roll method.
  • the rolling direction is the traveling direction of the rolled plate in the rolling process.
  • the thickness of the magnesium alloy plate of the embodiment can be appropriately selected depending on the application and the like.
  • the average thickness is 0.4 mm or more and 10.0 mm or less.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment tends to increase the mechanical strength as compared with the case where the average thickness is less than 0.4 mm. Moreover, the magnesium alloy plate of the embodiment can secure a large heat capacity. In the magnesium alloy plate of such an embodiment, when the heating elements are brought close to each other, the heat of the heating elements is easily transferred to the magnesium alloy plate itself. That is, heat is good.
  • the magnesium alloy plate of such an embodiment can be suitably used as a material for a heat radiating member. From the viewpoint of ensuring good heat dissipation, the average thickness may be 0.5 mm or more, 0.6 mm or more, 1.0 mm or more. When the average thickness is 2.0 mm or more and 3.0 mm or more, it is easy to control the thickness of the plate when the double roll method is used. As a result, a magnesium alloy plate having a uniform thickness can be easily obtained.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment is lighter than the case where the average thickness is more than 10.0 mm. Further, in the magnesium alloy plate of such an embodiment, when the heating elements are brought close to each other, the heat of the heating element is easily transferred to the outside of the magnesium alloy plate via the magnesium alloy plate.
  • the magnesium alloy plate of such an embodiment can be suitably used as a material for a lightweight heat radiating member. From the viewpoint of ensuring good heat dissipation, the average thickness may be 9.0 mm or less, 8.0 mm or less, 6.0 mm or less. When the average thickness is 5.0 mm or less, it is lightweight and has excellent heat attraction and heat dissipation.
  • the average thickness may be 0.5 mm or more and 9.0 mm or less, and 0.6 mm or more and 8.0 mm or less.
  • the practical average thickness is 2.0 mm or more and 10.0 mm or less, 2.0 mm or more and 8.0 mm or less, and 2.0 mm or more and 6.0 mm or less.
  • the practical average thickness is 0.4 mm or more and less than 2.0 mm, further 0.4 mm or more and 1.5 mm or less, particularly 0.4 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment having the above-mentioned average thickness can be produced, for example, by using the bi-roll method.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment having the above-mentioned average thickness can be produced, for example, through a rolling step after a casting step using the twin roll method.
  • Examples of the magnesium alloy plate of the embodiment include a sheet material.
  • the sheet material here is a plate material having a length that is difficult to wind up, so to speak, a relatively short plate material.
  • the width, length, planar shape, etc. of the sheet material can be appropriately selected.
  • the width and length are as follows. With the sheet material viewed in a plane in the thickness direction, take the smallest rectangle that includes the outline of the sheet material. The length of the long side of the rectangle is the length of the sheet material. The short side length of the rectangle is the width of the sheet material.
  • a rectangular shape can be mentioned as a typical planar shape of the sheet material.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment is, for example, a plate material having a winding length, so to speak, a relatively long plate material. In this case, if the magnesium alloy plate of the embodiment is wound, it is easy to transport. As shown in FIG. 2, the magnesium alloy coil material 10 of the embodiment is formed by winding the magnesium alloy plate 1 of the embodiment, which is the above-mentioned relatively long plate material. When the magnesium alloy coil material 10 of the embodiment is cut to a predetermined length, the above-mentioned sheet material can be obtained. The illustration of the sheet material is omitted.
  • the magnesium alloy coil material 10 of the embodiment can be typically manufactured by the twin roll method.
  • the magnesium alloy coil material 10 of the embodiment can be manufactured through a rolling step after a casting step using the twin roll method.
  • the longitudinal direction of the magnesium alloy coil material 10 of the embodiment manufactured by the twin roll method is the casting direction.
  • the longitudinal direction of the magnesium alloy coil material 10 of the embodiment manufactured through the rolling step is the rolling direction.
  • the direction orthogonal to the longitudinal direction is the plate width direction. Therefore, the test piece used for measuring the 0.2% proof stress in the casting direction or the rolling direction described above may be manufactured so that the longitudinal direction of the test piece is the longitudinal direction of the magnesium alloy coil material of the embodiment.
  • the direction of the arrow A in FIG. 2 indicates the longitudinal direction.
  • the direction of the arrow B in FIG. 2 indicates the plate width direction.
  • the direction orthogonal to both the longitudinal direction and the plate width direction is the thickness direction.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment and the magnesium alloy coil material of the embodiment can be used as materials for various members.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment and the magnesium alloy coil material of the embodiment are suitable as materials for members whose light weight and excellent thermal conductivity are desired.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment may be produced by, for example, the magnesium alloy plate manufacturing method I or the magnesium alloy plate manufacturing method II shown below.
  • the method I for manufacturing a magnesium alloy plate includes a step of manufacturing a cast plate by a twin roll method.
  • the magnesium alloy plate manufacturing method II includes a step of manufacturing a cast plate by a double roll method, a step of manufacturing a heat-treated plate in which the cast plate is heat-treated, and a step of manufacturing a rolled plate in which the heat-treated plate is rolled. And.
  • the details of the magnesium alloy plate manufacturing method I and the magnesium alloy plate manufacturing method II will be described in order.
  • a molten metal having the above-mentioned specific composition is cooled and solidified to produce a cast plate having the above-mentioned specific composition.
  • the casting method utilizes the double roll method.
  • the twin roll method is a kind of continuous casting method and is a casting method capable of quenching and solidifying.
  • the bi-roll method the molten metal is supplied between a pair of rolls, which are movable molds, and brought into contact with the rolls to cool and solidify the molten metal.
  • the solidification rate or cooling rate in the casting process is, for example, 100 ° C./sec or higher.
  • Zn and Ca are solid-solved in Mg by quenching solidification.
  • the molten metal contains rare earth elements
  • Zn, Ca, and rare earth elements are solid-solved in Mg by quenching solidification.
  • the solid-dissolved Zn, Ca, and rare earth elements are precipitated as fine compounds as described above in the cooling process of the casting process. This precipitation reduces the solid solution amount of Zn, Ca, and rare earth elements in Mg as described above.
  • the magnesium alloy tends to maintain the thermal conductivity of pure magnesium.
  • the compound When the contents of Zn, Ca, and rare earth elements are within the above-mentioned specific ranges, the compound is unlikely to be coarse particles satisfying several tens of ⁇ m, and is precipitated as fine particles having an average particle size of 1 ⁇ m or less. easy. Further, when the solidification rate is 100 ° C./sec or more, the crystal grains are unlikely to become coarse particles having an average crystal grain size of more than 100 ⁇ m. Further, although the crystal grains become smaller to some extent, they are not too small as compared with the above compounds. Therefore, if the bi-roll method is used, a structure having excellent thermal conductivity as well as proof stress and strength can be obtained.
  • the solidification rate may be 500 ° C./sec or higher and 1000 ° C./sec or higher.
  • the higher the solidification rate the smaller the crystal grains. Therefore, the thermal conductivity decreases as the grain boundaries increase.
  • the upper limit of the solidification rate is 2000 ° C./sec or less.
  • the bi-roll method can continuously produce a magnesium alloy plate having the above-mentioned specific composition and specific structure, having a uniform thickness, and having excellent flatness. Therefore, the length of the magnesium alloy plate produced by the bi-roll method can satisfy, for example, 1000 times or more the thickness of the plate, and further 2000 times or more the thickness of the plate. Further, the width of the magnesium alloy plate produced by the bi-roll method can satisfy, for example, 30 times or more the thickness of the plate and 50 times or more the thickness of the plate. That is, the twin roll method can mass-produce the magnesium alloy plate of the present disclosure and the magnesium alloy coil material of the present disclosure.
  • the coil material can be manufactured by winding a cast plate manufactured through a casting process.
  • the above-mentioned sheet material is manufactured by cutting a cast plate manufactured through a casting process into a predetermined length and a predetermined shape.
  • magnesium alloy plate of the embodiment and the magnesium alloy coil material of the embodiment are cast plates manufactured by the double roll method, no treatment other than the above-mentioned casting other than the heat treatment is required after the casting step. In this case, the manufacturing cost is reduced because the number of manufacturing steps is small.
  • the above-mentioned sheet material or the like may be subjected to treatment other than the above-mentioned casting other than heat treatment, rolling, etc. Various plastic workings are performed.
  • the cast plate produced by the above-mentioned method I for producing a magnesium alloy plate is heat-treated to produce a heat-treated plate.
  • the heat treatment can be performed in, for example, a continuous heat treatment furnace, a batch type heat treatment furnace, or the like.
  • the heat treatment is a homogenization process.
  • the heat treatment is performed so that the temperature of the cast plate is 380 ° C or higher and 420 ° C or lower.
  • the temperature of the cast plate is 380 ° C. or higher, solute atoms are easily sufficiently solid-solved.
  • the temperature of the cast plate is 420 ° C or less, the temperature of the cast plate is not excessively high, and there is no discoloration due to excessive oxidation or punctate defects due to melting of the intermetallic compound. Is easy to make.
  • the temperature of the cast plate may be 390 ° C or higher and 410 ° C or lower.
  • the heat-treated plate is rolled to produce a rolled plate.
  • the rolling process may be either reverse rolling or tandem rolling.
  • the rolling process includes, for example, a pair of rolling rolls that are vertically opposed to each other.
  • a rolled plate is produced by inserting a heat-treated plate between a pair of rolling rolls.
  • For each rolling roll it is possible to use a roll that has the same diameter as each other and whose rotation axis is not eccentric and is located at the center of the roll. The number of rotations of each rolling roll may be the same.
  • the rolling process is performed by preheating the heat treatment plate provided between the pair of rolling rolls to a specific temperature and heating the pair of rolling rolls to a specific temperature.
  • the preheating temperature of the heat treatment plate and the temperature of the rolling roll may be 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower.
  • the preheating temperature of the heat-treated plate refers to the temperature of the surface of the heat-treated plate immediately before the heat-treated plate is inserted into the rolling roll in each pass.
  • Immediately before being inserted into the rolling roll means a point on the central surface of the plate material in the width direction, which is 200 mm or more and 2000 mm or less away from directly below the rolling roll.
  • the temperature of the rolling roll means the temperature of the surface of the rolling roll.
  • the preheating temperature of the heat-treated plate and the temperature of the rolling roll are 150 ° C. or higher, it is easy to produce a rolled plate having fine crystal grains.
  • the preheating temperature of the heat-treated plate and the temperature of the rolling roll are 300 ° C. or lower, the crystal grains of the rolled plate are unlikely to become coarse.
  • the preheating temperature of the heat-treated plate and the temperature of the rolling roll can be further set to 180 ° C. or higher and 270 ° C. or lower, and particularly 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
  • the preheating temperature of the heat treatment plate and the temperature of the rolling roll may be the same or different. If the preheating temperature of the heat-treated plate and the temperature of the rolling roll are the same, the temperature of the plate material does not change during the rolling process, and it is easy to produce a rolled plate having a uniform structure over the entire length.
  • the reduction rate R per pass is preferably, for example, 10% or more and 35% or less.
  • the reduction rate R per pass is calculated by ⁇ (t 2- t 1 ) / t 2 ⁇ ⁇ 100.
  • t 2 is the plate thickness before 1-pass rolling.
  • t 1 is the plate thickness after one-pass rolling.
  • the reduction rate of each pass may be the same or may be different as long as it is within the above range.
  • the reduction rate R per pass is further preferably 15% or more and 30% or less, and particularly preferably 20% or more and 30% or less.
  • the total rolling reduction Rt after rolling of the nth pass, which is the final pass, is preferably, for example, 50% or more and 90% or less.
  • Total rolling reduction Rt is calculated by ⁇ (t b -t a) / t b ⁇ ⁇ 100.
  • t b is the thickness of the heat-treated plate before rolling.
  • t a is the thickness of the rolled sheet after rolling completion.
  • the total reduction rate Rt is further preferably 60% or more and 90% or less, and particularly preferably 70% or more and 90% or less.
  • the length of the magnesium alloy plate produced by the bi-roll method can satisfy 1000 times or more the thickness of the plate, and the width can satisfy 30 times or more the thickness of the plate. Therefore, the length of the magnesium alloy plate manufactured through the rolling process after the casting process using the twin roll method is 1000 times or more the thickness of the plate, and further 2000 times or more the thickness of the plate, especially the thickness of the plate. It can satisfy more than 5000 times the amount.
  • the width of the magnesium alloy plate produced through the rolling process after the casting process using the twin roll method is 30 times or more the thickness of the plate, and further 50 times or more the thickness of the plate, particularly the thickness of the plate. It can satisfy 100 times or more. That is, the magnesium alloy plate of the present disclosure and the magnesium alloy coil material of the present disclosure can be further mass-produced by passing through the rolling process after the casting process using the twin roll method.
