專利名稱：鎂基合金管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎂基合金管及其制造方法。特別是涉及韌性或者強(qiáng)度優(yōu)良的鎂基合金管及其制造方法。
背景技術(shù)：
鎂基合金比鋁輕，相對(duì)強(qiáng)度、相對(duì)剛性也比鋼或鋁優(yōu)良，除了航空器部件、汽車零件等以外，也廣泛應(yīng)用于各種電氣產(chǎn)品的殼體等。尤其，過(guò)去常用于壓制形成品，作為這種壓制用板材的制造方法，已知有利用軋制的制造方法(例如，參照特開2001-200349號(hào)公報(bào)、特開平6-293944號(hào)公報(bào)。
如上所述，鎂基合金各種特性優(yōu)良，希望不僅作為板材，而且作為管材利用。但是，Mg及其合金是密排六方晶格結(jié)構(gòu)，因而缺乏延性，塑性加工性極差。因此得到Mg及其合金的管是極其困難的。
另外，通過(guò)熱擠壓得到的鎂基合金管的強(qiáng)度低，難以以所得到的管作為結(jié)構(gòu)材料使用。例如，由這種熱擠壓得到的管，與鋁合金的管相比，也不是強(qiáng)度優(yōu)良的管。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供強(qiáng)度或者韌性優(yōu)良的鎂基合金管及其制造方法。
另外，本發(fā)明的其他目的在于提供，YP比高的鎂基合金管及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人對(duì)通常困難的鎂基合金的拉拔加工進(jìn)行了種種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將拉拔加工時(shí)的加工條件特定，就能夠得到強(qiáng)度或韌性改善的管，從而達(dá)到完成本發(fā)明。
進(jìn)而發(fā)現(xiàn)，根據(jù)需要，在拉拔加工后，通過(guò)組合規(guī)定的熱處理，就能夠得到高強(qiáng)度、高YP或高延性并立的管，從而達(dá)到完成本發(fā)明。
(鎂基合金管)
即，本發(fā)明鎂基合金管的第1特征在于，是含有以下任意一種化學(xué)成分的鎂基合金管，通過(guò)拉拔而得到①按質(zhì)量％，Al0.1～12.0％，②按質(zhì)量％，Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％對(duì)于在本發(fā)明的管中使用的鎂基合金來(lái)說(shuō)，鑄造用鎂基合金和形變用鎂基合金都可以利用。更具體的說(shuō)，例如可以利用ASTM標(biāo)記中的AZ系、AS系、AM系、ZK系等。另外，作為Al的含量，按質(zhì)量％可以分為0.1～小于2.0％的和2.0～12.0％的。一般是作為除了上述化學(xué)成分以外還含有Mg和不可避免的雜質(zhì)的合金被利用。在不可避免的雜質(zhì)中，可舉出Fe、Si、Cu、Ni、Ca等。
在AZ系中，作為Al含量為2.0～12.0質(zhì)量％的AZ，例如可舉出AZ3 1、AZ61、AZ91等。AZ31，例如按質(zhì)量％是含有Al2.5～3.5％、Zn0.5～1.5％、Mn0.15～0.5％、Cu小于或等于0.05％、Si小于或等于0.1％、Ca小于或等于0.04％的鎂基合金。AZ61，例如按質(zhì)量％是含有Al5.5～7.2％、Zn0.4～1.5％、Mn0.15～0.35％、Ni小于或等于0.05％、Si小于或等于0.1％的鎂基合金。AZ91，例如按質(zhì)量％是含有Al8.1～9.7％、Zn0.35～1.0％、Mn大于或等于0.13％、Cu小于或等于0.1％、Ni小于或等于0.03％、Si小于或等于0.5％的鎂基合金。在AZ系中，作為Al含量為0.1～小于2.0％的AZ，例如可舉出AZ10、AZ21等。AZ10，例如按質(zhì)量％是含有Al1.0～1.5％、Zn0.2～0.6％、Mn大于或等于0.2％、Cu小于或等于0.1％、Si小于或等于0.1％、Ca小于或等于0.4％的鎂基合金。AZ21，例如按質(zhì)量％是含有Al1.4～2.6％、Zn0.5～1.5％、Mn0.15～0.35％、Ni小于或等于0.03％、Si小于或等于0.1％的鎂基合金。
在AS系中，作為Al含量為2.0～12.0質(zhì)量％的AS，例如可舉出AS41等。AS41，例如按質(zhì)量％是含有Al3.7～4.8％、Zn小于或等于0.1％、Cu小于或等于0.15％、Mn0.35～0.60％、Ni小于或等于0.001％、Si0.6～1.4％的鎂基合金。在AS系中，作為Al含量為0.1～小于2.0％的AS，可舉出AS21等。AS21，例如按質(zhì)量％是含有Al1.4～2.6％、Zn小于或等于0.1％、Cu小于或等于0.15％、Mn0.35～0.60％、Ni0.001％、Si0.6～1.4％的鎂基合金。
AM系中的AM60，例如按質(zhì)量％是含有Al5.5～6.5％、Zn小于或等于0.22％、Cu小于或等于0.35％、Mn大于或等于0.13％、Ni小于或等于0.03％、Si小于或等于0.5％的鎂基合金。AM100，例如按質(zhì)量％是含有Al9.3～10.7％、Zn小于或等于0.3％、Cu小于或等于0.1％、Mn0.1～0.35％、Ni小于或等于0.01％、Si小于或等于0.3％的鎂基合金。
在ZK系中的ZK60，例如按質(zhì)量％是含有Zn4.8～6.2％、Zr大于或等于0.45％的鎂基合金。
鎂單體難以得到足夠的強(qiáng)度，但如上所述，含有Al0.1質(zhì)量％或以上～12.0質(zhì)量％或者Zn1.0～10.0質(zhì)量％、Zr0.1～2.0質(zhì)量％，通過(guò)進(jìn)行規(guī)定的拉拔加工，得到優(yōu)選的強(qiáng)度。另外，在按質(zhì)量％含有Al0.1～12.0的鎂基合金管的情況下，按質(zhì)量％含有Mn0.1～2.0％是合適的。進(jìn)一步地，在按質(zhì)量％含有Al0.1～12.0％的鎂基合金管的情況下，優(yōu)選按質(zhì)量％以含有Zn0.1～5.0％、Si0.1～5.0％的至少一種者。Zn的更優(yōu)選添加量按質(zhì)量％是0.1～2.0％，Si的更優(yōu)選的添加量按質(zhì)量％是0.3～2.0％。含有這樣的元素，通過(guò)進(jìn)行規(guī)定的拉拔加工，就能夠得到不僅強(qiáng)度而且韌性也優(yōu)良的鎂基合金管。Zr的更優(yōu)選的含量是0.4～2.0質(zhì)量％。
另外，本發(fā)明管由于具有大于或等于3％的延伸率和大于或等于250MPa的抗拉強(qiáng)度而兼具高強(qiáng)度和優(yōu)良的韌性，因此與現(xiàn)有的材料相比，相對(duì)強(qiáng)度大，可以用于特別要求強(qiáng)度的輕質(zhì)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)材料成。而且，像這樣由于具有優(yōu)良的強(qiáng)度和韌性，能夠確保作為上述結(jié)構(gòu)材料使用時(shí)的安全性。
在本發(fā)明中，更優(yōu)選的抗拉強(qiáng)度大于或等于250、280、300、320、350MPa。如果延伸率大于或等于3％、抗拉強(qiáng)度大于或等于350MPa，相對(duì)強(qiáng)度就比現(xiàn)有的材料大，最適用于特別要求強(qiáng)度的輕質(zhì)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)材料。當(dāng)然，即使抗拉強(qiáng)度小于或等于350MPa，不用說(shuō)在各種用途中也是實(shí)用的。另外，更優(yōu)選的延伸率大于或等于8％，特別優(yōu)選的延伸率大于或等于15％。其中，延伸率是15～20％、抗拉強(qiáng)度是250～350MPa的鎂基合金管韌性優(yōu)良、能夠進(jìn)行彎曲半徑小的彎曲加工，能夠期待用于各種結(jié)構(gòu)材料。更具體的說(shuō)，在外徑為D(mm)時(shí)，能夠容易進(jìn)行彎曲半徑小于或等于3D的彎曲加工。而且還可以分為延伸率大于或等于5％到小于12％的鎂基合金和延伸率大于或等于12％的鎂基合金。通常，延伸率小于或等于12％的鎂基合金是實(shí)用的。
本發(fā)明鎂基合金管的第2特征在于，是含有上述化學(xué)成分的鎂基合金管，YP達(dá)到大于或等于0.75。
YP比是以“0.2％屈服強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度”表示的比率。在作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用鎂基合金時(shí)，希望是高強(qiáng)度。此時(shí)，實(shí)際的使用極限不是由抗拉強(qiáng)度，而是由0.2％屈服強(qiáng)度的大小決定，因此為了得到高強(qiáng)度的鎂基合金，不僅需要提高抗拉強(qiáng)度的絕對(duì)值，而且需要使YP比大。以往由熱擠壓得到的鎂基合金管的YP比是0.5～小于0.75，決不比作為一般的結(jié)構(gòu)材料大，而要求YP比的增大。因此，本發(fā)明如以下所述，將拉拔加工時(shí)的拉拔溫度、加工度、向拉拔溫度的升溫速度、拉拔速度特定，或在拉拔加工后實(shí)施規(guī)定的熱處理，就能夠得到Y(jié)P比大于或等于0.75、YP比大于以往的鎂基合金管。
例如，通過(guò)以拉拔溫度高于或等于50℃～低于或等于300℃(更優(yōu)選高于或等于100℃～低于或等于200℃，進(jìn)一步優(yōu)選高于或等于100℃低于或等于～150℃或以下)、加工度相對(duì)一次拉拔加工大于或等于5％(更優(yōu)選大于或等于10％，特別優(yōu)選大于或等于20％)、向拉拔溫度的升溫速度1℃/s～100℃/s、拉拔速度大于或等于1m/s進(jìn)行拉拔加工，就能夠得到Y(jié)P比大于或等于0.90的鎂基合金管。進(jìn)一步地，在上述拉拔加工后進(jìn)行冷卻，通過(guò)實(shí)施溫度高于或等于150℃(優(yōu)選高于或等于200℃)并低于或等于300℃、保持時(shí)間大于或等于5分鐘的熱處理，就能夠得到Y(jié)P比大于或等于0.75并小于0.90的鎂基合金管。YP比大者，雖然強(qiáng)度優(yōu)良，但在需要彎曲加工等的后加工時(shí)，加工性惡化，因此YP比大于或等于0.75并小于0.90的鎂基合金管，特別是如果也考慮制造性，是實(shí)用的。更優(yōu)選YP比大于或等于0.80并小于0.90。
本發(fā)明鎂基合金管的第3特征在于，是含有上述化學(xué)成分的鎂基合金管，0.2％屈服強(qiáng)度大于或等于220MPa。
如上所述，結(jié)構(gòu)材料的使用極限由0.2％屈服強(qiáng)度的大小決定。因此，通過(guò)將拉拔加工時(shí)的拉拔溫度、加工度、向拉拔溫度的升溫速度、拉拔速度特定，就能夠得到相對(duì)屈服強(qiáng)度比現(xiàn)有材料大的，具體地說(shuō)0.2％屈服強(qiáng)度大于或等于220MPa的鎂基合金管。更優(yōu)選0.2％屈服強(qiáng)度大于或等于250MPa。
本發(fā)明鎂基合金管的第4特征在于，是上述化學(xué)成分的鎂基合金管，構(gòu)成管的合金的平均結(jié)晶粒徑小于或等于10μm。
使鎂基合金的平均結(jié)晶粒徑細(xì)化，能夠得到強(qiáng)度和韌性達(dá)到平衡的鎂基合金管。通過(guò)調(diào)整拉拔加工時(shí)的加工度或拉拔溫度、拉拔加工后的熱處理溫度等進(jìn)行平均結(jié)晶粒徑的控制。為了使平均結(jié)晶粒徑達(dá)到小于或等于10μm，拉拔加工后，優(yōu)選在高于或等于200℃進(jìn)行熱處理。
特別地，如果做成平均結(jié)晶粒徑小于或等于5μm的微細(xì)結(jié)晶結(jié)構(gòu)，就能夠得到強(qiáng)度和韌性達(dá)到更加平衡的鎂基合金管。在拉拔加工后，優(yōu)選實(shí)施高于或等于200℃并且低于或等于250℃的熱處理，就能夠得到平均結(jié)晶粒徑小于或等于5μm的微結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明鎂基合金管的第5特征在于，是上述化學(xué)成分的鎂基合金管，使構(gòu)成管的合金組織形成細(xì)晶粒和粗晶粒的混合晶粒組織。
通過(guò)使晶粒形成混合晶粒組織，能夠得到強(qiáng)度和韌性兼顧的鎂基合金管。作為晶粒的混合晶粒組織的具體例子，可舉出具有小于或等于3μm的平均粒徑的細(xì)粒徑和具有大于或等于15μm的平均粒徑的粗粒徑的混合晶粒組織。其中，使具有小于或等于3μm的平均粒徑的晶粒的面積率達(dá)到大于或等于全體的10％，能夠得到強(qiáng)度和韌性更加優(yōu)良的鎂基合金管。通過(guò)進(jìn)行后述的拉拔加工和拉拔后的熱處理的組合，就能夠得到這樣的混合晶粒組織。特別地，該熱處理優(yōu)選在高于或等于150℃并且低于200℃進(jìn)行。
本發(fā)明鎂基合金管的第6特征在于，是上述化學(xué)成分的鎂基合金管，使該管的金屬組織形成雙晶和再結(jié)晶晶粒的混合晶粒組織。
通過(guò)形成這樣的混合晶粒組織，能夠得到強(qiáng)度和韌性的平衡優(yōu)良的鎂基合金管。
本發(fā)明鎂基合金管的第7特征在于，是上述化學(xué)成分的鎂基合金管，使構(gòu)成管的合金表面的表面粗糙度達(dá)到Rz≤5μm。本發(fā)明鎂基合金管的第8特征在于，是上述化學(xué)成分的鎂基合金管，使管表面的軸向殘余拉伸應(yīng)力小于或等于80MPa。而本發(fā)明鎂基合金管的第9特征在于，是上述化學(xué)成分的鎂基合金管，使管的外徑的徑偏差小于或等于0.02mm。所謂徑偏差是管的同一斷面上的外徑的最大值和最小值的差。
在鎂基合金管中，因?yàn)楸砻媸瞧交模S向殘余拉伸應(yīng)力小于或等于一定值，管的外徑的徑偏差小于或等于一定值，所以在彎曲加工等的加工時(shí)，能夠提高精度，精密加工性優(yōu)良。
主要通過(guò)調(diào)整拉拔加工時(shí)的加工溫度，能夠進(jìn)行管表面粗糙度的控制。除此之外，通過(guò)選定拉拔速度或潤(rùn)滑劑等，表面粗糙度也受到影響。通過(guò)調(diào)整拉拔加工條件(溫度、加工度)等可以調(diào)整軸向殘余拉應(yīng)力。通過(guò)控制拉模形狀、拉拔溫度和拉拔方向等，可以調(diào)整徑偏差。
本發(fā)明鎂基合金管的第10特征在于，是上述化學(xué)成分的鎂基合金管，使管外形的橫斷面形狀形成非圓形。
管的外周和內(nèi)周的斷面形狀最一般的是圓形(同心圓)。但是，在韌性上也優(yōu)良的本發(fā)明管，不限于圓形形狀，也能夠容易形成斷面是橢圓或矩形·多邊形等異形管。為了使管外形的斷面形狀形成非圓形，通過(guò)改變拉模的形狀就能夠容易適應(yīng)。另外，也考慮通過(guò)結(jié)構(gòu)材料，在管的外周面的一部分設(shè)置凹凸等，縱向的橫斷面形狀部分不同。將拉拔過(guò)的管進(jìn)行滾軋成形等而得到該縱向的橫斷面形狀不同的異形管。本發(fā)明管，即使作為異形管，也得到管外形的橫斷面形狀和圓形的管相同的特性，也能夠應(yīng)用于要求異形管的汽車或自動(dòng)雙輪車等的各種框架材等結(jié)構(gòu)材料。
本發(fā)明鎂基合金管的第11特征在于，是上述化學(xué)成分的鎂基合金管，使厚度達(dá)到小于或等于0.5mm。
以往，由拉拔產(chǎn)生的鎂基合金管得不到實(shí)用的鎂基合金管，即使由擠壓得到的鎂基合金管，厚度也超過(guò)1.0mm。在本發(fā)明中，以后述的拉拔條件進(jìn)行拉拔加工，能夠得到薄壁的鎂基合金管。特別地，也能夠得到小于或等于0.7mm，更進(jìn)一步小于或等于0.5mm的厚度的合金管。
這樣的薄壁合金管通過(guò)拉拔加工而得到。以往，鎂基合金管由于其難加工性而通過(guò)擠壓加工等得到短尺寸的管。其延伸率也波動(dòng)大到5～15％，抗拉強(qiáng)度也是240MPa左右。在本發(fā)明中，通過(guò)拉拔加工能夠得到韌性或強(qiáng)度優(yōu)良的薄壁合金管。
本發(fā)明鎂基合金管的第12特征在于，是上述化學(xué)成分的鎂基合金管，形成外徑在縱向均勻，內(nèi)徑是兩端部小、中間部大的バテツド管。
本發(fā)明鎂基合金管強(qiáng)度和韌性優(yōu)良，因此也容易形成バテツド管，也能夠應(yīng)用于自行車的框架等中。バテツド管一般是外徑在縱向均勻，內(nèi)徑是兩端小、中間大的管。
(鎂基合金管的制造方法)本發(fā)明鎂基合金管的制造方法包括以下步驟準(zhǔn)備由下述(A)～(C)中任意一種化學(xué)成分構(gòu)成的鎂基合金的母材管的步驟，即(A)按質(zhì)量％，含有Al0.1～12.0％的鎂基合金(B)按質(zhì)量％，含有Al0.1～12.0％，還含有選自Mn0.1～2.0％、Zn0.1～5.0％和Si0.1～5.0％中的至少一種的鎂基合金(C)按質(zhì)量％，含有Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％的鎂基合金，在母材管上進(jìn)行鍛頭(口付け)的鍛頭步驟以及已鍛頭的母材管進(jìn)行拉拔加工的拉拔步驟。而且，以在拉拔溫度高于或等于50℃進(jìn)行該拉拔加工過(guò)程為特征。
在這樣的溫度區(qū)進(jìn)行拉拔加工，由此能夠得到強(qiáng)度和韌性至少一個(gè)優(yōu)良的鎂基合金管。特別是，能夠得到除強(qiáng)度外，要求是輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料，例如最合適于在椅子、桌子、登山用手杖等中使用的管或在自行車等的框架用管的鎂基合金管。
另外，本發(fā)明鎂基合金管的制造方法包括以下步驟準(zhǔn)備由下述(A)～(C)中任意一種化學(xué)成分構(gòu)成的鎂基合金的母材管的步驟，即(A)按質(zhì)量％，含有Al0.1～12.0％的鎂基合金(B)按質(zhì)量％，含有Al0.1～12.0％，還含有選自Mn0.1～2.0％、Zn0.1～5.0％和Si0.1～5.0％中的至少一種的鎂基合金(C)按質(zhì)量％，含有Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％的鎂基合金，在母材管上進(jìn)行鍛頭的鍛頭步驟以及已鍛頭的母材管進(jìn)行拉拔加工的拉拔步驟。而且，以至少將導(dǎo)入鍛頭加工機(jī)中的母材管的前端加工部加熱進(jìn)行這種鍛頭為特征。在該母材管的至少端部上的導(dǎo)入溫度優(yōu)選是50～450℃，更優(yōu)選100～250℃。
由于進(jìn)行這樣的加熱來(lái)實(shí)施鍛頭加工，能夠抑制在管上產(chǎn)生裂紋。
經(jīng)過(guò)母材管的準(zhǔn)備→(造膜)→鍛頭→拉拔→(熱處理)→矯正加工的步驟來(lái)制造鎂基合金管。其中，造膜和熱處理根據(jù)需要進(jìn)行。以下，詳細(xì)地說(shuō)明各步驟。
母材管例如可以使用由鑄造或者擠壓等得到的管。當(dāng)然，利用本發(fā)明方法拉拔的管作為母材管再進(jìn)行加工也是可以的。
母材管，優(yōu)選至少在前端部實(shí)施潤(rùn)滑處理而進(jìn)行拉拔。通過(guò)在母材管上實(shí)施潤(rùn)滑被膜進(jìn)行作為潤(rùn)滑處理一種的造膜。該潤(rùn)滑被膜具有對(duì)拉拔時(shí)的拉拔溫度的耐熱性，而且表面摩擦阻力小的材料是合適的。例如，優(yōu)選聚四氟乙烯(PTFE)或四氟化-全氟烷基乙烯基醚樹脂(PFA)等氟系樹脂。更具體地說(shuō)，可舉出在水中分散水分散性PTFE或PFA，在該分散液中浸漬母材管，在300～450℃左右進(jìn)行加熱，形成PTFE或PFA被膜。由這種造膜形成的潤(rùn)滑被膜在后述的拉拔時(shí)殘留下來(lái)，防止母材管的燒粘。在進(jìn)行造膜時(shí)，也可以并用浸漬后述的潤(rùn)滑油，但不用也沒(méi)關(guān)系。
鍛頭加工使母材管的端部發(fā)生縮徑，在后過(guò)程的拉拔加工時(shí)，能夠?qū)⒛覆墓艿亩瞬坎迦肜Ｖ小Ｊ褂眯憴C(jī)等鍛頭加工機(jī)進(jìn)行該鍛頭加工。使至少母材管的前端加工部上的導(dǎo)入溫度達(dá)到50～450℃進(jìn)行該鍛頭加工。前端加工部是在母材管中使用鍛頭加工機(jī)進(jìn)行縮徑加工的地方。更優(yōu)選的導(dǎo)入溫度范圍是100～250℃。導(dǎo)入溫度是向鍛頭加工機(jī)導(dǎo)入前的母材管溫度。
這種加熱手段沒(méi)有特別的限制。預(yù)先使用加熱器等加熱母材管的端部，通過(guò)變化至導(dǎo)入旋鍛機(jī)的時(shí)間，能夠調(diào)整母材管端部的溫度。希望從進(jìn)行加熱后至母材管導(dǎo)入鍛頭加工機(jī)時(shí)的溫度的降低小。特別地，在鍛頭加工機(jī)中，加熱與母材管的接觸部(通常是拉模)是合適的。另外，在進(jìn)行鍛頭加工時(shí)，也希望在母材管的端部插入由鎂基合金或者其他的合金、金屬構(gòu)成的保溫材料。如果母材管導(dǎo)入旋鍛機(jī)中，由于拉模和母材管接觸而開始母材管的冷卻。但是，由于存在保溫材料，在鍛頭加工時(shí)，抑制母材管端部的溫度降低，從而抑制母材管的裂紋進(jìn)行鍛頭加工。作為保溫材料的具體例子，可舉出比鎂基合金更容易加工的銅等。
鍛頭加工中的加工度(外徑減少率)優(yōu)選小于或等于30％。如果進(jìn)行超過(guò)30％的加工，鍛頭加工時(shí)在母材管上容易產(chǎn)生裂紋。為了更可靠地控制裂紋，規(guī)定小于或等于15％，更優(yōu)選小于或等于10％的加工度。
經(jīng)過(guò)鍛頭加工的母材管導(dǎo)入拉拔加工過(guò)程中。母材管的拉拔加工通過(guò)使母材管在拉模等中通過(guò)進(jìn)行。此時(shí)，可以使用在銅合金或鋁合金等管拉拔中有成效的方法。例如可舉出，①以在母材管的內(nèi)部不配置特定的構(gòu)件，通過(guò)空拉模的空拔，②在母材管的內(nèi)部配置芯桿的芯桿拉拔，③使用貫通拉模的芯棒的芯棒拉拔等。在芯桿拉拔中，如圖1(A)所示，有在支持棒1的前端固定直線部的長(zhǎng)芯桿2，在該芯桿2和拉模3之間進(jìn)行母材管4的拉拔的固定芯桿拉拔。除此之外，如圖1(B)所示，不使用支持棒，利用芯桿2的浮動(dòng)芯桿拉拔，或如圖1(C)所示，有在支持棒1的前端固定直線部的短芯桿2，進(jìn)行拉拔的半浮動(dòng)芯桿拉拔。另一方面，芯棒拉拔，如圖1(D)所示，在母材管全長(zhǎng)配置貫通拉模3的芯棒5進(jìn)行拉拔。此時(shí)，在芯棒上形成潤(rùn)滑被膜，就能夠進(jìn)行更加順利地拉拔。特別地，芯棒拉拔適合得到壁厚小于或等于0.7mm的合金管。
尤其，通過(guò)組合空拔和芯桿拉拔，能夠容易制作バテツド管。就是說(shuō)，可以如下進(jìn)行拉拔過(guò)程。首先，與將母材管的一端插入拉模中的同時(shí)，在拉模內(nèi)面和芯桿之間不夾住該母材管，進(jìn)行空拔。接著，母材管的中央部在拉模內(nèi)面和芯桿之間進(jìn)行壓縮母材管的芯桿拉拔。然后，在拉模內(nèi)面和芯桿之間不夾住母材管進(jìn)行母材管的另一端側(cè)的空拔。通過(guò)該過(guò)程就能夠形成兩端部是厚壁、中間部是薄壁的バテツド管。除此之外，在拉拔加工使用貫通拉模的芯棒的芯棒拉拔中，在該芯棒中使用外徑在縱向不同的芯棒也能夠形成バテツド管。此時(shí)，在拉模出口側(cè)把持突出的母材管的前端加工部，進(jìn)行拉拔是合適的。母材管的把持可以使用拉拔機(jī)等進(jìn)行。在這種拉拔時(shí)，改變拉模徑進(jìn)行數(shù)次拉拔對(duì)形成バテツド管也是有效的。進(jìn)行拉模徑的改變而進(jìn)行數(shù)次拉拔，能夠制造厚壁部和薄壁部的厚度差大的バテツド管。
另外，使拉拔溫度達(dá)到高于或等于50℃進(jìn)行上述的拉拔加工。在使拉拔溫度達(dá)到高于或等于50℃時(shí)，管的加工變得容易。但是，拉拔溫度一變高，就導(dǎo)致強(qiáng)度降低，因此該溫度低于或等于350℃是合適的。優(yōu)選高于或等于100℃并低于或等于300℃，更優(yōu)選低于或等于200℃，特別優(yōu)選低于或等于150℃。
該拉拔溫度規(guī)定為拉模導(dǎo)入前后時(shí)的母材管或者加熱裝置的設(shè)定溫度。例如，即將導(dǎo)入拉模前的母材管溫度、剛離開拉模出口的母材管(拉拔管)溫度、或者剛好在拉模之前設(shè)置加熱器進(jìn)行加熱時(shí)，規(guī)定為加熱器的設(shè)定溫度等。無(wú)論哪一個(gè)，在實(shí)用上都沒(méi)有大的差異。但是，剛離開拉模出口的母材管溫度由于加工度、加工速度、拉模溫度、管形狀、拉拔方法(芯棒拉拔或芯桿拉拔等)等因素不同而容易發(fā)生變化，拉模入口側(cè)溫度更容易特定。
達(dá)到該拉拔溫度的加熱可以僅在母材管的前端部進(jìn)行，也可以在母材管全體上進(jìn)行。無(wú)論哪一個(gè)，都能夠得到強(qiáng)度和韌性優(yōu)良的鎂基合金管。特別地，至少將與拉模接觸的初期加工部加熱是合適的。該初期加工部與鍛頭加工中的前端加工部不同。即，在拉拔加工中，母材管與拉模(芯桿或者芯棒)接觸，拉拔加工開始，變成前端加工部的根部，因此初期加工部是指該拉拔加工的開始地方，即前端加工部的根部。更具體地說(shuō)，在空拔的情況下，母材管中與拉模接觸的地方成為初期加工部，在芯桿拉拔的情況下，母材管中與拉模和芯桿接觸的地方成為初期加工部，在芯棒拉拔的情況下，母材管中與拉模和芯棒接觸的地方成為初期加工部。
作為加熱母材管的方法，優(yōu)選在預(yù)熱的潤(rùn)滑油中浸漬母材管，或者通過(guò)保護(hù)氣體爐(霧囲気爐)中的加熱、高頻加熱爐中的加熱或者通過(guò)拉拔拉模的加熱進(jìn)行。特別地，希望通過(guò)在預(yù)熱的潤(rùn)滑油中浸漬母材管，在潤(rùn)滑處理的同時(shí)進(jìn)行加熱。通過(guò)使加熱后至母材管導(dǎo)入拉拔拉模中的放冷時(shí)間發(fā)生變化，能夠調(diào)整出口溫度。作為造膜或浸漬到潤(rùn)滑油以外的潤(rùn)滑處理，可舉出強(qiáng)制潤(rùn)滑。強(qiáng)制潤(rùn)滑是在拉拔加工時(shí)在拉模和母材管之間邊強(qiáng)制地供給已加壓的潤(rùn)滑劑，邊進(jìn)行拉拔的潤(rùn)滑手段。對(duì)于潤(rùn)滑劑來(lái)說(shuō)，使用粉末或潤(rùn)滑油。
通過(guò)組合這樣的潤(rùn)滑處理和母材管的加熱進(jìn)行拉拔，能夠抑制產(chǎn)生燒粘或斷裂。特別地，在上述的條件下進(jìn)行鍛頭加工后，以規(guī)定的加熱條件進(jìn)行母材管拉拔是合適的。
另外，拉拔加工通過(guò)使用拉模和芯桿的芯桿拉拔加工進(jìn)行，也可以僅加熱母材管的初期加工部，在該加熱溫度進(jìn)行拉拔加工?；蛘咭部梢约訜岷笤诶鋮s途中進(jìn)行拉拔加工。此時(shí)，初期加工部的加熱溫度優(yōu)選高于或等于150℃并低于400℃。
達(dá)到上述拉拔溫度的升溫速度優(yōu)選為1℃/s～100℃/s。另外，拉拔加工的拉拔速度大于或等于1m/分鐘是合適的。
拉拔加工也可以在多階段進(jìn)行數(shù)道次。通過(guò)這種反復(fù)進(jìn)行多道次的拉拔加工，能夠得到更細(xì)徑的管。
在一次拉拔加工中的斷面減小率優(yōu)選大于或等于5％。以低加工度得到的強(qiáng)度低，因此進(jìn)行斷面減小率大于或等于5％的加工，就能夠容易地得到合適強(qiáng)度和韌性的管。更優(yōu)選每1道次的斷面減小率大于或等于10％，特別優(yōu)選大于或等于20％。但是，加工度如果變得過(guò)大，實(shí)際上就不能加工，因此每1道次的斷面減小率的上限小于或等于40％左右。
拉拔加工中的總斷面減小率大于或等于15％是合適的。更優(yōu)選的總斷面減小率大于或等于25％。通過(guò)這樣的總斷面減小率大于或等于15％的拉拔加工，得到兼具強(qiáng)度和韌性的管成為可能。
拉拔加工后的冷卻速度優(yōu)選大于或等于0.1℃/s。因?yàn)槿绻乖撓孪拗到档?，就?huì)促進(jìn)晶粒的成長(zhǎng)。冷卻方法，除了空冷以外，可舉出鼓風(fēng)等，通過(guò)風(fēng)速、風(fēng)量等可以進(jìn)行速度的調(diào)整。
通過(guò)進(jìn)行以上的拉拔加工，能夠得到特別是延伸率大于或等于3％、抗拉強(qiáng)度大于或等于350MPa的鎂基合金管。
在拉拔加工后，通過(guò)在高于或等于150℃(優(yōu)選高于或等于200℃)加熱管，導(dǎo)入變形的消除和再結(jié)晶的促進(jìn)成為可能，能夠進(jìn)一步提高韌性。該熱處理的優(yōu)選上限溫度小于或等于300℃。另外，該熱處理優(yōu)選的保持時(shí)間是5～60分鐘左右。更優(yōu)選的下限是5～15分鐘左右，最優(yōu)選的上限是20～30分鐘左右。通過(guò)該熱處理，能夠得到延伸率是15～20％、抗拉強(qiáng)度是250～350MPa的合金管。再者，按照本發(fā)明方法得到的管在拉拔加工后，即使不實(shí)施高于或等于150℃的熱處理，也能夠作為管利用。


