[发明专利]镁锂合金、轧制材料以及成型制品

说明书

技术领域

本发明特别涉及耐腐蚀性被改善的镁锂合金、其轧制材料以及成型制品。

背景技术

近年来，作为结构用金属材料，轻质的镁合金受到注目。但是，一般的镁合金AZ31(3质量％Al、1质量％Zn、余量为Mg)的轧制材料，冷加工性低，只能在约250℃进行压制加工。另外，含有锂的镁锂合金，镁的结晶结构为hcp结构(α相)，但锂含量为6～10.5质量％时，变成hcp结构与bcc结构(β相)的混合相，而且锂含量超过10.5质量％时，变成β相单相。α相的滑移系是有限的，但β相由于具有许多滑移系，当锂含量增多时，会从α相和β相的混合相变成β相单相，因此冷加工性提高。作为这样得到的镁锂合金，众所周知的有LZ91(9质量％Li、1质量％Zn、余量为Mg)或LAl41(14质量％Li、1质量％Al、余量为Mg)等。这些合金的特征是轻，但有耐腐蚀性不好的问题，应该进行改善。

专利文献1中，公开了含有10.5质量％以下的锂、铁杂质浓度为50ppm以下的镁锂合金显示出优良的耐腐蚀性。另一方面，还记载了锂含量超过10.5质量％的β相单相的镁锂合金，其耐腐蚀性显著恶化。具体地，不仅记载了实施例中含有10.5质量％以下的锂的镁锂合金中，通过降低杂质的铁含量，可以得到优良的耐腐蚀性，还记载了锂含量为14质量％、能形成β单相组织的比较例6的镁锂合金中，即使减少杂质的铁量，也得不到同样的铁杂质降低引起的效果。

非专利文献1中，公开了对含有13质量％锂和1、3或5质量％铝的镁锂合金，研究其加工、热处理引起的机械特性、耐腐蚀性等的影响的结果。

具体地，有以下记载：当铝量增大时抗拉强度增大，但另一方面比强度降低很多，同时铝量增大时耐腐蚀性得到改善，但比锂镁二元合金的耐腐蚀性差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-282165号公报

非专利文献

非专利文献1：轻金属(1990)、vol.40、No.9、P659-665

发明概述

发明要解决的问题

如上所述，在以往，含有能形成冷加工性优良的β相单相的量的锂，含有可以期待的优良的抗拉强度的量的铝的镁锂合金中，期望开发耐实用程度的能赋予耐腐蚀性的新技术。

本发明的目的在于提供可以期待优良的冷加工性以及抗拉强度、显示实用的耐腐蚀性的轻质镁锂合金。

本发明的另一目的在于提供可以期待优良的抗拉强度、显示实用的耐腐蚀性的轻质轧制材料以及成型制品。

解决问题的手段

本发明人为了解决上述课题进行深刻研究的结果，如上述专利文献1中具体所示的、无法期待作为杂质的铁量减少引起的效果，但在含有超过10.5质量％量的锂的、能形成冷加工性优良的β相单相的锂镁合金中，使其含有可以期待优良的抗拉强度的铝含量，同时通过含有规定范围的锰，发现可以改善耐腐蚀性、也能得到作为杂质的铁量降低引起的效果，从而完成了本发明。

根据本发明，提供一种镁锂合金，其由超过10.50质量％且16.00质量％以下的Li、2.00质量％以上且15.00质量％以下的Al、0.03质量％以上且不足1.10质量％的Mn、杂质及余量的Mg构成，所述杂质含有浓度为15ppm以下的Fe(以下，有时简称为本发明的Mg-Li合金)。

另外根据本发明，提供一种镁锂合金，其由超过10.50质量％且16.00质量％以下的Li、2.00质量％以上且15.00质量％以下的Al、0.03质量％以上且不足1.10质量％的Mn、M元素、杂质以及余量的Mg构成，所述M元素选自由超过0质量％且3.00质量％以下的Ca、超过0质量％且3.00质量％以下的Zn、超过0质量％且1.00质量％以下的Si、超过0质量％且1.00质量％以下的Y以及超过0质量％且5.00质量％以下的原子序数为57～71的稀土族金属元素所组成的群组中的至少1种，所述杂质含有浓度为15ppm以下的Fe(以下，有时简称为本发明的Mg-Li合金)。

进一步根据本发明，提供由上述本发明的Mg-Li合金构成的轧制材料或成型制品。

发明效果

本发明的Mg-Li合金，由于含有能形成β相单相的上述特定量的Li，因此可以期待优良的冷加工性，另外由于含有上述特定量的Al，因此可以期待优良的抗拉强度，而且由于控制该Al和上述Mn的含有比例在特定范围、且降低作为杂质的Fe量，因此可以得到耐实用的优良的耐腐蚀性。