  • the coil material is manufactured by winding a rolled plate manufactured through a rolling process.
  • the above-mentioned sheet material is manufactured by cutting a rolled plate manufactured through a rolling process into a predetermined length and a predetermined shape.
  • the magnesium alloy plate of the embodiment and the magnesium alloy coil material of the embodiment are lighter than the AZ91 alloy and the conventional magnesium alloy described above, have excellent thermal conductivity, and have a uniform thickness. It also has excellent flatness. This effect will be specifically described with reference to the following test examples.
  • Sample No. The magnesium alloy plate of No. 1 is a cast plate manufactured by the twin roll method.
  • Sample No. The composition of the magnesium alloy constituting the magnesium alloy plate of No. 1 contains 1.5% by mass of Zn and 0.1% by mass of Ca, and the balance is Mg and unavoidable impurities.
  • the molten metal having the above composition is cooled and solidified by the twin roll continuous casting apparatus.
  • the cooling rate in the casting process is 1000 ° C./sec.
  • the design thickness of the board is 4.0 mm.
  • the plate width is 200 mm, which is 50 times or more the thickness of the plate.
  • long plates having a length of 1000 times or more the thickness of the plates were continuously produced. Since the casting process, the casting plate has not been subjected to any treatment other than casting. Therefore, the sample No.
  • the magnesium alloy plate of 1 has a casting surface.
  • the test temperature is room temperature.
  • the room temperature here and the room temperature below are both 20 ⁇ 15 ° C.
  • the acceleration voltage is 15 kV.
  • the size of the observation field of view is 1000 ⁇ m ⁇ 1200 ⁇ m.
  • the observation area is a cross section of the magnesium alloy plate.
  • the above-mentioned cross section is a flat surface along the thickness direction of the magnesium alloy plate, and is a cross section obtained by cutting the magnesium alloy plate along the flat surface along the casting direction.
  • the average crystal grain size was measured as follows. Each of all the crystal grains constituting the matrix in the above-mentioned observation field of view is color-coded according to the crystal orientation by the EBSD method and mapped.
  • FIG. 3 is a mapping image.
  • the horizontal direction of the photograph is the casting direction
  • the vertical direction of the photograph is the thickness direction of the plate.
  • the obtained mapping image is image-analyzed using commercially available image analysis software. Here, image analysis was performed using OIM 6.2.0 manufactured by TSL Solutions Co., Ltd. Further, here, the area of each crystal grain is obtained by performing image analysis using data points having a confidence value coefficient (Confidence Index, CI value) of 0.1 or more in the above image analysis software.
  • the diameter of a circle having an area equal to each area is defined as the particle size of each crystal grain.
  • the average value of the particle sizes of all the crystal grains is defined as the average crystal grain size ( ⁇ m).
  • the average particle size of the compound was measured as follows. For the SEM image, the parent phase and the compound are binarized using known image analysis software, and the area of each compound is determined. Known software such as ImageJ can be used for this image processing. The diameter of a circle having an area equal to the area of each compound is defined as the particle size of each compound. The average value of the particle sizes of all the compounds is defined as the average particle size ( ⁇ m) of the compounds.
  • FIG. 4 is an SEM image.
  • the gray region is the mother phase 2.
  • the white particles are compound 3.
  • the white grains are compounds containing two kinds of elements selected from the group consisting of Zn, Ca, and Mg by performing component analysis by SEM-EDX or the like.
  • the sample No. It can be confirmed that the structure of the magnesium alloy constituting the magnesium alloy plate of No. 1 contains a compound of CaZn 3 and a compound of Mg 7 Zn 3.
  • the thermal conductivity was determined as the thermal characteristics.
  • a test piece for measurement was taken from the above-mentioned magnesium alloy plate, and the thermal diffusivity was measured under the following conditions using a commercially available measuring device.
  • the thermal diffusivity was measured using LFA 467 HyperFlash manufactured by NETZSCH. HyperFlash is a registered trademark.
  • the thermal conductivity was calculated from thermal diffusivity x specific heat capacity x density. ⁇ conditions>
  • the measurement temperature is room temperature.
  • the measurement direction is the thickness direction of the plate.
  • the size of the test piece is about 10 mm ⁇ 10 mm ⁇ thickness 4 mm.
  • a test piece having a length of 500 mm and a width of 200 mm was taken from the above-mentioned magnesium alloy plate, and the variation in thickness was determined as follows.
  • the test piece is divided into 10 equal parts in the longitudinal direction to obtain 10 rectangular small areas. The intersection of the diagonal lines in each small area is used as the thickness measurement point. At each measurement point, measure the thickness. The value obtained by averaging the thicknesses of 10 pieces is defined as the average thickness. The average thickness was 4.0 mm. Further, among the thicknesses of the 10 measurement points, the amount of deviation (%) from the average thickness is obtained for the maximum thickness and the minimum thickness. Each deviation amount (%) is obtained by ⁇ (maximum thickness-average thickness) / average thickness ⁇ x 100 and ⁇ (average thickness-minimum thickness) / average thickness ⁇ x 100. This deviation amount is defined as the thickness variation (%).
  • test piece having a length of 500 mm and a width of 200 mm was taken from the above-mentioned magnesium alloy plate, and the flatness was determined as follows. With the test piece placed on a horizontal table, the gap between the test piece and the horizontal table is measured using a commercially available taper gauge. As the taper gauge, TG-270A manufactured by TRUSCO NAKAYAMA Co., Ltd. was used. The taper gauge was inserted into the gap between the test piece and the horizontal table, and the scale at the position where the taper gauge touched the test piece was read.
  • the composition includes Zn of 0.5% by mass or more and 2.0% by mass or less and Ca of 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less, and the variation in thickness is 5 of the average thickness.
  • the magnesium alloy plate having a flatness of 1 mm or less and within% has a high thermal conductivity. Moreover, it was shown that this magnesium alloy plate has high yield strength and high strength. In particular, sample No.
  • the magnesium alloy plate of No. 1 has the same strength as the above-mentioned conventional magnesium alloy, it has higher thermal conductivity and is lighter than the above-mentioned conventional magnesium alloy. Furthermore, it has been shown that such magnesium alloy plates can be produced by the bi-roll method.
  • Test Example 2 A magnesium alloy plate was prepared by a manufacturing method different from that of Test Example 1, and the structure, plate properties, thermal properties, and mechanical properties of the magnesium alloy plate were examined in the same manner as in Test Example 1.
  • the magnesium alloy plate of No. 3 is a rolled plate manufactured through a casting process, a heat treatment process, and a rolling process.
  • Sample No. The composition of the magnesium alloy constituting the magnesium alloy plate of No. 2 is described in Sample No. 2. Similar to No. 1, it contains 1.5% by mass of Zn and 0.1% by mass of Ca, and the balance is Mg and unavoidable impurities.
  • Sample No. The composition of the magnesium alloy constituting the magnesium alloy plate of No. 3 is described in Sample No. 3. Unlike No.
  • the casting process is performed on the sample No. Similar to No. 1, a cast plate was produced by a twin roll method using a twin roll continuous casting apparatus.
  • the cooling rate of the casting process is the sample No. Same as 1.
  • the design thickness of the cast plate is 4.0 mm.
  • the width of the cast plate is 500 mm, which is 125 times or more the thickness of the cast plate.
  • long plates having a length of 1000 times or more the thickness of the cast plate were continuously produced.
  • ⁇ Heat treatment process> a heat-treated plate was produced by performing a homogenization treatment in which the cast plate was heated.
  • the temperature of the cast plate was 400 ° C.
  • the processing time was 5 hours.
  • the heat-treated plate was rolled to produce a rolled plate.
  • the rolling process was performed by using a rolling apparatus provided with a pair of rolling rolls arranged vertically and vertically, and inserting a heat treatment plate between the rolling rolls.
  • a rolling apparatus provided with a pair of rolling rolls arranged vertically and vertically, and inserting a heat treatment plate between the rolling rolls.
  • a roll having the same diameter as each other and having a rotation axis not eccentric and located at the center of the roll was used.
  • the rotation speed of each rolling roll was the same.
  • Rolling was performed in multiple passes.
  • the temperature of the rolling roll in each pass was 220 ° C.
  • the temperature of the rolling rolls was the same in each pass.
  • the preheating temperature of the heat treatment plate in each pass was 220 ° C. In each pass, the preheating temperature of the heat treatment plate was the same.
  • the plate was reheated between each pass. As the reheating temperature, the temperature of the plate material was set to the above-mentioned preheating temperature.
  • the reheating time was 30 minutes.
  • a heat-treated plate having a thickness of 4 mm was rolled by a plurality of passes to prepare a rolled plate having a thickness of 1 mm.
  • the average value of the reduction rate was 28%. After the rolling process, the rolled plate is not heat-treated.
  • the sample No. In the magnesium alloy plate of each sample, the sample No. In the same manner as in 1, the average crystal grain size of the matrix, the average particle size of the compounds dispersed in the matrix, the thermal conductivity, 0.2% proof stress in the rolling direction, 0.2% proof stress in the plate width direction, rolling. The tensile strength in the direction, the tensile strength in the plate width direction, the variation in thickness, and the flatness were determined. Further, in the magnesium alloy plate of each sample, the breaking elongation in the rolling direction and the breaking elongation in the plate width direction were determined, and the warm plastic workability was investigated. The elongation at break was determined by the above-mentioned tensile test. The evaluation method of warm plastic workability will be described later.
  • FIG. 5 shows a mapping image used for measuring the average crystal grain size of the matrix in the magnesium alloy plate of No. 2.
  • Sample No. The mapping image of the magnesium alloy plate of No. 2 is the sample No. Obtained in the same manner as 1.
  • FIG. 5 is a vertical cross section of a magnesium alloy plate cut along a plane along the thickness direction and along the rolling direction. The horizontal direction of the photograph in FIG. 5 is the rolling direction, and the vertical direction of the photograph is the thickness direction of the plate. Above the photograph in FIG. 5, the boundary extending in the left-right direction of the photograph between black and gray is the surface of the magnesium alloy plate.
  • a disk-shaped test piece was cut out from the magnesium alloy plate of each sample.
  • the diameter of the test piece was 80 mm.
  • a die equipped with a punch, a die, and a holder was used for the deep drawing of the cylinder.
  • the punch presses the test piece.
  • the shape of the punch is cylindrical.
  • the diameter of the punch was 40 mm. That is, the aperture ratio is 2.0.
  • the aperture ratio is the diameter of the test piece / the diameter of the punch.
  • the bending radius of the shoulder of the punch was 5 mm.
  • a test piece is sandwiched between the die and the holder.
  • the die and the holder have holes through which punches are inserted.
  • a test piece is placed on the die.
  • the holder supports the peripheral edge of the test piece and suppresses the occurrence of wrinkles during processing of the test piece.
  • the die and holder have a built-in heater so that the test piece can be heated.
  • the test piece is placed on the end face of the die so as to close the hole of the die, and is sandwiched between the die and the holder.
  • the set temperature of the mold was 250 ° C.
  • the press speed was 50 mm / s.
  • the heating time in the mold was 30 sec.
  • the pressing was performed with a fluororesin sheet interposed between the test piece and the punch and between the test piece and the die. After deep drawing of the cylinder, the presence or absence of cracks at the corners of the processed product was visually observed.
  • the measurement results for the magnesium alloy plate of No. 2 are shown below.
  • the average crystal grain size was 5.3 ⁇ m.
  • the average particle size of the above compounds was 1 ⁇ m or less.
  • the structure of the magnesium alloy constituting the magnesium alloy plate of No. 2 contained a compound composed of CaZn 3 and a compound composed of Mg 7 Zn 3 .
  • the thermal conductivity was 140 W / m ⁇ K or less.
  • the 0.2% proof stress in the rolling direction was 296 MPa.
  • the 0.2% proof stress in the plate width direction was 197 MPa.
  • the tensile strength in the rolling direction was 319 MPa.
  • the tensile strength in the plate width direction was 278 MPa.
  • the elongation at break in the rolling direction was 16.3%.
  • the breaking elongation in the plate width direction was 22.1%.
  • the variation in thickness was 5% or less for both the above-mentioned maximum thickness deviation amount and minimum thickness deviation amount.
  • the flatness was 1 mm or less. No cracks were found in the corners of the processed product.
  • the measurement results for the magnesium alloy plate of No. 3 are shown below.
  • the average crystal grain size was 4.8 ⁇ m.
  • the average particle size of the above compounds was 1 ⁇ m or less.
  • the structure of the magnesium alloy constituting the magnesium alloy plate of No. 3 contained a compound composed of CaZn 3, a compound composed of Mg 7 Zn 3, and a compound composed of Mg—Zn—Ce.
  • the thermal conductivity was 132 W / m ⁇ K or less.
  • the 0.2% proof stress in the rolling direction was 309 MPa.
  • the 0.2% proof stress in the plate width direction was 225 MPa.
