镁合金板材及其制造方法技术

本发明专利技术的一实施例的镁合金板材的制造方法包括：铸造件制造步骤(S10)，通过铸造熔融金属来制造铸造件，所述熔融金属含有2.7至5重量％的Al、0.75至1重量％的Zn、0.1至0.7重量％的Ca及1重量％以下的Mn(0重量％除外)，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成；均质化热处理步骤(S20)，对铸造件进行均质化热处理；以及温轧步骤(S30)，对均质化热处理后的所述铸造件进行温轧。

Magnesium alloy sheet and its manufacturing method

An embodiment of the present invention comprises a casting step (S10) for making a casting of a magnesium alloy sheet by casting molten metal containing Al of 2.7 to 5 weight percent, Zn of 0.75 to 1 weight percent, Ca of 0.1 to 0.7 weight percent and Mn of less than 1 weight percent (except 0 weight percent), and residual weight percent. Composed of Mg and unavoidable impurities; homogenizing heat treatment step (S20), homogenizing heat treatment of the casting; and warm rolling step (S30), warm rolling of the casting after homogenizing heat treatment.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镁合金板材及其制造方法
本专利技术涉及镁合金板材及其制造方法。
技术介绍
当前，限制二氧化碳排放及新再生能源的重要性成为国际社会的热门话题，从而，作为结构材料(structuralmaterial)的一种的轻质合金被公认为是非常有吸引力的研究领域。特别地，与铝及钢铁等其他结构材料相比，镁的密度为1.74g/cm3而属于最轻的金属，并且具有振动吸收能力、电波阻断能力等多种优点，因此相关行业正在积极开展用于应用铝的研究。关于包含有这样的镁的合金，当前不仅应用于电子设备还主要应用于汽车领域，但是由于耐腐蚀性、难燃性及成型性存在根本性问题而进一步扩大其应用范围受到限制。尤其与成型性关联地，镁具有密排六方结构(HCP,HexagonalClosedPackedStructure)而常温中的滑移系统不充分，从而加工工序存在很多困难。即，镁的加工工序需要大量的热量，这直接导致工序费用的增加。另一方面，镁合金中的AZ类合金是包括铝(Al)及锌(Zn)的合金，可确保一定程度的适当的强度及延性等物性的同时还属于廉价的合金，因此属于商用化的镁合金。但是，提及的所述物性毕竟是仅在镁合金中的适当的程度，与作为竞争材料的铝(Al)相比具有低的强度。因此，需要改善AZ类镁合金的低的成型性及强度等物性，但实际情况是对这方面的研究还很不足。
技术实现思路
【要解决的课题】本专利技术的目的在于，提供一种改善了强度及成型性的镁合金板材及其制造方法。【课题解决手段】本专利技术的一实施例的镁合金板材含有2.7至5重量％的Al、0.75至1重量％的Zn、0.1至1重量％的Ca及1重量％以下的Mn(0重量％除外)，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成。Ca可含有0.3至0.8重量％。镁合金板材可包括20至25重量％的Al、5至10重量％的Ca、0.1至0.5重量％的Mn、0.5至1重量％的Zn及剩余重量％的包括Mg的Al-Ca二次相粒子。Al-Ca二次相粒子的平均粒径可以是0.01至4μm。所述镁合金板材的每100μm2的面积，可包括5至15个Al-Ca二次相粒子。镁合金板材包括晶粒，晶粒的平均粒径可以是5至30μm。镁合金板材的厚度可以是0.4至3mm。