塑性加工用镁合金和镁合金塑性加工构件制造技术

本发明专利技术提供一种通过锻造能获得、在低温下的塑性变形性、机械强度和耐 蠕变性优良的塑性加工用镁合金和镁合金塑性加工构件，本发明专利技术提供塑性加工 用镁合金和镁合金塑性加工构件，所述镁合金是通过铸造包含镁、铝、和在凝 固过程的共晶反应中与铝形成金属间化合物的金属元素的熔液来获得的镁合 金，该镁合金中的总铝含量为2～10质量％，镁合金的金属组织中镁相中的铝 浓度为4.5质量％以下且比该镁合金中总铝含量低0.5质量％以上，残留的铝作 为金属间化合物存在，在凝固过程的共晶反应中与铝形成金属间化合物的金属 元素的量是使镁合金的金属组织中镁相中的铝浓度降低的量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种容易通过铸造获得的、在比镁合金的重结晶,更f, 下的塑性变形性、机械纟贼和耐蠕变性优良的塑性加工用傲金和辭金塑性 加工构件，具体的涉及在要求轻量化的汽车、手机、笔记本电脑等民用电器、 信息机器、电动工具、通用引擎等产业机械等的f鈴錄购件的制造中能舰 的塑性加工用f鈴金和^^金塑性加工构件。
技术介绍
在上,业领域的傲誠鹏件制造中4柳的合金多驗一铝类合金，在要求铸造性和强度的情况下，通常使用铝含量多的合金，例如镁一9质量％铝 (AZ91)合金。另一方面，要求锻造等塑性变形性时，铝含量必须少，例如通 常4柳镁—3质fiV。铝(AZ31)合金。在铸造用合金中像汽车弓l糊件等在423K 左右使用的耐热^金也必须抑制铝含量，例如提出了镁一2质 %铝一2质量(AS22)合金、镁一4质1%铝—2质1T濕土幾属(AE42)合金(参见 非专利文献l)。非专利文献l: ASTM AZ91、 AZ31、 AS22、 AE42
技术实现思路
但是，铝含量少的话机械 贩变低，在部件设计上必然会鹏度增加，轻 量化效果就陶氐了。并且，对耐热齢金有铸造性錢、机械弓驢降低的课题。并且，f鈴^"般因为缺乏塑性娜性，一働卩热到573K以上实施塑性 加工。因此金属模具絲短，难以选择润滑剂，鹏精度课题^m很多问题。 特别是在!錄金的 中，在573K以上实施皿，因为,了餘金的重结晶 、鹏，得不到锻造加工后的 贼提高，或者反之5贼甚至会陶氏。另一方面， 塑性加工、鹏不到573K的话，在低的加工率下也容易产生鹏，会有不肖树应 多样的成型的问题。本专利技术的目的在于鄉一种塑性加工用齢金和條金塑性加工构件，所 述镁合金易于通过铸造，特别易于ilil压铸获得，在低于fM金的重结晶的温度下的塑性娜性、机械5艘和而橢变性优良，特别适^3^型。本专利技术人为了实现上述目的研究了各种对策，结果是基于下面的方^获 得的。即在考虑铸造性、特别是压铸性的话，傲金中铝含量^^在5质4% 以上，期望雌在6质*%以上。但是，在这样的铝含量范围内，駄了塑性 加工性和耐蠕变性斷氏的区域。其主要原因多是从镁相的晶格常数的变化或镁 —铝相的生成来说明。通过陶氐,金中的铝量，塑性加工性提高，镁相中铝 浓度在4.5质量％以下，期望是4.3质量％以下，更期望在3.5质量％以下区域中 塑性加工性、耐蠕变性得到改善。这样，在考虑铸造性，特别是压铸性时，和 考虑塑性加工性、特别是考虑锻造成型性和耐蠕变性时，作为!鈴金中的铝含 S^生0.5质1%以上、期望1.0质4%以上，更期望1.5质￡%以上的差。并且， 通过铸造熔液、特别是压铸获得的镁合金结晶组织微细化，因此能提高锻造加 工率。通il^样的组合，明显可以在 , 473K以下，以50%以上的压缩 加工率进fim加工。另一方面，傲金中铝含量的陶氐引起合金5雖的陶氐,接着，本专利技术人研究了添加与^^金熔液中的铝形成金属间化，的金属 元素。但是，该金属元素在熔液中与铝形成金属间化糊时，熔液中铝含量实 质上劑氏，没有赋予铸造性的提高，因为金属间化合物的粗大化在熔液中沉淀， 也没有赋予强度上的提高。但是，只要是由凝固过程的共晶反应中与铝形成金 属间化合物的金属元素，该金属间化合物因为在凝固,中生成，在结晶粒子 周围鹏且均匀地分散，因而在铸造时有较高的铝含量，但是凝固后镁相中的 铝浓度可能(^氏。并且，因为在凝固的金属组织中,的金属间化合物均匀地 分散，能获得塑性加工性、耐蠕变性以及合金高5贼化。