專利名稱：耐沖擊構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在碰撞中引起沖擊能量降低的耐沖擊構(gòu)件。具體地說，本發(fā)明涉及輕質(zhì)、高強(qiáng)度并具有良好的沖擊能量吸收性質(zhì)的耐沖擊構(gòu)件。
背景技術(shù)：
各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需的特性之一是降低動(dòng)載荷的沖擊能量，亦即，耐沖擊性高。這種需要具有耐沖擊性的構(gòu)件(耐沖擊構(gòu)件)的例子是汽車部件例如保險(xiǎn)杠組件。通常，保險(xiǎn)杠組件配置在車體的前部和后部，用于在汽車與另ー種物體碰撞時(shí)通過降低所產(chǎn)生的沖擊能量來保護(hù)汽車中的乘客。這樣的保險(xiǎn)杠組件包括以汽車體的寬度方向配置的加強(qiáng)件(通常是鋼板壓制材料或鋁擠壓材料)、由加強(qiáng)件支撐并通過變形來吸收沖擊能量的吸收部件(通常是泡沫聚苯こ稀)、和覆蓋所述加強(qiáng)件和吸收構(gòu)件從而形成所述組 件外部的保險(xiǎn)杠面(通常是合成樹脂)。鎂合金輕質(zhì)并且具有高比強(qiáng)度和高比剛度，已在各種領(lǐng)域中被用作原材料。在汽車部件方面，以輪罩和換檔撥片為例。由于鎂合金一般在室溫下塑性成形性差，所以由鎂合金構(gòu)成的構(gòu)件主要由通過壓鑄法或觸變成型法得到的澆鑄材料(由ASTM標(biāo)準(zhǔn)的AZ91合金構(gòu)成)制成，因此所述汽車部件也由澆鑄材料例如壓鑄材料制成。近年來，通過將由可鍛鎂合金例如ASTM標(biāo)準(zhǔn)的AZ31合金構(gòu)成的片材進(jìn)行壓制成形得到的構(gòu)件已被用作小型構(gòu)件，例如汽車電氣和電子器件的外殼。專利文獻(xiàn)I提議了由與ASTM標(biāo)準(zhǔn)的AZ91合金相當(dāng)?shù)暮辖饦?gòu)成并具有良好的壓制成形性的鎂合金片材?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :特開2007-098470號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題希望耐沖擊構(gòu)件的耐沖擊性進(jìn)ー步提高。例如，為了提高保護(hù)乘客的可靠性和乘客安全性，希望上面描述的保險(xiǎn)杠組件具有更大的沖擊能吸收量和更高的耐沖擊性。也希望汽車部件輕質(zhì)以改善燃料效率。人們認(rèn)為，為了滿足上述要求，在結(jié)構(gòu)金屬中輕質(zhì)并具有高強(qiáng)度的鎂合金適合作為耐沖擊構(gòu)件的材料。然而，通過本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)AZ91合金的澆鑄材料或AZ31合金的軋制材料不能提供足夠的耐沖擊性。本發(fā)明的目的是提供由鎂合金構(gòu)成并具有高度耐沖擊性的耐沖擊構(gòu)件。解決問題的手段本發(fā)明的耐沖擊構(gòu)件包括鎂合金，所述鎂合金含Al量大于7. 3質(zhì)量％并且等于或小于12質(zhì)量％，其中當(dāng)通過進(jìn)行如下的耐沖擊試驗(yàn)來測量時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生凹痕的下落高度超過340mm。
(耐沖擊試驗(yàn))利用所述耐沖擊構(gòu)件制作厚度為O. 6mm、長度為IOOmm且寬度為70mm的試驗(yàn)板片；在所述試驗(yàn)板片的兩個(gè)端部被固定的狀態(tài)下，使質(zhì)量為225g的鐵球朝所述試驗(yàn)板片的中央部分自由下落；以及，當(dāng)假定從所述鐵球開始自由下落的位置與所述試驗(yàn)板片之間的距離是下落高度(mm)時(shí)，測量所述鐵球不會(huì)導(dǎo)致在所述試驗(yàn)板片上產(chǎn)生凹痕的下落高度。在本發(fā)明中，如上所述制作具有特定尺寸的薄試驗(yàn)板片，并將在所述試驗(yàn)板片進(jìn)行所述特定的耐沖擊試驗(yàn)時(shí)得到的下落高度提出作為定量確定耐沖擊性的指標(biāo)。當(dāng)在試驗(yàn)板片上不會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生凹痕的下落高度大時(shí)，特別是當(dāng)所述下落高度超過340mm吋，給出耐沖擊性高的評(píng)價(jià)。當(dāng)本發(fā)明的發(fā)明人如下面描述的試驗(yàn)實(shí)施例中所示從各種金屬片材制作具有特定尺寸的試驗(yàn)板片、并讓具有特定質(zhì)量的鐵球從各種高度朝每個(gè)試驗(yàn)板片自由下落吋，不會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生凹痕的下落高度取決于試驗(yàn)板片。特別是，從含有特定量Al的鎂合金片材制作的試驗(yàn)板片具有極大的下落高度。