專利名稱：鎂合金板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明是關于鎂合金板及其制造方法。特別是關于以壓制成型、深沖加工、彎曲加工等冷加工或者溫加工作為必要的彎曲性能優(yōu)良的鎂合金板。
背景技術：
關于以往的鎂合金，例如在特開平2-57657號公報、特開平2-57658號公報、特開平6-81089號公報、特開平6-293944號公報、特開平7-188826號公報、特開2001-200349號公報、特開2001-294966號公報、特開2002-121657號公報等中記載的技術是已知的。
但是，上述的現(xiàn)有技術，如以下所述，在鎂合金的加工性方面存在大的問題。
①鎂單體(單一物質)或者鎂合金，作為晶體獲得六方最密排結構，因此在塑性加工中必要的滑移系少，尤其低于或等于200℃的溫加工性顯著地惡化。因此，在使用鎂合金板以壓制加工制作成型制品時，鎂合金的加工性的惡化，成為使作業(yè)效率顯著地惡化的主要原因。
在對鎂合金板進行壓制成型加工時，在常溫產(chǎn)生裂紋等，使加工變得非常困難，因此需要將壓制加工中必要的金屬模等加熱至高于或等于約200℃。因此，就需要用于加熱金屬模的能量和設備。
另外，即使在提高金屬模的溫度進行溫加工的情況下，將變形速度(加工速度)提高至某一極限以上，為了不易導致表面裂紋等缺陷，也需要將變形速度降低至某個一定值以下。
②到目前為止的鎂合金板存在對冷/溫壓制成型性或者壓制成型性給予最大影響的彎曲加工性低劣的傾向。
以通過軋制得到的鎂合金的變形材料作為最有通用性的材料，可以使用AZ31、AZ61等。由于這些材料中含有的Al等元素，雖然提高了鎂的強度，但與此相反，使延性·韌性惡化了。一般說來，強度一上升，成為延性·韌性的指標的斷面收縮率、延伸率、彎曲性能或者深沖成型性反而惡化。
通過添加鍶、稀土金屬等合金元素，來提高強度·韌性是可能的，但導致原料的成本增加。特別地，多余合金元素的添加，在以后要進一步重復利用階段有引起不能去除之類的問題的可能性，成為阻礙重復利用的主要原因。
③將鎂合金的晶粒控制成細小就能夠大致期待得到韌性的提高，但粒徑的細化是有極限的，在壓制成型性中最重要的彎曲加工性，使用晶粒的細化這樣的手段，不能提高到一定值以上。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供，具有足夠強度的同時，還具有優(yōu)良的彎曲加工性的鎂合金板及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過限定鎂合金的化學成分和軋制條件達到了上述的目的。
即，本發(fā)明的鎂合金板的制造方法，是使用軋輥將按質量％計，含有Al0.1～10.0、Zn0.1～4.0的鎂合金板進行軋制的鎂合金板的制造方法，其特征是，使即將向上述軋輥插入之前的鎂合金板的表面溫度達到低于或等于100℃，使上述軋輥的表面溫度達到100℃～300℃。
對上述化學成分的鎂合金，通過規(guī)定即將向軋輥插入之前的鎂合金板的表面溫度和軋輥的表面溫度進行軋制，得到具備足夠強度的同時，還可以得到彎曲加工性優(yōu)良的鎂合金板。特別，能夠得到抗拉強度大于或等于250N/mm2、延伸率大于或等于15％的鎂合金板。以下，將軋制前的軋制板表面溫度控制在100℃以內(nèi)，實際上進行軋制時的軋輥表面溫度在高于或等于100℃低于或等于300℃進行加熱的軋制方法被稱做“非預熱軋制”。
