[发明专利]高强度高韧性镁合金及其制造方法

说明书

本申请是分案申请，其母案申请的申请号：PCT/JP2004/017617(200480034689.4)，申请日：2004.11.26，发明名称：高强度高韧性镁合金及其制造方法。

技术领域

本发明涉及高强度高韧性镁合金及其制造方法，更具体来说，涉及通过以特定比例含有特定的稀土类元素而实现了高强度高韧性的高强度高韧性镁合金及其制造方法。

背景技术

镁合金因其回收再利用性，作为携带电话或笔记本型个人电脑的筐体或汽车用部件而迅速地开始普及。

为了能够用于这些用途中，对于镁合金要求高强度和高韧性。为了制造高强度高韧性的镁合金，以往从材料方面及制法方面进行了各种研究。

在制法方面，为了促进纳米结晶化，开发出了急冷凝固粉末冶金(RS-P/M)法，能够获得铸造材料的大约2倍的400MPa左右的强度的镁合金。

作为镁合金，已知有Mg-Al类、Mg-Al-Zn类、Mg-Th-Zn类、Mg-Th-Zn-Zr类、Mg-Zn-Zr类、Mg-Zn-Zr-RE(稀土类元素)类等成分体系的合金。即使用铸造法制造具有这些组成的镁合金，也无法获得足够的强度。当用所述RS-P/M法制造具有所述组成的镁合金时，虽然与用铸造法制造的情况相比能够达到更高的强度，然而强度依然不充分，或者即使强度足够，韧性(延展性)也不充分，从而有难以在要求高强度及高韧性的用途中使用的缺点。

作为具有高强度及高韧性的镁合金，提出过Mg-Zn-RE(稀土类元素)类合金(例如专利文献1、2及3)。

专利文献1：专利3238516号公报(图1)

专利文献2：专利2807374号公报

专利文献3：特开2002-256370号公报(权利要求的范围、实施例

但是，以往的Mg-Zn-RE类合金中，例如是将无定形状的合金材料热处理，进行微细结晶化，得到高强度的镁合金。这样，为了获得所述无定形状的合金材料，就会有需要相当量的锌和稀土类元素的成见，要使用比较多地含有锌和稀土类元素的镁合金。

虽然专利文献1及2中记载有能够获得高强度及高韧性，然而基本上没有实际上强度及韧性都达到用于实用的水平的合金。另外，现在镁合金的用途已经扩大，以往的强度及韧性并不充分，需要具有更高的强度及韧性的镁合金。

发明内容

本发明是考虑到如上所述的情况而完成的，其目的在于，针对镁合金的扩大了的用途，提供强度及韧性都处于能够用于实用的水平的高强度高韧性镁合金及其制造方法。

为了解决所述问题，本发明的高强度高韧性的镁合金的特征是，含有a原子％的Zn，合计含有b原子％的从由Dy、Ho及Er构成的一组中选择的至少一种元素，剩余部分由Mg构成，a和b满足下述式子(1)～(3)。

(1)0.2≤a≤5.0

(2)0.2≤b≤5.0

(3)0.5a-0.5≤b

而且，所述Dy、Ho及Er分别是在镁合金铸造物中形成长周期叠层结构相的晶体组织的稀土类元素。

本发明的高强度高韧性镁合金的特征是，含有a原子％的Zn，合计含有b原子％的从由Dy、Ho及Er构成的一组中选择的至少一种元素，剩余部分由Mg构成，a和b满足下述式子(1)～(3)。

(1)0.2≤a≤3.0

(2)0.2≤b≤5.0

(3)2a-3≤b

另外，所述高强度高韧性镁合金最好是对镁合金铸造物进行了塑性加工的材料。

本发明的高强度高韧性镁合金的特征是，在制作如下的镁合金铸造物，对所述镁合金铸造物进行了塑性加工后的塑性加工物，在常温下具有hcp结构镁相及长周期叠层结构相，其中所述镁合金铸造物含有a原子％的Zn，合计含有b原子％的从由Dy、Ho及Er构成的一组中选择的至少一种元素，剩余部分由Mg构成，a和b满足下述式子(1)～(3)，

(1)0.2≤a≤5.0

(2)0.2≤b≤5.0

(3)0.5a-0.5≤b

本发明的高强度高韧性镁合金的特征是，制作如下的镁合金铸造物，即，含有a原子％的Zn，合计含有b原子％的从由Dy、Ho及Er构成的一组中选择的至少一种元素，剩余部分由Mg构成，a和b满足下述式子(1)～(3)，在对所述镁合金铸造物进行了塑性加工后的塑性加工物在常温下具有hcp结构镁相及长周期叠层结构相。

(1)0.2≤a≤3.0

(2)0.2≤b≤5.0

(3)2a-3≤b