  • the tensile strength in the rolling direction was 335 MPa.
  • the tensile strength in the plate width direction was 304 MPa.
  • the elongation at break in the rolling direction was 14%.
  • the breaking elongation in the plate width direction was 18%.
  • the variation in thickness was 5% or less for both the above-mentioned maximum thickness deviation amount and minimum thickness deviation amount.
  • the flatness was 1 mm or less. No cracks were found in the corners of the processed product.
  • sample No. The magnesium alloy plate of No. 2 has a composition containing Zn of 0.5% by mass or more and 2.0% by mass or less and Ca of 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less, and the thickness variation is average. It was shown that the thickness was within 5%, the flatness was 1 mm or less, and the thermal conductivity was high.
  • Sample No. The magnesium alloy plate of No. 3 contains Zn of 0.5% by mass or more and 2.0% by mass or less, Ca of 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less, and 0.05% by mass or more and 1.0% by mass. It was shown that it had a composition containing the following rare earth elements, the thickness variation was within 5% of the average thickness, the flatness was 1 mm or less, and it had high thermal conductivity.
  • the magnesium alloy plate of No. 3 is the sample No. It was shown to have high yield strength and high strength as compared with the magnesium alloy plate of 1.
  • Sample No. Magnesium alloy plate of No. 2 and sample No. It was shown that the magnesium alloy plate of No. 3 is excellent in warm plastic workability. In the warm cylindrical deep drawing process, even if the drawing ratio is 2.0, no cracks are observed at the corners of the processed product.
  • Magnesium alloy plate of No. 2 and sample No. means that the warm plastic workability of the magnesium alloy plate of No. 3 is about the same as the plastic workability of the aluminum alloy at room temperature.
  • the sample No. Magnesium alloy plate of No. 2 and sample No. It was shown that the magnesium alloy plate of No. 3 can be manufactured through a rolling process after a casting process using the twin roll method.
  • Test Example 1 the manufacturing conditions such as the content of Zn and Ca, the size of the plate such as the thickness, and the solidification rate can be changed.

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Abstract

０．５質量％以上２．０質量％以下のＺｎと、０．０５質量％以上１．５質量％以下のＣａと、０質量％以上１．０質量％以下の希土類元素とを含み、残部がＭｇ及び不可避不純物である組成を備え、厚さのばらつきが平均厚さに対して５％以内であり、平坦度が１ｍｍ以下である、マグネシウム合金板。

Description

マグネシウム合金板、及びマグネシウム合金コイル材
　本開示は、マグネシウム合金板、及びマグネシウム合金コイル材に関する。
　本出願は、２０１９年１２月２３日付の日本国出願の特願２０１９－２３１３８２、２０２０年０７月１０日付の日本国出願の特願２０２０－１１９１８９に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　特許文献１は、８重量％以上１２重量％以下の亜鉛と、ゼロ又は１．０重量％以下のカルシウムとを含有し、残部がマグネシウム及び不可避不純物からなるマグネシウム合金を開示する。以下、このマグネシウム合金を従来のマグネシウム合金と呼ぶ。上記従来のマグネシウム合金は、亜鉛及びカルシウムの含有量を上記範囲に限定することで、優れた鋳造性を維持しつつ、熱伝導性の改善と機械的強度の確保とを図る。
特開２００２－２１２６６２号公報
　本開示のマグネシウム合金板は、
　０．５質量％以上２．０質量％以下のＺｎと、０．０５質量％以上１．５質量％以下のＣａと、０質量％以上１．０質量％以下の希土類元素とを含み、残部がＭｇ及び不可避不純物である組成を備え、
　厚さのばらつきが平均厚さに対して５％以内であり、
　平坦度が１ｍｍ以下である。
　本開示のマグネシウム合金コイル材は、
　本開示のマグネシウム合金板が巻回されてなる。
図１は、実施形態のマグネシウム合金板の表面の写真を示す図である。 図２は、実施形態のコイル材を示す斜視図である。 図３は、試験例１において、試料Ｎｏ．１のマグネシウム合金板の断面を示す組織写真であって、ＥＢＳＤ法によるマッピング像を示す図である。 図４は、試験例１において、試料Ｎｏ．１のマグネシウム合金板の断面を走査型電子顕微鏡で観察した顕微鏡写真を示す図である。 図５は、試験例２において、試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板の断面を示す組織写真であって、ＥＢＳＤ法によるマッピング像を示す図である。
　［本開示が解決しようとする課題］
　公知の規格合金、例えばＡＳＴＭ規格におけるＡＺ９１合金の熱伝導率は、特許文献１の明細書［０００３］に記載されるように、６０Ｗ／ｍ・Ｋ未満である。そのため、より高い熱伝導率を有するマグネシウム合金板が望まれている。
　上述の従来のマグネシウム合金は、亜鉛の含有量が８質量％以上であることで、マグネシウムに対する亜鉛の固溶量が多い。亜鉛の固溶量が多いマグネシウム合金は、固溶強化が期待されるものの、熱伝導率が低下する。また、亜鉛の含有量が多いことで、上述の従来のマグネシウム合金の比重が増大する。
　更に、特許文献１に記載される重力鋳造法では、一般に、凝固速度が遅い。凝固速度が遅いことで、化合物、例えばマグネシウムと亜鉛とを含む化合物が析出されると、上記化合物が成長し易い。例えば、数十μｍといった粗大な上記化合物が生じる。上記化合物は一般に純マグネシウムよりも熱伝導性に劣る。粗大な上記化合物が純マグネシウムの熱伝導を阻害することで、マグネシウム合金の熱伝導率が低下し易い。
　また、重力鋳造法では、凝固速度が遅いことで、ヒケ巣等の鋳造欠陥が生じ易い。この鋳造欠陥は、例えば、板表面が波打つような凹凸が生じ易い。よって、板の厚さが不均一になり易い。特許文献１の明細書［００１６］に記載されるように、重力鋳造材に表面切削が施されると、上記凹凸が是正され、板の厚さが均一化されると考えられる。しかし、工程数が増加することで、マグネシウム合金板の製造性が低下する。
　上述の理由により、重力鋳造法では、熱伝導性に優れつつ、厚さのばらつきが小さく、かつ平坦性に優れるマグネシウム合金板を量産することが難しい。厚さのばらつきが小さいとは、例えば、上記ばらつきが平均厚さの５％以内を満たすことが挙げられる。平坦性に優れるとは、平坦度が例えば１ｍｍ以下を満たすことが挙げられる。特に、上記厚さの均一性と表面の平坦性を兼ね備える板は、板の厚さの１０００倍以上の長さ、更には２０００倍以上の長さを有するような長い板を量産することが難しい。
　加えて、重力鋳造法では、凝固速度が遅いことで、マグネシウム合金の結晶粒が成長し易い。例えば、平均結晶粒径が１００μｍ超を満たす粗大な結晶が生じる。平均結晶粒径は、更には２００μｍ以上を満たすこともある。そのため、板の厚さの３０倍以上、更には５０倍以上の幅又は長さを有するマグネシウム合金板を重力鋳造法によって製造した場合、粗大な上記化合物及び粗大な結晶粒が生成される。粗大な化合物及び粗大な結晶粒は、割れの起点になり易い。これらの粗大な粒子に起因して、０．２％耐力、引張強さが低下し易い。
　本開示は、軽量で、熱伝導性に優れるマグネシウム合金板、及びマグネシウム合金コイル材を提供することを目的の一つとする。
　［本開示の効果］
　本開示のマグネシウム合金板及び本開示のマグネシウム合金コイル材は、軽量で、熱伝導性に優れる。
　［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
　（１）本開示の一態様に係るマグネシウム合金板は、
　０．５質量％以上２．０質量％以下のＺｎと、０．０５質量％以上１．５質量％以下のＣａと、０質量％以上１．０質量％以下の希土類元素とを含み、残部がＭｇ及び不可避不純物である組成を備え、
　厚さのばらつきが平均厚さに対して５％以内であり、
　平坦度が１ｍｍ以下である。
　Ｍｇに固溶可能な溶質元素であるＺｎ、Ｃａ、及び希土類元素の含有量が上記の特定の範囲を満たすことで、上述の従来のマグネシウム合金に比較して、Ｍｇにおける溶質元素の固溶に起因する熱伝導率の低下が抑制される。また、上記従来のマグネシウム合金に比較して、Ｚｎに起因する比重の増加が抑制される。そのため、本開示のマグネシウム合金板は、ＡＺ９１合金等の公知の規格合金、更には上記従来のマグネシウム合金より軽量でありながら、高い熱伝導率を有する。
　また、本開示のマグネシウム合金板は、厚さのばらつき及び平坦度が上記の特定の範囲を満たすことで、厚さの均一性と表面の平坦性に優れる。そのため、厚さが不均一になり難い。よって、上述の凹凸に起因する熱伝導性の低下が抑制される。また、このような板性状を有する本開示のマグネシウム合金板は、例えば、連続鋳造法の一種である双ロール法によって製造できる。上述の特定の組成を満たすと共に、双ロール法によって製造されたマグネシウム合金板は、代表的には平均粒径が１μｍ以下を満たす微細な化合物が析出した組織を有することができる。また、母相を構成する結晶がある程度小さいものの、上記化合物に比較して小さ過ぎない。そのため、溶質元素の固溶に起因する熱伝導率の低下、粗大な上記化合物による熱伝導の阻害、及び過剰な結晶粒界に起因する熱伝導率の低下が抑制される。これらのことからも、本開示のマグネシウム合金板は、熱伝導性に優れる。
　また、双ロール法は、例えば、板の厚さの１０００倍以上の長さを有する長い板、更に板の厚さの２０００倍以上の長さを有する長い板を連続的に製造可能である。更に、双ロール法は、例えば、板の厚さの３０倍以上の幅を有する広幅の板、更に板の厚さの５０倍以上の幅を有する広幅の板を連続的に製造可能である。即ち、双ロール法を利用すれば、熱伝導性に優れつつ、均一的な厚さを有し、かつ平坦性に優れる本開示のマグネシウム合金板の量産が可能である。