考慮強度和韌性來選擇鎂合金的化學成分。如果使Al、Zn同時脫離規(guī)定范圍，則存在強度或韌性降低的傾向。例如，在ASTM標準中的AZ系合金是合適的。AZ系中的AZ10是按質量％計，含有Al1.0～1.5％、Zn0.2～0.6％、Mn大于或等于0.2％、Cu小于或等于0.1％、Si小于或等于0.1％、Ca小于或等于0.4％的鎂合金。AZ21是按質量％計，含有Al1.4～2.6％、Zn0.5～1.5％、Mn0.15～0.35％、Ni小于或等于0.03％、Si小于或等于0.1％的鎂合金。AZ31是按質量％計，含有Al2.5～3.5％、Zn0.5～1.5％、Mn大于或等于0.15％、Cu小于或等于0.10％、Si小于或等于0.10％、Ca小于或等于0.04％的鎂合金。AZ61是按質量％計，含有Al5.5～7.2％、Zn0.4～1.5％、Mn0.15～0.35％、Ni小于或等于0.05％、Si小于或等于0.1％的鎂基合金。AZ91是按質量％計，含有Al8.1～9.7％、Zn0.35～1.0％、Mn大于或等于0.13％、Cu小于或等于0.1％、Ni小于或等于0.03％、Si小于或等于0.5％的鎂合金。
在即將向軋輥插入之前的鎂合金板的表面溫度沒有特別的規(guī)定，但如果是常溫，既不要加熱又不要冷卻，在能效上是最佳的。
另一方面，如果軋輥溫度低于100℃，在軋制中就和裂紋有關聯(lián)，存在不能進行正常的軋制的情形。另外，如果軋輥溫度超過300℃，除了需要使軋輥的升溫設備的規(guī)模變大以外，軋制中的軋板溫度過于上升，而存在得不到充分提高彎曲加工性效果的情形。
一般來說，進行在沿生產(chǎn)線配置數(shù)個軋輥的多道次的軋制。進行非預熱軋制，在多道次的軋制中至少規(guī)定最后的1道次是合適的。關于最后的1道次，通過進行非預熱軋制，不管此前的道次中的軋制條件如何，都能夠得到彎曲加工性優(yōu)良的鎂合金板。
希望進行包括非預熱軋制的軋制時的總壓下率是大于或等于5.0％、小于或等于30.0％。因為在該總壓下率不到5.0％時，得不到足夠的彎曲加工性。相反，因為超過30.0％，對于軋制板的變形就變大，產(chǎn)生裂紋的可能性變高。
按照下式求出每道次的壓下率。
{(各道次的軋制前板厚-各道次的軋制后板厚)/各道次的軋制前板厚}×100另外，按照下式求出總壓下率。
{(軋制前的板厚-最終軋制后的板厚)/軋制前的板厚}×100希望非預熱軋制的軋制速度是大于或等于1.0m/min。軋制速度如果降低至該下限值，在軋制中板內(nèi)的溫度或上升至必要以上，或由于伴隨變形速度降低的變形機構的變化，難以得到本來的非預熱軋制的效果。
使用潤滑劑進行軋制是適合的。由于使用潤滑劑，也能夠使軋制板的彎曲性能有某些提高。對于潤滑劑來說，可以使用一般軋制用油。潤滑劑的應用方法，在進行軋制前，在鎂合金板上涂布潤滑劑是合適的。
在非預熱軋制之前，鎂合金板最好在350～450℃進行大于或等于1小時固溶處理。通過該固溶處理，去除由于軋制前的加工導入的殘余應力或者應變，而且能夠減輕至非預熱軋制的加工中形成的織構。而且，此后在接著的最終軋制過程中，能夠防止鎂合金板的不小心的裂紋、應變、變形。在固溶處理溫度不到350℃或者不到1小時時，不能充分地去除殘余應力，或減輕織構的效果小。相反，因為一超過450℃，殘余應力去除等效果就達到飽和，等于浪費固溶處理中必要的能量。固溶處理時間的上限是3小時左右。
另外，在軋制后，希望對鎂合金板實施100～350℃的熱處理。通過該熱處理，去除由加工導入的殘余應力或者應變，能夠提高機械性能。希望熱處理時間是5分鐘～3小時。因為在不到100℃或者不到5分鐘時，再結晶不充分，應變原封不動地殘存下來，因為在超過350℃或者3小時時，晶粒過于粗化，而使彎曲性能惡化。
進而，本發(fā)明鎂合金板是按質量％計，含有Al0.1～10.0、Zn0.1～4.0的鎂合金板，其特征是，在彎曲試驗中不產(chǎn)生表面裂紋能夠彎曲的最小彎曲系數(shù)B是小于或等于2。
