鎂合金板的製作方法

2023-05-05 05:07:36 4

專利名稱：：鎂合金板的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種鎂合金板，通過對該板實施塑性成形而製得的成形體，和所述板的製造方法。特別地，本發明涉及在溫塑性成形(在成形時成形件的溫度為20(TC30(TC)過程中具有高成形性能的鎂合金板。
背景技術：
：工程師們一直在將通過向鎂添加各種元素而製得的鎂合金用於諸如移動裝置包裝的元件和汽車部件，所述移動裝置包括可攜式電話和筆記本個人電腦。然而，具有六方晶體結構(六方密排結構)的鎂合金在常溫下的塑性成形性能差。因此，用於上述包裝等的鎂合金產品主要通過使用鑄造材料來製得，所述鑄造材料通過模鑄法或觸變模鑄(thi匪old)法形成o另一方面，相對容易實施塑性成形的可延展鎂合金如AZ31已經經歷了諸如壓製成形或鍛造的塑性成形。例如，工程師們一直在開發通過對壓延板實施壓製成形而形成的壓製成形體，所述壓延板通過在20(TC以上的溫度範圍內(在溫和條件或熱條件下)壓延鑄錠形成，在所述溫度範圍內，六方晶體的稜柱面和稜錐平面發生滑移變形。為了改善塑性成形性能，工程師們研究了通過例如在塑性成形之前對壓延板進行退火，實現將鎂合金變成精細再結晶織構(texture)的織構控制(參見專利文獻l)。另外，專利文獻2公開了通過對壓延板進行多次處理而使得(OU02)面向壓延面傾斜的技術，所述處理結合了輥矯平處理(rollerlevertreatment)和再結晶熱處理。專利文獻2旨在通過該技術提高IO(TC以下的塑性成形性能。專利文獻1:公布的日本專利申請特開2007-98470號公報專利文獻2:公布的日本專利申請特開2005-298885號公報
發明內容技術問題不管上述描述；即使當通過實施以再結晶為目的的熱處理而獲得具有再結晶織構的板時，在20(TC以上、特別是20(TC30(TC的溫和條件下進行塑性成形期間，也由於應變在所述板中累積且位錯密度增大，而使得所述板顯示出成形硬化。結果，所述板在大量拉伸的條件下也不能變形，使得所述板有時發生斷裂。因此，通過前述熱處理製得的具有再結晶織構的板可能未能通過塑性成形進行加工以獲得所需的形狀。另外，通過對板實施壓製成形而得到的成形體，易於因為衝擊如物體下落而產生大的凹坑，所述板具有(0002)面向壓延面傾斜，即c軸不與所述板的厚度方向平行而是相交的織構。即使在壓製成形之後，也保持上述板的織構(c軸與厚度方向相交的織構)。因此，成形體處於(0002)面與所述板的厚度方向相交的狀態下。在常溫下鎂合金的滑動面實際上僅為(0002)面。因此，即使當在常溫下使用前述成形體時，如果因為例如物體下落而對其施加衝擊，則(0002)面的滑動也容易在板的厚度方向上引起塑性變形，從而形成大的凹坑。鑑於上述情形，完成了本發明。本發明的目的是提供溫塑性成形性能優異的鎂合金板及其製造方法。本發明的另一個目的是提供具有優異抗衝擊性的鎂合金成形體。解決問題的手段本發明人已經發現，通過在塑性成形之前向所述板特意施加特定量的應變，而不是在塑性成形之前通過實施以再結晶為目的的熱處理來促進再結晶，可以提高鎂合金板(壓延板)的溫塑性成形性能。當在溫塑性成形之前向鎂合金板施加特定量的應變時，因預先施加的前述特定量的應變而產生的應變能被添加至在溫塑性成形時熱處理所提供的熱能以及在塑性成形期間累積的因應變所產生的應變能。在200°c以上的溫度範圍內的溫塑性成形期間，所述三種能量成為在上述板中產生連續再結晶的驅動力。因此，本發明人認為，預先施加了應變的前述板不會增大位錯密度，即使不對塑性成形如壓製成形的條件進行特殊控制也具有較低產生成形硬化的傾向，且因為在200'C以上的溫度範圍內伸長率增加至100%以上而能夠實現高塑性變形能力。根據這些發現，本發明人提出了具有優異溫塑性變形能力的本發明的鎂合金板。本發明的鎂合金板的特徵在於，其由鎂基合金構成且其在單色X射線衍射中的(0004)衍射峰的半峰寬為0.20°0.59°。通過下述的本發明製造方法能夠製造本發明的鎂合金板。本發明用於製造鎂合金板的方法為製造由鎂基合金構成的板的方法。所述方法具有對由前述鎂基合金構成的材料進行壓延的步驟和對通過壓延操作製得的壓延板施加應變的步驟，同時所述壓延板處於受熱條件下。進行應變的施加，使得在施加應變之後，在對所述板實施的單色X射線衍射中，(0004)衍射峰的半峰寬為0.20°0.59°。在施加應變的步驟之前和之後，不進行以再結晶為目的的熱處理。下面將更加詳細地描述本發明。鎂合金板半峰寬通過向壓延板特意施加應變來製造本發明的鎂合金板。因此，所述板的晶粒大小分布與進行了以再結晶為目的的熱處理的壓延板不同。X射線衍射中的半峰寬反映了晶粒大小的分布。因此，作為晶粒大小的指標，本發明的鎂合金板使用單色X射線衍射中的特定衍射線((0004)衍射峰)的半峰寬。在上述描述中，使用術語"半峰寬"來表示在(0004)衍射峰強度50°/。處的峰寬。當(0004)衍射峰的半峰寬在0.20°0.59。的範圍外時，在溫和條件下(200'C30(TC的溫度範圍)所述板的伸長率不能升至100%以上。結果，不能對各種形狀實施充分的塑性變形。