因此，所述下落高度被用作評(píng)價(jià)耐沖擊性的指標(biāo)。即使對(duì)如上所述的薄試驗(yàn)板片給予動(dòng)載荷(鐵球的自由下落)沖擊，本發(fā)明的耐沖擊構(gòu)件也不出現(xiàn)凹痕或不容易出現(xiàn)凹痕。如下面試驗(yàn)實(shí)施例所述，所述耐沖擊構(gòu)件不容易出現(xiàn)凹痕并還不容易被沖擊損壞。這意味著本發(fā)明的耐沖擊構(gòu)件具有高的耐沖擊性。340mm以下的下落高度意味著耐沖擊性不足，因此認(rèn)為，這樣的耐沖擊構(gòu)件難以承受強(qiáng)沖擊。隨著下落高度増加，沖擊能吸收性質(zhì)得到改進(jìn)，意味著耐沖擊性高。因此，不提供不會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生凹痕的下落高度的上限。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述鎂合金中分散有金屬互化物的顆粒，所述金屬互化物的顆粒含有Al和Mg中的至少ー種；所述金屬互化物的顆粒的平均粒度是O. 5 μ m以下；并且，在所述耐沖擊構(gòu)件的斷面中，金屬互化物的顆粒的總面積百分比大于0%并且等于或小于11°/。。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，含有特定量的Al并具有特定微觀結(jié)構(gòu)的鎂合金具有高的耐沖擊性。在上述實(shí)施方式中，由于所述顆粒的分散強(qiáng)化，可以提高由鎂合金構(gòu)成的耐沖擊構(gòu)件本身的剛度，所述分散強(qiáng)化通過分散所述金屬互化物細(xì)粒而實(shí)現(xiàn)。因此，即使是薄試驗(yàn)板片也具有高剛度，并且如上所述不容易出現(xiàn)凹痕。此外，在上述實(shí)施方式中，含有相對(duì)大量的Al并且所述金屬互化物以特定范圍(面積百分比)存在，從而可以保持Al充分固溶在基質(zhì)相中的狀態(tài)。因此，通過Al的固溶硬化，可以實(shí)現(xiàn)更高的強(qiáng)度。在上述實(shí)施方式中，基本上不存在金屬互化物的粗粒，在碰撞中從所述金屬互化物的粗粒造成裂紋形成。因此，即使施加沖擊，本發(fā)明上述實(shí)施方式所述的耐沖擊構(gòu)件也不容易出現(xiàn)凹痕或斷裂，因此具有高的剛度和耐沖擊性。因?yàn)樵诒景l(fā)明的耐沖擊構(gòu)件的至少表面區(qū)域存在耐腐蝕性高于所述鎂合金的基礎(chǔ)材料(基質(zhì)相)的金屬互化物細(xì)粒，所以由鎂合金構(gòu)成并具有特定微觀結(jié)構(gòu)的上述實(shí)施方式所述的耐沖擊構(gòu)件具有高的耐腐蝕性(所述表面區(qū)域是在耐沖擊構(gòu)件的厚度方向上從所述耐沖擊構(gòu)件的表面直至厚度的30%的區(qū)域；例如，當(dāng)所述耐沖擊構(gòu)件是通過對(duì)片材進(jìn)行塑性成形而形成的成形構(gòu)件時(shí)，所述表面區(qū)域是在所述片材的厚度方向上從片材表面直至片材厚度的30%的區(qū)域)。特別是，當(dāng)所述金屬互化物以特定范圍(面積百分比)存在吋，Al也可以被充分固溶在基質(zhì)相中。因此，可以抑制基質(zhì)相本身由使用Al作為金屬互化物所引起的耐腐蝕性劣化。同樣從這個(gè)觀點(diǎn)考慮，上述實(shí)施方式的耐沖擊構(gòu)件具有高的耐腐蝕性。具有特定微觀結(jié)構(gòu)的本發(fā)明耐沖擊構(gòu)件的代表性實(shí)施方式是在所述耐沖擊構(gòu)件的基本整個(gè)表面上形成均勻厚度的氧化膜的實(shí)施方式。在這樣的實(shí)施方式中，因?yàn)榭梢杂行б种聘g因素例如空氣和水與鎂合金本身的接觸，可以實(shí)現(xiàn)高的耐腐蝕性。因此，在該實(shí)施方式中，即使耐沖擊構(gòu)件由通常耐腐蝕性低的鎂合金構(gòu)成，也能達(dá)到高的耐腐蝕性。因此，預(yù)期這樣的構(gòu)件可以足以被用作例如甚至汽車部件中暴露于腐蝕環(huán)境例如風(fēng)和雨的外部構(gòu)件。在該實(shí)施方式中，因?yàn)榭梢越档陀筛g引起的耐沖擊性劣化，還預(yù)期可以在長時(shí)間內(nèi)維持高的耐沖擊性。在耐沖擊構(gòu)件具有特定微觀結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式中，所述耐沖擊構(gòu)件斷面中金屬互化物的顆粒數(shù)量是O. I個(gè)/ μ Hi2以上。在上述實(shí)施方式中，許多金屬互化物細(xì)粒存在并均勻分散在基質(zhì)相中，因此由于所述顆粒的分散強(qiáng)化可以達(dá)到更高的耐沖擊性和還可以提高耐腐蝕性。顆粒數(shù)量優(yōu)選是O. 3個(gè)/μ m2以上。然而，如果金屬互化物的粗粒數(shù)量過多，則如上所述基質(zhì)相中的Al濃度 降低，這劣化了強(qiáng)度和耐腐蝕性。因此，如上所述希望金屬互化物的顆粒的粒度小。