B＝r/t (r＝彎曲半徑，t＝板厚，單位mm)按照上述的本發(fā)明方法，能夠容易得到最小彎曲系數(shù)B達到小于或等于2的鎂合金板。最小彎曲系數(shù)B越小，意味著彎曲加工性越優(yōu)良。
另外，在調查由上述的本發(fā)明方法得到的鎂合金板時，與進行以往的軋制的通常軋制材進行比較時，可以看到，各向異性小。具體地說已知，塑性變形比r值或按照X射線衍射法的(002)面和(101)面的峰強度比小。因此，作為本發(fā)明鎂合金板，規(guī)定塑性變形比r值或(002)面和(101)面的峰強度比。
即，本發(fā)明鎂合金板，其特征是，與軋制方向垂直的拉伸方向上的塑性變形比r90值是小于或等于2.0，滿足以下的至少一個。
1.在與軋制方向垂直的拉伸方向上的延伸率是大于或等于10％2.按照X射線衍射法的(002)面的衍射強度I(002)和(101)面的衍射強度I(101)的比I(002)/I(101)不到10以往的軋制，在與軋制方向平行的拉伸方向上的塑性變形比r0值也有成為小于或等于2的情形。但是，本發(fā)明人研究的結果得知，為了謀求彎由加工性的提高，不只是與軋制方向平行的方向，而且至少垂直方向的塑性變形比r90值最好是小于或等于2。另外，本發(fā)明人研究的結果得知，為了更可靠地提高彎曲加工性，最好也考慮延伸率或衍射峰強度比。因此，本發(fā)明，除了r90值以外，還規(guī)定延伸率或衍射峰強度比。像這樣的本發(fā)明鎂合金板，通過r90值或衍射峰強度比I(002)/I(101)小，而使各向異性小，推測能夠更提高彎曲加工性。因此，本發(fā)明鎂合金板，可使上述最小彎曲系數(shù)B達到小于或等于2是可能的。使用上述的本發(fā)明方法能夠容易得到本發(fā)明鎂合金板。
本發(fā)明至少使與軋制方向垂直的拉伸方向上的塑性變形比r90值達到小于或等于2.0，但垂直的拉伸方向以外，例如能夠使與軋制方向平行的拉伸方向上的塑性變形比r0值、除此以外的所謂拉伸方向上的塑性變形比r值達到小于或等于2.0。特別，與軋制方向平行的拉伸方向上的塑性變形比r0值最好是小于或等于1.2。r值，例如通過控制在上述本發(fā)明方法中規(guī)定的必要條件，具體的是通過控制軋制前的板溫度及軋輥表面溫度，就能夠控制在小于或等于2.0。
所謂塑性變形比r值，是在拉伸試驗中，對于在拉伸方向給予延伸變形時產(chǎn)生的板寬方向的真變形dw和板厚方向的真變形dt而言，規(guī)定為板厚方向的真變形dt對板寬方向的真變形dw之比dw/dt。另外，將拉伸方向是平行于軋制方向時的塑性變形比規(guī)定為r0值，將拉伸方向與軋制方向垂直時的塑性變形比規(guī)定為r90值。例如可以按照JIS Z 2254“薄板金屬材料的塑性變形比試驗方法”、ASTM E517等求出這些塑性變形比r值。具體地說，如圖4所示，在板狀試樣40上求出在施加平行于軋制方向的拉伸應力時產(chǎn)生的板寬方向的真變形dw和板厚方向的真變形dt，再通過求出其比dw/dt，就能夠得到r0值。同樣地在板狀試樣40上求出在施加垂直于軋制方向的拉伸應力時產(chǎn)生的板寬方向的真變形dw和板厚方向的真變形dt，再通過求出其比dw/dt，就能夠得到r90值。