更期望半峰寬為0.30°0.54°。內部織構本發明的鎂合金板具有殘餘應變(剪切帶)。因此，當在顯微鏡下觀察所述板的內部時，不可能觀察到清晰的晶粒邊界。換句話說，所述板具有晶粒不清晰的織構。結果，關於本發明的鎂合金板，實際上不可能或難以測量晶粒大小和各晶粒的取向。儘管如此，因為本發明的鎂合金板允許確定單色X射線衍射峰，所以看起來所述板不是無定形的。通過在電子背散射衍射(EBSD)測量中使用置信指數(CI)，定量顯示這種晶體結構的織構。低CI區域的存在術語"CI"為顯示由株式會社TSL(TSLSolutionsK.K.)製造的取向成像顯微鏡(OIM)操作手冊中所述的確定晶體取向真實性的指數。能夠測量各測量點的CI值。認為在CI值為0.1以上的95%以上的測量點準確地測量了取向。經歷了以再結晶為目的的熱處理的鎂合金板實標上由CI值為O.l以上的區域構成。另一方面，本發明的鎂合金板包括大量CI值小於O.l的區域(低CI區域)，這是所述板的一個特徵。更具體地，在所述板中，低CI區域以50。/。以上且小於卯。/。的面積比存在。換句話說，當本發明的鎂合金板經歷EBSD測量時，不能精確實施晶粒取向成像的面積以所述板總面積的50%以上存在。可能除了試樣的準備不充分和測量條件不適當之外，不能精確實施取向成像的原因是剪切帶、晶體缺陷如位錯和雙晶體和應變施加它們的影響。試樣的準備不充分包括因機械研磨而引起的應變的附加和試樣表面的汙染。測量條件不適當包括用於成像的不正確的晶體體系數據，這產生巨大影響。後面描述針對上述不充分和不適當的措施。形狀本發明鎂合金板的類型包括以盤繞形狀巻繞的長板和從所述長板切割的短板。在長板中，長度方向通常與壓延方向平行。短板典型地具有矩形(包括正方形)形狀，所述短板通過在與壓延方向垂直的方向上切割所述長板而製得。有時將切割的矩形板進一步沿與壓延方向平行的方向切割。上述切割製造了矩形板，其一個邊處於與壓延方向平行的方向，與所述一個邊垂直的另一個邊處於與壓延方向垂直的方向。所述一個邊的方向或另一個邊的方向與所述板的寬度方向一致。通過適當調節壓延時的成形比例(壓下率)，能夠改變本發明鎂合金板的厚度。例如，當使用本發明的鎂合金板作為如後所述的電子器件的包裝材料，期望所述板的厚度為2mm以下，更期望0.03mm1..5mm。殘餘應力本發明的鎂合金板因向壓延板施加了應變而具有壓縮殘餘應力，這也是所述板的一個特徵。更具體地，在所述板的表面上，在所述板的寬度方向上或在與所述板的寬度方向成90。角的方向上存在壓縮殘餘應力。在所述板為上述長板的情況下，將所述板的寬度方向定義為與長度方向(即壓延方向)垂直的方向。在所述板為具有矩形形狀的短板的情況下，將所述板的寬度方向定義為任意一個邊的方向。在短板的情況下，當能夠識別壓延方向時，將與壓延方向垂直的方向定義為板的寬度方向。當壓延方向和與所述板的寬度方向成卯。角的方向(在長板的情況下為長度方向)一致時，上述壓縮殘餘應力的具體量在壓延方向上為0Mpa100Mpa(壓縮殘餘應力中包括0Mpa)，且在與壓延方向成990。角的方向上為0Mpa100Mpa。如果壓縮殘餘應力處於上述範圍之外或存在拉伸殘餘應力時，則在溫和條件下(20(TC300'C的溫度範圍內)，板的伸長率不能增加至100%以上。結果，難以對各種形狀實施充分的塑性變形操作。能夠將這種殘餘應力的值用作顯示已施加應變的指標。C軸取向本發明的鎂合金板強烈保持壓延板的c軸取向，這也是所述板的一個特徵。壓延板的(0002)面通常平行於壓延方向定位。因此，確定壓延板的c軸方向，使得垂直於壓延方向。換句話說，確定其方向使得垂直於所述壓延板的表面。本發明的鎂合金板實際上保持了壓延板取向的上述狀態。結果，c軸取向的指標值大至4.00以上。另外，c軸的平均傾斜角小至5°以下。通過對本發明上述鎂合金板實施塑性成形而得到的本發明的成形體有可能保持所述板的取向狀態，且具有c軸取向幾乎垂直於成形體表面的織構。因此，在所述板的厚度方向上，不可能發生塑性變形。結果，即使當對本發明的成形體施加衝擊如物體下落時，也不易於產生大的凹坑。在溫和條件下的性質本發明的鎂合金板在溫和條件(20(TC30(rC的溫度範圍內)下具有高伸長率。更具體地，其具有極高的伸長率在20(TC以上的溫度下為100%以上，特別地，在250。C以上的溫度下為200%以上，更特別地，在275。C以上的溫度下為300%以上。由於在如上所述溫和條件下具有充分的伸長率，所以當所述板進行溫塑性成形如溫壓製成形時，本發明的鎂合金板不可能產生裂紋等且具有優異的塑性成形性能。另外，在溫和條件下，在上述伸長率下，本發明的鎂合金板的各向異性小，這也是所述板的一個特徵。更具體地，當將本發明的鎂合金板的任意給定方向設為零度時，在下列四個方向之間的伸長率之差小第一方向為前述零度方向；第二方向為向所述零度方向傾斜45。的45。方向；第三方向為向所述零度方向傾斜90。的90°方向(g卩，所述方向垂直於所述零度方向)；以及第四方向為向所述零度方向傾斜135°的135。方向(即所述方向垂直於所述45。方向)。換句話說，在所有前述四個方向上，在200'C以上時所述板的伸長率均為100%以上，且各伸長率彼此相當。在250。C以上和275。C以上的情況同樣適用。