公开了一种具有优秀强度和挤压或轧制成形性的变形镁合金，以及该变形镁合金的制造方法。所述变形镁合金含有０．１－１．５原子％的ⅢＡ族元素，１．０－４．０原子％的ⅢＢ族元素，等于或小于０．３５原子％的选自由ⅡＡ、ⅣＡ、ⅦＡ、ⅣＢ族元素及其混合物组成的组中的至少一种元素，等于或小于１．０原子％的ⅡＢ族元素，余量为镁和不可避免的杂质，从而该变形镁合金具有第二相复合组织。本发明专利技术的变形镁合金，除了具有镁的电磁波屏蔽能力以外，还具有高强度、韧性和成形性。因此，所述变形镁合金可用作便携式电子产品，如笔记本电脑、移动电话、数码照相机、摄像机、ＣＤ播放器、ＰＤＡ或ＭＰ３播放器，汽车零件诸如发动机缸盖、油盘或门内板，或者飞机结构零件的材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种因含有由金属间化合物构成的第二相而具有优秀的强度、成形性和耐腐蚀性的变形镁合金，更具体地，本专利技术涉及一种含有变形镁合金及其制造方法，所述镁合金含有0.1-1.5原子％的IIIA族元素，1.0-4.0原子％的IIIB族元素，等于或小于0.35原子％的选自由IIA、IVA、VIIA、IVB族元素及其混合物组成的组中的至少一种元素，等于或小于1.0原子％的IIB族元素，余量为镁和不可避免的杂质，从而该变形镁合金具有由金属间化合物构成的第二相的复合组织。
技术介绍
镁合金具有1.74-1.95克/立方厘米左右的较低密度，比重为铝的2/3，具有优秀的比强度和可加工性，已经发展成为用于飞机和汽车的轻结构材料。但是，由于镁具有六方密装(HCP)晶格结构，因此成形性较低，因而其应用限制在使用铸造工序实现成形的领域。特别是，由于诸如熔化时的严重氧化、高温强度下降以及差的耐腐蚀性等问题，其实际应用受到限制。为克服上述不足已经进行了研究，使其能在大气环境中稳定溶解，同时使用六氟化硫(SF6)气体、二氧化碳气体、氩气等，并通过直接冷硬铸造工序生产板材。在镁合金中，Mg-Zn合金表现出优秀的时效硬化特性，并且其优点是，由于通过热处理细化组织，强度和延展性明显提高，并且容易加工和焊接。另一方面，其缺点是，由于添加Zn，铸造工序形成微孔，因此Mg-Zn合金难以应用于铸造工序，例如压铸。另外，因为长成粗大晶粒，因此难以像预期的一样提高强度。为了克服上述问题，已经研究了使用晶界滑移提高成形性，其中将一些合金元素加入Mg-Zn二元合金中细化晶粒。关于此，J.P.Doan和G.Ansel提出一种提高合金强度的方法，其中加入Zr细化组成Mg-Zn合金的晶粒(J.P.Goan and G.Ansel，Trans，AIME，第171卷(1947)，第286-295页)。但是，由于Zr的熔点高，室温下在Mg中的溶解度低，因此主要存在于晶界，从而当施加外部应力时成为裂纹源(fracture initiation site)。在这一方面，在开发了包括铝和锌或镁的合金材料例如AZ31B或AM20后，利用单相固溶体的延性，执行塑性加工工序(plastic working process)成为可能。但是，即使它们的组织是单相固溶体并由此具有优秀的延性，这些合金材料仍然存在由于应变硬化能力差并且因各向异性而难以抑制晶粒长大，成形性差的缺点。为了解决上述问题，提出了一种在不同温度下加热不同部分，实现温加工工序的方法。但是，该方法的问题是，不同部分的不同加热温度明显增大了压模的制造成本。作为另一种方法，提出一种触变成形法(thixo-molding method)，其中在液相和固相共存区间的高温下压制初步成片状的粉末。但是，这种方法的缺点是，粉末昂贵，并且因为粉末压制材料具有多孔结构，因而难以应用电镀工序。镁的耐腐蚀性差，因此必需处理镁的表面，但不幸的是，气相镀工序或化学镀工序需要的化学和处理成本明显高于电镀工序。然而，因为化学物浸入孔隙中发生腐蚀，具有高孔隙度和低密度的产品，例如压铸和触变成形产品，难以使用湿镀工序。此外，韩国专利特许公开2003-0048412披露了一种合金，该合金含有3.0-10.0重量％Zn、0.25-3.0重量％Mn、Al、Si和Ca。但是，即使Zn含量等于或大于2％的合金具有高强度，这种合金仍然存在游离锌(Zn)容易形成低熔点共晶相的缺点。例如，如果存在熔点低于350℃的低熔点Mg7Zn3，则耐腐蚀性差。并且在用于破碎粗大枝晶结构的粗轧工序过程中，板材两侧容易开裂，从而由于高的各向异性，拉拔性差。韩国专利特许公开2002-0078936(美国专利6471797)披露了一种利用含有1-10原子％(at％)Zn和0.1-3原子％Y的Mg-Zn-Y共晶三元合金准晶相提高强度和成形性的方法。但是，这种方法的缺点在于，Zn含量必需足够大，从而像预期一样保证准晶相效应。因为锌和镁的比重明显不同，铸造产品的成分不均匀。晶界的微孔降低耐腐蚀性，并且在热轧工序过程中，在板材侧面形成撕裂(tears)。另一方面，在本专利技术的申请人提出的韩国专利申请10-2003-0044997中，通过降低锌含量减少轧制工序过程中不均匀成分造成的撕裂。但是，由于改进塑性的第二相是在基体形成之后在晶界形成的低熔点共晶相，因此通过凝固之后的破碎轧制工序将其分散。相应地，这也难以将其均匀分散。因此，必须在压下比(reduction ratio)为5-10％的范围内重复初次轧制工序几次，并且在铸造结构破碎后必须在压下比为15-20％的范围内进行该工序，从而获得高质量，没有侧裂纹。很多其它专利披露了一种制造高强度轻镁合金带或粉末的方法，其中通过快速凝固工序得到非晶结构。韩国专利特许公开1990-0004953、专利技术名称为“高强度镁合金(high strength magnesium alloy)”，韩国专利特许公开1993-846、专利技术名称为“高强度镁合金(magnesium alloy having highstrength)”，日本专利特许公开H05-70880、专利技术名称为“高强度镁合金材料及其制造方法(magnesium alloy material having high strength and method ofproducing the same)”，日本专利特许公开H06-41701、专利技术名称为“高强度非晶镁合金及其制造方法(amorphous magnesium alloy having high strengthand method of producing the same)”，日本专利H07-54026、专利技术名称为“高强度镁合金及其制造方法(magnesium alloy having high strength and methodof producing the same)”，美国专利4675157、4765954、4853035、4857109、4938809、5071474、5078806、5078807、5087304、5129960和5316598，欧洲专利EP0361136A1以及法国专利2688233，披露了通过快速凝固工序形成非晶组织。由于形成非晶组织的冷却速率必须达到105-107℃/秒，因此这些专利用于生产粉末或薄带是有用的，但不适用于生产普通板材。因此，为了进行轧制或压制成形，使用在再结晶温度下压制非晶粉末得到的锭子。此外，美国专利637040、3391034、4116731、4194908和5959390以及英国专利2095288披露了使用一些稀土元素抑制晶粒长大，或者在高温下在晶界存在共晶相时防止晶界滑移，从而提高抗蠕变性。但是，共晶相通常具有与基体组织不共格的粗大组织，因此不能充分提高成形性。另外，日本专利特许公开H7-109538A，美国专利5693158、5800640和6395224披露了一种制造低裂纹敏感性产品的方法，其中使用Sr、Li或B，并进行热处理细化铸造产品的晶粒大小。但是，这些专利对铸造产品是有用的，但不能直接用于变形产品。日本专利特许公开H10-147830A披露了使用6-1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有优秀成形性和镀覆性的变形镁合金，该变形镁合金含有０．１－１．５原子％的ⅢＡ族元素，１．０－４．０原子％的ⅢＢ族元素，等于或小于０．３５原子％的选自由ⅡＡ、ⅣＡ、ⅦＡ、ⅣＢ族元素及其混合物组成的组中的至少一种元素，等于或小于１．０原子％的ⅡＢ族元素，余量为镁和不可避免的杂质，从而所述变形镁合金具有第二相金属间化合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：金刚滢，
申请(专利权)人：第一金属株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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