衍射峰強度比I(002)/I(101)規(guī)定為不到10。因為如果衍射峰強度比I(002)/I(101)是大于或等于10，就難以提高彎曲加工性。特別最好是不到5.0。另外，衍射峰強度比I(002)/I(101)，例如通過控制在上述本發(fā)明中規(guī)定的必要條件，具體地說，通過控制軋制前的板溫度及輥表面溫度，或通過控制總壓下率(或者平均壓下率)，就能夠控制在不到10。更具體地說，增加軋制量，即，使總壓下率加大，衍射峰強度比就有增加的傾向，因此如上所述，最好使總壓下率達到小于或等于30％。再者，上述r值與該衍射峰強度比I(002)/I(101)大大有關，r值越小，I(002)/I(101)大致處于越變小的傾向。另外，r值是不受由上述軋制后施加的熱處理產(chǎn)生的大影響的因子，與此相反，衍射峰強度比是受該熱處理影響而處于減少傾向的因子。
延伸率(斷裂總延伸率)，規(guī)定為大于或等于10％。因為如果是不到10％，即使r90值是小于或等于2.0，也難以可靠地得到彎曲加工性的提高效果。最好是大于或等于13％。另外，例如使晶粒發(fā)生某種程度細化，通過實施適度的熱處理而消除應變，就能夠提高延伸率。
進而，如果使晶粒的平均粒徑達到小于或等于10μm，則在彎曲加工性的提高方面就更有效果。最好是小于或等于7μm。為了求出晶粒的平均粒徑，例如可舉出使用JIS G 0551中記載的計算式。另外，晶粒的平均粒徑，例如在軋制后實施上述熱處理的場合，通過調整在軋制中給予的變形間發(fā)生的動態(tài)恢復、以及軋制后的熱處理的波動，就能夠控制在小于或等于10μm，特別是控制在小于或等于7μm。


圖1是彎曲試驗的說明圖，圖2是示出本發(fā)明軋制條件的模擬說明圖，圖3是在本發(fā)明鎂合金板的一例中，示出X射線衍射強度的曲線圖，圖4是說明在板狀試樣上施加拉伸應力的狀態(tài)的說明圖。
用于實施發(fā)明的最佳方案以下，說明本發(fā)明的實施方案。
(試驗例1)經(jīng)過軋制過程制作鎂合金板，評價其拉伸性能和彎曲性能。
<合金的選定>
作為在軋制中使用的鎂合金材料，選擇AZ31，進行軋制。所使用的AZ31的化學成分(單位質量％)是3.06％Al-0.90％Zn-0.01％Si-0.57％Mn，余量為Mg和不可避免的雜質。
<鎂合金母材的固溶處理>
在進行鎂合金的最終軋制的場合，在400℃將厚12mm、8mm、6mm的AZ31的板進行1小時固溶處理。其目的是消除至最終軋制前的加工而導入的殘余應力或者應變，減輕至最終軋制前的加工中形成的織構。通過進行該固溶處理，在繼此之后的最終軋制過程中，防止鎂合金板的不小心的裂紋、應變、變形。
<軋制>
在鎂合金的軋制中使用的軋輥設備上，為了使溫軋成為可能，設置能夠加熱上下輥的加熱器。借此能夠將軋輥的表面溫度加熱至200℃。
當軋制3種尺寸的鎂合金板時，如表1所示，使①軋制前的板溫度、②軋輥的表面溫度、③軋輥的軋制速度、④有無涂布潤滑劑、⑤每1道次的壓下率({(各道次的軋制前板厚-各道次的軋制后的板厚)/各道次的軋制前板厚}×100)和⑥總壓下率({(軋制前板厚-最終軋制后的板厚)/軋制前板厚}×100)分別單獨地變化。
軋制是使用具備加熱裝置的一臺軋輥(單臺)，進行反復數(shù)道次的軋制。使用在每1道次使軋制板迅速冷卻、在下次的道次中在即將軋制之前使板上升至目的溫度的方法。
在表1的“軋制前板溫度”方面，在成為20～25℃的情形意味著在軋制前都不加熱，原封不動地進行此時的室溫軋制。對于潤滑來說，使用一般的軋制用油，在進行軋制前在鎂合金板上涂布軋制用油，來減輕軋輥和軋制板之間的摩擦。
大部分的軋制試驗，即使進行數(shù)道次軋制，軋制前的板溫度和軋制中的軋輥表面溫度也是相同的條件。但是，No.1-16的軋制，采用最終道次以外的道次則是加熱軋制前的板使溫度達到150℃，僅最終道次原封不動地進行室溫的軋制的方法。No.1-16的軋輥表面溫度，在所有的道次中都達到179℃。No.1-16的最終道次的壓下率是5.1％。
<熱處理>