本专利技术的一实施例的镁合金板材的制造方法包括：铸造件制造步骤，通过铸造熔融金属来制造铸造件，所述熔融金属含有2.7至5重量％的Al、0.75至1重量％的Zn、0.1至1重量％的Ca及1重量％以下的Mn(0重量％除外)，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成；均质化热处理步骤，对铸造件进行均质化热处理；以及温轧步骤，对均质化热处理后的所述铸造件进行温轧。在所述铸造件制造步骤中，轧制力可在0.2吨/mm2以上。更具体地，可以在1吨/mm2以上。进而更具体地，可在1至1.5吨/mm2以上。可对铸造件在350至500℃的温度实施1至28小时的均质化热处理。更具体地，可实施18至28小时的均质化热处理。可在150至350℃的温度进行温轧。更具体地，可在200至300℃的温度进行温轧。可执行多次温轧，且每次以10至30％的压下率进行温轧。在多次温轧之间还包括一次以上的中间退火步骤。中间退火步骤可以以300至500℃的温度实施。更具体地，可以以450至500℃的温度实施。进而更具体地，可以进行1至10小时。在温轧步骤之后还包括后热处理步骤。后热处理步骤可在300至500℃实施1至10小时。本专利技术的一实现例的镁合金板材的制造方法可包括：母合金准备步骤，准备母合金，所述母合金相对于整体100wt％包括2.7wt％以上且5wt％以下的Al、0.75wt％以上且1wt％以下的Zn、0.1wt％以上且1wt％以下的Ca、超过0wt％且1wt％以下的Mn及剩余wt％的不可避免的杂质和镁；铸造件制造步骤，通过铸造所述母合金来制造铸造件；均质化热处理步骤，对所述铸造件进行均质化热处理；轧制件制造步骤，通过对均质化热处理后的所述铸造件进行轧制来制造轧制件；后热处理步骤，对所述轧制件进行后热处理；以及镁合金板材制造步骤，对后热处理后的所述轧制件实施表皮光轧来制造镁合金板材。在所述镁合金板材制造步骤中，可实施一次所述表皮光轧，可在250℃至350℃温度范围实施所述表皮光轧。通过进行所述镁合金板材制造步骤，所制造的所述镁合金板材是相对于所述轧制件的厚度以2至15％压下率轧制的。进而更具体地，所制造的所述镁合金板材是相对于所述轧制件的厚度以2至6％压下率轧制的。所述均质步骤可包括：300℃至400℃的温度区间的一次热处理步骤；以及400℃至500℃的温度区间的二次热处理步骤。300℃至400℃的温度区间的所述一次热处理步骤可实施5小时至20小时。400℃至500℃的温度区间的所述二次热处理步骤可实施5小时至20小时。可通过所述轧制件制造步骤，将所述铸造件轧制成0.4至3mm的厚度范围。可通过所述轧制件制造步骤，将所述铸造件轧制1至15次。所述轧制件制造步骤，可在150℃至350℃实施。可通过所述后热处理步骤，将所述轧制件在300℃至550℃温度范围退火1小时至15小时。所述镁合金板材的极限圆顶高度(LDH)可在7mm以上。进而更具体地，所述镁合金板材的极限圆顶高度(LDH)可在8mm以上。所述镁合金板材的以(0001)面为基准的最大集合强度可以是1至4。另外，所述镁合金板材的屈服强度可在170至300MPa。【专利技术效果】根据本专利技术的一实施例，通过除去以往在镁合金板材容易生成的中心偏析，能够提供改善了成型性的镁合金板材。另外，根据本专利技术的一实施例，通过使镁合金板材内的集合组织均匀分散，能够提供改善了成型性的镁合金板材。另外，根据本专利技术的另一实施例，通过在镁合金板材内形成Al-Ca类二次相粒子，能够提供强度提高的镁合金板材。本专利技术的根据一实现例的镁合金板材制造方法，通过控制已商用化的镁合金的制造工序，能够提供强度及成型性优秀的镁合金板材。因此，能够在未来应用于汽车部件或IT移动设备。附图说明图1是本专利技术的一实施例的镁合金板材的制造方法的概略的顺序图。图2是在实施例1中制造的镁合金板材的扫描电子显微镜(SEM；ScanningElectronMicroscope)照片。图3是在比较例1中制造的镁合金板材的扫描电子显微镜照片。图4是在实施例1中制造的镁合金板材的次级电子显微镜(SecondaryElectronMicroscopy)照片。图5是对在实施例1中制造的镁合金板材测量极限圆顶高度(limitingdomeheight)得到的结果的照片。图6是实施例1中制造的镁合金板材的利用X射线衍射(XRD)分析仪分析结晶取向得到的结果。图7是比较例1中制造的镁合金板材的利用XRD分析仪分析结晶取向得到的结果。