圖1是表示管的拉拔方式的說(shuō)明圖。圖2是表示AZ31合金管外徑和加工度的關(guān)系的圖。圖3是表示AZ61合金管外徑和加工度的關(guān)系的圖。圖4是表示加工度和拉拔力的關(guān)系的圖。圖5是表示試驗(yàn)例2-3中的試樣No.17-18的金屬組織的顯微鏡照片。圖6表示バテツド管的制造步驟，(A)是進(jìn)行空拔管時(shí)的說(shuō)明圖，(B)是進(jìn)行芯桿拉拔管時(shí)的說(shuō)明圖。圖7是バテツド管的縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
試驗(yàn)例1-1使用AZ31合金和AZ61合金的擠壓管(外徑15.0mm、壁厚1.5mm)，在各種溫度進(jìn)行拉拔至外徑12.0mm，得到各種管。所使用的AZ31合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Al2.9％、Zn0.77％、Mn0.40％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金，AZ61合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Al6.4％、Zn0.77％、Mn0.35％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金。拉拔加工通過(guò)空拔用2道次進(jìn)行，在第1道次加工成13.5mm后，在第2道次加工至12.0mm。第1道次的斷面減小率是10.0％，第2道次的斷面減小率是12.3％，總斷面減小率是21.0％，拉拔后的管冷卻通過(guò)空冷進(jìn)行，冷卻速度是1～5℃/s。加工溫度是在拉模前設(shè)置加熱器，以加熱器的加熱溫度作為加工溫度，后述的試驗(yàn)例1-2～1-10也相同。升溫到加工溫度的升溫速度是1～2℃/s，拉拔速度是10m/min。所得到的拉拔管的特性示于表1中。
表1