為了去除由加工導入的殘余應力或者應變，而提高機械性能，在加熱爐中，在100～350℃對得到的軋制材進行15分鐘的退火。關于各軋制試樣，抗拉強度(TS)和彎曲性能的評價判斷最合適的退火條件，把按照該退火條件得到的性能值當作該試樣的最佳值。
<評價>
在軋制和退火結束后，評價所得到的軋制板的機械性能。如表2所示，評價過的性能是拉伸性能和彎曲性能。從拉伸試驗結果求出抗拉強度(TS)和延伸率，從彎曲試驗結果求出最小彎曲半徑和有無表面裂紋。
彎曲試驗，按照JIS Z 2248標準，進行V型塊式的試驗。在圖1中示出所使用的V型塊的形狀。在設置內(nèi)角20°的V型槽11的V型塊10上載置試樣20，用擠壓金屬配件30擠壓該試樣20，使試樣20沿V型槽11彎曲。通過變化此時的擠壓金屬配件尖端的半徑(r＝1.0～3.0mm)，評價在試樣的彎曲部表面是否產(chǎn)生裂紋。表2中的“○”表示在試樣表面不產(chǎn)生裂紋，“×”意味著在試樣表面產(chǎn)生裂紋。
作為表示彎曲加工性的指針，把以下述的數(shù)學式表示的最小彎曲系數(shù)B的值看作代表性值。
B＝r/t(r＝彎曲半徑，t＝板厚，單位mm)該最小彎曲系數(shù)B，僅在彎曲試驗中不產(chǎn)生表面裂紋的場合看成能夠評價，在產(chǎn)生表面裂紋的場合(在表2的表示中是×的場合)，最小彎曲系數(shù)B的值看成不能夠評價。最小彎曲系數(shù)B，在其性質上，越小意味著彎曲加工性越優(yōu)良。另外，對于相同的試樣，在數(shù)次或者使用尖端半徑不同的數(shù)個擠壓金屬配件進行試驗的場合，對于最小彎曲系數(shù)B對該試樣的值來說，采用其中最小的值。
表1軋制條件

表2軋制板的機械性能

<軋制條件的各影響因子的效果>
軋制前板溫度和軋輥表面溫度如從表1、表2所知，軋制前在超過100℃加熱鎂合金板(No.1-1、No.1-9)與軋制前不在超過100℃加熱的鎂合金板，但軋輥表面溫度在高于或等于100℃加熱進行比較，所有的最小彎曲系數(shù)B都大，成為彎曲加工性惡化這樣的結果。具體地說，軋制前在超過100℃加熱的鎂合金板，最小彎曲系數(shù)B是大于或等于2.0，但軋輥表面溫度在高于或等于100℃加熱的某種條件下，軋制前的板溫度是低于或等于100℃的鎂合金板，最小彎曲系數(shù)B是小于或等于2.0。由此可知，在軋制前達到低于或等于100℃，可以說是理想的。
另一方面，軋輥溫度最好在高于或等于100℃進行加熱。例如，像No.1-18，軋輥溫度如果低于100℃，在軋制中就和裂紋相關，成為不能進行正常軋制的結果。另外，希望軋輥溫度的上限是低于或等于300℃。這是因為，由于超過300℃，除了需要使軋輥的升溫設備的規(guī)模大以外，軋制中的軋制板溫度過于上升，不能很好地得到提高彎曲加工性的效果。
從這些結果可知，提高彎曲加工性的軋制條件是將軋制前的軋制板表面溫度(此時，意味著剛要進入軋輥前的溫度)抑制在100℃以內(nèi)，在高于或等于100℃、低于或等于300℃加熱實際進行軋制時的軋輥表面溫度。將該軋制條件稱做“非預熱軋制”。
(有無潤滑油)在軋制板上涂布潤滑油與不涂布潤滑油相比，從表1、表2的結果可知，涂布潤滑油一方的彎曲性能優(yōu)良。
(軋制速度)從表2的結果可知，軋制速度越提高，最小彎曲系數(shù)B的值越有稍微降低。即，伴隨軋制速度的上升，彎曲性能提高。
(軋制壓下率和軋制道次程序)作為軋制的壓下率的影響所說的，即使進行非預熱軋制，總壓下率也像No.1-17那樣，如果不到5.0％，表示彎曲性能的最小彎曲系數(shù)B就不成為所說的小于或等于2.0。即，進行非預熱軋制時的總壓下率最好是大于或等于5.0％。但是，平均的壓下率(每1道次的壓下率)對彎曲加工性不造成大的影響，只要總壓下率能夠滿足大于或等于5.0％這樣的條件，每1道次的壓下率不論是百分之幾，都沒關系。