　更に、上述の微細の化合物が上述の母相中に分散していることによる強度の向上効果が得られる。亜鉛の一部がマグネシウムに固溶している場合、固溶強化による強度の向上効果も期待できる。また、上記化合物が微細であれば、割れの起点となり難い。このような特定の組織を有する本開示のマグネシウム合金板は、高い０．２％耐力、高い引張強さを有し易い。
　（２）本開示のマグネシウム合金板の一例として、
　希土類元素は、０．０５質量％以上含まれる形態が挙げられる。
　上記形態は、結晶粒を微細にし易いため、高い０．２％耐力、高い引張強さを有し易い。
　（３）本開示のマグネシウム合金板の一例として、
　特定元素群のうち少なくとも２種の元素を含む化合物と前記化合物が分散されている母相とを含む組織を備え、
　前記特定元素群は、Ｚｎ，Ｃａ，希土類元素，及びＭｇからなる群であり、
　前記母相の平均結晶粒径が３μｍ以上１００μｍ以下であり、
　前記化合物の平均粒径が１μｍ以下である形態が挙げられる。
　上記形態は、過剰な母相の結晶粒界と粗大な化合物とに起因する熱伝導率の低下が抑えられることで、高い熱伝導率を有し易い。また、上記形態では、結晶粒がある程度小さいこと及び微細な化合物が分散されることによって、高い０．２％耐力、高い引張強さを有し易い。
　（４）上記（３）のマグネシウム合金板の一例として、
　前記母相の平均結晶粒径が１０μｍ以上である形態が挙げられる。
　上記形態は、母相の平均結晶粒径が１０μｍ以上であることで、高い熱伝導率を有し易い。
　（５）本開示のマグネシウム合金板の一例として、
　鋳肌を有する形態が挙げられる。
　鋳肌を有することから、上記形態は、鋳造板であると共に、鋳造工程以降に、熱処理を除く鋳造以外の処理、例えば表面切削等の表面処理、塑性加工等が施されていないといえる。鋳造法として急冷凝固が可能な双ロール法を利用すれば、上記形態は、上述の特定の組織を有することで、高い熱伝導率を有し易い。また、上記形態は、高い０．２％耐力、高い引張強さを有し易い。更に、上記形態は、上述のように量産可能であることから、製造性にも優れる。上記形態は、切削痕を有しておらず、表面切削等の切削加工が施されていないことからも、製造性に優れる。
　（６）上記（３）のマグネシウム合金板の一例として、
　前記母相の平均結晶粒径が１０μｍ未満である形態が挙げられる。
　上記形態は、母相の平均結晶粒径が１０μｍ未満であることで、高い０．２％耐力、高い引張強さを有しつつ、温間塑性加工性に優れる。
　（７）本開示のマグネシウム合金板の一例として、
　熱伝導率が１２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である形態が挙げられる。
　上記形態は、ＡＺ９１合金等の公知の規格合金に比較して、熱伝導性に優れる。
　（８）本開示のマグネシウム合金板の一例として、
　０．２％耐力が１００ＭＰａ以上であること、及び引張強さが１６０ＭＰａ以上であることの少なくとも一方を満たす形態が挙げられる。
　上記形態は、高い耐力及び高い強度の少なくとも一方を有する。
　（９）本開示のマグネシウム合金板の一例として、
　平均厚さが０．４ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である形態が挙げられる。
　上記形態は、軽量で、熱伝導性に優れる部材を構築できる。
　（１０）本開示の一態様に係るマグネシウム合金コイル材は、
　上記（１）から上記（９）のいずれか１つに記載のマグネシウム合金板が巻回されてなる。
　本開示のマグネシウム合金コイル材は、熱伝導性に優れつつ、均一的な厚さを有し、かつ平坦性に優れる上、巻き取り可能な長い板から構成される。このような本開示のマグネシウム合金コイル材は、軽量で、熱伝導性に優れる部材の素材として好適に利用できる。
　また、本開示のマグネシウム合金コイル材は、例えば、双ロール法によって製造できる。この場合、本開示のマグネシウム合金コイル材は、上述のように製造性にも優れる。本開示のマグネシウム合金コイル材が、鋳肌を有しており、切削痕を有していなければ、上述のように製造性に更に優れる。
　［本開示の実施形態の詳細］
　以下、本開示の実施形態のマグネシウム合金板、マグネシウム合金コイル材を具体的に説明する。
　［マグネシウム合金板］
　実施形態のマグネシウム合金板は、マグネシウム合金からなる板材である。板とは、マグネシウム合金板を厚さ方向に平面視した状態で、マグネシウム合金板の輪郭を内包する最小の長方形をとり、長方形の短辺の長さが厚さの４倍以上を満たすことを言う。厚さとは、マグネシウム合金板の投影面積が最大となる投影方向に沿ったマグネシウム合金板の最小長さを言う。上記板材を構成するマグネシウム合金は、０．５質量％以上２．０質量％以下のＺｎと、０．０５質量％以上１．５質量％以下のＣａと、０質量％以上１．０質量％以下の希土類元素とを含み、残部がＭｇ及び不可避不純物である組成を備える。また、実施形態のマグネシウム合金板では、厚さのばらつきが平均厚さに対して５％以内である。平坦度が１ｍｍ以下である。以下、詳細に説明する。
　　（組成）
　実施形態のマグネシウム合金板を構成するマグネシウム合金は、Ｍｇ（マグネシウム）を最も多く含む。マグネシウム合金は、Ｍｇに固溶可能な溶質元素であるＺｎ（亜鉛）、Ｃａ（カルシウム）、及び希土類元素を上述の特定の範囲で含む。ここで、溶質元素を含むマグネシウム合金では、溶質元素がＭｇに固溶されることで、上記マグネシウム合金の熱伝導率は純マグネシウムの熱伝導率より低くなる。しかし、純マグネシウムでは、連続鋳造法の一種である双ロール法によって、厚さのばらつきが小さく、かつ平坦度が小さい鋳造板を量産することが難しい。厚さのばらつきが小さいとは、厚さのばらつきが平均厚さに対して５％以内を満たすことをいう。平坦度が小さいとは、平坦度が１ｍｍ以下を満たすことをいう。これに対し、Ｚｎ、Ｃａ、及び希土類元素が上述の特定の範囲であれば、双ロール法によって、上述の厚さのばらつきが小さく、かつ平坦度が小さい鋳造板の量産が可能である。そこで、実施形態のマグネシウム合金板は、鋳造板の量産性も考慮して、Ｚｎ、Ｃａ、及び希土類元素の含有量を上述の特定の範囲とする。
　　　〈Ｚｎ〉
　Ｚｎは、機械的特性の向上に寄与する。機械的特性としては、例えば、０．２％耐力、引張強さ等が挙げられる。Ｍｇ及びＣａの少なくとも一方の元素とＺｎとが化合物として存在する。マグネシウム合金が希土類元素を含む場合には、Ｍｇ、Ｃａ、及び希土類元素の少なくとも一種の元素とＺｎとが化合物として存在する。上記化合物は、例えば、Ｍｇ７Ｚｎ３、ＣａＺｎ、Ｍｇ－Ｚｎ－希土類元素の三元共晶化合物などの金属間化合物が挙げられる。Ｚｎは、上記化合物として存在することで、上記化合物の分散強化による強度の向上に寄与する。特に、上記化合物が微細であれば、母相中に分散し易い。上記化合物が母相中に分散することで、強度の向上効果が得易い。そのため、実施形態のマグネシウム合金板は、高い０．２％耐力、高い引張強さを有し易い。また、上記化合物が微細であれば、上記化合物自体が純マグネシウムの熱伝導を阻害し難い。そのため、実施形態のマグネシウム合金板は、高い熱伝導率を有し易い。上記化合物が微細とは、例えば、上記化合物の平均粒径が１μｍ以下を満たすことをいう。上記化合物の平均粒径の詳細は後述する。更に、Ｚｎは、Ｍｇに固溶することで、固溶強化による強度の向上に寄与する。但し、Ｍｇに対するＺｎの固溶量が多いほど、マグネシウム合金の熱伝導率が低下し易い。そのため、Ｚｎは、微細な上記化合物として存在することが好ましい。
　Ｚｎの含有量が０．５質量％以上であれば、上述の強度の向上効果が得られる。高い耐力、高い強度の確保の観点から、Ｚｎの含有量は０．６質量％以上、０．８質量％以上、１．０質量％以上でもよい。Ｚｎの含有量が１．２質量％以上、１．５質量％以上であれば、０．２％耐力、引張強さが高くなり易い。
　Ｚｎの含有量が２．０質量％以下であれば、Ｚｎの含有量が２．０質量％超である場合に比較してＺｎの固溶量が少なくなり易い。そのため、Ｚｎの固溶に起因する熱伝導率の低下が抑えられる。また、Ｚｎの含有量が上述の従来のマグネシウム合金に比較して少ない。そのため、実施形態のマグネシウム合金板は、軽量である。更に、急冷凝固によって固溶されたＺｎは、鋳造工程での冷却過程で、微細な化合物となって析出され易い。上記化合物が微細であれば、上述のように上記化合物自体が純マグネシウムの熱伝導を阻害し難い。上記化合物が母相中に分散し易いことからも、純マグネシウムの熱伝導を阻害し難い。高い熱伝導率の確保の観点から、Ｚｎの含有量は２．０質量％未満、１．９質量％以下、１．８質量％以下でもよい。
　なお、上述の化合物が微細であれば、その化合物は割れの起点になり難い。そのため、実施形態のマグネシウム合金板は、引っ張られたり、折り曲げられたり等した際に破断し難い。この点から、実施形態のマグネシウム合金板は、耐力、強度にも優れる。
　Ｚｎの含有量が０．６質量％以上２．０質量％未満、１．２質量％以上１．８質量％以下であると、高い熱伝導率を有しつつ、耐力、強度にも優れる。
　　　〈Ｃａ〉
　Ｃａは、溶湯の難燃性の向上に寄与する。Ｍｇ及びＺｎの少なくとも一方の元素とＣａとが化合物として存在する。マグネシウム合金が希土類元素を含む場合には、Ｍｇ、Ｚｎ、及び希土類元素の少なくとも一種の元素とＣａとが化合物として存在する。上記化合物は、例えば、Ｍｇ２Ｃａ、ＣａＺｎなどの金属間化合物が挙げられる。Ｃａは、上記化合物として存在することで、上述のように強度の向上にも寄与する。
　Ｃａの含有量が０．０５質量％以上であれば、難燃性の向上、強度の向上効果が得られる。これらの効果が良好に得られることから、Ｃａの含有量は０．０６質量％以上、０．０８質量％以上でもよい。
　Ｃａの含有量が１．５質量％以下であれば、Ｃａの含有量が１．５質量％超である場合に比較してＭｇに対するＣａの固溶量が少なくなり易い。そのため、Ｃａの固溶に起因する熱伝導率の低下が抑えられる。また、Ｃａの含有量が１．５質量％以下であれば、上述のＺｎと同様の理由によって、Ｃａが微細な化合物となって析出され易い。上述のように微細な上記化合物は、純マグネシウムの熱伝導を阻害し難い。また、上記化合物自体が割れの起点になり難い。高い熱伝導率の確保等の観点から、Ｃａの含有量は１．４質量％以下、１．２質量％以下でもよい。
　Ｃａの含有量が０．０６質量％以上１．４質量％以下、０．０８質量％以上１．２質量％以下であると、高い熱伝導率を有しつつ、耐力、強度にも優れる。
　　　〈希土類元素〉
　希土類元素は、結晶粒の微細化による機械的特性の向上に寄与する。希土類元素は、周期表３族の元素、即ちＳｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、ランタノイド、及びアクチノイドからなる群より選択される少なくとも１種の元素であって、複数種の希土類元素を含む合金であるミッシュメタルも含む。Ｍｇ、Ｚｎ、及びＣａの少なくとも一方の元素と希土類元素とが化合物として存在する。上記化合物は、例えば、Ｍｇ９Ｃｅ、Ｍｇ－Ｚｎ－希土類元素の三元共晶化合物などの金属間化合物が挙げられる。
　希土類元素の含有量が０．０５質量％以上であれば、耐力の向上効果及び強度の向上効果が得られる。高い耐力、高い強度の確保の観点から、希土類元素の含有量は０．１質量％以上でもよい。
　希土類元素の含有量が１．０質量％以下であれば、金属間化合物の形成が抑制され易い。そのため、温間塑性加工性の低下、及び機械的特性の低下が抑制され易い。これらの効果が良好に得られることから、希土類元素の含有量は、０．６質量％以下でもよい。
　希土類元素の含有量が０．０５質量％以上１．０質量％以下、０．１質量％以上０．６質量％以下であると、耐力、強度に優れる上に、温間塑性加工性に優れる。
　マグネシウム合金の組成は、成分分析を行うことで確認できる。成分分析には、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に付属されるエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）又は電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）等が利用できる。その他の成分分析法は、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＯＥＳ）等が挙げられる。
　　（組織）
　実施形態のマグネシウム合金板を構成するマグネシウム合金は、代表的には、化合物と、化合物が分散されている母相とを含む組織を備える。化合物としては、特定元素群のうち少なくとも２種の元素を含む化合物が挙げられる。特定元素群とは、Ｚｎ，Ｃａ，希土類元素、及びＭｇからなる群が挙げられる。即ち、化合物としては、特定元素群の２種の元素を含む化合物、特定元素群の３種の元素を含む化合物、及び特定元素群の４種の元素を含む化合物の少なくとも１種が挙げられる。特定元素群の２種の元素を含む化合物としては、例えば、Ｚｎ、Ｃａ、及び希土類元素からなる群より選択される１種とＭｇとからなる化合物、ＺｎとＣａとの化合物などが挙げられる。特定元素群の３種の元素を含む化合物としては、例えば、Ｚｎ、Ｃａ、及び希土類元素からなる群より選択される２種とＭｇとからなる化合物が挙げられる。マグネシウム合金の組織は、例えば、特定元素群の２種の元素の化合物が２種類存在していてもよい。マグネシウム合金の組織は、例えば、特定元素群の２種の元素を含む化合物と特定元素群の３種の元素を含む化合物とが混在していてもよい。上記母相は、Ｍｇを主成分とする相である。上記母相は、代表的には、ＭｇにＺｎ及びＣａが固溶した固溶体から構成される。上記固溶体は、更に希土類元素が固溶していてもよい。上記化合物は、代表的には、析出物である。
