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个实施方案提供一种镁合金板材，相对于镁合金板材总量100重量％，所述镁合金板材包含Al：0.5至1.5重量％、Zn：0.5至1.5重量％、Ca：0.1至1.0重量％、Mn：0.01至1.0重量％、余量的Mg和不可避免的杂质。

【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
本专利技术的一个实施方案涉及一种镁合金板材及其制造方法。
技术介绍
近来，作为结构材料可实现轻量化的材料越来越引起人们的关注，对这种材料正在进行积极的研究。因此，比强度(强度与密度之比)优异的镁板材受到很大关注。镁的密度为1.74g/cm3，镁是包括铝和钢在内的结构用金属中最轻的金属，具有优异的振动吸收能力、电磁波屏蔽能力等，因此在IT/移动领域受到青睐。另外，在汽车领域中，也因为油耗法规和性能改善，以欧洲为首的发达国家正在积极研究如何减轻车身重量。因此，镁被认为是替代金属之一。然而，镁板材是HCP(密排六方)结构，在常温下的变形机制受到限制，所以无法在常温下成型。因此，汽车工业中的应用存在一些限制。为了克服这一点，已经进行了各种研究。例如，存在改变上下轧辊速度的异步轧制、ECAP(等通道转角挤压)工艺、高温轧制法如在镁板材的共晶(eutectic)温度附近进行轧制。但是，所有这些工艺都与商业化相去甚远。作为另一个实例，可以例举基于合金的改善方法如韩国在先专利(公开号：2012-0055304)。具体而言，可以使用含有1～10重量％的Zn、0.1～5重量％的Ca的镁板材。然而，该板材不能应用于带铸法(Stripcasting)。因此，缺乏量产性，并且存在长时间铸造时铸造材料与轧辊之间的热粘合现象导致难以长时间铸造的问题。另一方面，韩国在先专利(申请号：2015-0185017)是通过改善现有的合金(Al：3重量％、Zn：1重量％、Ca：1重量％)工艺，可以获得极限拱顶高度为7mm以上的高成型性。但是，上述技术需要在轧制步骤中进行至少一次中间退火和温热成型。因此，工艺成本大大增加，而且铸模/加热装置等投资成本大。于是，生产性下降，存在镁合金的加工成本高于竞争材料的问题。另外，对于目前本公司开发的高成型E-form合金(AZX311)板材，其成型为部件时存在各向异性。因此，本专利技术旨在提供一种解决前述问题的镁合金板材。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供一种常温成型性优异以及物性的各向异性不大的镁合金板材及其制造方法。具体地，通过包含少量铝，所生成的二次相的分数也会减小。因此，晶界偏析效果增加，从而提高常温成型性。不仅如此，随着二次相的分数减小，二次相条带(stringer)也会减小。因此，本专利技术旨在提供一种沿板材宽度方向(TD)拉伸时和沿轧制方向(RD)拉伸时物性差异不大的镁合金板材。技术方案根据本专利技术的一个实施方案的镁合金板材，相对于总量100重量％，所述镁合金板材可包含Al：0.5至1.5重量％、Zn：0.1至0.7重量％、Ca：0.1至0.5重量％、Mn：0.01至0.3重量％、余量的Mg和不可避免的杂质。相对于镁合金板材总量100重量％，所述Al可为0.5至1.3重量％。所述镁合金板材包含二次相，相对于所述镁合金板材总面积100％，二次相的面积分数可为5％以下。所述二次相可为Al2Ca、Al8Mn5或它们的组合。所述镁合金板材包含条带(stringer)，条带(stringer)长度最大可为50μm以下。所述镁合金板材在150℃以上的温度下轧制方向(RD)的极限弯曲半径(LBR)值可为0至0.5R/t。所述镁合金板材在150℃以上的温度下板材宽度方向(TD)的极限弯曲半径(LBR)值可为0至0.5R/t。所述镁合金板材在150℃以上的温度下板材宽度方向(TD)的极限弯曲半径(LBR)与轧制方向(RD)的极限弯曲半径(LBR)值之比可为0.8至1.2。所述镁合金板材的极限拱顶高度(LDH)可为8mm以上。本专利技术的另一个实施方案的镁合金板材的制造方法可包含：准备合金熔液的步骤，相对于总量100重量％，所述合金熔液包含Al：0.5至1.5重量％、Zn：0.5至1.5重量％、Ca：0.1至1.0重量％、Mn：0.01至1.0重量％、余量的Mg和不可避免的杂质；将所述熔液铸造成铸件备用的步骤；将所述铸件轧制成轧制件备用的步骤；以及对所述轧制件进行最终退火的步骤。在所述准备合金熔液的步骤中，相对于合金熔液总量100重量％，Al可为0.5至1.3重量％。将所述熔液铸造成铸件备用的步骤可以是通过带铸法进行铸造。将所述铸件轧制成轧制件备用的步骤可以是每次轧制以50％以下(0％除外)的压下率进行轧制。具体地，可以对所述铸件进行一次或两次以上轧制。更具体地，可在100至350℃的温度范围下进行轧制。将所述铸件轧制成轧制件备用的步骤还可包含对所述轧制件进行中间退火的步骤。对所述轧制件进行中间退火的步骤可以是在300至500℃的温度范围下实施。具体地，可以实施30分钟至6小时。对所述轧制件进行最终退火的步骤可以是在250℃以上的温度下实施。具体地，可以实施30分钟至600分钟。专利技术效果根据本专利技术的一个实施方案，通过按照铝含量控制二次相的分数和二次相条带，可以制造出沿轧制方向(RD)和板材宽度方向(TD)进行弯曲试验时各向异性不大的镁合金板材。不仅如此，同时可以提供常温下的成型性优异的镁合金板材。附图说明图1是依次示出沿板材宽度方向(TD)进行拉伸试验时二次相条带(stringer)导致的裂纹形成机制(mechanism)的图片。图2是用SEM观察实施例1的截面的图片。图3是用SEM观察比较例1的截面的图片。图4是用SEM观察比较例1的弯曲试验时形成裂纹的截面的图片。图5是用光学显微镜(OpticalMicroscopy)观察实施例2的截面的图片。具体实施方式参照附图和下面详述的实施例就可以清楚地理解本专利技术的优点、特征及实现这些的方法。然而，本专利技术能够以各种不同的方式实施，并不局限于下面公开的实施例。下面提供实施例的目的在于充分公开本专利技术，以使所属领域的技术人员对
技术实现思路
有整体和充分的了解，本专利技术的保护范围应以权利要求书为准。通篇说明书中相同的附图标记表示相同的构成要素。因此，在一些实施例中，对众所周知的技术不再赘述，以免本专利技术被解释得模糊不清。除非另有定义，否则本说明书中使用的所有术语(包含技术术语和科学术语)的含义就是所属领域的技术人员通常理解的意思。在通篇说明书中，某一部分“包含”某一构成要素时，除非有特别相反的记载，否则表示可进一步包含其他构成要素，并不是排除其他构成要素。除非另有说明，否则单数形式也意在包含复数形式。根据本专利技术的一个实施方案的镁合金板材，相对于总量100重量％，所述镁合金板材可包含Al：0.5至1.5重量％、Zn：0.1至0.7重量％、Ca：0.1至0.5重量％、Mn：0.01至0.3重量％、余量的Mg和不可避免的杂质。具体地，相对于镁合金板材总量100重量％，所述Al可为0.5至1.3重量％。下面说明限制镁合金板材的成分和组分的理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁合金板材，相对于镁合金板材总量100重量％，所述镁合金板材包含Al：0.5至1.5重量％、Zn：0.1至0.7重量％、Ca：0.1至0.5重量％、Mn：0.01至0.3重量％、余量的Mg和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171226 KR 10-2017-01800901.一种镁合金板材，相对于镁合金板材总量100重量％，所述镁合金板材包含Al：0.5至1.5重量％、Zn：0.1至0.7重量％、Ca：0.1至0.5重量％、Mn：0.01至0.3重量％、余量的Mg和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的镁合金板材，其中，
相对于镁合金板材总量100重量％，所述Al为0.5至1.3重量％。