如表1所示，AZ31和AZ61合金的擠壓材料(試樣No.1-1和1-7)，抗拉強(qiáng)度小于或等于290MPa，0.2％屈服強(qiáng)度小于或等于190MPa，YP比小于或等于0.70，延伸率是6～9％。另一方面，在高于或等于50℃的溫度進(jìn)行拉拔加工的試樣No.1-3～1-6和1-9～1-12，在具有大于或等于5％的良好延伸率的同時(shí)，具有大于或等于300MPa的高抗拉強(qiáng)度、大于或等于250MPa的0.2％屈服強(qiáng)度、大于或等于0.90的YP比。由此可知，這些試樣沒(méi)有韌性的大幅降低，強(qiáng)度已提高。這些試樣之中，加工溫度高于或等于100℃并低于或等于300℃的試樣No.1-4～1-6和No.1-10～1-12，延伸率具有比大于或等于8％的高值，在韌性方面特別優(yōu)良。因此可知，如考慮延伸率，拉拔時(shí)的加工溫度優(yōu)選高于或等于100℃并低于或等于300℃。與此相反，如果拉拔溫度超過(guò)300℃，抗拉強(qiáng)度的上升率就小，另外，在20℃的室溫進(jìn)行拉拔加工的試樣No.1-2和1-8，因?yàn)殚_裂而不能加工。因此可知，在高于或等于50℃并低于或等于300℃(優(yōu)選高于或等于100℃并低于或等于300℃)的加工溫度，顯示更優(yōu)良的強(qiáng)度-韌性平衡。
所得到的試樣No.1-3～1-6和1-9～1-12，反復(fù)大于或等于3道次的多道次的拉拔加工也是可能的。另外，這些試樣No.1-3～1-6和1-9～1-12的表面粗糙度Rz小于或等于5μm。這些試樣No.1-3～1-6和1-9～1-12的管表面的軸向殘余拉應(yīng)力利用X射線衍射求出，該應(yīng)力小于或等于80MPa。而且，管外徑的徑偏差(在管外形的同一斷面上的徑的最大值和最小值的差)小于或等于0.02mm。
試驗(yàn)例1-2使用AZ31合金和AZ61合金的擠壓管(外徑15.0mm、壁厚1.5mm)，改變斷面減小率進(jìn)行拉拔加工，得到外徑不同的各種管。所使用的AZ31合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Al2.9％、Zn0.77％、Mn0.40％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金，AZ61合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Al6.4％、Zn0.77％、Mn0.35％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金。拉拔加工通過(guò)空拔用1道次進(jìn)行，斷面減小率分別是5.5％(拉拔后的外徑是14.20mm)、10.0％(拉拔后的外徑是13.5mm)、21.0％(拉拔后的外徑是12.0mm)。加工溫度是150℃，拉拔后的冷卻速度是1～5℃/s，升溫到加工溫度的升溫速度是1～2℃/s，拉拔速度是10m/min。所得到的拉拔管的特性示于表2中。
表2