　　　〈結晶粒径〉
　代表的には、母相は、ある程度微細な結晶組織から構成される。例えば、母相の平均結晶粒径は３μｍ以上１００μｍ以下が挙げられる。
　平均結晶粒径が３μｍ以上であれば、平均結晶粒径が３μｍ未満である場合に比較して、結晶粒界が少ない。従って、過剰な結晶粒界に起因する熱伝導率の低下が抑えられる。高い熱伝導率の確保の観点から、平均結晶粒径は、２０μｍ以上、２５μｍ以上、３０μｍ以上でもよい。平均結晶粒径が３５μｍ以上であれば、熱伝導率が高くなり易い。
　平均結晶粒径が１００μｍ以下であれば、母相を構成する結晶が小さいといえる。ホール－ペッチ（Ｈａｌｌ－Ｐｅｔｃｈ）の関係から、上記結晶の微細化による硬化効果によって、０．２％耐力、引張強さが高くなり易い。また、平均結晶粒径が小さいほど、上述の化合物が母相中に分散し易い。微細な上記化合物の分散強化からも、０．２％耐力、引張強さが高くなり易い。耐力、強度の向上の観点から、平均結晶粒径は、９０μｍ以下、８０μｍ以下、６０μｍ以下でもよい。平均結晶粒径が５０μｍ以下であれば、０．２％耐力、引張強さが高くなり易い。
　平均結晶粒径が３μｍ以上１０μｍ未満であると、比較的高い熱伝導率を有しつつ、耐力、強度に優れる上に温間塑性加工性に優れる。平均結晶粒径が１０μｍ以上１００μｍ以下であると、高い熱伝導率を有しつつ、耐力、強度にも比較的優れる。特に、平均結晶粒径が２５μｍ以上９０μｍ以下、３５μｍ以上５０μｍ以下であると、高い熱伝導率を有しつつ、耐力、強度にも比較的優れる。
　平均結晶粒径が上述の範囲を満たす実施形態のマグネシウム合金板は、例えば、双ロール法を利用することで、鋳造板として製造できる。或いは、平均結晶粒径が上述の範囲を満たす実施形態のマグネシウム合金板は、双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経ることで、圧延板として製造できる。上記圧延板は、上記鋳造板に比較して、上記平均結晶粒径が小さい。例えば、実施形態のマグネシウム合金板が鋳造板の場合における平均結晶粒径は、１０μｍ以上１００μｍ以下を満たすことができる。実施形態のマグネシウム合金板が圧延板の場合における平均結晶粒径は、３μｍ以上１０μｍ未満を満たすことができる。
　平均結晶粒径の測定は、電子線後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法を利用して行う。観察箇所は、マグネシウム合金板の表面、又は断面である。この観察はＳＥＭによって行う。観察視野は、一つ以上とる。各観察視野中に存在する全ての結晶粒のそれぞれについて、面積を求める。各面積に等しい面積を有する円の直径を各結晶粒の粒径とする。測定した粒径の平均値を平均結晶粒径とする。測定方法の詳細は後述する。
　　　〈化合物の粒径〉
　代表的には、上述の化合物は、微細な粒子である。例えば、上記化合物の平均粒径は１μｍ以下が挙げられる。上記化合物の平均粒径が１μｍ以下であれば、純マグネシウムの熱伝導を阻害し難い。また、上記化合物が母相中に均一的に分散し易い。この点からも、上記化合物が純マグネシウムの熱伝導を阻害し難い。これらのことから、実施形態のマグネシウム合金板は、高い熱伝導率を有し易い。更に、上記化合物が微細であることで、分散強化による強度の向上効果から、０．２％耐力、引張強さが高くなり易い。上記化合物が割れの起点となり難いことからも、０．２％耐力、引張強さが高くなり易い。高い熱伝導率の確保、耐力、強度の向上の観点から、上記化合物の平均粒径は０．８μｍ以下、０．５μｍ以下でもよい。
　上述の化合物の平均粒径の下限は特に設けない。但し、マグネシウム合金板の実用的な製造性を考慮すると、上記化合物の平均粒径は０．１μｍ以上が挙げられる。
　上述の化合物の平均粒径が上述の範囲を満たす実施形態のマグネシウム合金板は、例えば、双ロール法を利用することで、鋳造板として製造できる。或いは、上述の化合物の平均粒径が上述の範囲を満たす実施形態のマグネシウム合金板は、例えば、双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経ることで、圧延材として製造できる。上記圧延板は、上記鋳造板に比較して、上記化合物の平均粒径が小さい。例えば、実施形態のマグネシウム合金板が鋳造板の場合における上記化合物の平均粒径は、０．５μｍ以上１μｍ以下を満たすことができる。実施形態のマグネシウム合金板が圧延板の場合における上記化合物の平均粒径は、０．１μｍ以上０．５μｍ未満を満たすことが挙げられる。
　上述の化合物の平均粒径の測定は、ＳＥＭの観察像を利用して行う。観察箇所は、マグネシウム合金板の表面、又は断面である。観察は、ＳＥＭによって行う。観察視野は、一つ以上とる。観察像に画像処理を施した後、各観察視野中に存在する全ての上記化合物のそれぞれについて、面積を求める。各面積に等しい面積を有する円の直径を各化合物の粒径とする。測定した粒径の平均値を上記化合物の平均粒径とする。測定方法の詳細は後述する。
　　　〈その他〉
　実施形態のマグネシウム合金板は、代表的には、鋳造材又は圧延材であることが挙げられる。鋳造材は、ＤＡＳ（Ｄｅｎｄｒｉｔｅ　Ａｒｍ　Ｓｐａｃｉｎｇ）を有する。特に、実施形態のマグネシウム合金板が双ロール法等の急冷凝固法によって製造される場合、ＤＡＳが小さい。例えば、ＤＡＳは０．５μｍ以上５μｍ以下が挙げられる。なお、マグネシウム合金板においてＤＡＳが上記範囲を満たすと共に以下の板性状を満たすことは、このマグネシウム合金板が双ロール法によって製造されたことを示す指標の一つとなり得る。鋳造材のＤＡＳが５μｍ以下であることで、鋳造材に圧延加工を施した際に割れが生じ難いため、加工性が優れる。
　　（板性状）
　　　〈厚さのばらつき〉
　実施形態のマグネシウム合金板は、厚さのばらつきが平均厚さに対して５％以内であることから、均一的な厚さを有するといえる。厚さのばらつきは小さいほど好ましく、平均厚さの４％以内、３％以内、２％以内でもよい。厚さのばらつきは平均厚さの１％以内がより好ましい。理想的には、厚さのばらつきが平均厚さの０％であること、即ち厚さのばらつきが実質的に無いことが好ましい。厚さのばらつきが小さい実施形態のマグネシウム合金板では、厚さの不均一に起因する熱伝導性の低下が抑えられる。
　平均厚さは、次のようにして求められる。マグネシウム合金板から所定の大きさの試験片をとる。所定の大きさとは、製品寸法によって異なる。例えば、パーソナルコンピューターの筐体の場合、所定の大きさとは、Ａ４サイズ相当、即ち長さが３００ｍｍ程度、幅が２１０ｍｍ程度、が挙げられる。上記試験片から、１０点以上の測定点をとる。例えば、試験片の沿面方向の最大長さを１０等分以上の小領域に分け、各小領域から測定点をとる。製品がマグネシウム合金板を折り曲げて成形されており、複数の平面を有する場合、最も大きな面積の平面における沿面方向の最大長さを１０等分以上の小領域に分けるとよい。各測定点の厚さを平均した値を平均厚さとする。測定方法の詳細は後述する。
　厚さのばらつきの算出は、以下のように行う。１０点以上の測定点の厚さのうち、最大厚さと最小厚さとをとる。最大厚さ及び最小厚さについて、平均厚さからのずれ量（％）を求める。各ずれ量（％）は、｛（最大の厚さ－平均厚さ）／平均の厚さ｝×１００、｛（平均厚さ－最小の厚さ）／平均の厚さ｝×１００によって求める。実施形態のマグネシウム合金板では、上述の二つのずれ量（％）がいずれも５％以下である。
　　　〈平坦度〉
　実施形態のマグネシウム合金板は、平坦度が１ｍｍ以下であることから、平坦度が小さいといえる。このような実施形態のマグネシウム合金板は、上述の波打つような凹凸を有しておらず、平坦性に優れる。平坦度は小さいほど好ましく、０．８ｍｍ以下、０．６ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下でもよい。平坦度は０．３ｍｍ以下、０．１ｍｍ以下がより好ましい。理想的には、平坦度が０ｍｍであることが好ましい。上述の厚さの均一性と表面の平坦性とに優れる実施形態のマグネシウム合金板は、板素材として好適に利用できる。また、実施形態のマグネシウム合金板では、上記凹凸に起因する熱伝導性の低下が抑えられる。
　平坦度は、次のようにして求められる。マグネシウム合金板から所定の大きさの試験片をとる。所定の大きさとは、上述の通り、製品寸法によって異なる。上記試験片を水平台に載置した状態において、試験片と水平台との隙間を、市販のテーパーゲージを使用して測定する。テーパーゲージを試験片と水平台との隙間に差し込む。テーパーゲージが試験片に接触した位置の目盛を読み取り、平坦度とする。
　上述の厚さの均一性と表面の平坦性とに優れる実施形態のマグネシウム合金板は、例えば、双ロール法を利用することで、鋳造板として製造できる。或いは、上述の厚さの均一性と表面の平坦性とに優れる実施形態のマグネシウム合金板は、例えば、双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経ることで、圧延板として製造できる。上記圧延板は、上記鋳造板に比較して、上記厚さのばらつき及び上記平坦度が小さくなり易い。例えば、実施形態のマグネシウム合金板が鋳造板の場合における厚さのばらつきは、５％以内を満たすことができ、平坦度は、１ｍｍ以下を満たすことができる。
　　　〈表面性状〉
　実施形態のマグネシウム合金板が鋳造板であり、鋳造工程以降に熱処理を除く鋳造以外の処理が施されていない場合、図１に示すような鋳肌１００を有する。鋳肌１００は、鋳造されたままの表面である。実施形態のマグネシウム合金板の表面には、図１に示すように、ブローホールやヒケ巣等の鋳造欠陥が見られない。上記鋳造以外の処理は、各種の表面処理等、塑性加工等が挙げられる。表面処理は、表面切削・研磨等の切削加工、化成処理等の防食処理、ブラスト処理等が挙げられる。塑性加工は、圧延、プレス加工等が挙げられる。従って、鋳肌１００を有する実施形態のマグネシウム合金板は、板表面に、切削痕、上述の防食処理層、ブラスト処理による凹凸、塑性変形に伴う平滑な表面等を有さない。即ち、マグネシウム合金板の表面は、全域にわたって鋳肌１００である。
　鋳肌１００を有する実施形態のマグネシウム合金板では、熱処理を除く鋳造以外の処理が不要であることで、製造工程が少ない。この点から、製造コストが低減される。鋳造法として、双ロール法を利用すれば、実施形態のマグネシウム合金板の量産が可能である。
　なお、マグネシウム合金板の表面の一部が鋳肌１００であってもよい。例えば、マグネシウム合金板の表面の一部に上記表面処理や上記塑性加工等が施されていて、残部に鋳肌１００が残っていてもよい。
　　（特性）
　　　〈熱伝導率〉
　実施形態のマグネシウム合金板の熱伝導率は、例えば、１２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。熱伝導率が１２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば、実施形態のマグネシウム合金板は、ＡＺ９１等の公知の規格合金に対して、２倍程度以上の熱伝導率を有する。このような実施形態のマグネシウム合金板は、熱伝導性に優れる。
　熱伝導率は高いほど好ましく、１２５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１３５Ｗ／ｍ・Ｋ以上でもよい。熱伝導率は１４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１４０Ｗ／ｍ・Ｋ超、１４５Ｗ／ｍ・Ｋ以上がより好ましい。このような高い熱伝導率を有する実施形態のマグネシウム合金板は、例えば、上述の従来のマグネシウム合金より軽量でありながら、熱伝導性に優れる部材を構築できる。
　なお、Ｚｎ、Ｃａ、及び希土類元素の含有量が上述の範囲で少ないほど、熱伝導率は高い傾向にある。上述の母相の平均結晶粒径が上述の範囲で大きいほど、熱伝導率は高い傾向にある。上述の化合物の平均粒径が上述の範囲で小さいほど、熱伝導率は高い傾向にある。
　熱伝導率の上限は特に設けない。代表的には、実施形態のマグネシウム合金板の熱伝導率は、純マグネシウムの熱伝導率以下である。なお、純マグネシウムの熱伝導率は、２０℃（２９３Ｋ）では１５７Ｗ／ｍ・Ｋである。
　熱伝導率の測定は、市販の測定装置を用いて、レーザーフラッシュ法を利用して行う。測定方法の詳細は後述する。
　　　〈機械的特性〉
　実施形態のマグネシウム合金板は、上述のように特定の組成を有すると共に、代表的には、上述の特定の組織を有することで、高い０．２％耐力、高い引張強さを有し易い。