艮P，本专利技术的塑性加工用H^金;iM过铸造包含镁、铝、和在凝固欲呈的 共晶反应中与铝形成金属间化合物的金属元素的熔液从而得到的纟鈴金，其特 征在于，该傲金中总铝含量为2 10质*%，齢金的金属组织中镁相中的 铝浓度为4.5质4%以下，且比该,給金中的总铝含量低0.5质*%以上，残留 的铝作为金属间化^l存在，在凝固过程的共晶反应中与铝形皿属间化合物 的金属元素的量是使f始金的金属组织中镁相中的铝浓度陶氏的量。本专利技术的塑性加工用g金在低T^金的重结晶,的旨下的塑性加 工性、耐蠕变性、机械特性优良，鹏温度473K以下，特别是373K以下的锻造成型性优良，能使汽车、手机、笔记本型电脑等民用电器、信息机器、电动工具、通用引擎等产业mW等轻量化得到进展。具体实施例方式本专利技术的塑性加工用镁合金是il31铸造包含镁、铝、和在凝固过程的共晶 反应中与铝形成金属间化合物的金属元素的餘g而得到的g金，各合金元 素使用纯金属或母合金或使用包含各成分的合金，通过铸造熔融获得的熔液而 获得。该熔液中的铝含量为2 10质*%。铸造后的凝固过程的共晶反应中铝和，金属元素形自属间化合物，因 而《鈴金的金属组织中镁相中的铝浓度为4.5质量％以下且比该,金中总铝 含量低0.5质1%以上，期望低1质:1%以上，残留的铝因为作为翻的金属间 化合物均匀地分散在凝固的金属组织中，可以在比镁合金的重结晶M更低的 温度下获得除了塑性加工性、而懒变性以外，还有合金高3M化。作为在凝固过程的共晶反应中与铝形成金属间化，的金属元素有镧、铈 等稀土类金属、或其混糊铈镧合金(- ^夕A)、铐、锶等，腿特 虑铈镧合金、钙、锶是有利的。这^^属元素的含量不是一概而论，g金的 金属组织中镁相中的铝浓度在4.5质量％以下，期望是4,3质邐y。以下，更期望 低至3.5质1^以下并且比该傲金中的总铝含量低0.5质*%以上，期望低1 质量。/。以上的量。镁相中的铝浓度例如可以皿EPMA (电子探子微分析器) 来分析。或者，各金属元素形成的金属间化，例如有MCa、 MCe或Mg— A1—Ca系等复合化，等，从其原子比能算出。并且，只要能期待由生成的金属间化合物引起的强度提高，im根据面积 分析法求得的金属组织中的金属间化^/的面积比例为5%以上，期望是10% 以上。并且，本专利技术的塑性加工用傲金中，齢金中一般舰的银、铜、锌、 锰的至少一禾中即使分别以0.1 3质4%的银、0.1 4质ly。的铜、(U 2质fi0/。 的锌和0.1 1质量％的锰的量追加添加，上述的机理仍然是有效的。本专利技术的塑性加工用g金因为金属组织是微细化的，在比^金的重结 晶'鹏低的鹏下，从塑性变形性、机械弓破两方面考虑是有用的，并且，铸造、特别是由压铸的急冷凝固的结晶粒度变成50 "m以下，期望是30 u m以下， 适合作为塑性加工用、特别是l^，用合金材料。并且，这样的微细组织的铝合金公知也是具有优良的耐腐蚀性。因而本专利技术的塑性加工用^金可以进 行挤出、压延、锻誠冲压的塑性加工，在比傲金的重结晶鹏低的鹏下、具体是在473K以下，特别是373K以下的温度下可以进行挤出、压延、 冲压的塑性加工，特别可以进CT^成型，本专利技术也包括由这样的塑性加工获 得的纟錄金塑性加工构件。并且，由本专利技术的塑性加工获得的g金塑性加工构件耐蠕变性优良，在 473K下的拉伸5破为150MPa以上，具有在423K、 50MPa下的蠕^M为1 X 10_3%/h以下的耐蠕变性，在引擎油的温度下即423K下的耐蠕变性满足ifc^ 要的汽车引，件等中使用的铝(ADC12)合金。本专利技术的塑性加工用,^Mii控制塑性加工的加工温度、加工比，产生 重结晶或动态重结晶，g金塑性加工构件的金属组本文档来自技高网...

【技术保护点】
塑性加工用镁合金，其通过铸造包含镁、铝、和在凝固过程的共晶反应中与铝形成金属间化合物的金属元素的熔液来获得，其特征在于该镁合金中的总铝含量为２～１０质量％，在镁合金的金属组织中镁相中的铝浓度为４．５质量％以下且比该镁合金中的总铝含量低０．５质量％以上，残留的铝作为金属间化合物存在，在凝固过程的共晶反应中与铝形成金属间化合物的金属元素的量是使镁合金的金属组织中镁相中的铝浓度降低的量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：久保田耕平，野坂洋一，堀隆之，太利范人，能本和幸，
申请(专利权)人：三井金属矿业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP