[发明专利]镁合金材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及镁合金及其制造方法，特别是涉及机械的强度高的镁合金材及其制造方法。 

背景技术

一般来说，镁合金材在实用化的合金中密度最低，即使在轻量下强度也很高，因此对电气制品的壳体、汽车的车轮、旋转部件或者发动机旋转部件等的应用得到推进。 

特别是在关系到汽车的用途的部件中，因为要求有高的机械的性质，所以作为添加有Gd和Zn等元素的镁合金材，通过单辊法、急速凝固法制造特定的形态的材料被进行(例如，专利文献1，还有专利文献2、非专利文献1)。 

但是，前述的镁合金材在特定的制造方法中虽然能够获得高的机械的性质，但是需要特殊的设备，也存在生产性低的问题，此外还有能够适用的构件受限的问题。 

因此，历来在制造镁合金材时，都不使用前述专利文献那样的特殊的设备或工艺，而是提出利用生产性高的通常的熔解铸造实施塑性加工(压出)，这也能获得实用上有用的机械的性质(例如，专利文献3、专利文献4)。专利文献3、4所公开的镁合金材已知能够得到高的机械的性质。 

专利文献1：特开平06-041701号公报 

专利文献2：特开2002-256370号公报 

专利文献3：国际公开第2005/052204号手册 

专利文献4：国际公开第2005/052203号手册 

非专利文献1：轻金属学会第108回大会讲演概要(2005)P42-45 

但是，现有的镁合金材存在应该进行如下所示的改良的余地。 

即，现有的镁合金材，出于轻量化的目的而推进在汽车上的应用，因 此要求进一步提高强度。 

发明内容

本发明鉴于所述的问题而发明，其课题为提供一种不用使用特殊的制造设备和工艺的、机械的性质高而优异的镁合金材及其制造方法。 

本发明为了解决所述课题，而构成如下这种镁合金材。即，镁合金材是Mg-Zn-RE系合金，其作为必须成分含有Zn，以及作为RE而含有Gd、Tb、Tm之中至少1种以上，余量由Mg和不可避免的杂质构成，并且为具有针状析出物或板状析出物的结构。 

通过如此构成，镁合金作为针状析出物或板状析出物的X相使原材析出强化，与具有长周期堆垛结构(LPO)相比，0.2％屈服强度进一步提高。该镁合金作为RE有Gd、Tb、Tm之中任意1种或1种以上，由此形成例如Mg₃Gd(Mg₃Zn₃Tb₂或Mg₂₄Tm₅)的结晶物，与作为X相(β相、β’相、β1相的至少一个)的针状析出的或板状析出物一起使0.2％屈服强度提高。还有，作为X相的针状析出物或板状析出物优选为7μm以下。 

另外，在所述镁合金材中，所述针状析出物或板状析出物构成为Mg₅Gd或/和Mg₇Gd。 

如此，由于针状析出物或板状析出物为Mg₅Gd或/和Mg₇Gd，从而使合金的强度提高。还有，当Mg₇Gd的比例多时为β’相，当Mg₅Gd的比例多，该Mg₅Gd的状态为六方最密堆积结构时，则为β1相，此外，若包含Mg₅Gd的状态为体心立方晶格的结构，则为β相。 

另外，在所述镁合金材中，优选成分范围为所述Zn：0.5～3原子％，所述RE：1～5原子％的范围。 

通过如此构成，镁合金材使Zn和RE(Gd、Tb、Tm)的成分处于规定的范围，由此作为使强度提高的X相的针状析出物或板状析出物(β相、β’相、β1相的至少一个)容易析出。 

此外，为了解决上述课题，镁合金材的制造方法为，在镁合金材的制造方法中，含有如下工序：铸造作为必须成分含有Zn、作为RE含有Gd、Tb、Tm之中至少1种以上，余量由Mg和不可避免的杂质构成的Mg-Zn-RE系合金，从而形成铸造材的铸造工序；固溶所述铸造材的固溶工序；以规定条件对作为所述固溶的铸造材进行热处理的热处理工序，设热处理温度(℃)为y，设热处理时间(hr)为x时，在-18[ln(x)]+240＜y＜-12[ln(x)]+375，并且2＜x＜300所示的范围的条件下进行所述热处理工序。