　　　　・０．２％耐力
　０．２％耐力は、例えば、１００ＭＰａ以上が挙げられる。０．２％耐力が１００ＭＰａ以上であれば、実施形態のマグネシウム合金板は、高い耐力を有することで、破断し難い。０．２％耐力は高いほど好ましい。実施形態のマグネシウム合金板が鋳造板の場合における０．２％耐力は、１１０ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以上でもよい。実施形態のマグネシウム合金板が鋳造板の場合における０．２％耐力は、１２０ＭＰａ超、１３０ＭＰａ以上、１４０ＭＰａ以上がより好ましい。実施形態のマグネシウム合金板が圧延板の場合における０．２％耐力は、１２０ＭＰａ以上、１４０ＭＰａ以上でもよい。実施形態のマグネシウム合金板が圧延板の場合における０．２％耐力は、１５０ＭＰａ超、１７０ＭＰａ以上、１９０ＭＰａ以上がより好ましい。このような高い耐力を有する実施形態のマグネシウム合金板は、軽量で、熱伝導性に優れる上に、耐力にも優れることが望まれる部材の素材に好適に利用できる。
　０．２％耐力の上限は特に設けない。上述の鋳造板で構成される場合における０．２％耐力は、例えば、２００ＭＰａ以下が挙げられる。上述の圧延板で構成される場合における０．２％耐力は、例えば、２７０ＭＰａ以下が挙げられる。
　　　　・引張強さ
　引張強さは、例えば、１６０ＭＰａ以上が挙げられる。引張強さが１６０ＭＰａ以上であれば、実施形態のマグネシウム合金板は、高い強度を有することで、破断し難い。引張強さは高いほど好ましい。実施形態のマグネシウム合金板が鋳造板の場合における引張強さは、１７０ＭＰａ以上、１８０ＭＰａ以上でもよい。実施形態のマグネシウム合金板が鋳造板の場合における引張強さは、１９０ＭＰａ以上がより好ましい。実施形態のマグネシウム合金板が圧延板の場合における引張強さは、２００ＭＰａ以上、２３０ＭＰａ以上でもよい。実施形態のマグネシウム合金板が圧延板の場合における引張強さは、２５０ＭＰａ以上がより好ましい。このような高い強度を有する実施形態のマグネシウム合金板は、軽量で、熱伝導性に優れる上に、強度にも優れることが望まれる部材の素材に好適に利用できる。
　引張強さの上限は特に設けない。上述の鋳造板で構成される場合における引張強さは、例えば、２８０ＭＰａ以下が挙げられる。上述の圧延板で構成される場合における引張強さは、例えば、３２０ＭＰａ以下が挙げられる。
　０．２％耐力が１００ＭＰａ以上であること、及び引張強さが１６０ＭＰａ以上であることの双方を満たす実施形態のマグネシウム合金板は、耐力と強度とに優れて好ましい。
　　　　・測定方法
　０．２％耐力及び引張強さは、ＪＩＳ　Ｚ　２２４１：２０１１「金属材料引張試験方法」に準拠して、引張試験を行って測定する。０．２％耐力及び引張強さは、室温での値である。室温は、２０℃±１５℃である。試験片は、ＪＩＳ　１３Ｂ号の板状片とし、マグネシウム合金板の任意の箇所から採取する。なお、マグネシウム合金板の周縁及びその近傍の領域を除いて試験片をとると、適正な測定が行い易く好ましい。例えば、上記周縁から５ｍｍ以上離れた内側の領域から、試験片をとる。
　　　　・その他
　実施形態のマグネシウム合金板が双ロール法によって製造された鋳造板である場合、板幅方向の０．２％耐力に比較して、鋳造方向の０．２％耐力が高い傾向にある。例えば、マグネシウム合金板における鋳造方向の０．２％耐力は１５０ＭＰａ以上、１６０ＭＰａ以上、１７０ＭＰａ以上が挙げられる。
　実施形態のマグネシウム合金板が双ロール法によって製造された鋳造板である場合、板幅方向の引張強さに比較して、鋳造方向の引張強さが高い傾向にある。例えば、マグネシウム合金板における鋳造方向の引張強さは１８０ＭＰａ以上、１９０ＭＰａ以上、２００ＭＰａ以上が挙げられる。
　実施形態のマグネシウム合金板が双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経て製造された圧延板である場合、板幅方向の０．２％耐力に比較して、圧延方向の０．２％耐力が高い傾向にある。例えば、マグネシウム合金板における圧延方向の０．２％耐力は１９０ＭＰａ以上、２３０ＭＰａ以上、２５０ＭＰａ以上が挙げられる。
　実施形態のマグネシウム合金板が双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経て製造された圧延板である場合、板幅方向の引張強さに比較して、圧延方向の引張強さが高い傾向にある。例えば、マグネシウム合金板における圧延方向の引張強さは２５０ＭＰａ以上、２８０ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上が挙げられる。
　上述の板幅方向の０．２％耐力と上述の板幅方向の引張強さとは、試験片の引張方向が板幅方向に沿った方向になるように引張試験を行って測定する。そのため、試験片は、板幅方向が試験片の長手方向となるように作製する。
　上述の鋳造方向又は圧延方向の０．２％耐力と上述の鋳造方向又は圧延方向の引張強さとは、試験片の引張方向が鋳造方向又は圧延方向に沿った方向になるように引張試験を行って測定する。そのため、試験片は、鋳造方向又は圧延方向が試験片の長手方向となるように作製する。鋳造方向は、双ロール法において、鋳造板の進行方向である。圧延方向は、圧延加工において、圧延板の進行方向である。
　　（厚さ）
　実施形態のマグネシウム合金板の厚さは、用途等の応じて適宜選択できる。例えば、平均厚さは０．４ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下が挙げられる。
　平均厚さが０．４ｍｍ以上であれば、実施形態のマグネシウム合金板は、平均厚さが０．４ｍｍ未満である場合に比較して、機械的強度を高め易い。その上、実施形態のマグネシウム合金板は、大きな熱容量を確保できる。このような実施形態のマグネシウム合金板は、発熱体が近接された場合、発熱体の熱がマグネシウム合金板自体に伝わり易い。即ち、熱引きがよい。このような実施形態のマグネシウム合金板は、放熱部材の素材として好適に利用できる。良好な放熱性の確保の観点から、平均厚さは、０．５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上でもよい。平均厚さが２．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以上であると、双ロール法を利用する場合、板の厚さの制御が行い易い。その結果、均一的な厚さを有するマグネシウム合金板が得られ易い。
　平均厚さが１０．０ｍｍ以下であれば、実施形態のマグネシウム合金板は、平均厚さが１０．０ｍｍ超である場合に比較して、軽量である。また、このような実施形態のマグネシウム合金板は、発熱体が近接された場合、発熱体の熱がマグネシウム合金板を経て、マグネシウム合金板の外部に伝わり易い。このような実施形態のマグネシウム合金板は、軽量な放熱部材の素材として好適に利用できる。良好な放熱性の確保の観点から、平均厚さは、９．０ｍｍ以下、８．０ｍｍ以下、６．０ｍｍ以下でもよい。平均厚さが５．０ｍｍ以下であると、軽量である上に、熱引き性及び放熱性にも優れる。
　良好な放熱性の確保、軽量化の観点から、平均厚さは、０．５ｍｍ以上９．０ｍｍ以下、０．６ｍｍ以上８．０ｍｍ以下でもよい。
　マグネシウム合金板が鋳造板の場合における実用的な平均厚さは、２．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下、更に２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、２．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下が挙げられる。マグネシウム合金板が圧延板の場合における実用的な平均厚さは、０．４ｍｍ以上２．０ｍｍ未満、更には０．４ｍｍ以上１．５ｍｍ以下、特に０．４ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が挙げられる。
　平均厚さの測定方法は、〈厚さのばらつき〉の項を参照するとよい。
　上述の平均厚さを有する実施形態のマグネシウム合金板は、例えば、双ロール法を利用することで製造できる。或いは、上述の平均厚さを有する実施形態のマグネシウム合金板は、例えば、双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経て製造できる。
　　（利用状態）
　実施形態のマグネシウム合金板は、例えばシート材が挙げられる。ここでのシート材は、巻き取りが困難な長さを有する板材、いわば比較的短い板材である。シート材の幅、長さ、平面形状等は適宜選択できる。ここでの幅及び長さは、以下の通りである。シート材を厚さ方向に平面視した状態で、シート材の輪郭を内包する最小の長方形をとる。上記長方形の長辺長さがシート材の長さである。上記長方形の短辺長さがシート材の幅である。シート材の代表的な平面形状として、長方形が挙げられる。
　［マグネシウム合金コイル材］
　実施形態のマグネシウム合金板は、例えば、巻き取り可能な長さを有する板材であること、いわば比較的長い板材であることが挙げられる。この場合、実施形態のマグネシウム合金板は巻き取られていると、搬送し易い。実施形態のマグネシウム合金コイル材１０は、図２に示すように、上述の比較的長い板材である実施形態のマグネシウム合金板１が巻回されてなる。実施形態のマグネシウム合金コイル材１０を所定の長さに切断すれば、上述のシート材が得られる。なお、シート材の図示は省略する。
　実施形態のマグネシウム合金コイル材１０は、代表的には、双ロール法によって製造できる。或いは、実施形態のマグネシウム合金コイル材１０は、双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経て製造できる。通常、双ロール法によって製造された実施形態のマグネシウム合金コイル材１０の長手方向は、鋳造方向である。また、圧延工程を経て製造された実施形態のマグネシウム合金コイル材１０の長手方向は、圧延方向である。上記長手方向に直交する方向は、板幅方向である。そのため、上述の鋳造方向又は圧延方向の０．２％耐力等の測定に使用する試験片は、試験片の長手方向が実施形態のマグネシウム合金コイル材の長手方向となるように作製すればよい。なお、図２の矢印Ａの方向は、上記長手方向を示す。図２の矢印Ｂの方向は、板幅方向を示す。上記長手方向及び板幅方向の双方に直交する方向は、厚さ方向である。
　　（用途）
　実施形態のマグネシウム合金板、及び実施形態のマグネシウム合金コイル材は、各種の部材の素材に利用できる。特に、実施形態のマグネシウム合金板、及び実施形態のマグネシウム合金コイル材は、軽量であること及び熱伝導性に優れることが望まれる部材の素材に好適である。
　［マグネシウム合金板の製造方法］
　実施形態のマグネシウム合金板は、例えば、以下に示すマグネシウム合金板の製造方法Ｉ、又はマグネシウム合金板の製造方法ＩＩによって製造することが挙げられる。マグネシウム合金板の製造方法Ｉは、双ロール法によって鋳造板を製造する工程を備える。マグネシウム合金板の製造方法ＩＩは、双ロール法によって鋳造板を製造する工程と、鋳造板に熱処理を施した熱処理板を製造する工程と、熱処理板に圧延加工を施した圧延板を製造する工程とを備える。以下、マグネシウム合金板の製造方法Ｉ、マグネシウム合金板の製造方法ＩＩの詳細を順に説明する。
　　（製造方法Ｉ）
　　　〈鋳造工程〉
　鋳造工程は、上述の特定の組成を有する溶湯を冷却して凝固させることで、上記特定の組成を有する鋳造板を作製する。特に、鋳造法は、双ロール法を利用する。双ロール法は、連続鋳造法の一種であって、急冷凝固が可能な鋳造法である。双ロール法は、可動鋳型である一対のロール間に溶湯を供給して、ロールに接触させることで溶湯を冷却して凝固させる。
　鋳造工程における凝固速度又は冷却速度は、例えば１００℃／秒以上が挙げられる。凝固速度が１００℃／秒以上であれば、急冷凝固によって、Ｚｎ及びＣａがＭｇに固溶される。溶湯に希土類元素を含む場合、急冷凝固によって、Ｚｎ、Ｃａ、及び希土類元素がＭｇに固溶される。固溶されたＺｎ、Ｃａ、及び希土類元素は、鋳造工程の冷却過程で上述のように微細な化合物として析出する。この析出によって、上述のようにＭｇにおけるＺｎ、Ｃａ、及び希土類元素の固溶量が低減される。その結果、マグネシウム合金は、純マグネシウムの熱伝導率を維持し易い。Ｚｎ、Ｃａ、及び希土類元素の含有量が上述の特定の範囲であることで、上記化合物は数十μｍを満たす粗大な粒子になり難く、平均粒径が１μｍ以下を満たす微細な粒子として析出し易い。また、凝固速度が１００℃／秒以上であれば、結晶粒は、平均結晶粒径が１００μｍ超を満たす粗大な粒子になり難い。更に、結晶粒はある程度小さくなるものの、上記化合物に比較して、小さくなり過ぎない。そのため、双ロール法を利用すれば、熱伝導性に優れる上に、耐力、強度にも優れる組織が得られる。