如表2所示，AZ31和AZ61合金的擠壓材料(試樣No.2-1和2-5)，抗拉強(qiáng)度小于或等于290MPa，0.2屈服強(qiáng)度小于或等于190MPa，YP比小于或等于0.70，延伸率是6～9％。另一方面，進(jìn)行斷面減小率大于或等于5％的拉拔加工的試樣No.2-2～2-4和2-6～2-8，在具有大于或等于8％的良好延伸率的同時(shí)，具有大于或等于300MPa的高抗拉強(qiáng)度、大于或等于250MPa的0.2％屈服強(qiáng)度、大于或等于0.90的YP比。由此可知，這些試樣進(jìn)行斷面減小率大于或等于5％的拉拔加工，沒(méi)有韌性的大幅降低，強(qiáng)度已提高。
另外，所得到的試樣No.2-2～2-4和2-6～2-8的表面粗糙度Rz小于或等于5μm，利用X射線衍射求出的管表面的軸向殘余拉應(yīng)力小于或等于80MPa，管外徑的徑偏差小于或等于0.02mm。
試驗(yàn)例1-3使用按質(zhì)量％含有Al1.2％、Zn0.4％、Mn0.3％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金(AZ10合金)的擠壓管、按質(zhì)量％含有Al4.2％、Si1.0％、Mn0.45％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金(AS41合金)的擠壓管，按質(zhì)量％含有Al1.9％、Si1.0％、Mn0.45％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金(AS21合金)的擠壓管，在150℃進(jìn)行拉拔加工至外徑12.0mm得到管。各擠壓管都是外徑15.0mm、壁厚1.5mm。除了使拉拔時(shí)的溫度達(dá)到150℃以外，進(jìn)行和試驗(yàn)例1-1相同的拉拔加工。作為對(duì)比，用同樣的方法，也制成拉拔時(shí)的溫度達(dá)到20℃的試樣。所得到的拉拔管的特性示于表3中。
表3

如表3所示，任何一種合金的擠壓管(試樣3-1、3-4、3-7)都是抗拉強(qiáng)度小于或等于260MPa，0.2％屈服強(qiáng)度小于或等于150MPa，YP比小于或等于0.65，延伸率為9～10.5％。另一方面，進(jìn)行斷面減小率大于或等于5％的拉拔加工的試樣No.3-3、3-6、3-9，在具有大于或等于9.0％的優(yōu)良延伸率的同時(shí)，具有大于或等于300MPa的高抗拉強(qiáng)度、大于或等于250MPa的0.2％屈服強(qiáng)度、大于或等于0.90的YP比。由此可知，進(jìn)行斷面減小率大于或等于5％的拉拔加工，韌性沒(méi)有大幅降低，強(qiáng)度已提高。另外，所得到的試樣No.3-3、3-6、3-9的表面粗糙度Rz小于或等于5μm，用X射線衍射求出的管表面的軸向殘余拉應(yīng)力小于或等于80MPa，管外徑的徑偏差小于或等于0.02mm。
試驗(yàn)例1-4使用AZ31和AZ61合金的擠壓管(外徑15.0mm、壁厚1.5mm)的擠壓管，拉拔加工至外徑12.0mm，拉拔加工后，在各種溫度實(shí)施熱處理，得到各種管。使用的AZ31合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％含有Al2.9％、Zn0.77％、Mn0.40％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金，AZ61合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Al6.4％、Zn0.77％、Mn0.35％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金。拉拔加工在150℃的溫度通過(guò)空拔用1道次進(jìn)行。斷面減小率是21.0％。加工溫度是在拉模前設(shè)置加熱器，以加熱器的加熱溫度作為加工溫度。升溫到加工溫度的升溫速度是1～2℃/s，拉拔速度是10m/min。拉拔后的管的冷卻通過(guò)空冷以冷卻速度約1～5℃/s實(shí)施，冷卻至室溫后，再在100～300℃的溫度進(jìn)行15分鐘的加熱處理。
檢測(cè)所得到的管的抗拉強(qiáng)度、0.2％屈服強(qiáng)度、斷裂延伸率、YP比、結(jié)晶粒徑。平均結(jié)晶粒徑是用顯微鏡放大管的斷面組織，測(cè)定視野內(nèi)的數(shù)個(gè)晶粒的粒徑，求出其平均值。結(jié)果示于表4和表5中。
表4

表5

從表4、5可知，與在AZ31和AZ61合金的哪一個(gè)中都不進(jìn)行拉拔加工和熱處理的擠壓材料(試樣No.4-7和5-7)相比，在拉拔加工后進(jìn)行高于或等于150℃的熱處理的試樣No.4-3～4-6和5-3～5-6，可以確認(rèn)延伸率和強(qiáng)度的大幅度提高。具體地，這些試樣No.4-3～4-6和5-3～5-6的抗拉強(qiáng)度大于或等于280MPa、0.2％屈服強(qiáng)度大于或等于220MPa、YP比大于或等于0.75并且不到0.90、顯示出延伸率大于或等于12％，顯示出延性和強(qiáng)度兼而有之的特性。特別是熱處理溫度高于或等于200℃的試樣No.4-4～4-6和5-4～5-6的延伸大于或等于17％，韌性更優(yōu)良。其中，熱處理溫度高于或等于200℃并低于或等于250℃的試樣No.4-4、4-5和5-4、5-5，抗拉強(qiáng)度大于或等于300MPa，0.2％屈服強(qiáng)度大于或等于240MPa，YP比大于或等于0.80且不到0.90，延伸率大于或等于17％，強(qiáng)度和延性的平衡更良好。
另外，在拉拔加工后進(jìn)行高于或等于150℃的熱處理的試樣No.4-3～4-6和5-3～5-6與拉拔加工后在溫度100℃進(jìn)行熱處理的試樣No.4-2和5-2、在拉拔加工后不實(shí)施熱處理的試樣No.4-1和5-1相比，可以確認(rèn)抗拉強(qiáng)度、0.2％屈服強(qiáng)度、YP比雖然降低，但延伸率卻大大上升。另一方面，熱處理溫度如果超過(guò)300℃，抗拉強(qiáng)度的上升部分變小，因而希望最好進(jìn)行低于或等于300℃的熱處理。因此可知，拉拔加工后，進(jìn)行高于或等于150℃并且低于或等于300℃(優(yōu)選高于或等于200℃低于或等于300℃)的熱處理，就得到韌性更優(yōu)良、同時(shí)具有高強(qiáng)度的管。
在此得到的試樣的平均結(jié)晶粒徑，如表4、5所示，擠壓材料(試樣No.4-7和5-7)或者低于或等于100℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.4-1、4-2和5-1、5-2)，顯示大于或等于15μm的大結(jié)晶粒徑。與此相反，高于或等于200℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.4-4～4-6和5-4～5-6)成為平均粒徑小于或等于10μm的細(xì)晶粒。其中200～250℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.4-4、4-5和5-4、5-5)平均粒徑小于或等于5μm。另外，150℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.4-3和5-3)成為平均粒徑小于或等于3μm的晶粒和平均粒徑大于或等于15μm的粒徑的混合組織，小于或等于3μm的晶粒的面積率大于或等于10％。因此可知，由于合金組織由細(xì)晶粒構(gòu)成，或者是細(xì)晶粒和粗晶粒的混合組織，所以得到強(qiáng)度和韌性達(dá)到平衡的鎂基合金管。
上述150℃～300℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.4-3～4-6和5-3～5-6)反復(fù)2道次或以上的多道次的拉拔加工也是可能的。另外，上述試樣No.4-3～4-6和5-3～5-6的表面粗糙度Rz小于或等于5μm。而且，用X射線衍射法求出的管表面軸向殘余拉應(yīng)力小于或等于80MPa。而管外徑的徑偏差(在管的同一斷面上的外徑的最大值和最小值的差)小于或等于0.02mm。
試驗(yàn)例1-5使用按質(zhì)量％含有Al1.2％、Zn0.4％、Mn0.3％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金(AZ10合金)的擠壓管、按質(zhì)量％含有Al4.2％、Si1.0％、Mn0.40％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金(AS41合金)的擠壓管、按質(zhì)量％含有Al1.9％、Si1.0％、Mn0.45％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金(AS21合金)的擠壓管，在150℃進(jìn)行拉拔加工至外徑12.0mm，拉拔加工后，在200℃實(shí)施熱處理得到管。各擠壓管都是外徑15.0mm、壁厚1.5mm。除了使拉拔后的熱處理溫度達(dá)到200℃以外，進(jìn)行和試驗(yàn)例1-1相同的拉拔加工。作為對(duì)比，用同樣的方法制作拉拔后的熱處理溫度達(dá)到100℃的試樣。和試驗(yàn)例1-4同樣地檢查所得到的拉拔管的結(jié)晶粒徑。所得到的拉拔管的抗拉強(qiáng)度、0.2％屈服強(qiáng)度、斷裂延伸率、YP比、結(jié)晶粒徑示于表6中。
表6


如表6所示，可以確認(rèn)，與在哪一種合金中都不進(jìn)行拉拔加工和熱處理的擠壓材料(試樣No.6-4、6-8、6-12)相比，在拉拔加工后進(jìn)行200℃的熱處理的試樣No.6-3、6-7、6-11延伸率和強(qiáng)度大幅度地提高。另外，所得到的試樣的結(jié)晶粒徑是擠壓材料(試樣No.6-4、6-8、6-12)、不實(shí)施熱處理的試樣No.6-1、6-5、6-9和100℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.6-2、6-6、6-10)顯示大于或等于15μm的大結(jié)晶粒徑。與此相反，200℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.6-3、6-7、6-11)成小于或等于5μm細(xì)晶粒。另外，所得到的試樣No.6-3、6-7、6-11表面粗糙度Rz小于或等于5μm，用X射線衍射分析裝置求出的管表面的軸向殘余拉應(yīng)力小于或等于80MPa，管外徑的徑偏差小于或等于0.02mm。
試驗(yàn)例1-6使用ZK40合金和ZK60合金的擠壓管(外徑15.0mm、壁厚1.5mm)，拉拔加工至外徑12.0mm，拉拔加工后，在各種溫度實(shí)施熱處理，得到各種管。所使用的ZK40合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Zn4.1％、Zr0.5％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金，ZK60合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Zn5.5％、Zr0.5％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金。拉拔加工，通過(guò)在150℃的空拔，用1道次進(jìn)行。斷面減小率為21.0％。加工溫度是在拉模前設(shè)置加熱器，以加熱器的溫度作為加工溫度。升溫到加工溫度的升溫速度是1～2℃/s，拉拔速度是10m/min。拉拔后的管的冷卻通過(guò)空冷，以冷卻速度約1～5℃/s實(shí)施，冷卻至室溫后，再在100～300℃的溫度進(jìn)行15分鐘的加熱處理。
檢查所得到的管的抗拉強(qiáng)度、0.2％屈服強(qiáng)度、斷裂延伸率、YP比、結(jié)晶粒徑。平均結(jié)晶粒徑是用顯微鏡放大管的斷面組織，測(cè)定視野內(nèi)的數(shù)個(gè)晶粒的粒徑，求出其平均值。結(jié)果示于表7和表8中。
表7

表8

從表7、8可知，與在ZK40合金和ZK60合金中都不進(jìn)行拉拔加工和熱處理的擠壓材料(試樣No.7-7和8-7)相比，在拉拔加工后進(jìn)行高于或等于150℃的熱處理的試樣No.7-3～7-6和8-3～8-6，延伸率和強(qiáng)度大幅度地提高。具體地，這些試樣No.7-3～7-6和8-3～8-6的抗拉強(qiáng)度大于或等于300MPa，0.2％屈服強(qiáng)度大于或等于200MPa，YP比大于或等于0.75并且不到90，延伸率大于或等于12％，顯示延性和強(qiáng)度兼而有之的特性。尤其可知，熱處理溫度為200℃或以上的試樣No.7-4～7-6和8-4～8-6，延伸率大于或等于18％，韌性更優(yōu)良。其中，熱處理溫度高于或等于200℃并且低于或等于250℃的試樣No.7-4、7-5和8-4、8-5，抗拉強(qiáng)度大于或等于340MPa，0.2％屈服強(qiáng)度大于或等于250MPa，YP比大于或等于0.80并且不到90，延伸率大于或等于18％，強(qiáng)度和延性的平衡更良好。
另外，在拉拔加工后進(jìn)行高于或等于150℃的熱處理的試樣No.7-3～7-6和8-3～8-6與在拉拔加工后在溫度100℃進(jìn)行熱處理的試樣No.7-2和8-2、在拉拔加工后不實(shí)施熱處理的試樣No.7-1和8-1進(jìn)行比較，可以確認(rèn)，抗拉強(qiáng)度、0.2％屈服強(qiáng)度、YP比雖然降低，但延伸率大大上升。另一方面，熱處理溫度如果超過(guò)300℃，抗拉強(qiáng)度的上升部分變小，因而希望最好進(jìn)行低于或等于300℃的熱處理。因此可知，拉拔加工后，進(jìn)行高于或等于150并且低于或等于300℃(優(yōu)選高于或等于200℃并且低于或等于300℃)的熱處理，就得到韌性更優(yōu)良、同時(shí)具有高強(qiáng)度的管。
在此得到的試樣的平均結(jié)晶粒徑如表7和表8所示，擠壓材料(試樣No.7-7和8-7)或低于或等于100℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.7-1和7-2和8-1、8-2)顯示大于或等于15μm的大結(jié)晶粒徑。與此相反，高于或等于200℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.7-4～7-6和8-4～8-6)成為平均粒徑小于或等于10μm的細(xì)晶粒。其中，200～250℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.7-4、7-5和8-4、8-5)的平均粒徑小于或等于5μm。另外，150℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.7-3和8-3)成為平均粒徑小于或等于3μm的結(jié)晶粒徑和平均粒徑大于或等于15μm的結(jié)晶粒徑的混合組織，小于或等于3μm晶粒的面積率大于或等于10％。因此可知，由于合金組織由細(xì)晶粒構(gòu)成，或者是細(xì)晶粒和粗晶粒的混合組織，所以得到強(qiáng)度和韌性達(dá)到平衡的鎂基合金管。
上述150℃～300℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.7-3～7-6和8-3～8-6)，反復(fù)2道次或以上的多道次進(jìn)行拉拔加工也是可能的。另外，上述試樣No.7-3～7-6和8-3～8-6)表面粗糙度Rz小于或等于5μm。另外，用X射線衍射法求出管表面的軸向殘余拉應(yīng)力，該應(yīng)力小于或等于80MPa。而且管外徑的徑偏差(在管的同一斷面上的外徑的最大值和最小值的差)小于或等于0.02mm。
試驗(yàn)例1-7使用ZK40合金和ZK60合金的擠壓管(外徑15.0mm、壁厚1.5mm)，在各種溫度進(jìn)行拉拔加工至外徑12.0mm，得到各種管。所使用的ZK40合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％含有Zn4.1％、Zr0.5％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金，ZK60合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％含有Zn5.5％、Zr0.5％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金。拉拔加工通過(guò)空拔用2道次進(jìn)行。在第1道次加工成13.5mm后，在第2道次加工至12.0mm。第1道次的斷面減小率是10.0％，第2道次的斷面減小率是12.3％，總斷面減小率是21.0％，拉拔后的管的冷卻通過(guò)空冷進(jìn)行，冷卻速度是1～5℃/s。加工溫度是在拉模前設(shè)置加熱器，以加熱器的溫度作為加工溫度，關(guān)于后述的試驗(yàn)例1-8也是同樣的。升溫到加工溫度的升溫速度是1～2℃/s，拉拔速度是10m/min。所得到的管的特性示于表9中。
表9

如表9所示，ZK40和ZK60合金的擠壓材料(試樣No.9-1和9-7)抗拉強(qiáng)度不到300MPa，0.2％屈服強(qiáng)度不到220MPa，YP比不到0.75，延伸率是8～9％。另一方面，在高于或等于50℃的溫度進(jìn)行拉拔加工的試樣No.9-3～9-6和9-9～9-12，在具有大于或等于5％的優(yōu)良延伸率的同時(shí)，具有大于或等于300MPa的高抗拉強(qiáng)度、大于或等于250MPa的0.2％屈服強(qiáng)度、大于或等于0.90的YP比。即可知，這些試樣韌性沒(méi)有大幅降低，能夠提高強(qiáng)度。這些試樣之中，使加工溫度達(dá)到高于或等于100℃并且低于或等于300℃的試樣9-4～9-6和9-10～9-12具有延伸率大于或等于8％的高值，在韌性方面特別優(yōu)良。因此可知，如果考慮延伸率，拉拔時(shí)的加工溫度優(yōu)選高于或等于100℃并且低于或等于300℃。與此相反，加工溫度如果超過(guò)300℃，抗拉強(qiáng)度的上升率小，另外，在20℃的室溫進(jìn)行拉拔加工的試樣No.9-2和9-8因?yàn)閿嗔?，所以不能加工。因此可知，在高于或等?0℃并且低于或等于300℃(優(yōu)選高于或等于100℃并且低于或等于300℃)的加工溫度，顯示更優(yōu)良的強(qiáng)度和韌性平衡。
所得到的試樣No.9-3～9-6和9-9～9-12，反復(fù)進(jìn)行大于或等于3道次的多道次拉拔加工也是可能的。另外，這些試樣No.9-3～9-6和9-9～9-12的表面粗糙度Rz小于或等于5μm。用X射線衍射法求出這些試樣No.9-3～9-6和9-9～9-12的管表面的軸向殘余拉應(yīng)力，該應(yīng)力小于或等于80MPa。而且，管外徑的徑偏差(在管外形的同一斷面上的徑的最大值和最小值的差)小于或等于0.02mm。
試驗(yàn)例1-8使用ZK40合金和ZK60合金的擠壓管(外徑15.0mm、壁厚1.5mm)，改變斷面減小率進(jìn)行拉拔加工，得到外徑不同的各種管。所使用的ZK40合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Zn4.1％、Zr0.5％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金，ZK60合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Zn5.5％、Zr0.5％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金。拉拔加工通過(guò)空拔用1道次進(jìn)行，斷面減小率分別是5.5％(拉拔后的外徑14.20mm)、10.0％(拉拔后的外徑13.5mm)、21.0％(拉拔后的外徑12.0mm)。加工溫度是150℃，拉拔后的冷卻速度是1～5℃/s，升溫到加工溫度的升溫速度是1～2℃/s，拉拔速度是10m/min。所得到的管的特性示于表10中。
表10

如表10所示，ZK40和ZK60合金的擠壓材料(試樣No.10-1和10-5)，抗拉強(qiáng)度不到300MPa，0.2％屈服強(qiáng)度不到220MPa，YP比不到0.75，延伸率是8～9％。另一方面，進(jìn)行斷面減小率大于或等于5％的拉拔加工的試樣NO.10-2～10-4和10-6～10-8，在具有大于或等于8％的優(yōu)良延伸率的同時(shí)，具有大于或等于300MPa的高抗拉強(qiáng)度、大于或等于250MPa的0.2％屈服強(qiáng)度、大于或等于0.90的YP比。即可知，這些試樣即使進(jìn)行斷面減小率大于或等于5％的拉拔加工，韌性也沒(méi)有大的降低，能夠提高強(qiáng)度。另外，所得到的試樣NO.10-2～10-4和10-6～10-8，表面粗糙度Rz小于或等于5μm，用X射線衍射法求出的管表面的軸向殘余拉應(yīng)力小于或等于80MPa，管外徑的徑偏差小于或等于0.02mm。
試驗(yàn)例1-9使用按質(zhì)量％由含有Al6.1％、Mn0.44％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金(AM60)的擠壓管(外徑15.0mm、壁厚1.5mm)，在150℃的溫度進(jìn)行拉拔加工至外徑12.0mm，得到管。除了使拉拔時(shí)的溫度達(dá)到150℃以外，和試驗(yàn)例1-1進(jìn)行同樣的拉拔加工。作為對(duì)比，用同樣的方法制成拉拔時(shí)的溫度達(dá)到20℃的試樣。所得到的拉拔管的特性示于表11中。
表11

如表11所示，擠壓材料(試樣No.11-1)的抗拉強(qiáng)度是267MPa，0.2％屈服強(qiáng)度是165MPa，YP比是0.62，延伸率是8.5％。另一方面，進(jìn)行斷面減小率大于或等于5％的拉拔加工的試樣No.11-3同時(shí)具有8％的延伸率和大于或等于300MPa的高抗拉強(qiáng)度、大于或等于250MPa的0.2％屈服強(qiáng)度、大于或等于0.90％的YP比。即可知，該試樣的韌性沒(méi)有大的降低，能夠提高強(qiáng)度。另外，所得到的試樣表面粗糙度Rz小于或等于5μm，用X射線衍射法求出的管表面的軸向殘余拉應(yīng)力小于或等于80MP，管外徑的徑偏差小于或等于0.02mm。
試驗(yàn)例1-10使用按質(zhì)量％由含有Al6.1％、Mn0.44％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金(AM60)的擠壓管(外徑15.0mm、壁厚1.5mm)，在150℃的溫度進(jìn)行拉拔加工至外徑12.0mm，在拉拔加工后，在200℃實(shí)施熱處理而得到管。除了使拉拔時(shí)的溫度達(dá)到150℃以及在拉拔后進(jìn)行200℃的熱處理以外，和試驗(yàn)例1-1同樣地制成管。作為對(duì)比，用同樣的方法制成使拉拔后的熱處理溫度達(dá)到100℃的試樣和不實(shí)施熱處理的試樣。另外，和試驗(yàn)例1-4相同地檢查所得到的拉拔管的平均粒徑。所得到的管的特性示于表12中。
表12