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，耐沖擊構(gòu)件是將由所述鎂合金構(gòu)成的片材進(jìn)行塑性成形而形成的成形構(gòu)件，且所述耐沖擊構(gòu)件具有未受過拉延的平坦部分。在該實(shí)施方式中，從所述平坦部分來切割出試驗(yàn)板片。因?yàn)樗瞿蜎_擊構(gòu)件可以通過塑性成形例如壓制成形而形成，上述實(shí)施方式適合大量生產(chǎn)。特別是，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)片材由具有分散的金屬互化物細(xì)粒的特定微觀結(jié)構(gòu)的鎂合金構(gòu)成時(shí)，達(dá)到了良好的塑性成形性，例如良好的壓制成形性。因此，可以預(yù)期，通過將這樣的片材進(jìn)行塑性成形例如壓制成形,可以高生產(chǎn)率生產(chǎn)具有高耐沖擊性的高強(qiáng)度耐沖擊構(gòu)件。未受到拉延的平坦部分被定義如下。亦即，從耐沖擊構(gòu)件來切割出面積大得足以形成試驗(yàn)板片的部分以制備切出片，并將該切出片放置在水平臺(tái)上。對(duì)于與水平臺(tái)接觸的切出片表面，測量所述水平臺(tái)與切出片的位于離水平臺(tái)最遠(yuǎn)的一部分之間在垂直方向上的距離。未受到拉延的平坦部分是所述距離是Imm以下的一部分。如果從所述平坦部分制備試驗(yàn)板片，該試驗(yàn)板片也是平坦的(所述距離是1_以下)。當(dāng)耐沖擊構(gòu)件具有該平坦部分時(shí)，通過取得該平坦部分的斷面來測量金屬互化物的顆粒的面積和數(shù)量以及下面描述的空腔的最大直徑。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述耐沖擊構(gòu)件的斷面中空腔的最大直徑等于或者小于5 μ m0澆鑄材料例如壓鑄材料中，容易形成被稱為空腔(孔隙)的澆鑄缺陷。通過進(jìn)行塑性成形例如對(duì)具有空腔的澆鑄材料進(jìn)行壓延，可以消除空腔或可以降低空腔的尺寸。然而，如果不進(jìn)行塑性成形，這樣的空腔不會(huì)被消除。當(dāng)存在最大直徑超過5 μ m的粗大空腔吋，特別是當(dāng)這樣的空腔暴露于鎂合金構(gòu)件(耐沖擊構(gòu)件)表面時(shí)，可以從所述空腔引起開裂并且它難以充分吸收沖擊能。此外，也容易從所述粗大空腔引起腐蝕，從而降低耐腐蝕性。相反，在上述實(shí)施方式中，粗大空腔數(shù)量少或粗大空腔基本上不存在。因此，不容易引起由于粗大空腔造成的開裂，從而達(dá)到高的耐沖擊性。此外，也不容易引起由于粗大空腔造成的耐腐蝕性降低，從而達(dá)到高的耐腐蝕性。空腔的尺寸優(yōu)選盡可能小，并且最優(yōu)選不存在空腔。在空腔的數(shù)量和最大直徑方面，不提供下限。包含少數(shù)空腔或基本上不含空腔的耐沖擊構(gòu)件是例如通過使用如下所述對(duì)澆鑄片材(優(yōu)選連續(xù)澆鑄片材)進(jìn)行壓延而得到的軋制片材作為原材料而制造的。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述鎂合金含有8. 3質(zhì)量％以上并且9. 5質(zhì)量％以下的Al以及O. 5質(zhì)量％以上并且I. 5質(zhì)量％以下的Zn。由于含有8. 3質(zhì)量％至9. 5質(zhì)量％的Al和O. 5質(zhì)量％至I. 5質(zhì)量％的Zn的Mg-Al系合金具有高強(qiáng)度，這樣的Mg-Al系合金優(yōu)選用作需要具有高強(qiáng)度的耐沖擊構(gòu)件的材料。Mg-Al系合金的代表性例子是ASTM標(biāo)準(zhǔn)的AZ91合金。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，耐沖擊構(gòu)件是保險(xiǎn)杠構(gòu)件。因?yàn)楸景l(fā)明的耐沖擊構(gòu)件可以充分降低沖擊能，所述耐沖擊構(gòu)件可以被適當(dāng)?shù)赜米魈貏e需要耐沖擊性的汽車保險(xiǎn)杠構(gòu)件，例如加強(qiáng)件或保險(xiǎn)杠面。發(fā)明的有利效果本發(fā)明的耐沖擊構(gòu)件具有高的耐沖擊性。


[圖I]圖I(I)是描述耐沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)方法的圖，圖I (II)是用于斷裂試驗(yàn)的試驗(yàn)板片的平面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)地描述本發(fā)明。[耐沖擊構(gòu)件](組成)構(gòu)成本發(fā)明耐沖擊構(gòu)件的鎂合金的例子包括組成中包含Mg和添加元素的各種鎂合金(Mg :50質(zhì)量％以上，添加元素，和余量雜質(zhì))。特別是，在本發(fā)明中，使用至少含有大于7. 3質(zhì)量％并且等于或者小于12%量的Al作為添加元素的Mg-Al系合金。隨著Al含量増加，機(jī)械性能例如強(qiáng)度和耐塑性變形性(剛度)提高，耐腐蝕性也傾向于變高。然而，如果Al的含量超過12質(zhì)量％，塑性成形性劣化。因此，Al含量的上限是12質(zhì)量％并且優(yōu)選11質(zhì)量％。選自Zn、Mn、Si、Ca、Sr、Y、Cu、Ag、Zr、Ce、Be、Sn、Li、Ni、Au、和稀土元素(除了 Y 和