　上述の化合物及び結晶粒の粗大化の抑制の観点から、凝固速度は、５００℃／秒以上、１０００℃／秒以上でもよい。凝固速度が大きいほど、結晶粒が小さくなる。そのため、結晶粒界が増加することで、熱伝導率が低下する。熱伝導率の低下の抑制の観点から、凝固速度の上限は２０００℃／秒以下が挙げられる。
　双ロール法は、上述の特定の組成及び特定の組織を有すると共に、均一的な厚さを有し、平坦性に優れるマグネシウム合金板を連続的に製造できる。そのため、双ロール法によって製造されたマグネシウム合金板の長さは、例えば板の厚さの１０００倍以上、更には板の厚さの２０００倍以上を満たすことができる。また、双ロール法によって製造されたマグネシウム合金板の幅は、例えば板の厚さの３０倍以上、更に板の厚さの５０倍以上を満たすことができる。即ち、双ロール法は、本開示のマグネシウム合金板、本開示のマグネシウム合金コイル材を量産できる。なお、コイル材は、鋳造工程を経て製造された鋳造板を巻き取ることで製造できる。上述のシート材は、鋳造工程を経て製造された鋳造板を所定の長さ、所定の形状に切断することで製造される。
　　　〈その他の工程〉
　実施形態のマグネシウム合金板及び実施形態のマグネシウム合金コイル材が双ロール法によって製造された鋳造板であれば、鋳造工程以降に、熱処理を除く上述の鋳造以外の処理が不要である。この場合、製造工程が少ないことで、製造コストが低減される。
　実施形態のマグネシウム合金板及び実施形態のマグネシウム合金コイル材が各種の素材に利用される場合、用途に応じて、上述のシート材等には、熱処理を除く上述の鋳造以外の処理、圧延等の各種の塑性加工等が施される。
　　（製造方法ＩＩ）
　　　〈熱処理工程〉
　熱処理工程は、上述のマグネシウム合金板の製造方法Ｉにより製造された鋳造板に熱処理をして熱処理板を作製する。熱処理は、例えば、連続熱処理炉、バッチ式熱処理炉などで行える。熱処理は、均質化処理である。
　熱処理は、鋳造板の温度が３８０℃以上４２０℃以下となるように行う。鋳造板の温度が３８０℃以上であれば、溶質原子を十分に固溶し易い。鋳造板の温度が４２０℃以下であれば、鋳造板の温度が過度に高すぎず、過剰な酸化による変色や金属間化合物の溶融に起因する点状の欠陥などがない表面性状に優れる熱処理板を作製し易い。鋳造板の温度は、３９０℃以上４１０℃以下でもよい。
　　　〈圧延工程〉
　圧延工程は、熱処理板に圧延加工を施して圧延板を作製する。圧延加工は、リバース圧延、タンデム圧延のいずれでもよい。圧延加工は、例えば、上下に対向配置された一対の圧延ロールを備える。一対の圧延ロール間に熱処理板を挿通させることで、圧延板が作製される。各圧延ロールには、互いに同径であり、回転軸が偏心しておらずロールの中心に位置するロールを用いることが挙げられる。各圧延ロールの回転数は同一とすることが挙げられる。
　圧延加工は、一対の圧延ロール間に供する熱処理板を特定の温度に予熱すると共に、一対の圧延ロールを特定の温度に加熱して行う。熱処理板の予熱温度と圧延ロールの温度とは、１５０℃以上３００℃以下が挙げられる。熱処理板の予熱温度は、各パスにおいて圧延ロールに熱処理板が挿通される直前の熱処理板の表面の温度をいう。圧延ロールに挿通される直前とは、板材の幅方向中央の表面のうち、圧延ロールの直下から２００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下離れた地点をいう。圧延ロールの温度とは、圧延ロールの表面の温度をいう。熱処理板の予熱温度と圧延ロールの温度とが１５０℃以上であることで、微細な結晶粒を有する圧延板を作製し易い。熱処理板の予熱温度と圧延ロールの温度とが３００℃以下であることで、圧延板の結晶粒が粗大になり難い。熱処理板の予熱温度と圧延ロールの温度とは、更に１８０℃以上２７０℃以下とすることができ、特に２００℃以上２５０℃以下とすることができる。熱処理板の予熱温度と圧延ロールの温度とは、同一であってもよいし異なっていてもよい。熱処理板の予熱温度と圧延ロールの温度とが同一であれば、圧延加工中に板材の温度が変化せず、全長に渡って均質な組織を有する圧延板を作製し易い。
　圧延加工は、複数パス行う。１パス当たりの圧下率Ｒは、例えば、１０％以上３５％以下が好ましい。１パスあたりの圧下率Ｒは、｛（ｔ２－ｔ１）／ｔ２｝×１００で求められる。ｔ２は、１パス圧延前の板厚である。ｔ１は、１パス圧延後の板厚である。各パスの圧下率は、同一であってもよいし、上記範囲内であれば異なっていてもよい。１パス当たりの圧下率Ｒは、更に１５％以上３０％以下が好ましく、特に２０％以上３０％以下が好ましい。
　最終パスであるｎパス目の圧延後の総圧下率Ｒｔは、例えば、５０％以上９０％以下が好ましい。総圧下率Ｒｔは、｛（ｔｂ－ｔａ）／ｔｂ｝×１００で求められる。ｔｂは、圧延前の熱処理板の厚さである。ｔａは、圧延終了後の圧延板の厚さである。総圧下率Ｒｔは、更に、６０％以上９０％以下が好ましく、特に７０％以上９０％以下が好ましい。
　双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経ることによって、上述の特定の組成及び特定の組織を有すると共に、均一的な厚さを有し、平坦性に優れるマグネシウム合金板が連続的に製造される。上述したように、双ロール法によって製造されたマグネシウム合金板の長さが板の厚さの１０００倍以上を満たし、幅が板の厚さの３０倍以上を満たすことができる。そのため、双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経て製造されたマグネシウム合金板の長さは、板の厚さの１０００倍以上、更には板の厚さの２０００倍以上、特に板の厚さの５０００倍以上を満たすことができる。また、双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経て製造されたマグネシウム合金板の幅は、板の厚さの３０倍以上、更に板の厚さの５０倍以上、特に板の厚さの１００倍以上を満たすことができる。即ち、双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経ることによって、本開示のマグネシウム合金板、本開示のマグネシウム合金コイル材をより一層量産できる。なお、コイル材は、圧延工程を経て製造された圧延板を巻き取ることで製造される。上述のシート材は、圧延工程を経て製造された圧延板を所定の長さ、所定の形状に切断することで製造される。
　　　〈その他の工程〉
　実施形態のマグネシウム合金板及び実施形態のマグネシウム合金コイル材が双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経て製造された圧延板の場合、圧延工程後の熱処理が不要である。製造方法ＩＩは、圧延工程後の熱処理が不要であることで、圧延工程後の熱処理を施す場合に比較して、製造工程が少ないことで、製造コストが低減される。その上、製造方法ＩＩは、圧延工程後の熱処理が不要であることで、圧延工程後の熱処理を施す場合に比較して、実施形態のマグネシウム合金板及び実施形態のマグネシウム合金コイル材の強度の低下を抑制し易い。
　　（作用効果）
　実施形態のマグネシウム合金板及び実施形態のマグネシウム合金コイル材は、ＡＺ９１合金、更には上述の従来のマグネシウム合金より軽量でありながら、熱伝導性に優れる上に、均一的な厚さを有し、平坦性にも優れる。この効果を以下の試験例で具体的に説明する。
　［試験例１］
　マグネシウム合金板を作製し、マグネシウム合金板の組織、板性状、熱特性、及び機械的特性を調べた。
　　（試料の作製）
　試料Ｎｏ．１のマグネシウム合金板は、双ロール法によって製造した鋳造板である。
　試料Ｎｏ．１のマグネシウム合金板を構成するマグネシウム合金の組成は、１．５質量％のＺｎと、０．１質量％のＣａとを含有し、残部がＭｇ及び不可避不純物である。
　双ロール連続鋳造装置によって、上記組成を有する溶湯を冷却して凝固させる。双ロール連続鋳造装置は、公知の構成が利用できる。
　鋳造工程における冷却速度は、１０００℃／秒である。板の設計厚さは４．０ｍｍである。板幅は、２００ｍｍであり、板の厚さの５０倍以上である。ここでは、板の厚さの１０００倍以上の長さを有する長い板を連続的に製造した。
　鋳造工程以降、上記鋳造板には、鋳造以外の処理が施されていない。そのため、試料Ｎｏ．１のマグネシウム合金板は、鋳肌を有する。
　　（組織）
　試料Ｎｏ．１のマグネシウム合金板の表面をＳＥＭで観察して、母相の平均結晶粒径及び母相中に分散する化合物の平均粒径を測定した。
　詳しくは、上記マグネシウム合金板から、測定用の試験片をとる。上記試験片をＳＥＭに挿入すると共に、真空状態とした上で、以下の条件で観察視野を一つとる。
　　　〈観察条件〉
　試験温度は、室温である。ここでの室温、及び以下の室温はいずれも、２０±１５℃である。
　加速電圧は、１５ｋＶである。
　観察視野の大きさは、１０００μｍ×１２００μｍである。
　観察領域は、マグネシウム合金板の断面である。上記断面は、マグネシウム合金板を厚さ方向に沿った平面であって、鋳造方向に沿った平面で切断した縱断面である。
　平均結晶粒径は、以下のように測定した。
　上述の観察視野において母相を構成する全ての結晶粒のそれぞれについて、ＥＢＳＤ法によって、結晶方位別に色分けして、マッピングを行う。図３は、マッピング像である。図３、及び後述する図４において、写真の左右方向は鋳造方向、写真の上下方向は板の厚さ方向である。
　得られたマッピング像について、市販の画像解析ソフトウエアを用いて、画像解析を行う。ここでは、株式会社ＴＳＬソリューションズ社製、ＯＩＭ６．２．０を用いて画像解析を行った。また、ここでは、上記画像解析ソフトウエアにおける信頼値係数（Ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ　Ｉｎｄｅｘ，ＣＩ値）が０．１以上のデータ点を用いて、画像解析を行って、各結晶粒の面積を求める。
　各面積に等しい面積を有する円の直径を各結晶粒の粒径とする。全ての結晶粒の粒径を平均した値を平均結晶粒径（μｍ）とする。
　化合物の平均粒径は、以下のように測定した。
　ＳＥＭ像について、公知の画像解析ソフトウエアを用いて、母相と化合物とを二値化すると共に、各化合物の面積を求める。この画像処理には、公知のソフトウエア、例えばＩｍａｇｅＪ等が利用できる。各化合物の面積に等しい面積を有する円の直径を各化合物の粒径とする。全ての化合物の粒径を平均した値を化合物の平均粒径（μｍ）とする。
　図４は、ＳＥＭ像である。図４において灰色の領域は母相２である。図４において白色の粒は化合物３である。上記白色の粒は、ＳＥＭ－ＥＤＸ等によって成分分析を行うことで、Ｚｎ，Ｃａ，及びＭｇからなる群より選択される２種の元素を含む化合物であることが確認できる。具体的には、試料Ｎｏ．１のマグネシウム合金板を構成するマグネシウム合金の組織は、ＣａＺｎ３の化合物とＭｇ７Ｚｎ３の化合物とを備えていることが確認できる。
　　（熱特性）
　熱特性として、熱伝導率を求めた。
　ここでは、上述のマグネシウム合金板から測定用の試験片をとり、市販の測定装置を用いて、以下の条件で、熱拡散率を測定した。ここでは、ＮＥＴＺＳＣＨ製、ＬＦＡ　４６７　ＨｙｐｅｒＦｌａｓｈを用いて、熱拡散率を測定した。ＨｙｐｅｒＦｌａｓｈは、登録商標である。測定した熱拡散率を用いて、熱伝導率は、熱拡散率×比熱容量×密度から算出した。
　　　〈条件〉
　測定温度は、室温である。
　測定方向は、板の厚さ方向である。
　試験片のサイズは、約１０ｍｍ×１０ｍｍ×厚さ４ｍｍである。
　　（機械的特性）
　機械的特性として、鋳造方向の０．２％耐力、板幅方向の０．２％耐力、鋳造方向の引張強さ、板幅方向の引張強さを測定した。
　ここでは、上述のマグネシウム合金板から、試験片の長手方向が板幅方向に沿ったＪＩＳ　１３Ｂ号の板状試験片と、試験片の長手方向が鋳造方向に沿ったＪＩＳ　１３Ｂ号の板状試験片とを作製した。これらの試験片を用いて、ＪＩＳ　Ｚ　２２４１：２０１１に準拠して、引張試験を行った。試験温度は、室温である。
　　（厚さのばらつき）
　上述のマグネシウム合金板から、長さ５００ｍｍ、幅２００ｍｍの試験片をとり、以下のようにして、厚さのばらつきを求めた。
　上記試験片を長手方向に１０等分して、１０個の長方形の小領域をとる。各小領域における対角線の交点を厚さの測定点とする。各測定点において、厚さを測定する。１０個の厚さを平均した値を平均厚さとする。平均厚さは、４．０ｍｍであった。
　また、１０点の測定点の厚さのうち、最大厚さ及び最小厚さについて、平均厚さからのずれ量（％）を求める。各ずれ量（％）は、｛（最大厚さ－平均厚さ）／平均厚さ｝×１００、｛（平均厚さ－最小厚さ）／平均厚さ｝×１００によって求める。このずれ量を厚さのばらつき（％）とする。
　　（平坦度）
　上述のマグネシウム合金板から、長さ５００ｍｍ、幅２００ｍｍの試験片をとり、以下のようにして、平坦度を求めた。
　上記試験片を水平台に載置した状態において、試験片と水平台との隙間を、市販のテーパーゲージを使用して測定する。テーパーゲージには、トラスコ中山社製のＴＧ－２７０Ａを用いた。テーパーゲージを試験片と水平台との隙間に差し込み、テーパーゲージが試験片に接触した位置の目盛を読み取った。