如表12所示，可以確認(rèn)，與擠壓材料(試樣No.12-4)相比，在拉拔加工后進(jìn)行200℃的熱處理的試樣No.12-3，延伸率、強(qiáng)度大幅度地提高。另外，所得到的試樣的平均粒徑如下擠壓材料(試樣No.12-4)、無(wú)熱處理的試樣No.12-1、100℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.12-2)顯示大于或等于15μm的大結(jié)晶粒徑。與此相反，200℃的結(jié)晶粒徑料(試樣No.12-3)成小于或等于5μm的細(xì)晶粒。另外，所得到的試樣No.12-3表面粗糙度Rz小于或等于5μm，用X射線衍射法求出的管表面的軸向殘余拉應(yīng)力小于或等于80MPa，管外徑的徑偏差小于或等于0.02mm。
試驗(yàn)例2-1使用AZ31合金和AZ6160合金的擠壓母材管(外徑10～45mm、壁厚1.0mm)，在各種溫度進(jìn)行加工度不同的鍛頭加工。所使用的AZ31合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Al2.9％、Zn0.77％、Mn0.40％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金，AZ061合金的擠壓材料由下述鎂基合金構(gòu)成按質(zhì)量％由含有Al6.4％、Zn0.77％、Mn0.35％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金。
鍛頭加工，在350℃加熱母材管的端部，通過(guò)使至導(dǎo)入旋鍛機(jī)的鍛模中的時(shí)間(放冷時(shí)間)變化，調(diào)整鍛模導(dǎo)入時(shí)的溫度(導(dǎo)入溫度)。從加熱溫度(350℃)和放冷時(shí)間，通過(guò)計(jì)算來(lái)推斷導(dǎo)入溫度。對(duì)于一部分母材管并用旋鍛機(jī)的鍛模的加熱。該鍛模的加熱溫度是150℃。另外，一部分母材管在端部插入圓筒狀的銅件(保溫材料)進(jìn)行加熱。各母材管的導(dǎo)入溫度、有無(wú)鍛模的加熱、有無(wú)保溫材料、以及在各加工度下的加工性示于表13和表14中。加工度以{(加工前的管外徑-加工后的管外徑)/加工前的管外徑}×100表示，以各加工度能夠無(wú)裂紋地加工者作為○、以產(chǎn)生裂紋者作為×來(lái)表示加工性。而且，在圖2、圖3中表示關(guān)于各試樣的加工前的外徑與能夠鍛頭加工的加工度的關(guān)系。圖2是關(guān)于AZ31的試驗(yàn)結(jié)果，圖3是關(guān)于AZ61的試驗(yàn)結(jié)果。
表13

※1表面氧化劇烈，不可使用表14


※1表面氧化劇烈，不可使用從表和圖可知，母材管端部的導(dǎo)入溫度是50℃的試樣，如果是2～3％程度的加工度，就可不產(chǎn)生裂紋進(jìn)行鍛頭加工。在導(dǎo)入溫度達(dá)到50℃的試樣中，組合鍛模的加熱或保溫材料的應(yīng)用，就能夠以更高的加工度進(jìn)行鍛頭。另外，導(dǎo)入溫度達(dá)到100～450℃的試樣，大于或等于5％的高加工度下的鍛頭加工是可能的。進(jìn)而，導(dǎo)入溫度超過(guò)480℃的試樣，雖然能夠加工，但表明氧化顯著，不能作為商品利用。還可以確認(rèn)，按照本發(fā)明方法的加工，得到厚0.5mm的鎂基合金管。
試驗(yàn)例2-2接著，也準(zhǔn)備母材管，該母材管在和試驗(yàn)例2-1相同化學(xué)成分的擠壓管上進(jìn)行造膜處理。在水中分散PTFE，在該分散液中浸漬母材管，在400℃加熱已拉起的母材管，在母材管表面形成PTFE的樹脂被膜來(lái)進(jìn)行造膜。接著，進(jìn)行和試驗(yàn)例2-1中的試樣No.13-3相同的鍛頭加工，在這種加工后的母材管上進(jìn)行拉拔加工。
使用拉拔機(jī)，通過(guò)芯桿拉拔以1道次進(jìn)行拉拔。在拉拔時(shí)，對(duì)于母材管來(lái)說(shuō)，將浸漬到預(yù)熱的潤(rùn)滑油，利用保護(hù)氣體爐的加熱、利用高頻爐的加熱、利用拉模的加熱的任一種的加熱處理進(jìn)行組合。從潤(rùn)滑油槽、保護(hù)氣體爐或者高頻爐取出母材管后，改變到導(dǎo)入拉模為止的時(shí)間來(lái)調(diào)整出口溫度。出口溫度是剛離開拉模出口的拉拔管的溫度。升溫到出口溫度的升溫速度是1～2℃/s。拉拔后管的冷卻通過(guò)空冷進(jìn)行，冷卻速度是1～5℃/s。拉拔速度是10m/min。
AZ31的出口溫度、加熱方法、潤(rùn)滑方法、各加工度下的加工性示于表15中，AZ61的這些條件和結(jié)果示于表16中。加工度以{(加工前的管斷面積-加工后的管斷面積)/加工前的管斷面積}×100表示。加工性以不斷裂能夠拉拔者作為“○”，以發(fā)生斷裂者作為“×”，以燒粘者作為“燒粘”表示。在“潤(rùn)滑油方法”中，“潤(rùn)滑油”表示使?jié)櫥透街谀覆墓苌线M(jìn)行拉拔，“造膜+潤(rùn)滑油”表示在形成PTFE的樹脂被膜的母材管上附著潤(rùn)滑油進(jìn)行拉拔，“造膜”表示在母材管上形成PTFE的樹脂被膜、不使用潤(rùn)滑油進(jìn)行拉拔，“強(qiáng)制潤(rùn)滑”表示一邊強(qiáng)制地向拉模和母材管之間供給潤(rùn)滑油一邊進(jìn)行拉拔。
還研究了拉拔加工中的加工度與拉拔力的關(guān)系。用配置在拉模的出口側(cè)的測(cè)力傳感器測(cè)定拉拔力。加工度與拉拔力的關(guān)系示于圖4的曲線中。在圖4的曲線中，空白圓圈、三角、菱形表示AZ31的結(jié)果，AZ61(PTFE)表示在AZ61上造膜、浸漬在潤(rùn)滑油中，AZ(通常)表示在AZ61上不造膜僅進(jìn)行潤(rùn)滑油浸漬，×表示計(jì)算值。
表15


表16

由這些表和表可知，在使出口溫度達(dá)到50～300℃時(shí)得到優(yōu)選的結(jié)果。特別地，組合造膜和利用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的試樣，可以進(jìn)行高加工度下的拉拔。
試驗(yàn)例2-3
對(duì)于試驗(yàn)例2-2的一部分試樣，還以數(shù)個(gè)道次進(jìn)行總加工度不同的拉拔，這一部分在拉拔后實(shí)施熱處理。拉拔時(shí)的“加熱方法”是潤(rùn)滑油浸漬，“潤(rùn)滑方法”是潤(rùn)滑油。另外，總加工度為15％的試樣用1道次進(jìn)行拉拔，總加工度為30％的試樣用2道次進(jìn)行拉拔，總加工度為45％的試樣用3道次接觸拉拔。在每個(gè)道次中，通過(guò)潤(rùn)滑油浸漬進(jìn)行加熱至出口溫度的母材管的加熱?？偧庸ざ纫詛(加工前的管斷面積-最終加工后的管的斷面積)/加工前的管斷面積}×100表示。拉拔后的熱處理是250℃×30分鐘。對(duì)于所得到的所有拉拔管也測(cè)定延伸率和抗拉強(qiáng)度。各試樣的出口溫度、總加工度、有無(wú)拉拔后的熱處理、延伸率、抗拉強(qiáng)度示于表17中。
表17

由表17可知，在拉拔后實(shí)施熱處理的試樣顯示高的延伸率。
另外，用光學(xué)顯微鏡觀察試樣No.17-8的金屬組織。其照片示于圖5中。所得到的金屬組織是雙晶和再結(jié)晶晶?；旌系奶卣鹘M織。
試驗(yàn)例2-4使用試驗(yàn)例2-2中的試樣No.15-4實(shí)施彎曲加工。彎曲加工在常溫通過(guò)旋轉(zhuǎn)拉拔彎曲加工，對(duì)管外徑D為21.5mm、厚1mm的拉拔管賦予半徑2.8D的彎曲。其結(jié)果可以確認(rèn)，即使在這樣的彎曲半徑小的情況下，彎曲加工也良好地進(jìn)行。
試驗(yàn)例2-5使用AZ31材進(jìn)行バテツド加工。首先，準(zhǔn)備由外徑28mm、厚2.5mm的擠壓材料料構(gòu)成的管，用外徑24mm、厚2.2mm的芯桿拉拔進(jìn)行拉拔加工。接著，對(duì)拉拔后的管進(jìn)行250℃×30分鐘的熱處理。在該拉拔中，以和試驗(yàn)例2-1中的試樣No.13-3相同的條件進(jìn)行鍛頭加工，以和試驗(yàn)例2-2中的試樣No.15-4相同的條件進(jìn)行拉拔加工。該條件即使在以下所述的空拔和芯桿拉拔中也相同的。
使用得到的拉拔管，如圖6所示，通過(guò)空拔和芯桿拉拔的組合，制作バテツド管。首先，在將拉拔管4的一端側(cè)插入通拉模3內(nèi)的同時(shí)，使該拉拔管4不夾持在拉模3內(nèi)面和芯桿2之間，進(jìn)行空拔(圖6A)。接著，使芯桿2到達(dá)至拉模3內(nèi)部，在拉模3和芯桿2之間進(jìn)行壓縮拉拔管4的芯桿拉拔來(lái)拉拔管4的中央部(圖6B)。然后，使芯桿2后退，在拉模3內(nèi)面和芯桿2之間不夾持拉拔管4進(jìn)行空拔來(lái)拉拔拉拔管4的另一端(圖6A)。通過(guò)該過(guò)程，如圖7所示，能夠形成兩端部是厚壁、中間部是薄壁的バテツド管10。所得到的バテツド管10的外徑是23mm，兩端部的厚度是2.3mm，中間部的厚度是2.0mm。
試驗(yàn)例3-1使用ZK60合金的擠壓管(外徑10～45mm、壁厚1.0～5mm)，和試驗(yàn)例2-1同樣地在各種溫度進(jìn)行加工度不同的鍛頭加工。所使用的ZK60合金，按質(zhì)量％是由含有Zn5.9％、Zr0.70％，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂基合金。
鍛頭加工，在350℃加熱母材管的端部，通過(guò)改變到導(dǎo)入旋鍛機(jī)的鍛模中的時(shí)間(放冷時(shí)間)，調(diào)整鍛模導(dǎo)入時(shí)的溫度(導(dǎo)入溫度)。從加熱溫度(350℃)和放冷時(shí)間通過(guò)計(jì)算推斷導(dǎo)入溫度。對(duì)一部分母材管并用旋鍛機(jī)的鍛模的加熱。該鍛模的加熱溫度是150℃。另外，對(duì)于一部分母材管來(lái)說(shuō)，在端部插入圓筒狀的銅片(保溫材料)進(jìn)行加熱。各母材管的導(dǎo)入溫度、有無(wú)鍛模的加熱、有無(wú)保溫材料和各加工度下的加工性示于表18中。加工度以{(加工前的管外徑-加工后的管外徑)/加工前的管外徑}×100表示，加工性以在各加工度不產(chǎn)生裂紋能夠加工者作為○表示，以產(chǎn)生裂紋者作為×表示。
表18

