镁合金板材及其制造方法技术

本发明专利技术涉及镁合金板材及其制造方法。本发明专利技术的一实现例提供对于镁合金板材整体100重量％，包含0.5至2.1重量％的Al、0.5至1.5重量％的Zn、0.1至1.0重量％的Ca，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成的镁合金板材。

Magnesium alloy sheet and its manufacturing method

【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
本专利技术的一实现例涉及镁合金板材及其制造方法。
技术介绍
当前国际社会针对二氧化碳排放的管制变得越来越严格。因此，汽车产业正在努力进行车体轻量化。用于实现车体轻量化的最为有效的方法是采用比普遍使用的钢铁更轻的材料。作为其中的一个例子可以举出镁板材。然而，在汽车产业中使用镁板材存在多种障碍。镁板材的可成型性就是一个代表性的问题。具体地，由于镁板材是HCP(密排六方)结构，其在常温的变形机制受到限制，因此无法在常温进行成型。为克服这一问题进行了多项研究。特别地，通过工序改进的方法中有使上下部轧辊速度不同的异速轧制、ECAP(等通道转角挤压)工序、在镁板材的工序温度附近进行轧制的高温轧制法等方法。然而，实际上所有这些工程都难以商业化。另一方面，也有通过控制合金成分及组成以试图改善可成型性的技术及专利。作为其中一个例子，存在使用包含1-10重量％的Zn、0.1-5重量％的Ca的镁板材的情况。只是，上述合金存在无法适用薄带连铸(stripcasting)施工方法的问题。从而，缺乏量产性，且存在因在长时间铸造时会发生铸件与压辊间的熔接现象而难以铸造的缺点。作为另一个例子，存在通过对既有的3重量％的Al、1重量％的Zn、1重量％Ca的合金进行工序改进制造具有7mm以上的极限圆顶高度的高成型性镁合金板材的情况。只是，在上述情况中，由于实施一次以上的轧制和轧制间的退火工序，存在工序费用大幅增加的缺点。
技术实现思路
要解决的技术问题提供镁合金板材及其制造方法。解决技术问题的方案本专利技术一实现例中的镁合金板材，对于镁合金板材整体100重量％，可包含0.5至2.1重量％的Al、0.5至1.5重量％的Zn、0.1至1.0重量％的Ca，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成。对于所述镁合金板材整体100重量％，可还包含1重量％以下的Mn。所述镁合金板材可以是钙元素在晶界偏析的镁合金板材。对于所述镁合金板材整体面积100％，非基面晶粒的面积百分比可以是20％以上。所述镁合金板材的微细组织的粒径可以是5至20μm。所述镁合金板材可包含双晶组织或二次相，对于镁合金板材整体面积100％，所述双晶组织或二次相的面积百分比可以是0至30％。所述镁合金板材在常温下的埃里克森值可为4.5mm以上。本专利技术另一实现例中的镁合金板材的制造方法，可包括：准备对于整体100重量％，包含0.5至2.1重量％的Al、0.5至1.5重量％的Zn、0.1至1.0重量％的Ca，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成的合金镕汤的步骤；通过铸造所述镕汤来准备铸造件的步骤；通过轧制所述铸造件来准备轧制件的步骤；以及对所述轧制件进行最终退火的步骤。在通过轧制所述铸造件来准备轧制件的步骤中，每次轧制时，可以50％(0％除外)以下的轧制率进行轧制。更具体地，在通过轧制所述铸造件来准备轧制件的步骤中，对所述铸造件可进行1次或2次以上的轧制。进而更具体地，在通过轧制所述铸造件来准备轧制件的步骤中，可在200至350℃的温度范围进行轧制。进而更具体地，通过轧制所述铸造件来准备轧制件的步骤，可还包括对所述轧制件进行中间退火的步骤。在对所述轧制件进行中间退火的步骤中，中间退火频率可为1/6至1/8(中间退火频率＝中间退火次数/总轧制次数)。在对所述轧制件进行中间退火的步骤中，可在所述轧制件的累积轧制量在50％以上时进行中间退火。更具体地，可在300至500℃的温度范围进行中间退火。更具体地，可进行30分钟至600分钟的中间退火。在对所述轧制件进行最终退火的步骤中，在350至500℃的温度范围进行中间退火。更具体地，可进行30分钟至600分钟的最终退火。专利技术效果根据本专利技术一实施例，能够提供可成型性优异的镁合金板材及其制造方法。能够提供可在商业上批量生产的高效的镁合金板材及其制造方法。更具体地，通过控制镁合金的成分及组成，尽管简化了工序步骤，仍可实现优异的可成型性。进而更具体地，通过控制Al和Ca成分的组成，尽管减少了中间退火次数，仍可获得常温可成型性优异的镁合金板材。附图说明图1是本专利技术一实现例的镁合金板材制造方法的工序图图2比较示出了比较例2、实施例6以及实施例7的常温埃里克森实验结果。图3示出了根据比较例2和实施例7制造的镁合金板材表面的边缘裂缝。图4示出了实施例7的轧制件和镁合金板材的微细组织。图5示出了通过XRD观察实施例7的轧制件和镁合金板材的{0001}面的集合组织变化、和通过EBSD(ElectronBackScatterDiffraction：电子背散射衍射)观察的IPF(InversePoleFigure：反极图)。图6示出了在实施例7中钙在晶界以溶质的形式偏析的状态。具体实施方式参照下文中与附图一起详细说明的实施例，本专利技术的优点及特征以及实现它们的方法将会显而易见。但是，本专利技术不限于以下公开的实施例，而可以以彼此不同的多种形式实现，提供本实施例仅仅是为了使本专利技术的公开完整，并向本专利技术所属