　　（測定結果）
　試料Ｎｏ．１のマグネシウム合金板について、測定結果を以下に示す。
　平均結晶粒径は、４０μｍであった。
　上述の化合物の平均粒径は、１μｍ以下であった。
　熱伝導率は、１４２Ｗ／ｍ・Ｋ以下であった。
　鋳造方向の０．２％耐力は、１８７ＭＰａであった。
　板幅方向の０．２％耐力は、１３８ＭＰａであった。
　鋳造方向の引張強さは、２１５ＭＰａであった。
　板幅方向の引張強さは、１９６ＭＰａであった。
　厚さのばらつきは、上述の最大厚さのずれ量及び最小厚さのずれ量の双方ともに、５％以下であった。
　平坦度は、１ｍｍ以下であった。
　以上から、０．５質量％以上２．０質量％以下のＺｎと、０．０５質量％以上１．５質量％以下のＣａとを含む組成を備え、厚さのばらつきが平均厚さの５％以内、かつ平坦度が１ｍｍ以下であるマグネシウム合金板は、高い熱伝導率を有することが示された。また、このマグネシウム合金板は、高い耐力、高い強度を有することが示された。特に、試料Ｎｏ．１のマグネシウム合金板は、上述の従来のマグネシウム合金と同程度の耐力を有する場合、上記従来のマグネシウム合金に比較して、高い熱伝導率を有する上に軽量である。更に、このようなマグネシウム合金板は、双ロール法によって製造できることが示された。
　［試験例２］
　試験例１とは異なる製造方法によってマグネシウム合金板を作製し、試験例１と同様、マグネシウム合金板の組織、板性状、熱特性、及び機械的特性を調べた。
　　（試料の作製）
　試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板と試料Ｎｏ．３のマグネシウム合金板とは、鋳造工程、熱処理工程、圧延工程、を経て製造した圧延板である。
　試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板を構成するマグネシウム合金の組成は、試料Ｎｏ．１と同様、１．５質量％のＺｎと、０．１質量％のＣａとを含有し、残部がＭｇ及び不可避不純物である。
　試料Ｎｏ．３のマグネシウム合金板を構成するマグネシウム合金の組成は、試料Ｎｏ．２とは異なり、１．５質量％のＺｎと、０．１質量％のＣａと、希土類元素として０．３質量％のミッシュメタルとを含有し、残部がＭｇ及び不可避不純物である。ミッシュメタルの含有元素及びその含有量は、Ｃｅ（セリウム）を７０質量％、Ｌａ（ランタン）を３０質量％とした。
　　　〈鋳造工程〉
　鋳造工程は、試料Ｎｏ．１と同様、双ロール連続鋳造装置を用いた双ロール法によって鋳造板を作製した。鋳造工程の冷却速度は、試料Ｎｏ．１と同様である。鋳造板の設計厚さは４．０ｍｍである。鋳造板の幅は、５００ｍｍであり、鋳造板の厚さの１２５倍以上である。ここでは、鋳造板の厚さの１０００倍以上の長さを有する長い板を連続的に製造した。
　　　〈熱処理工程〉
　熱処理工程では、鋳造板を加熱する均質化処理を行って熱処理板を作製した。鋳造板の温度は４００℃とした。処理時間は５時間とした。
　　　〈圧延工程〉
　圧延工程では、熱処理板に圧延加工を施して圧延板を作製した。圧延加工は、上下に対向配置された一対の圧延ロールを備える圧延装置を用い、その圧延ロール間に熱処理板を挿通させることで行った。各圧延ロールには、互いに同径であり、かつ回転軸が偏心しておらずロールの中心に位置するロールを用いた。各圧延ロールの回転数は同一とした。
　圧延加工は、複数パス行った。各パスにおける圧延ロールの温度は、２２０℃とした。各パスにおいて、圧延ロールの温度は同一とした。各パスにおける熱処理板の予熱温度は、２２０℃とした。各パスにおいて、熱処理板の予熱温度は同一とした。各パス間には板材を再加熱した。再加熱温度は、板材の温度が上記予熱温度となるようにした。再加熱時間は３０分であった。厚さ４ｍｍの熱処理板に複数パスの圧延加工を施し、厚さ１ｍｍの圧延板を作製した。圧下率の平均値は、２８％であった。圧延工程後、上記圧延板には、熱処理が施されていない。
　　（測定）
　各試料のマグネシウム合金板において、試料Ｎｏ．１と同様にして、母相の平均結晶粒径、母相中に分散する化合物の平均粒径、熱伝導率、圧延方向の０．２％耐力、板幅方向の０．２％耐力、圧延方向の引張強さ、板幅方向の引張強さ、厚さのばらつき、及び平坦度、を求めた。更に、各試料のマグネシウム合金板において、圧延方向の破断伸び、及び板幅方向の破断伸びを求めると共に、温間塑性加工性を調べた。破断伸びは、上述の引張試験によって求めた。温間塑性加工性の評価方法は、後述する。
　代表して、試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板における母相の平均結晶粒径の測定に用いたマッピング像を図５に示す。試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板のマッピング像は、試料Ｎｏ．１と同様にして取得した。図５は、マグネシウム合金板を厚さ方向に沿った平面であって、圧延方向に沿った平面で切断した縦断面である。図５の写真の左右方向は圧延方向、写真の上下方向は板の厚さ方向である。図５における写真の上方において、黒色と灰色との間に写真の左右方向に伸びる境界は、マグネシウム合金板の表面である。
　　（温間塑性加工性）
　温間塑性加工性は、各試料のマグネシウム合金板を加熱した状態で円筒深絞り加工し、割れの有無を目視にて確認することで評価した。
　各試料のマグネシウム合金板から円板状の試験片を切り出した。試験片の径は、８０ｍｍとした。円筒深絞り加工には、パンチとダイとホルダとを備える金型を用いた。パンチは、試験片を押圧する。パンチの形状は円柱状である。パンチの径は４０ｍｍとした。即ち、絞り比は、２．０である。絞り比は、試験片の径／パンチの径、である。パンチの肩の曲げ半径は５ｍｍとした。ダイとホルダとは、試験片を挟む。ダイとホルダとは、パンチが挿通される孔部を有する。ダイは、試験片が載置される。ホルダは、試験片の周縁部を支持して、試験片の加工時におけるしわの発生を抑制する。ダイとホルダとは、試験片を加熱できるようにヒータが内蔵されている。試験片は、ダイの孔部を塞ぐようにダイの端面に配置され、ダイとホルダとによって挟まれる。
　金型の設定温度は２５０℃とした。プレス速度は、５０ｍｍ／ｓとした。金型内での加熱時間は、３０ｓｅｃとした。プレスは、試験片とパンチとの間と試験片とダイとの間とにフッ素樹脂シートを介在させて行った。円筒深絞り加工後、加工品のコーナー部分における割れの有無を目視にて観察した。
　　（試料Ｎｏ．２の測定結果）
　試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板について、測定結果を以下に示す。
　平均結晶粒径は、５．３μｍであった。
　上述の化合物の平均粒径は、１μｍ以下であった。試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板を構成するマグネシウム合金の組織は、ＣａＺｎ３からなる化合物とＭｇ７Ｚｎ３からなる化合物とを備えていた。
　熱伝導率は、１４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であった。
　圧延方向の０．２％耐力は、２９６ＭＰａであった。
　板幅方向の０．２％耐力は、１９７ＭＰａであった。
　圧延方向の引張強さは、３１９ＭＰａであった。
　板幅方向の引張強さは、２７８ＭＰａであった。
　圧延方向の破断伸びは、１６．３％であった。
　板幅方向の破断伸びは、２２．１％であった。
　厚さのばらつきは、上述の最大厚さのずれ量及び最小厚さのずれ量の双方ともに、５％以下であった。
　平坦度は、１ｍｍ以下であった。
　加工品のコーナー部分には割れが見られなかった。
　　（試料Ｎｏ．３の測定結果）
　試料Ｎｏ．３のマグネシウム合金板について、測定結果を以下に示す。
　平均結晶粒径は、４．８μｍであった。
　上述の化合物の平均粒径は、１μｍ以下であった。試料Ｎｏ．３のマグネシウム合金板を構成するマグネシウム合金の組織は、ＣａＺｎ３からなる化合物と、Ｍｇ７Ｚｎ３からなる化合物と、Ｍｇ－Ｚｎ－Ｃｅからなる化合物とを備えていた。
　熱伝導率は、１３２Ｗ／ｍ・Ｋ以下であった。
　圧延方向の０．２％耐力は、３０９ＭＰａであった。
　板幅方向の０．２％耐力は、２２５ＭＰａであった。
　圧延方向の引張強さは、３３５ＭＰａであった。
　板幅方向の引張強さは、３０４ＭＰａであった。
　圧延方向の破断伸びは、１４％であった。
　板幅方向の破断伸びは、１８％であった。
　厚さのばらつきは、上述の最大厚さのずれ量及び最小厚さのずれ量の双方ともに、５％以下であった。
　平坦度は、１ｍｍ以下であった。
　加工品のコーナー部分には割れが見られなかった。
　以上から、試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板は、０．５質量％以上２．０質量％以下のＺｎと、０．０５質量％以上１．５質量％以下のＣａとを含む組成を備え、厚さのばらつきが平均厚さの５％以内、かつ平坦度が１ｍｍ以下であり、高い熱伝導率を有することが示された。試料Ｎｏ．３のマグネシウム合金板は、０．５質量％以上２．０質量％以下のＺｎと、０．０５質量％以上１．５質量％以下のＣａと、０．０５質量％以上１．０質量％以下の希土類元素とを含む組成を備え、厚さのばらつきが平均厚さの５％以内、かつ平坦度が１ｍｍ以下であり、高い熱伝導率を有することが示された。
　その上、試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板と試料Ｎｏ．３のマグネシウム合金板とは、試料Ｎｏ．１のマグネシウム合金板に比較して、高い耐力、高い強度を有することが示された。試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板と試料Ｎｏ．３のマグネシウム合金板とは、温間塑性加工性に優れることが示された。温間での円筒深絞り加工において、絞り比を２．０としても加工品のコーナー部分に割れが見られないということは、試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板と試料Ｎｏ．３のマグネシウム合金板の温間塑性加工性が、アルミニウム合金の常温での塑性加工性と同等程度であることを意味する。そして、試料Ｎｏ．２のマグネシウム合金板と試料Ｎｏ．３のマグネシウム合金板とは、双ロール法を利用した鋳造工程後に圧延工程を経て製造できることが示された。
　本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　例えば、試験例１において、Ｚｎ，Ｃａの含有量、厚さ等の板の大きさ、凝固速度等の製造条件等を変更することができる。
　１　マグネシウム合金板
　２　母相
　３　化合物
　１０　マグネシウム合金コイル材
　１００　鋳肌
　Ａ　マグネシウム合金板コイル材の長手方向を示す矢印
　Ｂ　マグネシウム合金板コイル材の板幅方向を示す矢印

Claims (9)

  1. 　０．５質量％以上２．０質量％以下のＺｎと、０．０５質量％以上１．５質量％以下のＣａと、０質量％以上１．０質量％以下の希土類元素とを含み、残部がＭｇ及び不可避不純物である組成を備え、
    　厚さのばらつきが平均厚さに対して５％以内であり、
    　平坦度が１ｍｍ以下である、
    マグネシウム合金板。
  2. 　希土類元素は、０．０５質量％以上含まれる、請求項１に記載のマグネシウム合金板。
  3. 　特定元素群のうち少なくとも２種の元素を含む化合物と前記化合物が分散されている母相とを含む組織を備え、
    　前記特定元素群は、Ｚｎ，Ｃａ，希土類元素，及びＭｇからなる群であり、
    　前記母相の平均結晶粒径が３μｍ以上１００μｍ以下であり、
    　前記化合物の平均粒径が１μｍ以下である、請求項１又は請求項２に記載のマグネシウム合金板。
  4. 　前記母相の平均結晶粒径が１０μｍ以上である、請求項３に記載のマグネシウム合金板。
  5. 　前記母相の平均結晶粒径が１０μｍ未満である、請求項３に記載のマグネシウム合金板。
  6. 　熱伝導率が１２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のマグネシウム合金板。
  7. 　０．２％耐力が１００ＭＰａ以上であること、及び引張強さが１６０ＭＰａ以上であることの少なくとも一方を満たす、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のマグネシウム合金板。
  8. 　平均厚さが０．４ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のマグネシウム合金板。
  9. 　請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のマグネシウム合金板が巻回されてなる、
    マグネシウム合金コイル材。
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