※1表面氧化劇烈，不可使用由表18可知，母材管端部的導(dǎo)入溫度是50℃的試樣，如果是2～3％程度的加工度，就可以不產(chǎn)生裂紋進(jìn)行鍛頭加工。在導(dǎo)入溫度達(dá)到50℃的試樣中，如果組合鍛模的加熱和保溫材料的應(yīng)用，就能夠以更高的加工度進(jìn)行鍛頭。另外，導(dǎo)入溫度達(dá)到100～450℃的試樣，以大于或等于5％的高加工度的鍛頭加工是可能的。而且，導(dǎo)入溫度超過(guò)480℃的試樣，雖然能夠加工，但表面氧化顯著，不能作為商品利用。再有，也證實(shí)按照本發(fā)明方法的加工能夠得到厚0.5mm的鎂基合金管。
試驗(yàn)例3-2下面，也準(zhǔn)備在和試驗(yàn)例3-1相同化學(xué)成分的擠壓管上進(jìn)行了造膜處理的母材管。通過(guò)在水中分散PTFE，在該分散液中浸漬母材管，在400℃加熱已提起的母材管，在母材管表面形成PTFE的樹脂被膜進(jìn)行膜造膜。接著，進(jìn)行和試驗(yàn)例3-1中的試樣No.18-3相同的鍛頭加工，在該加工后的母材管上進(jìn)行拉拔加工。
使用拉拔機(jī)，通過(guò)芯桿拉拔以1道次進(jìn)行拉拔加工。在拉拔時(shí)，對(duì)于母材管來(lái)說(shuō)，將浸漬到預(yù)熱的潤(rùn)滑油，利用保護(hù)氣體爐的加熱、利用高頻爐的加熱、利用拉模的加熱的任一種的加熱處理進(jìn)行組合。從潤(rùn)滑油的油槽、保護(hù)氣體爐或者高頻爐取出母材管后，改變到導(dǎo)入拉模為止的時(shí)間來(lái)調(diào)整出口溫度。出口溫度是剛離開拉模出口的拉拔管的溫度。升溫到出口溫度的升溫速度是1～2℃/s。拉拔后的管的冷卻通過(guò)空冷進(jìn)行，冷卻速度是1～5℃/s。拉拔速度是10m/min。
ZK60的出口溫度、加熱方法、潤(rùn)滑方法、各加工度下的加工性示于表19中。加工度以{(加工前的管斷面積-加工后的管斷面積)/加工前的管斷面積}×100表示，加工性以能夠不斷裂加工者作為“○”表示，以發(fā)生斷裂者作為“×”表示，以燒粘者作為“燒粘”表示。在“潤(rùn)滑油方法”中，“潤(rùn)滑油”表示使?jié)櫥透街谀覆墓苌线M(jìn)行拉拔，“造膜+潤(rùn)滑油”表示在形成PTFE的樹脂被膜的母材管上附著潤(rùn)滑油進(jìn)行拉拔，“造膜”表示在母材管上形成PTFE的樹脂被膜、不使用潤(rùn)滑油進(jìn)行拉拔，“強(qiáng)制潤(rùn)滑”表示一邊強(qiáng)制地向拉模和母材管之間供給潤(rùn)滑油一邊進(jìn)行拉拔。
表19


由表19可知，在使出口溫度達(dá)到50～300℃時(shí)得到優(yōu)選的結(jié)果。尤其知道，組合造膜和利用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的試樣，可以進(jìn)行高加工度下的拉拔。
試驗(yàn)例3-3對(duì)于試驗(yàn)例3-2的一部分試樣，還數(shù)個(gè)道次進(jìn)行總加工度不同的拉拔，其一部分在拉拔后實(shí)施熱處理。拉拔時(shí)的“加熱方法”是潤(rùn)滑油浸漬，“潤(rùn)滑方法”是潤(rùn)滑油。另外，總加工度15％的試樣用1道次進(jìn)行拉拔，總加工度30％的試樣用2道次進(jìn)行拉拔，總加工度45％的試樣用3道次接觸拉拔。在每個(gè)道次中，通過(guò)浸漬潤(rùn)滑油進(jìn)行升溫到出口溫度的母材管的加熱?？偧庸ざ纫詛(加工前的管斷面積-最終加工后的管的斷面積)/加工前的管斷面積}×100表示。拉拔后的熱處理是250℃×30分鐘。對(duì)所得到的所有拉拔管也測(cè)定延伸率和抗拉強(qiáng)度。各試樣的出口溫度、總加工度、有無(wú)拉拔后的熱處理、延伸率、抗拉強(qiáng)度示于表20中。
表20

由表20可知，在拉拔后實(shí)施熱處理的試樣顯示高的延伸率。
試驗(yàn)例3-4使用試驗(yàn)例3-2中的試樣No.19-4進(jìn)行彎曲加工。彎曲加工是在常溫通過(guò)旋轉(zhuǎn)拉拔彎曲加工，對(duì)管外徑D為21.5mm、厚1mm的拉拔管賦予半徑2.8D的彎曲。其結(jié)果可以確認(rèn)，即使在這樣的彎曲半徑小的情況下，彎曲加工也良好地進(jìn)行。
試驗(yàn)例3-5使用ZK60材進(jìn)行バテツド加工。首先，準(zhǔn)備由外徑28mm、厚2.5mm的擠壓材料料構(gòu)成的管，使用芯桿拉拔進(jìn)行拉拔加工至外徑24mm、厚2.2mm。接著，對(duì)拉拔后的管進(jìn)行250℃×30分鐘的熱處理。在該拉拔中，以和試驗(yàn)例3-1中的試樣No.18-3相同的條件進(jìn)行鍛頭加工，以和試驗(yàn)例3-2中的試樣No.19-4相同的條件進(jìn)行拉拔加工。該條件即使在以下所述的空拔和芯桿拉拔中也是相同的。
使用得到的拉拔管，如圖6所示，通過(guò)空拔和芯桿拉拔的組合制作バテツド管。首先，在將拉拔管4的一端插入通拉模3內(nèi)的同時(shí)，使該拉拔管4不夾持在拉模3內(nèi)面和芯桿2之間，進(jìn)行空拔(圖6A)。接著，使芯桿2到達(dá)至拉模3內(nèi)部，在拉模3內(nèi)面和芯桿2之間進(jìn)行壓縮拉拔管4的芯桿拉拔來(lái)芯桿拉拔拉拔管4的中央部(圖6B)。然后，使芯桿2后退，在拉模3內(nèi)面和芯桿2之間不夾持拉拔管4的另一端進(jìn)行空拔來(lái)拉拔拉拔管4的另一端(圖6A)。通過(guò)該步驟，如圖7所示，能夠形成兩端部是厚壁、中間部是薄壁的バテツド管10。所得到的バテツド管10的外徑是23mm，兩端部的厚度是2.3mm，中間部的厚度是2.0mm。
試驗(yàn)例4-1準(zhǔn)備AM60、AZ31、AZ61和ZK60合金的各擠壓材料料(外徑26.0mm、壁厚1.5mm、長(zhǎng)2000mm)。為了進(jìn)行拉拔，實(shí)施鍛頭加工，為了消除鍛頭加工的加工硬化，而在350℃進(jìn)行1小時(shí)熱處理后，在以下的條件下進(jìn)行拉拔加工。
使用芯桿以芯桿拉拔進(jìn)行拉拔加工，在即將拉模之前固定高頻加熱裝置，將管插入拉模中時(shí)的溫度設(shè)定成150℃。使用拉模內(nèi)徑24.5mm，芯桿外徑21.7mm實(shí)施加工。斷面減小率分別是15.0％。結(jié)果確認(rèn)，不取決于合金種類，而能夠沒(méi)有問(wèn)題地進(jìn)行加工。高頻加熱是極有效的加熱方法。
試驗(yàn)例4-2準(zhǔn)備AM60、AZ31、AZ61和ZK60合金的各擠壓材料料(外徑26.0mm、壁厚1.5mm、長(zhǎng)2000mm)。在實(shí)施為了拉拔的鍛頭加工時(shí)，在200℃的潤(rùn)滑油中浸漬管前端，進(jìn)行加熱，導(dǎo)入旋鍛機(jī)進(jìn)行鍛頭加工。利用該加熱，在管上不產(chǎn)生裂紋等進(jìn)行鍛頭加工。加熱時(shí)間用2分鐘能夠充分加熱，作為加熱方法，浸漬到潤(rùn)滑油是有效的。另外可以確認(rèn)，按照本發(fā)明方法的加工可以得到厚0.5mm的鎂基合金管。
試驗(yàn)例4-3準(zhǔn)備20根AZ61合金的擠壓材料料(外徑26.0mm、壁厚1.5mm、長(zhǎng)2000mm)。在實(shí)施了用于進(jìn)行拉拔的鍛頭加工后，在10根擠壓材料料中的拉拔時(shí)的初期加工部周邊進(jìn)行被膜處理。被膜處理是在水中分散PTFE，僅初期加工部周邊浸漬在分散液中，提起后，僅浸漬部在400℃的溫度進(jìn)行5分鐘加熱處理。
已實(shí)施這種被膜處理的10根擠壓材料料和其余的未進(jìn)行被膜處理的10根擠壓材料料進(jìn)行拉拔加工。使用拉模以芯桿拉拔進(jìn)行拉拔加工，通過(guò)將管浸漬在已加熱至180℃的潤(rùn)滑油中進(jìn)行加熱，提起后，在冷卻前使用拉拔機(jī)進(jìn)行拉拔加工。即將插入拉模之前的管的溫度是約150℃。使用拉模內(nèi)徑24.5mm，芯桿外徑21.7mm實(shí)施加工。斷面減小率是15.0％。
未進(jìn)行被膜處理的管，10根中有6根中看到燒粘現(xiàn)象，與此相反，進(jìn)行被膜處理的管都沒(méi)有看到燒粘。即可知，即使僅在初期加工部周邊進(jìn)行被膜處理，對(duì)防止燒粘也有大的效果。
試驗(yàn)例4-4準(zhǔn)備20根AZ61合金的擠壓材料料(外徑26.0mm、壁厚1.5mm、長(zhǎng)2000mm)。在該擠壓材料料上進(jìn)行鍛頭加工，一旦拉拔加工進(jìn)行至外徑24.5mm、壁厚1.5mm后，在350℃進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。
以通過(guò)上述得到的管作為被加工材料，在實(shí)施了用于進(jìn)行拉拔的鍛頭加工后，再進(jìn)行拉拔加工。以使用芯桿的芯桿拉拔進(jìn)行拉拔加工。在合計(jì)20根的試樣中，10根在已加熱至350℃的保護(hù)氣體加熱爐中將管前端部(在加工開始時(shí)拉模和芯桿接觸的初期加工部)加熱，在冷卻至室溫之前用拉拔機(jī)進(jìn)行拉拔加工。拉模插入時(shí)的管的溫度是約200℃。其余10根不加熱進(jìn)行拉拔加工。其余的試樣不進(jìn)行管前端部的加熱，進(jìn)行拉拔加工。使用拉模內(nèi)徑23.1mm，芯桿外徑20.4mm實(shí)施加工。斷面減小率是14.9％。
未進(jìn)行管前端部加熱的管，在10根中有9根中看到燒粘現(xiàn)象，與此相反，進(jìn)行管前端部的加熱的管沒(méi)有看到燒粘。即可知，即使僅管前端部的加熱，對(duì)防止燒粘也有大的效果。
另外，改變管前端部的加熱溫度，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)，不到150℃的加熱溫度下效果小，在高于或等于400℃，雖然能夠加工，但看到氧化。
試驗(yàn)例4-5準(zhǔn)備AZ61合金的擠壓材料料(外徑34.0mm、壁厚3.0mm、長(zhǎng)2000mm)。實(shí)施用于進(jìn)行拉拔的鍛頭加工，為了消除鍛頭加工的加工硬化，在350℃的溫度進(jìn)行1小時(shí)熱處理后，以下述的條件進(jìn)行拉拔加工。以使用芯桿的芯桿拉拔進(jìn)行拉拔加工，使用拉模內(nèi)徑31mm、芯桿外徑25mm實(shí)施10根的加工。斷面減小率是9.7％。通過(guò)在已加熱至180℃的潤(rùn)滑油中浸漬管來(lái)加熱加工前的管，使加工溫度達(dá)到140℃。在此所說(shuō)的加工溫度是即將插入拉模前的管溫度。
對(duì)得到的拉拔管在350℃實(shí)施1小時(shí)的熱處理。在以下的條件、使用芯棒對(duì)熱處理后的材料進(jìn)行バテツド加工。管兩端的壁厚厚的部分(壁厚部管的外徑30mm)，用外徑24.2mm的芯棒進(jìn)行加工，管中間的壁厚薄的部分(薄壁部)，用外徑局部不大的芯棒進(jìn)行加工。加工的條件是，①以室溫作為加工溫度，在管上實(shí)施氟樹脂被膜處理，②以室溫作為加工溫度，在芯棒上實(shí)施氟樹脂被膜處理，③以室溫作為加工溫度，不實(shí)施被膜處理，④以140℃作為加工溫度，在管上實(shí)施氟樹脂被膜處理，⑤以140℃作為加工溫度，在芯棒上實(shí)施氟樹脂被膜處理，⑥以140℃作為加工溫度，不實(shí)施被膜處理。氟樹脂被膜使用水分散型的PFA。能否加工示于表21中。
表21