由於如上所述具有小的各向異性，所以即使當所述板在任意方向上進行溫塑性成形時，本發明的鎂合金板也不可能產生裂紋等且具有優異的塑性成形性能。常溫下的性質本發明的鎂合金板在常溫下具有優異的機械性質(伸長率、拉伸強度和0.2°/。容許應力)，這也是所述板的一個特徵。更具體地，在2CTC下.，所述板的伸長率為2.0%14.9%，拉伸強度為350MPa400MPa，0.2%容許應力為250MPa350MPa。因為本發明的鎂合金板在常溫下也具有優異的機械強度，所以所述板不可能產生變形和斷裂且能夠適合用作結構性材料。硬度因為本發明的鎂合金板具有壓縮殘餘應力，所以其往往比在壓延操作之後經歷以再結晶為目的的經熱處理的材料具有更高的硬度。更具體地，所述板的維氏硬度(Hv)為85105。因為本發明的鎂合金板具有相對高的硬度，所以所述板不可能受到損傷且適合用作結構性材料。能夠使用所述硬度作為顯示已經施加了應變的指標。組成本發明的鎂合金板由鎂基合金構成，所述鎂基合金包含超過50質量％的Mg作為基礎金屬。向基礎金屬Mg添加的元素種類包括鋁(A1)、鋅(Zn)、錳(Mn)、釔(Y)、鋯(Zr)、銅(Cu)、銀(Ag)、矽(Si)、鈣(Ca)、鈹(Be)、鎳(Ni)、金(Au)、鈾(Pt)、鍶(Sr)、鈦(Ti)、硼(B)、鉍(Bi)、鍺(Ge)、銦(In)、鋱(Tb)、釹(Nd)、鈮(Nb)、鑭(La)和稀土元素(除了Y、Nd、Tb和La)。具體組成示出如下(單位質量％)。(1)合金，包含1.0%10.0%的Al、0.1%1.5%的Zn和由Mg和不可避免的雜質構成的餘量；(2)合金，包含總量為0.01%20%的選自Al、Zn、Mn、Y、Zr、Cu、Ag和Si中的至少一種元素和餘量兩者，所述餘量由Mg和不可避免的雜質構成；(3)合金，包含總量為0.00001%16%的選自Ca和Be中的至少一種元素和餘量兩者，所述餘量由Mg和不可避免的雜質構成；(4)合金，包含總量為0.001%5%的選自Ni、Au、Pt、Sr、Ti、B、Bi、Ge、In、Tb、Nd、Nb、La和稀土元素(除了Tb、Nd禾PLa)中的至少一種元素和餘量兩者，所述餘量由Mg和不可避免的雜質構成；以及(5)合金，包含上述(l)中規定的合金和特定含量的添加元素兩者，所述添加元素由選自上述(2)、(3)和(4)中規定元素中的至少一種元素構成。含Al的鎂合金具有優異的耐蝕性。特別地，就耐蝕性和機械性質而言，含8.3質量％9.5質量。/。AI的合金是所期望的。能夠使用均在美國試驗與材料學會(ASTM)標準中規定的AZIO、AZ31、AZ61、AZ63、AZ80、AZ81、AZ91等作為含Al合金。能夠使用均在ASTM標準中規定的AS系列合金和AM系列合金作為除了Al之外還含上述(2)中規定的Mn或Si的合金。就耐蝕性、耐熱性和機械性質而言，上述(2)中規定的元素是所期望的。上述(3)中規定的Ca和Be能夠提高合金的耐燃性。就耐蝕性和耐熱性而言，上述(4)中規定的元素是所期望的。製造鎂合金板的方法通過向壓延板施加特定應變，能夠得到本發明的上述鎂合金板，所述壓延板通過對具有上述組成的材料進行壓延而製得。材料待壓延的材料可以為例如鑄錠形狀的鑄造材料、通過擠出方坯而得到的擠出材料和通過例如雙輥法得到的連續鑄造材料。特別地，雙輥法能夠在50K/秒以上的凝固速率下快速凝固。快速凝固使得能夠製造內部缺陷如氧化物和偏析物質低的鑄造材料。使用這種雙輥鑄造材料能夠在塑性成形時減少源自內部缺陷的裂紋等的產生。特別地，具有高A1含量的鎂合金在鑄造時易於產生晶體形式的雜質和析出雜質以及偏析。此外，即使在鑄造之後實施壓延等步驟，晶體形式的雜質和析出雜質和偏析也可能保留在內部。因此，期望使用雙輥鑄造材料作為所述材料。期望使用200K/秒以上、特別期望300K/秒以上、還特別期望400K/秒以上的凝固速率。凝固速率的增大能夠將晶體形式的雜質和析出雜質大小降至20)xm以下，使得它們不可能成為裂紋的起始點。能夠適當選擇所述材料的厚度。當使用雙輥鑄造材料作為所述材料，期望所述材料的厚度為0.1mm10.0mm。在壓延之前，可以對上述材料適當進行溶液熱處理。所述溶液熱處理的條件為例如，380。C42(TC持續60分鐘600分鐘，期望39(TC41(TC持續360分鐘600分鐘。實施溶液熱處理能夠降低偏析物質的大小。在鎂合金具有高Al含量的情況下，期望稍微延長溶液熱處理的時間。壓延步驟對上述材料實施的壓延操作典型地分為粗壓延和精壓延。當直接在插入輥中之前材料(成形件)的表面溫度(預熱溫度)為30(TC以上且輥的表面溫度為1別'C以上的條件下實施粗壓延時，即使在增大每道次的壓下率時，也不可能於產生邊緣裂紋，從而提高了效率。期望將成形說明書第10/29頁件的表面溫度設置為300'C36(TC,且將輥的表面溫度設置為180°C210°C。關於粗壓延，期望將每道次(pass)的壓下率設置為10%40%，且將總壓下率設置為75%85%。在上述粗壓延之後，進行精壓延。期望直接在將成形件插入輥中之前成形件的表面溫度(預熱溫度)為14(TC25(TC且輥表面溫度為150'C18(TC的條件下進行精壓延。特別地，在鎂合金具有高A1含量的情況下，期望稍微升高成形件的表面溫度。