從表1、表2可知，應該大書特書的是，為了得到非預熱軋制的效果，在數(shù)道次的軋制中不需要全部進行非預熱軋制，像No.1-16那樣，即使只在最終道次的軋制進行非預熱軋制，也能夠充分地得到彎曲加工性提高這一效果。但是，在此場合，最終軋制的壓下率需要大于或等于5.0％。
進行非預熱軋制時的總壓下率最好是小于或等于30.0％。這是因為，一超過30.0％，軋制板上的變形就變得過大，產(chǎn)生裂紋的可能性變高。
以上，使用圖2的模擬圖說明在提高彎曲加工性上最佳的軋制條件。在該圖中，示出在最終道次中和即將進行最終道次之前的道次中，進行非預熱軋制的情況。即，本發(fā)明的軋制條件，由大于或等于一次的數(shù)道次的軋制過程構成，但通過非預熱軋制，需要進行包括至少最終道次的大于或等于1次的軋制。在此場合，在非預熱軋制前的道次的軋制條件沒有特別的限制。包括非預熱軋制的軋制總壓下率需要調整至大于或等于5.0％、小于或等于30.0％。另外，包括該非預熱軋制的軋制，希望在軋制前的軋制板上涂布潤滑油，還希望軋制速度是大于或等于1.0m/min。軋制速度如果不到1.0m/min，在軋制中，由于板內(nèi)的溫度就上升至需要的以上，或伴隨變形速度降低的變形機構的變化，則難以得到本來的非預熱軋制的效果。
<晶粒的測定>
機械性能評價結束后，對各個試樣進行組織觀察，從得到的組織照片實施晶粒的測定。其結果，表2所示試樣的大部分晶粒在5～15μm的范圍，是全部進入細晶粒的范疇。
(試驗例2)經(jīng)過軋制過程制作鎂合金板，評價其拉伸性能和彎曲性能。
<合金的選定>
使用和試驗例1相同的鎂合金AZ31(化學成分(單位質量％)3.06％Al-0.09％Zn-0.01％Si-0.57％Mn，余量為Mg和不可避免的雜質)。
<鎂合金母材的固溶處理>
必須消除由前面的加工導入的殘余應力或應變，謀求織構的減輕，當進行鎂合金的最終軋制時，和試驗例1相同地在400℃對厚12mm、8mm、6mm的AZ31板進行1小時固溶處理。
<軋制>
和試驗例1相同地在軋制輥設備上設置能夠加熱上下輥的加熱器，以便能夠將軋輥的表面溫度加熱至200℃。
軋制是使用和試驗例1相同地具備加熱裝置的一臺軋輥(單臺)，進行反復數(shù)道次的軋制。使用在每1道次使軋制板迅速冷卻、在下次的道次中在即將軋制之前使板上升至目的溫度的方法。另外，在進行軋制前，在鎂合金板上涂布一般的軋制用油進行軋制(有潤滑油)。試樣No.2-1、2-2進行非預熱軋制。關于試樣No.2-3～2-8，以表3所示的條件進行軋制。另外，即使和試驗例1相同地進行數(shù)道次軋制，軋制前的板溫度、軋制中的軋輥表面溫度也是相同的條件。
<熱處理>
對和試驗例1相同地得到的軋制材，在加熱爐中進行100～350℃、15分鐘的退火。關于各軋制試樣，從抗拉強度(TS)和彎曲性能的評價來判斷最佳的退火條件，把以該退火條件得到的性能值看作該試樣的最佳值。初期厚度、軋制前的板溫度、軋輥表面溫度、每1道次的壓下率、總壓下率示于表3中。再者，和試驗例1相同地求出每1道次的壓下率和總壓下率。
表3軋制條件

<評價>
在軋制和退火結束后，調查得到的軋制板的性能。本試驗測定r值、X射線衍射峰強度比、晶粒的平均粒徑、抗拉強度(TS)、斷裂時的總延伸率(延伸率)。另外，和試驗例1相同地按照JIS Z 2248標準，進行V型塊式的彎曲試驗。然后，和試驗例1相同地變化彎曲半徑，求出最小彎曲系數(shù)B。其結果示于表4中。表4中所示的彎曲半徑表示在試樣上不產(chǎn)生表面裂紋范圍中的最小值。