3.根据权利要求2所述的镁合金板材，其包含二次相，相对于所述镁合金板材总面积100％，二次相的面积分数为5％以下。


4.根据权利要求3所述的镁合金板材，其中，
所述二次相为Al2Ca、Al8Mn5或它们的组合。


5.根据权利要求4所述的镁合金板材，其包含条带，条带长度最大为50μm以下。


6.根据权利要求5所述的镁合金板材，其在150℃以上的温度下轧制方向的极限弯曲半径值为0至0.5R/t。


7.根据权利要求6所述的镁合金板材，其在150℃以上的温度下板材宽度方向的极限弯曲半径值为0至0.5R/t。


8.根据权利要求7所述的镁合金板材，其在150℃以上的温度下板材宽度方向的极限弯曲半径与轧制方向的极限弯曲半径值之比为0.8至1.2。


9.根据权利要求8所述的镁合金板材，其极限拱顶高度为8mm以上。


10.一种镁合金板材的制造方法，其包含：
准备合金熔液的步骤，相对于总量100重量％，所述合金熔液包含Al：0.5至1.5重量％、Zn：0.5至1.5重量％、Ca：0.1至1.0重量％、Mn：0.01至1.0重量％、余量的Mg和不可避免的杂质；
将所述熔液铸造成铸件备用的步骤；...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴俊澔，权五德，蔡英旭，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