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MAGNESIUM ALLOY FOR WROUGHT PRODUCT, SHEET MATERIAL FOR PRESS FORMING MADE OF THE ALLOY, AND ITS PRODUCTION METHOD

Patent code P120007356
File No. H17-G28
Posted date Apr 23, 2012
Application number P2006-250252
Publication number P2008-069421A
Patent number P4852754
Date of filing Sep 15, 2006
Date of publication of application Mar 27, 2008
Date of registration Nov 4, 2011
Inventor
  • (In Japanese)吉本 隆志
  • (In Japanese)松永 卓
  • (In Japanese)和田 敏秋
  • (In Japanese)松木 賢司
  • (In Japanese)会田 哲夫
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人富山大学
Title MAGNESIUM ALLOY FOR WROUGHT PRODUCT, SHEET MATERIAL FOR PRESS FORMING MADE OF THE ALLOY, AND ITS PRODUCTION METHOD
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnesium alloy sheet material whose press formability is improved, to provide a magnesium alloy for extension therefor, and to provide its production method.

SOLUTION: The sheet material for press forming is made of a magnesium alloy comprising aluminum and manganese, and further admixed with zirconium. The sheet material has an alloy structure with the average crystal grain size of ≤10 μm, has a thickness of ≤1 mm, and has a width of ≥150 mm. The sheet material is formed by forming a slab or a sheet bar by subjecting a melted magnesium alloy to continuous casting or extrusion, heating the same at 300 to 400°C, so as to be subjected to homogenizing treatment, next heating the same at 300 to 400°C, subjecting the same to hot rough rolling at the total draft of 90 to 95%, so as to be formed into the rolled sheet with a thickness of 4 to 7 mm, and thereafter performing warm rolling at a heating temperature of 250 to 320°C at a draft of 10 to 30% per heating every time and at one pass-one heat.

Outline of related art and contending technology (In Japanese)


近年、自動車や家電、OA機器産業などにおいて部品素材の軽量化が求められ、その中でマグネシウム合金が部品素材として注目されている。
マグネシウム合金部品の主な製造方法として、ダイカストによる溶湯鋳造法がある。しかし、この製造方式では、製品の薄肉軽量化に伴って、欠肉、ガス欠陥、ピンホールなどが残留する。
そのため、薄肉部品の製造には、マグネシウム合金圧延材を使用したプレス成形が有望視されている。



マグネシウム合金圧延材の中では、MP-1(ASTM規格:AZ31B(Mg、3重量%Al、0.7重量%Zn、0.3重量%Mn))合金が、深絞りや張出し加工でカバーやケース、筐体などに製品化されている。しかし、圧延材の組織が不均一かつ粗大な場合には、割れが発生しやすく、製品を安定して供給可能な加工が出来ないという問題がある。



そこで、マグネシウム合金をプレス成形用板材として用いるために、成形性などの機械的性質を向上させる研究が種々行われている。これら研究の主眼は、マグネシウム合金の結晶粒を微細にすることにより、すべり変形を容易にし、塑性加工性の向上を図ろうとするものである。
その一つに、0.1~0.6重量%のジルコニウムと2.0~4.0重量%の亜鉛とを含むマグネシウム合金に、0.5~1.5重量%の希土類金属を添加し、一定条件で圧延することにより、結晶粒を微細化してプレス成形性を向上する方法がある。(特許文献1参照)

【特許文献1】特開平6-293944号公報



別の試みは、アルミニウム含有量が多く、本来圧延加工に適さないマグネシウム合金を、ダイカスト機やチクソモールド成形機によって、或いは溶湯状態から凝固させながら圧縮して板材に成形して、この板材に圧縮変形を加え、さらに加熱処理することにより、結晶粒径の小さい薄板に形成するものである。(特許文献2参照)
また、Alを含んだAZ31合金にZrを0.09~0.99%添加することによって、結晶粒を微細化させる効果のあることも知られている。(非特許文献1参照)

【特許文献2】特開2001-294966号公報

【非特許文献1】「特殊加工用マグネシウム合金の研究(第2報)」、寺井士郎、住友金属工業(株)伸銅所



マグネシウム薄板の強度、延性の向上に対応すべき要因は、金属組織学的にみると、結晶粒子径の大きさ、化合物などとして分散する化合物粒子の大きさ、そしてそれらの分散などにみることができる。
上記の試みを含めて、従来の圧延法によるマグネシウム合金薄板は、平均結晶粒子径が10~50μm程度であり(本願発明者達の調査による)、例えば、肉厚が1mm以下と薄く、しかも幅150mm以上を要する筐体等の比較的大型形状の部品には対応が困難である。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、プレス成形用薄板材に用いるためのマグネシウム合金に関する。さらに、本発明は、このマグネシウム合金より成るプレス成形用板材と、その製造方法にも関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
展伸用のマグネシウム合金であって、1.5~4.0質量%のアルミニウムと、0.5~1.5質量%の亜鉛と、0.05~1.0質量%のマンガンと、0.1~0.6質量%のジルコニウムとを含み、残部がマグネシウムであるマグネシウム合金。

【請求項2】
 
請求項1に記載の合金であって、アルミニウムの含有量が3.0質量%、亜鉛の含有量が0.4質量%、マンガンの含有量が0.4質量%、そしてジルコニウムの含有量が0.6質量%であるマグネシウム合金。

【請求項3】
 
請求項1のマグネシウム合金より成り、平均結晶粒径が10μm以下の合金組織を有するプレス成形用板材。

【請求項4】
 
請求項3に記載の板材であって、厚みが1mm以下で、幅が150mm以上である、プレス成形用板材。

【請求項5】
 
請求項3に記載のプレス成形用板材を製造する方法であって、
請求項1のマグネシウム合金を溶解し、連続鋳造または押出によってスラブまたはシートバーを形成し、
このスラブまたはシートバーを300~400°Cに加熱して均質化処理し、
次いで、該スラブまたはシートバーを300~400°Cに加熱し、総圧下率90~95%で熱間粗圧延して、厚さ4~7mmの圧延板を形成し、
その後、この圧延板を、250~320°Cの加熱温度で、1回の加熱当たり圧下率10~30%で1パス-1ヒートの温間圧延して、厚さ4mm以下の板材に成形する、プレス成形用板材を製造する方法。

【請求項6】
 
請求項5に記載の方法であって、前記温間圧延により、板材を1mm以下の厚み、150mm以上の幅に形成する、プレス成形用板材を製造する方法。
Industrial division
  • (In Japanese)冶金、熱処理
  • (In Japanese)冶金、熱処理
  • Alloy
  • Processing
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2006250252thum.jpg
State of application right Right is in force
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