《r值》基于JIS Z 2254“薄板金屬材料的塑性變形比試驗方法”評價r值。進行評價的拉伸方向，是調查與合金板的軋制方向平行的方向(0°)、與軋制方向垂直的方向(90°)(參照圖4)。另外，在本試驗中，使用特定的拉伸時的r值求出各r值。具體地說，求出延伸率5～10％時的r值，以使用這些r值進行平均的值作為其拉伸中的r值。例如，在延伸率是12％的場合，以延伸率是5％時的r值和延伸率是10％時的r值的平均作為延伸率12％時的r值，在延伸率不到5％的場合，以延伸率是5％時的r值和即將斷裂之前的r值的平均作為延伸率不到5％時的r值，像這樣求出各r值。
《X射線衍射峰強度比》對得到的鎂合金板進行X射線衍射測定，測定(002)面的衍射峰強度、(101)面的衍射峰強度。圖3是表示試樣No.2-1的X射線衍射峰強度的曲線圖。而且求出(002)面的衍射峰強度I(002)與(101)面的衍射峰強度I(101)之比I(002)/I(101)。以下示出本試驗例中的X射線衍射的條件。
使用X射線Cu-Kα激勵條件50kV 200mA測定方法θ-2θ法《晶粒的平均粒徑》按照JIS G 0551的附件3中記載的平均晶粒徑的計算式(dm=1/m,]]>dm平均粒徑，m試樣表面的每1mm2的晶粒數(shù))，求出晶粒的平均粒徑。
《延伸率》按照JIS Z 224l求出斷裂時的總延伸率，作為在本試驗的評價中使用的延伸率。
表4

如從表3、表4所知，進行非預熱軋制的試樣No.2-1、2-2，各向異性小，具體地可知，不僅與軋制方向平行的拉伸方向上的塑性變形比r0是小于或等于2.0，而且與軋制方向垂直的拉伸方向上的塑性變形比r90也是小于或等于2.0。另外，衍射峰強度比I(002)/I(101)也小到不到10。除此以外還知道，在平行于軋制方向的拉伸方向和垂直于軋制方向的拉伸方向中的任一方向，延伸率是大于或等于10％。像這樣，實施了非預熱軋制的試樣No.2-1、2-2，由于各向異性小，具有優(yōu)良的延伸率，所有最小彎曲系數(shù)B小到小于或等于2.0，彎曲加工性優(yōu)良。
與此相反，不實施非預熱軋制的試樣No.2-3～2-7，即使?jié)M足衍射峰強度比I(002)/I(101)不到10和延伸率是大于或等于10％的至少一方，塑性變形比r90值都不超過2.0，結果，最小彎曲系數(shù)B成為超過2.0，成為比進行非預熱軋制的試樣No.2-1、2-2的彎曲加工性低劣的結果。
試樣No.2-8，雖然r0值和r90值小，但延伸率不到10％，作為結果，最小彎曲系數(shù)B成為超過2.0，成為比進行非預熱軋制的試樣2-1、2-2的彎曲加工性劣化的結果。另外，在試樣No.2-1、2-2中，將總壓下率抑制在小于或等于30％，通過實施抵消該軋制中產(chǎn)生的應變的熱處理，以便晶粒的平均晶?？刂圃谛∮诨虻扔?0μm，但在試樣No.2-8中，不進行這樣的平均晶粒的控制，晶粒就變大。因此可知，最好也考慮晶粒的平均晶粒，以便更可靠地控制彎曲加工性。
再有，在和試樣N0.2-1同樣地制成的鎂合金板中，調查對軋制方向成45°的拉伸方向上的塑性變形比r45值，是小于或等于2.0。因此認為，通過進行非預熱軋制，使所謂的拉伸方向上的塑性變形比r值小，各向并性小，能夠貢獻彎曲加工性的提高。
產(chǎn)業(yè)上的應用可能性如以上所說明，按照本發(fā)明方法，通過進行非預熱軋制，制造彎曲性能優(yōu)良的鎂合金板成為可能。特別，在迄今為止的軋制過程中僅追加少的非預熱軋制，制造彎曲性能優(yōu)良的鎂合金板成為可能。
通過提高鎂合金板的彎曲加工性，①降低壓制成型時的金屬模溫度、②使加工速度(變形速度)上升成為可能，使提高作為全體的壓制成型加工的作業(yè)性成為可能。