關於精壓延，期望將每道次的壓下率設置為5%20%，且將總壓下率設置為10%75%，特別期望為20%50%。利用一個以上道次、期望兩個以上道次，分別進行前述粗壓延和精壓延。在利用多個道次進行壓延操作的情況下，當在每個預定道次或預定的多個道次之後實施用於除去應變的中間退火時，能夠平穩地實施隨後的壓延。中間退火的條件為例如25(TC35(TC持續20分鐘60分鐘。另外，在多個道次壓延中，當通過由其他道次或其他多個道次的壓延方向反轉壓延方向進行至少一個道次的壓延時，施加給成形件的成形應變有可能變得均勻。應變施加步驟對經歷了上述壓延步驟的壓延板施加預定應變。在最終壓延操作之後且在施加應變之前，不對壓延板進行以再結晶為目的的熱處理。另外，在應變施加之後且在溫塑性成形之前，不對成形件實施以再結晶為目的的熱處理。當實施以再結晶為目的的熱處理時，在塑性成形時因連續再結晶的產生而不能充分實現改進塑性成形性能的效果。在對壓延板進行加熱的伺時，施加應變。更具體地，期望在10(TC25(TC的溫度下進行加熱。如果在包括常溫的低於IOO'C的溫度下進行加熱，則施加了過量的應變，從而增大了溫塑性成形期間的位錯密度。結果，產生成形硬化，因此所述板變得容易斷裂。另外，14在施加應變時，所述壓延板可能會產生裂紋。如果在高於25(TC的溫度下進行加熱，則施加的應變量小，使得在溫塑性成形期間不可能產生連續再結晶。更期望在15(TC20(TC的溫度下進行加熱。例如通過吹入熱空氣進行壓延板的加熱。除了壓延板的加熱，期望加熱施加應變的裝置。更具體地，期望在15(TC30(TC的溫度下進行加熱。如果在包括常溫的低於150'C的溫度下進行加熱，則難以將壓延板保持在所需的溫度下。結果，壓延板的溫度降低，因此如上所述易於施加過量應變。如果在高於300'C的溫度下進行加熱，則壓延板的溫度升高，因此如上所述，施加的應變量易於變小。更期望在20(TC25(TC的溫度下進行加熱。通過使用應變施加裝置，向如上所述加熱的壓延板施加應變，使得獲得應變之後的所述板在單色X射線衍射中的(0004)衍射峰的半峰寬為0.2°0.59°。特別地，期望施加應變，使得低CI區域以50。/。以上且小於90°/。的面積比存在。例如，具體的應變施加裝置為具有至少一個輥且使用所述輥來向所述壓延板施加彎曲的裝置。特別地，期望使用通過使其通過在兩排交錯的輥之間，能夠向壓延板施加重複彎曲的裝置。當前述輥具有加熱裝置如加熱器時，能夠容易對應變施加裝置進行加熱。通過改變輥的尺寸和輥的數量並通過調節輥之間的間距等，能夠控制應變量。成形體通過在20(TC以上範圍內的溫和條件下對本發明的鎂合金板進行塑性成形，能夠得到本發明的鎂合金成形體。當進行溫塑性成形時，本發明的鎂合金板產生連續再結晶，因此促進了精細再結晶。結果，本發明的成形體具有精細的再結晶織構。換句話說，儘管難以測量本發明鎂合金板的晶體粒度，但是當將所述板轉換成本發明的成形體時，晶體粒度的測量變得可能。更具體地，本發明的成形體的平均晶體粒度為0.5pm5pm。由於具有這種精細再結晶織構，所以本發明的成形體具有高機械強度。塑性成形如上所述，為了獲得本發明的鎂合金成形體，對本發明的鎂合金板進行塑性成形。使用至少一種下列方法來進行塑性成形壓製成形、深拉、鍛造、吹氣成形和彎曲。通過這些不同種類的塑性成形，能夠得到具有不同形狀的本發明成形體。在塑性成形之後，為了除去源自塑性成形的應變、除去在塑性成形時引入的殘餘應力、提高機械性質、執行溶液處理等，而進行熱處理。例如在10(TC45(TC的溫度下和5分鐘40小時的時間內進行熱處理。建議根據目的來適當選擇溫度和時間。在塑性成形之後，當對成形體進行防腐處理(化學轉化處理或陽極氧化處理)和塗覆處理時，其能夠具有提高的耐蝕性和高商業價值。成形體的應用實例特別地，進行了壓製成形的本發明成形體適合於電子器件的包裝。更具體地，包裝的實例包括移動電子器件如可攜式電話、手持終端、筆記本個人電腦、個人數字助理、照相機和可攜式音樂播放器的包裝，以及液晶電視顯示器和等離子電視顯示器的包裝。而且，還能夠將本發明的鎂合金成形體應用於運輸機械如摩託車、飛行器和鐵路車輛的外部面板；內部裝飾材料如板狀面板；發動機元件；圍繞車底盤的原件；一副眼鏡的框架；以及結構性原件等，所述結構性原件包括用於形成摩託車消聲器的金屬管和管道等。有益效果本發明的鎂合金板具有優異的溫塑性成形性能。通過對所述板進行溫塑性成形而製得的本發明鎂合金成形體具有高強度，因此抗衝擊。本發明用於製造鎂合金板的方法能夠以高生產率製造前述的本發明鎂合金板。圖1的(I)部分為示意性顯示用於製造本發明的鎂合金板的應變施加裝置的實例的示意性結構圖，圖i的(n)部分為輥部分的放大圖。圖2的(I)部分為4號試樣織構的顯微照片，圖2的(II)部分為101號試樣的顯微照片，圖2的(III)部分為4號試樣在275。C下的溫拉伸試驗之後的顯微照片。附圖標記列表10:加熱爐；11:傳送部；12:循環型熱空氣產生裝置；12i:進口；12。-出口；20:輥部分；21:輥；21u:上側輥；21d:下側輥；22:加熱器；以及RS:壓延板。具體實施例方式試驗例1鎂合金板製造了由具有表I中所示組成的鎂合金構成的壓延板。