的技术人员完整地告知本专利技术的范围，本专利技术仅由权利要求的范围来定义。贯穿整个说明书，相同的附图标记指代相同的构成要素。因此，在若干实施例中，不对公知的技术进行具体说明，以避免对本专利技术的解释模糊。如果没有其他定义，则在本说明书中所使用的所有用语(包括技术用语及科技用语)能够以本专利技术所属
的技术人员共同理解的含义使用。在整个说明书中，当称为某一部分包括某一结构要素时，除非有特别相反的记载，否则表示还可以包括其他结构要素，即不排除其他要素。此外，除非在句子中特别说明，否则单数形式还包括复数形式。本专利技术一实现例中的镁合金板材，对于镁合金板材整体100重量％，可包含0.5至2.1重量％的Al、0.5至1.5重量％的Zn、0.1至1.0重量％的Ca，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成。更具体地，对于所述镁合金板材整体100重量％，可还包含1重量％以下的Mn。以下，说明调整镁合金板材的成分及组成的理由。可包含0.5至2.1重量％的Al。更具体地，由于铝起到提高常温下的可成型性的作用，可以通过薄带连铸法来进行铸造。进而更具体地，如果添加超过2.0重量％的铝，则会使常温可成型性急剧下降，如果添加小于0.5重量％的铝，则会难以期待常温可成型性提高的效果。更具体地，在下述的镁合金板材制造方法的轧制步骤中进行轧制时，集合组织变为强基面组织。此时，作为用于抑制向所述基面组织变化的机制，具有溶质拖曳(solutedragging)效果。所述溶质拖曳机制，使相比Mg具有更大原子半径的诸如Ca的元素在晶界内偏析，由此，在施加热量或变形时能够降低粒界移动性(boundarymobility)。由此，能够抑制轧制中的动态再结晶或由轧制变形引起的基面集合组织的形成。从而，如果添加超过2.1重量％的铝，则Al2Ca二次相的量也增加，因此会使得在晶界偏析的Ca量减少。随之，溶质拖曳效果也会降低。相反，如果添加小于0.5重量％的铝，则有可能无法通过薄带连铸法来进行铸造。通过铝提高镕汤流动度的作用，在铸造时能够防止轧辊粘结(rollsticking)现象。因此，实际上，未添加铝的Mg-Zn系镁合金由于轧辊粘结现象导致不能通过薄带连铸法来进行铸造。以下，本说明书中所谓非基面晶粒是指因基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁合金板材，对于镁合金板材整体100重量％，包含0.5至2.1重量％的Al、0.5至1.5重量％的Zn、0.1至1.0重量％的Ca，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.22 KR 10-2016-01770101.一种镁合金板材，对于镁合金板材整体100重量％，包含0.5至2.1重量％的Al、0.5至1.5重量％的Zn、0.1至1.0重量％的Ca，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成。2.根据权利要求1所述的镁合金板材，其中，对于所述镁合金板材整体100重量％，还包含1重量％以下的Mn的镁合金板材。3.根据权利要求2所述的镁合金板材，其中，所述镁合金板材是钙元素在晶界偏析的镁合金板材。4.根据权利要求3所述的镁合金板材，其中，对于所述镁合金板材整体面积100％，非基面晶粒的面积百分比是20％以上。5.根据权利要求4所述的镁合金板材，其中，所述镁合金板材的微细组织的粒径是5至20μm。6.根据权利要求5所述的镁合金板材，其中，所述镁合金板材包含双晶组织或二次相，对于镁合金板材整体面积100％，所述双晶组织或二次相的面积百分比是0至30％。7.根据权利要求6所述的镁合金板材，其中，所述镁合金板材在常温下的埃里克森值为4.5mm以上。8.一种镁合金板材的制造方法，包括：准备对于整体100重量％，包含0.5至2.1重量％的Al、0.5至1.5重量％的Zn、0.1至1.0重量％的Ca，且剩余重量％由Mg及不可避免的杂质组成的合金镕汤的步骤；通过铸造所述镕汤来准备铸造件的步骤；通过轧制所述铸造件来准备轧制件的步骤；以及对所述轧制件进行最终退火的步骤。9.根据权利要求8所述的镁合金板材的制造方法，其中，在通过...

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