图8是实施例1中制造的镁合金板材的电子背散射衍射(EBSD，ElectronBackscatterDiffraction)照片。图9是通过EBSD分析表皮光轧工序中的与压下率对应的表面得到的结果。图10示出了本申请实施例及比较例的(0001)面的集合强度。具体实施方式第一、第二及第三等一些用语是为了说明多个部分、成分、区域、层及/或段而使用的，但并不限定于所述用语。这些用语仅为了将某一部分、成分、区域、层或段与其他部分、成分、区域、层或段进行区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁合金板材，其特征在于，含有2.7至5重量％的Al、0.75至1重量％的Zn、0.1至1重量％的Ca及1重量％以下且大于0重量％的Mn，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成，相对于所述镁合金板材100面积％，双晶组织的面积％在5％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.23 KR 10-2015-0185017;2015.12.24 KR 10-2011.一种镁合金板材，其特征在于，含有2.7至5重量％的Al、0.75至1重量％的Zn、0.1至1重量％的Ca及1重量％以下且大于0重量％的Mn，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成，相对于所述镁合金板材100面积％，双晶组织的面积％在5％以下。2.如权利要求1所述的镁合金板材，其特征在于，所述Ca含有0.3至0.8重量％。3.如权利要求1所述的镁合金板材，其特征在于，所述镁合金板材包括20至25重量％的Al、5至10重量％的Ca、0.1至0.5重量％的Mn、0.5至1重量％的Zn及剩余重量％的包括Mg的Al-Ca二次相粒子。4.如权利要求3所述的镁合金板材，其特征在于，所述Al-Ca二次相粒子的平均粒径为0.01至4μm。5.如权利要求3所述的镁合金板材，其特征在于，所述镁合金板材的每100μm2的面积包括5至15个所述Al-Ca二次相粒子。6.如权利要求1所述的镁合金板材，其特征在于，所述镁合金板材包括晶粒，所述晶粒的平均粒径为5至30μm。7.如权利要求1所述的镁合金板材，其特征在于，所述镁合金板材的厚度为0.4至2mm。8.一种镁合金板材的制造方法，其特征在于，包括：铸造件制造步骤，通过铸造熔融金属来制造铸造件，所述熔融金属含有2.7至5重量％的Al、0.75至1重量％的Zn、0.1至1重量％的Ca及1重量％以下且大于0重量％的Mn，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成；均质化热处理步骤，对所述铸造件进行均质化热处理；以及温轧步骤，对均质化热处理后的所述铸造件进行温轧。9.如权利要求8所述的镁合金板材的制造方法，其特征在于，在所述铸造件制造步骤中，轧制力在0.2吨/mm2以上。10.如权利要求8所述的镁合金板材的制造方法，其特征在于，对所述铸造件在350至500℃的温度实施1至28小时的均质化热处理。11.如权利要求8所述的镁合金板材的制造方法，其特征在于，在150至350℃的温度进行温轧。12.如权利要求8所述的镁合金板材的制造方法，其特征在于，执行多次温轧，每次以10至30％的压下率进行温轧。13.如权利要求12所述的镁合金板材的制造方法，其特征在于，在多次温轧之间还包括一次以上的中间退火步骤。14.如权利要求13所述的镁合金板材的制造方法，其特征在于，所述中间退火步骤以300至500℃的温度实施1至10小时。15.如权利要求8所述的镁合金板材的制造方法，其特征在于，所述温轧步骤之后还包括后热处理步骤。16.如权利要求15所述的镁合金板材的制造方法，其特征在于，所述后热处理步骤在300至500℃实施1至10小时。17.一种镁合金板材的制造方法，其特征在于，母合金准备步骤，准备母合金，所述母合金相对于整体100重量％包括2.7重量％以上且5重量％以下的Al、0.7...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴俊澔，权五德，李贤凡，金载中，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：韩国,KR