Ce)的至少ー種元素是Al以外的添加元素的例子。當(dāng)含有這些元素時(shí)，所述元素的總含量優(yōu)選為10質(zhì)量％以下,更優(yōu)選5質(zhì)量％以下。姆種元素的含量優(yōu)選為O. 01質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下，更優(yōu)選O. I質(zhì)量％以上且5質(zhì)量％以下。Mg-Al系合金的具體例子包括ASTM標(biāo)準(zhǔn)的AZ系合金(Mg-Al-Zn系合金，Zn :0. 2質(zhì)量％至I. 5質(zhì)量％)、AM系合金(Mg-Al-Mn系合金，Mn :0. 15質(zhì)量％至O. 5質(zhì)量％)、Mg_Al_RE (稀土元素)系合金、AX系合金(Mg-Al-Ca系合金，Ca :0. 2質(zhì)量％至6. O質(zhì)量％)、和AJ系合金(Mg-Al-Sr系合金，Sr :0. 2質(zhì)量％至7. O質(zhì)量％)。雜質(zhì)的例子是Fe。另外，當(dāng)包含總量O. 001質(zhì)量％以上并優(yōu)選總量O. I質(zhì)量％以上且5質(zhì)量％以下的選自Y、Ce、Ca和稀土元素(除了 Y和Ce)的至少ー種元素吋，達(dá)到了更高的耐熱性和耐燃性。(微觀結(jié)構(gòu))
組成 >>構(gòu)成本發(fā)明耐沖擊構(gòu)件的鎂合金的典型微觀結(jié)構(gòu)是其中析出物細(xì)粒在特定范圍內(nèi)分散在基質(zhì)相中的微觀結(jié)構(gòu)。析出物的例子主要是金屬互化物。金屬互化物的例子包括含Mg和Al的化合物，例如Mg17Al12，和含Al化合物，例如Al (MnFe)0 平均粒度，面積百分比>>術(shù)語“細(xì)粒”是指平均粒度在O. 5 μ m以下的顆粒。術(shù)語“分散了細(xì)粒的微觀結(jié)構(gòu)”是指當(dāng)假定本發(fā)明的耐沖擊構(gòu)件的斷面具有100面積％吋，總計(jì)存在11面積％以下的金屬互化物的顆粒。當(dāng)所述面積百分比超過O面積％時(shí)，所述金屬互化物就充分存在于所述鎂合金中。另外，當(dāng)所述平均粒度在O. 5 μ m以下吋，充分產(chǎn)生由金屬互化物細(xì)粒的分散所導(dǎo)致的分散強(qiáng)化效應(yīng)。如果平均粒度或面積百分比過大，則所述鎂合金中存在過量的金屬互化物或所述鎂合金中存在尺寸在5μπι以上的粗粒。結(jié)果，降低了 Al在基質(zhì)相中的固溶量(Al濃度)，因而降低了強(qiáng)度。此外，在碰撞中由這樣的粗粒形成裂紋等，降低了耐沖擊性。此夕卜，如果基質(zhì)相中存在的金屬互化物粗粒稀少，則在所述粗粒與基質(zhì)相之間形成局部電池，容易引起腐蝕例如點(diǎn)蝕。因此，優(yōu)選，所述金屬互化物的粒度盡可能小，并且所述小顆粒分 散均勻。所述平均粒度優(yōu)選為O. 3μπι以下。認(rèn)為所述面積百分比優(yōu)選為8面積％以下。(氧化膜)鎂合金是ー種活潑金屬，因此如果不進(jìn)行抗腐蝕處理或涂覆，則會(huì)在鎂合金表面上形成氧化膜。在澆鑄材料例如壓鑄材料中，這樣的氧化膜是非均勻形成的并且這樣的澆鑄材料具有低耐腐蝕性。相反，在基本上整個(gè)表面上形成厚度均勻的氧化膜的本發(fā)明實(shí)施方式中，達(dá)到了高的耐腐蝕性。術(shù)語“基本上整個(gè)表面”是指除了由于例如試驗(yàn)裝置的測量限制不能準(zhǔn)確證實(shí)氧化膜的部分之外的區(qū)域，所述區(qū)域占表面積的90%以上并特別是95%以上。所述氧化膜基本上由氧化鎂形成(90質(zhì)量％以上)，但是可以含有雜質(zhì)例如Al。(厚度)在本發(fā)明的耐沖擊構(gòu)件是通過對(duì)原材料片材(通常為軋制片材)進(jìn)行塑性成形例如壓制成形，而使得所述原材料片材形成預(yù)定形狀，從而形成的成形構(gòu)件的情況下，基本上保持了所述原材料片材的厚度。因此，整個(gè)耐沖擊構(gòu)件具有基本上均勻的厚度。隨著耐沖擊構(gòu)件的厚度増加，吸收的沖擊能的量増加，但是所述耐沖擊構(gòu)件的重量也増加。如果厚度過小，則不能充分吸收沖擊能。因此，耐沖擊構(gòu)件的平均厚度優(yōu)選為O. 6mm以上并且3. Omm以下。所述平均厚度是任意選自耐沖擊構(gòu)件的五個(gè)點(diǎn)的厚度的平均值。本發(fā)明的耐沖擊構(gòu)件整體上可以具有基本上均勻的厚度，或者可以包括棱和通孔，因此可以局部具有厚度不同的部分。