由表可知，鎂基合金管的バテツド加工利用芯棒是可能的，通過(guò)在管或者芯棒上形成氟樹脂被膜，能夠制作有更大的壁厚差別的バテツド管。更具體地說(shuō)，通過(guò)提高加工溫度，能夠制作有更大壁厚差別的バテツド管。
在加工溫度不到100℃時(shí)，沒(méi)有效果，如果超過(guò)350℃，就發(fā)生了斷裂。這是因?yàn)椴牧蠌?qiáng)度的降低。
再使對(duì)厚壁部進(jìn)行加工的芯棒外徑達(dá)到22.0mm，使薄壁部進(jìn)行加工的芯棒外徑達(dá)到24.5mm，進(jìn)行加工。在管上實(shí)施氟樹脂被膜處理在室溫進(jìn)行該加工。此時(shí)，使用內(nèi)徑29.6mm→28.7mm→28.0mm的3個(gè)拉模，在每1道次進(jìn)行350℃的退火過(guò)程。其結(jié)果能夠得到，具有厚壁部的厚度是3.0mm、薄壁部的厚度是1.75mm這樣的大厚度差的バテツド管。
產(chǎn)業(yè)適用性如以上所說(shuō)明，按照本發(fā)明鎂基合金管的制造方法，通過(guò)使鍛頭條件或者拉拔加工條件特定，就能夠得到兼具強(qiáng)度和韌性的鎂基合金管。尤其，這種管具有高抗拉強(qiáng)度、高YP比或者高的0.2％屈服強(qiáng)度，即使在稱做延伸率的韌性中也顯示優(yōu)良的特性。因此，本發(fā)明鎂基合金管，在椅子、桌子、車椅、擔(dān)架、登山用手杖等中使用的管，或自行車等框架用管等除強(qiáng)度外還要求是輕質(zhì)的用途中是有效的。
權(quán)利要求
1.鎂基合金管，其特征在于，它是含有以下任意一種化學(xué)成分的鎂基合金管①按質(zhì)量％，Al0.1～12.0％，②按質(zhì)量％，Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％，通過(guò)拉拔而得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂基合金管，其特征在于，延伸率大于或等于3％，抗拉強(qiáng)度大于或等于250MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂基合金管，其特征在于，抗拉強(qiáng)度大于或等于350MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂基合金管，其特征在于，延伸率是15～20％，抗拉強(qiáng)度是250～350MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂基合金管，其特征在于，延伸率大于或等于5％，抗拉強(qiáng)度大于或等于280MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂基合金管，其特征在于，抗拉強(qiáng)度大于或等于300MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂基合金管，其特征在于，延伸率大于或等于5％并且小于12％。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂基合金管，其特征在于，延伸率大于或等于12％。
9.鎂基合金管，其特征在于，它是含有以下任意一種化學(xué)成分的鎂基合金管①按質(zhì)量％，Al0.1～12.0％，②按質(zhì)量％，Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％，其YP比大于或等于0.75。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鎂基合金管，其特征在于，YP比大于或等于0.75并且小于0.90。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鎂基合金管，其特征在于，YP比大于或等于0.90。
12.鎂基合金管，其特征在于，它是含有以下任意一種化學(xué)成分的鎂基合金管①按質(zhì)量％，Al0.1～12.0％，②按質(zhì)量％，Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％，其0.2％屈服強(qiáng)度大于或等于220MPa。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鎂基合金管，其特征在于，0.2％屈服強(qiáng)度大于或等于250MPa。
14.鎂基合金管，其特征在于，它是含有以下任意一種化學(xué)成分的鎂基合金管①按質(zhì)量％，Al0.1～12.0％，②按質(zhì)量％，Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％，構(gòu)成管的合金的平均結(jié)晶粒徑小于或等于10μm。
15.鎂基合金管，其特征在于，它是含有以下任意一種化學(xué)成分的鎂基合金管①按質(zhì)量％，Al0.1～12.0％，②按質(zhì)量％，Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％，構(gòu)成管的合金的結(jié)晶粒徑是細(xì)晶粒和粗晶粒的混合晶粒組織。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的鎂基合金管，其特征在于，構(gòu)成管的合金是平均結(jié)晶粒徑小于或等于3μm的晶粒和平均結(jié)晶粒徑大于或等于15μm的晶粒的混合組織。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鎂基合金管，其特征在于，平均粒徑小于或等于3μm的晶粒的面積率大于或等于全體的10％。
18.鎂基合金管，其特征在于，它是含有以下任意一種化學(xué)成分的鎂基合金管①按質(zhì)量％，Al0.1～12.0％，②按質(zhì)量％，Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％，該管的金屬組織是雙晶和再結(jié)晶晶粒的混合組織。
19.根據(jù)權(quán)利要求1～18中的任意一項(xiàng)所述的鎂基合金管，其特征在于，管表面的表面粗糙度Rz≤5μm。
20.根據(jù)權(quán)利要求1～18中的任意一項(xiàng)所述的鎂基合金管，其特征在于，管表面的軸向殘余拉應(yīng)力小于或等于80MPa。
21.根據(jù)權(quán)利要求1～18中的任意一項(xiàng)所述的鎂基合金管，其特征在于，管外徑的徑偏差小于或等于0.02mm。
22.根據(jù)權(quán)利要求1～18中的任意一項(xiàng)所述的鎂基合金管，其特征在于，管的橫斷面形狀是非圓形斷面。
23.根據(jù)權(quán)利要求1～18中的任意一項(xiàng)所述的鎂基合金管，其特征在于，它是含有按質(zhì)量％Al0.1～12.0％的鎂基合金管，其還含有按質(zhì)量％Mn0.1～2.0％。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的鎂基合金管，其特征在于，它是含有按質(zhì)量％Al0.1～12.0％的鎂基合金管，其還含有選自按質(zhì)量％Zn0.1～5.0％和Si0.1～5.0％中的至少一種。
25.根據(jù)權(quán)利要求1～18中的任意一項(xiàng)所述的鎂基合金管，其特征在于，厚度小于或等于0.5mm。
26.根據(jù)權(quán)利要求1～18中的任意一項(xiàng)所述的鎂基合金管，其特征在于，它是外徑在縱向均勻，內(nèi)徑是兩端部小，中間部大的バテツド管。
27.鎂基合金管的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟準(zhǔn)備由下述(A)～(C)中任意一種化學(xué)成分構(gòu)成的鎂基合金的母材管的步驟(A)按質(zhì)量％含有Al0.1～12.0％的鎂基合金，(B)按質(zhì)量％含有Al0.1～12.0％，還含有選自Mn0.1～2.0％、Zn0.1～5.0％和Si0.1～5.0％中的至少一種的鎂基合金，(C)按質(zhì)量％含有Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％的鎂基合金；在母材管上進(jìn)行鍛頭加工的鍛頭過(guò)程；以及將已鍛頭的母材管進(jìn)行拉拔加工的拉拔過(guò)程，上述拉拔過(guò)程在拉拔溫度高于或等于50℃進(jìn)行。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，升溫至上述拉拔溫度的加熱通過(guò)在保護(hù)氣體爐中的母材管加熱、在高頻加熱爐中的母材管加熱或者拉模的加熱來(lái)進(jìn)行。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，拉拔溫度高于或等于100℃并且低于或等于350℃。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，在拉拔加工的一次加工中的斷面減小率大于或等于5％。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，拉拔加工使用數(shù)個(gè)拉模，以多級(jí)進(jìn)行。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，拉拔加工是至少使用拉模的加工，僅將已鍛頭加工的母材管與拉模接觸的初期加工部加熱，在該加熱溫度或者在冷卻途中進(jìn)行拉拔加工。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，初期加工部的加熱溫度高于或等于150℃并且低于400℃。
34.鎂基合金管的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟準(zhǔn)備由下述(A)～(C)中任意一種化學(xué)成分構(gòu)成的鎂基合金的母材管的步驟(A)按質(zhì)量％含有Al0.1～12.0％的鎂基合金，(B)按質(zhì)量％含有Al0.1～12.0％、還含有選自Mn0.1～2.0％、Zn0.1～5.0％和Si0.1～5.0％中的至少一種的鎂基合金，(C)按質(zhì)量％含有Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％的鎂基合金；在母材管上進(jìn)行鍛頭加工的鍛頭步驟；以及將已鍛頭的母材管進(jìn)行拉拔加工的拉拔步驟，上述鍛頭步驟通過(guò)至少將導(dǎo)入鍛頭加工機(jī)中的母材管的前端加工部加熱來(lái)進(jìn)行。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，上述前端加工部的加熱通過(guò)加熱與鍛頭加工機(jī)中的母材管的接觸部來(lái)進(jìn)行。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，至少使前端加工部中的導(dǎo)入溫度達(dá)到50～450℃進(jìn)行上述鍛頭加工。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，在母材管的端部插入保溫材料進(jìn)行上述鍛頭加工。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，在已加熱的液體中加熱母材管的前端部，使用旋鍛機(jī)進(jìn)行上述鍛頭加工。
39.根據(jù)權(quán)利要求27所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，包括在上述拉拔加工之前，在母材管的至少初期加工部實(shí)施潤(rùn)滑處理的步驟。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，上述潤(rùn)滑處理是將母材管浸漬在已預(yù)熱的潤(rùn)滑油中。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，上述潤(rùn)滑處理是在母材管上形成潤(rùn)滑被膜。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，上述潤(rùn)滑被膜是氟系樹脂被膜。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，氟系樹脂是PTFE或者PFA。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，通過(guò)在水中分散氟系樹脂，在該分散液中浸漬母材管，將已從分散液中提起的母材管加熱而形成上述潤(rùn)滑被膜。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，在300～450℃加熱處理已從分散液中提起的母材管。
46.根據(jù)權(quán)利要求27所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，拉拔加工是使用貫穿拉模的芯棒的芯棒拉拔，在該芯棒上形成潤(rùn)滑被膜。
47.根據(jù)權(quán)利要求27所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，上述拉拔步驟中，母材管的一端在插入拉模中的同時(shí)，在拉模內(nèi)面和芯桿之間不夾持該母材管進(jìn)行空拔，母材管的中央部在拉模內(nèi)面和芯桿之間進(jìn)行壓縮母材管的芯桿拉拔，母材管的另一端在拉模內(nèi)面和芯桿之間不夾持母材管進(jìn)行空拔，形成兩端部是厚壁、中間部是薄壁的バテツド管。
48.根據(jù)權(quán)利要求27所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，拉拔加工是使用貫穿拉模的芯棒的芯棒拉拔，使用外徑在縱向上不同的芯棒來(lái)形成バテツド管。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，拉拔時(shí)，把持住突出在拉模出口側(cè)的母材管的前端加工部進(jìn)行拉拔。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，改變拉模徑進(jìn)行數(shù)次拉拔。
51.根據(jù)權(quán)利要求27所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，還包括在高于或等于150℃加熱拉拔加工得到的加工管的熱處理步驟。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的鎂基合金管的制造方法，其特征在于，熱處理步驟的加熱溫度低于或等于300℃。
全文摘要
本發(fā)明提供強(qiáng)度或者韌性優(yōu)良的鎂基合金管及其制造方法。鎂基合金管的特征在于，它是含有以下任意一種化學(xué)成分①按質(zhì)量％，Al0.1～12.0％，②按質(zhì)量％，Zn1.0～10.0％、Zr0.1～2.0％的鎂基合金管，通過(guò)拉拔而得到。這樣的合金管具備準(zhǔn)備上述化學(xué)成分的母材管的過(guò)程、在母材管上進(jìn)行鍛頭加工的鍛頭過(guò)程、以及將鍛頭過(guò)的母材管進(jìn)行拉拔加工的拉拔過(guò)程。在使拉拔溫度達(dá)到高于或等于50℃進(jìn)行該拉拔過(guò)程。
文檔編號(hào)C22C23/04GK1596319SQ0380165
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2003年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
發(fā)明者大石幸廣, 河部望, 高橋仁, 若松克己 申請(qǐng)人:住友電工鋼鐵電纜株式會(huì)社