通過對幾張壓延板進行熱處理或通過對幾張壓延板施加應變，製得試樣。然後，17檢測各種性質。如下所述製造壓延板。準備具有表I中所示組成的鎂合金(餘量為Mg和不可避免的雜質)。通過使用雙輥連續鑄造機(凝固速率50K/秒以上)來製造4.0mm厚度的鑄造板。對所述鑄造板進行粗壓延，以製造1.0mm厚度的粗壓延板(在粗壓延中的總壓下率為75%)。首先通過在36(TC下對成形件即鑄造板進行預熱，然後使用表面溫度為22(TC的輥進行多個道次壓延(在這種情況下六個道次壓延)，進行粗壓延。隨後，對粗壓延板進行精壓延，以製造0.6mm厚度的精壓延板(在精壓延中的總壓下率為40%)。首先通過在240"C下對成形件即粗壓延板進行預熱，然後使用表面溫度為18(TC的輥進行多個道次壓延(在這種情況下四個道次壓延)，進行精壓延。111號試樣對通過上述壓延步驟得到的0.6mm厚度的壓延板施加應變。作為實例，使用圖1中所示的應變施加裝置來施加應變。所述應變施加裝置具有用於加熱壓延板RS的加熱爐10和輥部分20，所述輥部分20具有連續向受熱的壓延板RS施加彎曲的輥21。所述加熱爐IO放置在上遊側，所述輥部分20放置在下遊側。所述加熱爐10為在兩端具有開口的中空圓柱體。將傳送部(在這種情況下為帶式傳送機)11放置在加熱爐10的內部，以向下遊側的輥部分20傳送壓延板RS。所述傳送部11將壓延板RS從一端(上遊側)的開口傳送至另一端(下遊側)的開口。將加熱爐10與循環型熱空氣產生裝置12連接。將具有預定溫度的熱空氣從循環型熱空氣產生裝置12的入口12i引入加熱爐10。將熱空氣通過出口12o排出加熱爐10。調節排出的熱空氣，使得在循環型熱空氣產生裝置12中具有預定溫度。將經過調節而具有預定溫度的熱空氣再次引入加熱爐10中。所述輥部分20也是在兩端具有開口的中空圓柱體。將一端.(上遊側)的開口直接連接到加熱爐10的下遊側的開口。通過上遊側韻開口，將通過傳送部II傳送的壓延板RS遞送至輥部分20。在輥部分20內部，以交錯格式放置多個輥21。將進入輥部分20的壓延板RS導入相對的輥21之間的位置。每次使其通過輥21之間，連續通過輥21而對其施加彎曲。在經歷彎曲的同時，將其遞送至下遊側的開口。各輥21裝備有嵌入的棒形加熱器22，使得輥21能夠自己加熱。在這種情況下，輥部分20具有二十個上側輥21u和二十一個下側輥21d，共計四十一個輥21(圖1顯示了簡化了輥數目的圖)。各輥21的直徑為40mm，在上側輥21u和下側輥21d的中心之間的水平距離L為43mm。輥間距P,"上側輥21u和下側輥21d中心之間的垂直距離)從輥部分20的上遊側向其下遊側線性變化(n-l、2、...、20)。更具體地，輥間距隨著位置向上遊側移動而變窄且隨著位置向下遊側移動而變寬。在將從加熱爐IO傳送的壓延板RS導入的一側，輥間距P,為39mm，在將通過輥21之間的壓延板RS排出的一側，輥間距P20為41mm。在這種情況下，輥部分可以使用輥矯平機。通過使用如圖1中所示的應變施加裝置，在表I中所示的施加應變條件(輥溫度rc)和壓延板溫度rc))下，向壓延板施加應變。對應變的施加次數進行計數，即當一旦使壓延板通過前述應變施加裝置時，將數目計數為一。將已經如上所述施加了應變的壓延板指定為111號試樣。在這種情況下，在壓延操作後且在應變施加之前和在應變施加之後兩種情況下，均未對111號試樣和下面所述的102號試樣進行以再結晶為目的的熱處理(下述退火)。100103號試樣100號試樣為通過上述壓延步驟而得到的0.6mm厚度的原樣壓延的壓延板。通過首先對壓延板進行退火(在32(TC下持續20分鐘)、然後進行上述應變施加一次，製造101號試樣。通過對壓延板進行上述應變施加兩次而不進行上述退火，製造102號試樣。通過僅對壓延板進tableseeoriginaldocumentpage20說明書第17/29頁(。)來評價半峰寬(。)，所述單色X射線產生自下述X射線衍射儀。在上述描述中，使用術語"單色X射線"來表示通過將Cu-Kct2線的強度降低至強度可以忽略的程度(O.P/。以下)而製得的"輻照x射線"，利用了安裝在由皇家飛利浦電子株式會社(RoyalPhilipsElectronics,NL)製造的X射線衍射儀X，pertPro上的混合鏡系統實現所述降低。測量條件示出如下。所使用的設備X射線衍射儀(由皇家飛利浦電子株式會社製造的X'pertPro)所使用的X射線Cu-Ka線焦點激發條件45kV;40mA入射光學系統混合鏡接收光學系統板式準直管0.27掃描方法e-2e掃描測量範圍20=7276°(步進寬度0.02°)使用下述微型部分X射線應力測量設備，利用(1004)面作為測量面，通過sin^F法，測量殘餘應力。在各試驗片的壓延方向和與壓延方向成90。角的方向(與壓延方向垂直的方向)上均進行測量。在表II中，具有負號(-)的數值顯示了壓縮殘餘應力，具有正號(+)的數值顯示了拉伸殘餘應力。在這種情況下，殘餘應力"0"包含在壓縮殘餘應力中。測量條件示出如下。