(表面處理)在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在耐沖擊構(gòu)件的兩側(cè)上(例如，在通過對(duì)片材進(jìn)行塑性成形得到的成形構(gòu)件的情況下，片材的兩個(gè)表面)都未進(jìn)行抗腐蝕處理。在該實(shí)施方式中，可以省略已經(jīng)是必要處理的抗腐蝕處理，并可以增加所述耐沖擊構(gòu)件的生產(chǎn)率。在本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施方式中，在耐沖擊構(gòu)件的兩側(cè)上未進(jìn)行抗腐蝕處理，并只在一個(gè)側(cè)上形成涂層。在該實(shí)施方式中，通過在ー個(gè)側(cè)上形成涂層，可以強(qiáng)化耐沖擊構(gòu)件的耐腐蝕性。此外，可以提供顔色和圖案，因此可以提高設(shè)計(jì)和商業(yè)價(jià)值。在本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施方式中，在耐沖擊構(gòu)件的兩側(cè)上進(jìn)行抗腐蝕處理，例如化學(xué)轉(zhuǎn)化處理或者陽極氧化(形成抗腐蝕層)。在本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施方式中，在除了抗腐蝕層之外，還形成涂層。在這些實(shí)施方式中，通過進(jìn)行抗腐蝕處理提供的耐腐蝕性為構(gòu)成耐沖擊構(gòu)件的鎂合金本身增加了耐腐蝕性。結(jié)果，可以得到具有極高耐腐蝕性的耐沖擊構(gòu)件。[制造方法]當(dāng)本發(fā)明的耐沖擊構(gòu)件是通過對(duì)片材進(jìn)行塑性成形得到的成形構(gòu)件時(shí)，可以通過包括如下所述的澆鑄步驟、溶體處理步驟、壓延步驟和壓制步驟的制造方法，來制造所述耐沖擊構(gòu)件。澆鑄步驟通過連續(xù)澆鑄法制造由如下鎂合金構(gòu)成 的澆鑄板，所述鎂合金含有大于7. 3質(zhì)量％并且等于或者小于12質(zhì)量％的Al。溶體處理步驟在350°C以上的溫度下對(duì)所述澆鑄片材進(jìn)行溶體處理以制造溶體處理的片材的步驟。壓延步驟對(duì)溶體處理的片材進(jìn)行溫軋以制造壓延板的步驟。壓制步驟對(duì)壓延板進(jìn)行壓制成形以制造耐沖擊構(gòu)件的步驟。特別是，在溶體處理步驟和后面的步驟中，控制了被加工的原材料片材(通常為壓延片材)的熱歷史，使得所述原材料片材保持在150°C以上并且300°C以下的溫度范圍內(nèi)的總時(shí)間是O. 5小時(shí)以上并且12小時(shí)以下，同時(shí)所述原材料片材沒有被加熱到超過300°C。上面描述的制造方法還可以包括將所述壓延板整平的整平步驟。整平的例子是溫整平，其在所述壓延板被加熱到100°c以上并且300°C以下的同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)進(jìn)行溫整平吋，所述壓延板在整平步驟中保持在150°C以上并且300°C以下的溫度范圍內(nèi)的時(shí)間被歸入上面描述的總時(shí)間。所述制造方法還可以包括對(duì)整平步驟之后得到的壓延板或者整平的片材進(jìn)行磨光的磨削步驟。如上所述，在澆鑄步驟之后、特別是在溶體處理步驟之后進(jìn)行的直至最終產(chǎn)品的制造步驟中，將由鎂合金構(gòu)成的原材料保持在如下溫度范圍(150°C至300°C)內(nèi)的時(shí)間設(shè)置在預(yù)定范圍內(nèi)，所述溫度范圍使得金屬互化物容易析出，而且在溶體處理步驟之后，所述原材料未被加熱到超過300°C的溫度。因此，析出物例如金屬互化物可以被析出，同時(shí)所述析出物的量被控制在預(yù)定的范圍內(nèi)。此外，通過控制原材料保持在上述溫度范圍內(nèi)的時(shí)間，可以抑制析出物例如金屬互化物的過度生長，因此可以形成其中分散了析出物細(xì)粒的微觀結(jié)構(gòu)。在下文中，將詳細(xì)地描述每個(gè)步驟。(澆鑄步驟)上面描述的澆鑄片材優(yōu)選是通過連續(xù)澆鑄法例如雙輥法、特別是通過W0/2006/003899中公開的澆鑄法制造的澆鑄片材。因?yàn)樗鲞B續(xù)澆鑄法允許快速凝固，可以降低氧化物和偏析的形成，并且可以抑制在結(jié)晶和析出的雜質(zhì)中形成尺寸超過ΙΟμπι并因其形成裂紋的粗雜質(zhì)。從而產(chǎn)生具有良好的壓延成形性的澆鑄片材。澆鑄片材的厚度沒有具體的限制。然而，如果厚度過大，容易發(fā)生偏析。所述偏析在壓延等期間引起開裂，因此所述厚度優(yōu)選為IOmm以下，并特別優(yōu)選為5mm以下。可以被適當(dāng)?shù)剡x擇澆鑄片材的寬度。(溶體處理步驟)通過對(duì)所述澆鑄片材進(jìn)行溶體處理，產(chǎn)生了具有均質(zhì)組成并包括固溶在其中的添加元素例如Al的溶體處理的片材。所述溶體處理優(yōu)選在350°C以上的保持溫度、特別是在380°C至420°C的保持溫度下進(jìn)行60至2400分鐘(I至40小時(shí))的保持時(shí)間。