通過在軋制前的合金板表面涂布潤滑油，使提高鎂合金板的彎曲性能、進而提高壓制成型加工性成為可能。通過組合非預熱軋制和適當?shù)臒崽幚項l件，使制造彎曲性能優(yōu)良的鎂合金板成為可能，能夠大幅度地提高鎂合金板的壓制成型加工的作業(yè)效率。
本發(fā)明鎂合金板期待在以計算機、攜帶電話的框體，除此之外的輕量化為目標，而且在以強度·韌性為必要的制品中廣泛使用。
權利要求
1.一種鎂合金板的制造方法，在使用軋輥軋制按質量％計，含有Al0.1～10.0、Zn0.1～4.0的鎂合金板的鎂合金板的制造方法中，其特征在于，使即將向上述軋輥插入之前的鎂合金板的表面溫度達到低于或等于100℃，使上述軋輥的表面溫度達到100～300℃。
2.根據(jù)權利要求1所述的鎂合金板的制造方法，其特征在于，在上述軋制之前，將鎂合金板在350～450℃進行大于或等于1小時的固溶處理。
3.根據(jù)權利要求1所述的鎂合金板的制造方法，其特征在于，在上述軋制之后，對鎂合金板實施100～350℃的熱處理。
4.根據(jù)權利要求1所述的鎂合金板的制造方法，其特征在于，軋制速度是大于或等于1.0m/min。
5.根據(jù)權利要求1所述的鎂合金板的制造方法，其特征在于，使用潤滑劑進行上述軋制。
6.根據(jù)權利要求1所述的鎂合金板的制造方法，其特征在于，在上述軋制的至少最后的1道次中，進行上述鎂合金板的表面溫度和軋輥的表面溫度的規(guī)定。
7.根據(jù)權利要求1所述的鎂合金板的制造方法，其特征在于，上述軋制中的總壓下率是5.0～30.0％。
8.一種鎂合金板，其是按質量％計，含有Al0.1～10.0、Zn0.1～4.0的鎂合金板，其特征在于，在彎曲試驗中，能夠不發(fā)生表面裂紋地進行彎曲的最小彎曲系數(shù)B是小于或等于2B＝r/t (r＝彎曲半徑，t＝板厚，單位mm)。
9.根據(jù)權利要求8所述的鎂合金板，其特征在于，抗拉強度是大于或等于250N/mm2，延伸率是等于或大于15％。
10.一種鎂合金板，它是按質量％計，含有Al0.1～10.0、Zn0.1～4.0的鎂合金板，其特征在于，與軋制方向垂直的拉伸方向上的塑性變形比r90值是小于或等于2.0，而且滿足此時的延伸率是大于或等于10％、以及采用X射線衍射法的(002)面的衍射強度I(002)和(101)面的衍射強度I(101)之比I(002)/I(101)不到10的至少一方。
11.根據(jù)權利要求10所述的鎂合金板，其特征在于，而且，與軋制方向平行的拉伸方向上的塑性變形比r0值是小于或等于1.2。
12.根據(jù)權利要求10所述的鎂合金板，其特征在于，而且晶粒的平均粒徑是小于或等于10μm。
13.根據(jù)權利要求10所述的鎂合金板，其特征在于，而且在彎曲試驗中，能夠不發(fā)生表面裂紋地進行彎曲的最小彎曲系數(shù)B是小于或等于2B＝r/t(r＝彎曲半徑，t＝板厚，單位mm)。
全文摘要
本發(fā)明涉及鎂合金板及其制造方法，且提供具有足夠的強度的同時，具有優(yōu)良的彎曲加工性的鎂合金板及其制造方法。在使用軋輥軋制按質量％計，含有Al0.1～10.0、Zn0.1～4.0的鎂合金板的鎂合金板的制造方法中，使即將向上述軋輥插入之前的鎂合金板的表面溫度達到低于或等于100℃，使上述軋輥的表面溫度達到100～300℃。特別，在進行由多道次組成的軋制時，在至少最后的1道次中，進行已規(guī)定了上述鎂合金板的表面溫度和軋輥的表面溫度的非預熱軋制。
文檔編號B21B45/02GK1596159SQ0380167
公開日2005年3月16日 申請日期2003年6月3日 優(yōu)先權日2002年6月5日
發(fā)明者清水健一, 河部望, 岸本明 申請人:住友電工鋼鐵電纜株式會社