所使用的設備微型部分X射線應力測量設備(由日本理學株式會社(RigakuCorporation)製造的MSF-SYSTEM)所使用的X射線Cu-Ka(V濾波器)激發條件30kV;20mA測量區域:直徑2mm(所使用的準直管的直徑)測量方法sin^P法(並傾法，有振蕩)甲0、10、15、20、25、30、35、40禾口45°21測量面Mg(1004)面所使用的常數楊氏模量45000MPa;泊松比0.306測量位置試樣的中心部分測量方向壓延方向和與所述壓延方向垂直的方向通過下列方法得到低CI區域的面積比(％)。首先，對試樣進行EBSD測量。測量了置信指數(CI值)小於0.1的區域(低CI區域)的面積。得到了低CI區域的面積佔測量區域的總面積的比例。然後，進行評價。為了防止試樣的準備不充分，通過除了通過上述應變施加裝置施加的應變之外，不再施加新應變的方法，來準備試樣。更具體地，使用離子束橫截面試樣準備裝置(由日本電子株式會社(JEOLLtd.)製造的CrossSectionPolisher),所述裝置能夠在真空中使用Ar離子束來削去試樣的表面部分。將準備的試樣從前述試樣準備裝置中取出，並在取出之後的五分鐘內，將所述試樣導入EBSD測量裝置內進行EBSD測量。此外，為了防止測量條件的不充分，在EBSD測量中進行晶體分析時，作為晶係數據，使用由株式會社TSL提供的資料庫中的鎂。另外，在鎂合金中，形成母相的Mg包含具有添加元素(Al、Zn等)的各種夾雜物。儘管夾雜物部分具有低CI值，但是在這種試驗的測量中，不考慮因存在這些夾雜物而造成的CI值的降低。測量條件示出如下。所使用的設備掃描電子顯微鏡(SEM)(由卡爾蔡司半導體株式會社(CarlZeissSMTInc.)製造的SUPRA35VP)電子背散射衍射儀(EBSD設備)(由株式會社TSL製造的OIM5.2)加速電壓15kV;照射電流2.3nA;試樣的傾斜角70°;WD:20'mm晶係數據鎂觀察的放大率400倍EBSD測量區域120(imx300(0.5間隔)通過下列方法得到C軸取向的指標值。首先，對具有與各試樣相同組成的鎂合金粉末進行X射線衍射。計算各試樣的(0002)衍射強度與所得到的鎂合金粉末的(0002)衍射強度之比，以進行評價。更具體地，對各試樣和鎂合金粉末進行下列數據的測量(0002)衍射強度1(0002);(IOOO)衍射強度I(,卿)；(IOOI)衍射強度(IIOO)衍射強度I(n卿；(1003)衍射強度1(1,);以及(1004)衍射強度1(咖4)。然後，如下計算這些衍射強度的總強度IfI.sS=1,2)+I(JOOO)+1(1001)+1(1100)+I(I0。3)+1(1。04)。最後，將通過下列計算公式得到的值定義為C軸取向的指標值-(試樣的1(00叫/試樣的I總)/(鎂合金粉末的I(,V鎂合金粉末的I總)。測量條件示出如下。所使用的設備X射線衍射儀(由日本理學株式會社製造的LINT-1500)所使用的X射線Cu-Ka激發條件50kV;200mA狹縫DS:1°;RS:0.15mm;SS:1。測量方法e-2e測量測量條件6。/分鐘(測量間隔0.02°)測量位置壓延面通過使用X射線衍射儀的極圖測量，評價平均c軸傾斜角。測量條件示出如下。所使用的設備X射線衍射儀(由皇家飛利浦電子株式會社製造的X'pertPro)所使用的X射線Cu"Ka激發條件45kV;40mA測量區域直徑1mm(所使用的準直管的直徑)測量方法極圖測量；Mg(0002)面測量條件測量間隔5°測量位置壓延面根據JISG0551(2005)中所述的計算式，得到晶體粒度。更具體地，首先，切割試驗片。對切割表面進行硏磨(所使用的金剛石磨料粒200號)。進行腐蝕處理。在光學顯微鏡下利用放大400倍的視野，進行織構觀察。最後，使用直線法(使用試驗線的切割法)測量平均晶體粒度。在織構觀察中，在表II中將因為晶粒邊界不清楚而不可能測量晶體粒度的試樣表示為"ND"。後述的表VI同樣適用。通過下列方法得到維氏硬度(Hv)。首先，通過沿其長邊切割試驗片(厚度0.6mm)得到縱截面。通過沿其短邊切割試驗片得到橫截面。在縱截面和橫截面中心部分的多個點處測量維氏硬度，所述中心部分不包括從表面至距表面0.05mm位置的表面部分。在這種情況下，各部分取五個數據，即共計10個數據，計算平均值。另外，檢測下列性質在2(TC下的機械性質(伸長率(。/。)、拉伸強度(MPa)和0.2。/。容許應力(MPa))和在溫和溫度區域內的伸長率(%)。結果示於表III和表IV中。根據JISZ2241(1998)中所述的拉伸試驗，檢測了20'C下的機械性質。在這種情況下，對各試樣進行切割以準備JISZ2201(1998)中所述的13B號試驗片，從而進行拉伸試驗。各試樣製備多個試驗片，使得試驗片的縱向相對於壓延方向具有不同的傾斜。更具體地，各試樣準備下列試驗片以使得縱向與壓延方向平行的方式準備的試驗片(拉伸試驗的方向0°);以使得縱向相對於壓延方向傾斜45。的方式準備的試驗片(拉伸試樣的方向45°);以使得縱向相對於壓延方向傾斜90。即與壓延方向垂直的方式準備的試驗片(拉伸試樣的方向90°);以及以使得縱向相對於壓延方向傾斜135。的方式準備的試驗片(拉伸試樣的方向135°);表II試樣晶體c軸取平均c軸低CI區域在單色x射線衍射殘餘應力(Mpa)維氏硬度編號粒度向的指傾斜角(。)