隨著Al含量増加，保持時(shí)間優(yōu)選增加。在自保持溫度起進(jìn)行的冷卻步驟中，優(yōu)選通過使用強(qiáng)制冷卻例如水冷卻或鼓風(fēng)冷卻來増加冷卻速率(例如，50°C /min以上)，因?yàn)榭梢砸种拼治龀鑫锏奈龀?。通過進(jìn)行上面描述的溶體處理，Al可以被充分固溶在鎂合金中。(壓延步驟)當(dāng)壓延所述溶體處理的片材時(shí)，通過加熱所述原材料(溶體處理的片材或在最后的壓延之前受到壓延的片材)，可以提高塑性成形性(壓延成形性)。因此，進(jìn)行溫軋至少一程。特別是，當(dāng)所述原材料被加熱到超過300°C時(shí)，塑性成形性充分増加，因此容易進(jìn)行壓延。然而如上所述，由于金屬互化物(析出物)的過度形成和粗大化，降低了耐沖擊性和耐腐蝕性，引起原材料燒蝕，并且在壓延之后得到的片材的機(jī)械性能由于原材料晶粒的粗大化而降低。因此，在壓延步驟中原材料的加熱溫度被設(shè)置在300°C以下。加熱溫度優(yōu)選在1500C以上并且280°C以下。通過多次進(jìn)行壓延(多程)，達(dá)到需要的片材厚度(例如O. 6至3. 0mm)，原材料的平均結(jié)晶粒度(例如ΙΟμπι以下并優(yōu)選5μπι以下)降低，并且改善了塑性
成形性例如壓延成形性或壓制成形性。壓延可以在公眾已知的條件下進(jìn)行。例如，軋縮輥也可以也可以與所述原材料一起被加熱。所述壓延也可以與專利文獻(xiàn)I中公開的受控壓延相結(jié)合。當(dāng)在最后壓延等時(shí)中進(jìn)行低壓縮比壓延時(shí)，可以使用冷軋。此外，如果壓延期間適當(dāng)?shù)厥褂脻櫥瑒┑脑?，可以降低壓延期間的摩擦阻カ并且可以防止原材料燒蝕。因此，壓延容易進(jìn)行。在進(jìn)行多程壓延的情況下，可以在程之間進(jìn)行中間熱處理，只要原材料被保持在150°C至300°C溫度范圍內(nèi)的時(shí)間被歸入總時(shí)間即可。通過進(jìn)行中間熱處理，可以消除或減少在所述中間熱處理之前通過塑性成形(主要是壓延)被引入原材料的應(yīng)變、殘余應(yīng)カ、聚集結(jié)構(gòu)等。結(jié)果，在中間熱處理之后的壓延中防止了所不希望的開裂、應(yīng)變和變形，并且壓延被進(jìn)行得更流暢。在進(jìn)行中間熱處理的情況下，原材料的加熱溫度是300°C以下并優(yōu)選250°C以上并且280°C以下。(整平步驟)可以如專利文獻(xiàn)I所公開，將在壓延步驟中產(chǎn)生的壓延板進(jìn)行最終的熱處理(最終退火)。然而，優(yōu)選如上所述沒有最終的熱處理或在最終的熱處理之后進(jìn)行整平，因?yàn)檫@提高了塑性成形性例如壓制成形性。整平的例子是使用包含多個(gè)以交錯(cuò)的方式排列的輥的輥式整平機(jī)，并通過將壓延片材加熱至100°C至300°C并優(yōu)選150°C以上且280°C以下來進(jìn)行溫軋，所述輥式整平機(jī)公開在W0/2009/001516中。當(dāng)已經(jīng)經(jīng)受過這樣的溫整平的整平片材進(jìn)行塑性成形例如壓制成形時(shí)，在塑性成形期間發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，因此提高了塑性成形性。溫整平步驟中在上述溫度范圍內(nèi)的保持時(shí)間取決于進(jìn)行溫整平的原材料的厚度。如果原材料的厚度小，保持時(shí)間可以被極度縮短至約幾分鐘或小于一分鐘。當(dāng)進(jìn)行最終熱處理時(shí)，可以消除在壓延中產(chǎn)生的應(yīng)變。最終熱處理可以在原材料的加熱溫度是100°c以上且300°C以下并且加熱時(shí)間是5分鐘以上且60分鐘以下的條件下進(jìn)行。加熱溫度可以如專利文獻(xiàn)I所公開，設(shè)置在300°C至340°C。然而，加熱溫度増加吋，加熱時(shí)間需要縮短，以便盡可能地抑制金屬互化物的生長。在這種情況下，希望加熱時(shí)間小于30分鐘。(原材料保持在特定溫度范圍內(nèi)的總時(shí)間)
如上所述，在金屬互化物容易形成或生長的溫度范圍內(nèi)(150°C至300°C)的保持時(shí)間被控制在預(yù)定范圍內(nèi)，從而可以形成金屬互化物的細(xì)粒以預(yù)定量分散在其中的微觀結(jié)構(gòu)。如果原材料保持在150°C至300°C溫度范圍內(nèi)的總時(shí)間小于O. 5小時(shí)，則金屬互化物沒有充分地析出。如果總時(shí)間超過12小時(shí)或原材料在超過300°C下壓延，則形成其中存在平均粒度為Iym以上的金屬互化物粗粒的微觀結(jié)構(gòu)、或其中金屬互化物過度存在例如超過11面積％的微觀結(jié)構(gòu)。優(yōu)選，例如，控制壓延步驟中每程的壓縮比、壓延步驟的總壓縮比、中間和最終熱處理的條件和整平的條件，使得溫度范圍在150°C以上且280°C以下，總時(shí)間在ー小時(shí)以上且六小時(shí)以下。