[发明专利]镁合金材料制造方法及镁合金制棒材

说明书

技术领域

发明涉及一种高强度镁合金材料制造方法。

背景技术

镁合金(包含镁金属。下同。)具有轻量、比强度大的特征，所以，其作为次世代轻量结构材料的应用值得期待。

然而，镁合金是难加工性材料之一，如果使用压延处理或锻造处理等一般的加工处理，则容易产生破裂和缺陷，这是众所周知的。所以，对镁合金材料而言，难以期待通过加工硬化处理来达到其强度提高的效果，镁合金的应用仅局限在小型电子机器用部件等并不太重视强度的一部分领域中。

近年，为了解决上述问题，公开了一种通过向镁中添加迁移金属和特定稀土金属，以使镁合金强度提高的技术(例如，非专利文献1、2)。

[现有技术文献]

[非专利文献]

[非专利文献1]Y.Kawamura，M.Yamasaki，Mater.Trans.，vol.48，pp.2986-2992(2007)

[非专利文献2]河村能人、东田贤二，「长周期层叠结构型高强度镁合金的强化机构」，轻金属奖学会课题研究成果报告书，轻金属奖学会(2010)

发明内容

[发明要解决的课题]

前述非专利文献1、2中记载的镁合金也被称为KUMADAI镁合金。在KUMADAI镁合金中，通过添加稀土金属元素，合金组织中的特殊原子配列结构(长周期层叠结构)增加，据此，可使合金强度提高。

但是，为了得到这样的KUMADAI镁合金，需要在合金中添加重量比为5％～7％左右以上的稀土金属元素，即，需要对合金组成(成分)进行控制。另外，这样的稀土金属元素一般都存在价格较高的问题，再有，近年，还存在难以稳定地进行供给的问题。所以，非专利文献1、2中记载的镁合金材料的应用可能仅限于一部分具有高付加价值的产品。

本发明是鉴于上述背景而提出的，本发明的目的在于提供一种较为简单并且成本较低的高强度镁合金材料制造方法。

[用于解决课题的手段]

本发明提供一种高强度镁合金材料制造方法，其特征在于，具有：

(a)制备具有上面及侧面的镁合金制被加工体的步骤；及

(b)从所述被加工体的所述上面侧施加压缩载荷σp(MPa)，对所述被加工体进行一轴锻造处理的步骤，

其中，

所述步骤(b)是在所述被加工体的所述侧面向外侧扩张的变形被抑制的状态下，满足

(i)σp＞σf(这里，σf是所述被加工体的压缩破坏应力(MPa))；

(ii)塑性变形率为10％以下；及

(iii)应变速率为0.1/sec以下的条件而被实施的。

这里需要说明的是，塑性变形率被定义为锻造处理前后的被加工体的体积的之比。另外，应变速率被定义为初始应变速率。

这里，在本发明的方法中，σp≥2.4σf。

另外，在本发明的方法中，所述步骤(b)中使用具有容纳所述被加工体的内部空间的型模，

所述内部空间由所述型模的内壁构成，

所述被加工体的上面的最大尺寸为L，所述型模的内壁和所述被加工体的侧面之间的最大间隙为P时，比率(L∶P)可为20∶1～600∶1。

另外，在本发明的方法中，所述型模的内部空间也可通过对多个模部件进行组合的方式构成。

另外，在本发明的方法中，所述内部空间可不贯穿所述型模。

另外，在本发明的方法中，所述内部空间的尺寸沿深度方向可进行变化。

再有，本发明还提供一种长度方向实质上与c轴方向平行的镁合金制棒材。

另外，本发明还提供一种具有棒、板、块(block)、弹(pellet)或管状形态，并由前述任一方法所制造的镁合金材料。

[发明的效果]

根据本发明，可提供一种较为简单并且成本较低的高强度镁合金材料制造方法。

附图概述

[图1]本发明的高强度镁合金材料制造方法的流程图的一个例子。

[图2]对被加工体的形状的一个例子进行表示的模式图。

[图3]对用于实施本发明的方法的装置的一个例子进行表示的模式图。

[图4]对本发明的实施锻造处理前后的被加工体的组织状态(光学显微镜照片)的一个例子进行表示的图。

[图5]对施加于被加工体上的压缩载荷σp和被加工体的硬度变化的关系的一个例子进行表示的图。

[图6]对可应用于本发明的其他型模的结构进行概略表示的图。

[图7]对可应用于本发明的其它型模的结构进行概略表示的图。