的面積比中的(0004)衍射峰壓延方與壓延方向成(Hv)(Mm)標值的半峰寬(°)向90°的方向1ND4"05°以下9f0.61-103-1051062ND4.805°以下890.59-93-961053ND(765°以下860.54-60-63974ND4.695°以下810.39-26-34955ND4.315°以下79D.27-10-16886ND4.215°以下520.17+3■H847ND4.855°以下900.60-102-1031068ND4.765°以下880.47-75-821029ND4.705°以下840.43-56-589610ND4.535°以下690.23-2-588UND4.175°以下490.16+5+283100ND5.105°以下920.62-110-1081081015.64-265°以下130.13+10+481102ND3.135.2。350.14+2+2841035.84.685°以下120.12+12+38025tableseeoriginaldocumentpage26tableseeoriginaldocumentpage27圖2的部分(I)中所示，半峰寬落在0.200.59。範圍內的前述試樣的晶粒邊界不清晰，使得難以鑑別晶粒(圖2的部分(I)顯示了4號試樣的織構)。相比之下，在實施退火之後施加了應變的試樣101中，如圖2的部分(II)中所示，晶粒的邊界是清晰的，因此能夠鑑別晶粒。有可能因為在101號試樣中，通過退火促進了再結晶，所以即使當在退火之後施加應變時，也保持了再結晶織構。另外，上述半峰寬落在0.200.59。範圍內的試樣均具有壓縮殘餘應力和相對高的維氏硬度。而且，這些試樣不僅具有高達4.00以上的c軸取向的指標值，而且具有5。以下的平均c軸傾斜角，從而表明原樣壓延的壓延板(IOO號試樣)的取向狀態穩固地得到保持。另外，如表III中所示，上述半峰寬落在0.200.59°範圍內的試樣在溫和條件下在所有下列方向的拉伸試驗中均具有高伸長率0°、45°、90°和135°。此外，所有的伸長率在各+方向上具有相當的值，從而表明各向異性小。另一方面，原樣壓延的壓延板，100號試樣在溫和條件下，特別是在0°和90。之間伸長率之差大，如表IV中所示，從而表明各向異性大。經歷了退火的101號試樣，在25(TC以下的溫和條件下在伸長率方面也具有大的各向異性。另外，在275"C下的拉伸試驗之後，4號試樣的織構觀察表明，所述試樣具有如圖2的部分(III)中所示的精細晶體織構(再結晶織構)。該結果支持了上述半峰寬落在0.200.59。範圍內的試樣在溫塑性成形時產生再結晶的事實。另外，上述半峰寬落在0.200.59。範圍內的試樣在2(TC下具有足夠的機械性質，如表m中所示。上述試驗結果表明，當不僅向壓延板施加應變使得在單色X射線衍射中的(0004)衍射峰的半峰寬為0.20°0.59°,而且在應變施加之前和之後不進行以再結晶為目的的熱處理時，能夠得到在溫和條件下具有優異伸長率的鎂合金板。能夠預期，這種鎂合金板具冇優異的溫塑性成形性能。鎂合金成形體通過對適當切割上述4號和103號試樣而得到的板進行溫壓製成形(在200'C、25(TC和275'C下)，製造成形體。所述成形體具有橫截面形狀為]的箱形，長度為100mm，寬度為100mm，深度為50mm。在該箱中，由臨近的側面形成的角落部分的外部曲率半徑為5mm且由底面和側面形成的角落部分的內部曲率半徑為0mm。使用具有嵌入的加熱器的模具組件(衝床和模具)進行壓製成形。更具體地，利用加熱器將衝床和模具加熱至預定溫度(溫度200°C、25(TC和275'C中的任意一個溫度)。將各試樣的板放置在衝床和模具之間。保持所述板直至其溫度達到與模具組件相同的溫度。然後，對模具組件加壓以形成成形體。結果表明，在200。C、250。C和275。C下成形操作的任意一種中，4號試樣的板未產生裂紋等。另一方面，儘管103號試樣的板在溫度高(250'C和275'C)時未產生裂紋等，但是在200'C下在一個區域內產生了可看出的裂紋。上述試驗結果表明，在施加應變使得在單色X射線衍射中的(0004)衍射峰的半峰寬為0.20。0.59。的鎂合金板，具有優異的溫塑性成形性能。試驗例2準備組成與試驗例1的組成不同的鎂合金，以製造壓延板。對施加了應變的壓延板檢查下列性質在單色X射線衍射中的(0004)衍射峰的半峰寬(。)、殘餘應力(MPa)、低CI區域的面積比(％)、c軸取向的指標值、平均c軸傾斜角(。)、晶體粒度Oim)和維氏硬度(Hv)。通過首先準備具有表V中所示組成的鎂合金，然後在與試驗例1中所使用的相同條件下進行雙輥鑄造和壓延，製造壓延板。使用如試驗例1的圖1中所示的應變施加裝置，在表V中所示的施加應變條件下，向所得到的壓延板施加應變，而不進行退火。與試驗例1相同，測量了所得到的板的多種性質。結果示於表VI和VII中。表Vtableseeoriginaldocumentpage30表VItableseeoriginaldocumentpage31tableseeoriginaldocumentpage32可以根據需要改變上述實施方案，而不背離本發明的主旨，因此本發明不限於上述構造。例如，可以以試驗例1中變化Al含量的方式來改變組成。