隨著鋁含量増加，金屬互化物容易析出。因此，優(yōu)選根據(jù)Al的含量調(diào)整所述總時(shí)間。(壓制步驟)通過對(duì)壓延片材進(jìn)行塑性成形例如壓制成形，通過對(duì)壓延片材進(jìn)行最終熱處理得到熱處理片材，通過對(duì)壓延片材進(jìn)行整平得到整平片材，或通過對(duì)壓延片材、熱處理片材和 整平片材之一進(jìn)行磨光(優(yōu)選濕法磨光)得到磨光片材，產(chǎn)生本發(fā)明的耐沖擊構(gòu)件(成形構(gòu)件)。當(dāng)塑性成形為在200°C以上且300°C以下的溫成形時(shí)，原材料的塑性成形性提高并且容易進(jìn)行所述塑性成形。原材料在這種塑性成形中保持在200°C至300°C的時(shí)間非常短。例如，取決于所進(jìn)行的壓制成形，該時(shí)間有時(shí)在60秒以內(nèi)。因此，在這種壓制步驟中，認(rèn)為基本上不會(huì)發(fā)生上述問題，例如金屬互化物的粗大化。通過在塑性成形之后進(jìn)行熱處理，可以消除由塑性成形引入的應(yīng)變和殘余應(yīng)カ并且可以改善機(jī)械性能。在這種熱處理中，加熱溫度是100°C至300°C，加熱時(shí)間大約是5分鐘至60分鐘。注意，同樣在這種熱處理中，希望將原材料保持在150°C至300°C溫度范圍內(nèi)的時(shí)間包含在總時(shí)間中。另外，可以在塑性成形之后進(jìn)行抗腐蝕處理。如上所述，還可以形成涂層以提高耐腐蝕性、提供機(jī)械保護(hù)和改善設(shè)計(jì)(商業(yè)價(jià)值)。(原材料的形態(tài))在制造如上所述的成形構(gòu)件的本發(fā)明耐沖擊構(gòu)件中，當(dāng)卷材被用作原材料時(shí)，所述原材料可以被連續(xù)提供至壓制成形設(shè)備。這樣允許大量生產(chǎn)并因此エ業(yè)意義高。所述卷材可以例如如下制造將通過如上所述的連續(xù)澆鑄法連續(xù)制造的長澆鑄片材卷起來以產(chǎn)生澆鑄卷材，將所述澆鑄卷材進(jìn)行溶體處理(分批法或連續(xù)法)，進(jìn)行開卷，進(jìn)行壓延和整平，和進(jìn)行卷繞。在澆鑄卷材的制造中，卷繞澆鑄材料，同時(shí)將所述澆鑄材料的卷繞起始部分加熱到例如150°C以上，從而即使盤卷直徑小也可以卷繞所述澆鑄材料而不形成裂紋。在盤卷直徑大的情況下，所述澆鑄材料可以通過冷卷法卷繞?，F(xiàn)在將基于試驗(yàn)實(shí)施例描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。[試驗(yàn)實(shí)施例]研究各種金屬片材的耐沖擊性和微觀結(jié)構(gòu)。在這個(gè)試驗(yàn)中，準(zhǔn)備了由鎂合金構(gòu)成并通過下面方法制造的片材(I號(hào)樣品)，供比較的市售鋁合金片材(5052，100號(hào)樣品，厚度0. 6mm)、市售不銹鋼板(SUS304,110號(hào)樣品，厚度0. 6mm)、市售煅制片材(AZ31合金，120號(hào)樣品，厚度0. 6mm)和市售澆鑄片材(AZ91合金)。將澆鑄片材(AZ91合金)在與如下所述的I號(hào)樣品相同的磨光條件下進(jìn)行濕法磨光，以產(chǎn)生磨光片材。該磨光片材(厚度0. 6mm)被稱為130號(hào)樣品。如下制造I號(hào)樣品的片材。使用由與AZ91合金相同組成(9. 0%Α1_1. 0%Ζη_0. 15%至O. 5%Mn (質(zhì)量％)，余量Mg)的鎂合金構(gòu)成的熔融金屬，通過雙輥連續(xù)澆鑄法制成長澆鑄片材(厚度4mm)，將其卷繞以產(chǎn)生澆鑄卷材。將該澆鑄卷材插入間歇式爐以在400°C進(jìn)行溶體處理24小吋。將溶體處理的卷材開卷。將開卷的片材在如下條件下進(jìn)行多程壓延，然后卷繞以產(chǎn)生厚度為約O. 6mm的壓延卷材。(壓延條件)壓縮比5至40%/程原材料的加熱溫度250°C至280°C
輥溫度100°C至 250°C將壓延的卷材開卷，將原材料片材在加熱到200°C時(shí)進(jìn)行溫整平，并卷繞以產(chǎn)生整平的卷材。使用輥式整平機(jī)進(jìn)行所述溫整平，所述輥式整平機(jī)配備有可以加熱原材料片材(壓延片材)的加熱爐和包含多個(gè)能連續(xù)地使加熱的原材料片材進(jìn)行彎曲(應(yīng)變)的輥的輥裝置。所述輥裝置包含多個(gè)以交錯(cuò)方式排列以致相互在垂直方向上對(duì)向的輥。在所述輥式整平機(jī)中，所述原材料片材在加熱爐中加熱時(shí)被轉(zhuǎn)移到輥裝置，并在原材料片材每次通過以垂直方向排列的輥之間的部分吋，使得所述原材料片材彎曲。將整平的卷材開卷，使用#600磨光帶對(duì)原材料(整平片材)的表面進(jìn)行濕的帶式磨光以使所述表面平滑。卷繞所述原材料以產(chǎn)生磨光的卷材(厚度0. 6mm)。所述磨光的卷材被稱為I號(hào)樣品。