工業實用性本發明的鎂合金成形體能夠適合用於電子器件如可攜式電話和筆記本個人電腦的包裝並適合用於運輸機械的元件。本發明的鎂合金板能夠適合用作本發明的前述成形體的材料。本發明製造鎂合金板的方法能夠適合用於製造本發明的上述鎂合金板。權利要求1.一種鎂合金板，所述鎂合金板包含鎂基合金，且在單色X射線衍射中的(0004)衍射峰的半峰寬為0.20°～0.59°。2.如權利要求1所述的鎂合金板，其中(a)構成所述板的鎂基合金在EBSD測量中具有置信指數(CI)小於0.1的低置信指數(低CI)區域；以及(b)所述低CI區域的面積比為50%90%。3.如權利要求1或2所述的鎂合金板，其中，在所述板的表面上，在所述板的寬度方向上或在與所述板的寬度方向成90。角的方向上存在壓縮殘餘應力。4.如權利要求13中任一項所述的鎂合金板，其中，當壓延方向和與所述板的寬度方向成卯。角的方向一致時，在所述板的表面上，在壓延方向上存在0MPa100MPa的壓縮殘餘應力。5.如權利要求14中任一項所述的鎂合金板，其中，當壓延方向和與所述板的寬度方向成90。角的方向一致時，在所述板的表面上，在與壓延方向成90°角的方向上存在0MPa100MPa的壓縮殘餘應力。6.如權利要求15中任一項所述的鎂合金板，其中所述板的c軸取向的指標值為4.00以上。7.如權利要求16中任一項所述的鎂合金板，其中所述板的平均c軸傾斜角為5°以下。8.如權利要求17中任一項所述的鎂合金板，其中當將所述板的任意給定方向設為零度時，在0°、45°、90°和135°的所有方向上，所述板在20(TC以上的溫度下的伸長率均為100°/。以上。9.如權利要求18中任一項所述的鎂合金板，其中當將所述板的任意給定方向設為零度時，在0°、45°、90°和135。的所有方向上，所述板在25(TC以上的溫度下的伸長率均為200%以上。10.如權利要求19中任一項所述的鎂合金板，其中當將所述板的任意給定方向設為零度時，在0°、45°、90°和135。的所有方向上，所述板在275T:以上的溫度下的伸長率均為300%以上。11.如權利要求110中任一項所述的鎂合金板，其中所述板的維氏硬度(Hv)為85105。12.如權利要求111中任一項所述的鎂合金板，其中，當將所述板的任意給定方向設為零度時，在0°、45°、90°和135。的所有方向上，所述板在20。C下的伸長率均為2.0%14.9%，在20'C下的拉伸強度均為350MPa400MPa，在2(TC下的0.2%容許應力均為250MPa350MPa。13.如權利要求112中任一項所述的鎂合金板，其中所述鎂基合金包含1.0質量％10.0質量％的鋁，0.1質量％1.5質量％的鋅，以及由鎂和不可避免的雜質構成的餘量。14.如權利要求113中任一項所述的鎂合金板，其中所述鎂基合金包含超過50質量％的鎂和總量為0.01質量％20質量％的選自鋁、鋅、錳、釔、鋯、銅、銀和矽中的至少一種元素。15.如權利要求114中任一項所述的鎂合金板，其中所述鎂基合金包含超過50質量％的鎂和總量為0.00001質量％16質量％的選自鈣和鈹中的至少一種元素。16.如權利要求II5中任一項所述的鎂合金板，其中所述鎂基合金包含超過50質量％的鎂和總量為0.001質量％5質量％的選自鎳、金、鉑、鍶、鈦、硼、鉍、鍺、銦、鋱、釹、鈮、鑭和除了釹、鋱和鑭之外的稀土元素中的至少一種元素。17.—種鎂合金成形體，所述鎂合金成形體通過在20(TC以上的溫度下對權利要求116中任一項的鎂合金板實施塑性成形而製得。18.如權利要求17所述的鎂合金成形體，其中通過壓製成形來實施所述塑性成形。19.一種製造鎂合金板的方法，所述方法製造含鎂基合金的板；所述'方法包括如下步驟-(a)對含所述鎂基合金的材料進行壓延；和(b)對在壓延材料的步驟中製得的板施加應變，所述板處於受熱條件下；其中(c)進行應變施加，使得在施加應變之後對所述板進行的單色X射線衍射中，(0004)衍射峰的半峰寬為0.20°0，59°;以及(d)在施加應變的步驟之前和之後，不實施以再結晶為目的的熱處理。20.如權利要求19所述的製造鎂合金板的方法，其中使在10(TC250'C下加熱的板通過在150'C300°C下加熱的輥之間而進行應變施加。全文摘要本發明提供溫塑性成形性能優異的鎂合金板、其製造方法以及通過對所述板實施溫塑性成形而製得的成形體。所述鎂合金板通過如下方式製造向未進行以再結晶為目的的熱處理的壓延材料(RS)施加預定應變，且即使在施加應變之後，也不進行所述熱處理。所述應變施加通過如下方式實施在加熱爐(10)內加熱所述壓延材料(RS)，以及使所述受熱的壓延材料(RS)通過輥(21)之間，從而使所述壓延材料(RS)彎曲，使得所述彎曲的板在單色X射線衍射中的(0004)衍射峰的半峰寬可以為0.20°～0.59°。該合金板利用所述殘餘應變在溫塑性成形操作期間引起連續再結晶，從而顯示了高塑性變形能力。文檔編號C22F1/06GK101688270SQ20088002220公開日2010年3月31日申請日期2008年6月9日優先權日2007年6月28日發明者中村元宣,井上龍一,大石幸廣,木村淳,松本純一,森信之,河部望,沼野正禎,西澤正行申請人:住友電氣工業株式會社