在I號(hào)樣品制造過程中，溶體處理步驟之后，原材料保持在150°C至300°C溫度范圍內(nèi)的總時(shí)間是O. 5至12小時(shí)，并且原材料沒有被加熱到超過300°C。<耐沖擊性>[凹痕試驗(yàn)]從制備的姆種片材制造厚度為O. 6mm、長度I為IOOmm且寬度w為70mm的長方形試驗(yàn)板片。進(jìn)行下列耐沖擊試驗(yàn)以評(píng)價(jià)耐沖擊性。通過將每種片材切割成小的長方形片，來制備試驗(yàn)板片。在板片的兩個(gè)端部制作用于固定的孔。將試驗(yàn)板片放在一對(duì)分開布置的支撐臺(tái)上(距離W 76mm),使其充當(dāng)支撐臺(tái)之間的橋梁。將螺栓旋入每個(gè)孔以將試驗(yàn)板片固定在支撐臺(tái)上。因此，所述試驗(yàn)板片是通過其兩個(gè)端部保持在支撐臺(tái)上。在這種狀態(tài)下，使鐵球(質(zhì)量225g，直徑D :38mm)以垂直方向從試驗(yàn)板片表面上方自由落下，以擊中試驗(yàn)板片的中央部分。使鐵球自由落下的位置與試驗(yàn)板片的表面之間的距離被定義為下落高度H。測量不會(huì)導(dǎo)致在試驗(yàn)板片上產(chǎn)生凹痕的下落高度H。結(jié)果顯示在表I中。通過目測證實(shí)有無凹痕。[表 I]
樣品號(hào)下落高度(mm)
100A5052IlOmm
110SUS304325mm120"I AZ31I 215mm
130AZ91 (澆鑄片材)340mm
IAZ91360mm從表I清楚看出，在耐沖擊試驗(yàn)中，使用由高Al含量的鎂合金構(gòu)成的壓延卷材(壓延片材)制備試驗(yàn)板片的I號(hào)樣品的下落高度大于使用不銹鋼板制備試驗(yàn)板片的110號(hào)樣品。雖然I號(hào)樣品和130號(hào)樣品具有相同的組成，但I(xiàn)號(hào)樣品的下落高度大于使用澆鑄片材制備試驗(yàn)板片的130號(hào)樣品的下落高度。從上面的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使將沖擊施加到一定程度，I號(hào)樣品也沒有出現(xiàn)凹痕，因此具有高的耐沖擊性。
[斷裂試驗(yàn)]制備圖I (II)顯示的試驗(yàn)板片10并進(jìn)行斷裂試驗(yàn)。具體地，試驗(yàn)板片10具有厚度為O. 6mm、長度I為IOOmm且寬度w為70mm的長方形形狀。在長邊的姆個(gè)邊緣11上,在中央部分形成縱向的半圓形切ロ 12 (直徑7. 5mm)ο另外,在試驗(yàn)板片10的兩個(gè)端部制作用于固定的孔13。如圖I (I)中所示，將試驗(yàn)板片10放置在一對(duì)分開布置的支撐臺(tái)21和22上(距離W :76mm)，使其充當(dāng)所述支撐臺(tái)21和22之間的橋梁。將螺栓23旋入每個(gè)孔13中以將試驗(yàn)板片10固定在支撐臺(tái)21和22上。因此，所述試驗(yàn)板片10通過其兩個(gè)端部保持在支撐臺(tái)21和22上。在這種狀態(tài)下，使鐵球30 (質(zhì)量225g，直徑D :38mm)從試驗(yàn)板片10的表面上方以垂直方向自由下落，以擊中試驗(yàn)板片10中形成半圓形切ロ 12的中央部分。測量由于鐵球30的碰撞引起試驗(yàn)板片10斷裂的下落高度H(使鐵球30自由下落的位置與試驗(yàn)板片10的表面之間的距離)。結(jié)果，當(dāng)下落高度H是900mm時(shí)，130號(hào)樣品的試驗(yàn)板片斷裂，但是I號(hào)樣品的試驗(yàn)板片沒有斷裂。從上述結(jié)果清楚看出，I號(hào)樣品具有高的耐沖擊性?！次⒂^結(jié)構(gòu)觀察〉接著，觀察所制備的鎂合金片材的微觀結(jié)構(gòu)。任意獲取I號(hào)樣品磨光卷材和用于比較的130號(hào)樣品磨光澆鑄片材各自的表層區(qū)域(以片材厚度方向從片材的表面開始直至30%片材厚度的區(qū)域)的斷面。用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察各斷面以測量金屬互化物的顆粒的平均粒度(μ m)、金屬互化物的顆粒的總面積百分比(％)、金屬互化物的顆粒的數(shù)量(/ym2)和空腔的最大直徑(μπι)。表II顯示了所述結(jié)果。另外，測量金屬互化物相鄰顆粒之間的平均距離(μ m)和金屬互化物的顆粒的圓形系數(shù)。表II也顯示了該結(jié)果。此外，對(duì)I號(hào)樣品和130號(hào)樣品進(jìn)行鹽腐蝕試驗(yàn)以測量試驗(yàn)中的腐蝕失重(μ g/cm2)。表II也顯示了該結(jié)果。如下測量金屬互化物的顆粒的平均粒度。對(duì)于每個(gè)樣品在片材厚度方向上取五個(gè)斷面(如上所述表層區(qū)域中的斷面)，并從每個(gè)斷面的觀察圖像任意取三個(gè)視野(在此，是尺寸為22. 7 μ mX 17 μ m的區(qū)域)。對(duì)于每個(gè)觀察視野，測量單個(gè)觀察視野中存在的每個(gè)顆粒的當(dāng)量圓直徑(面積等于所述顆粒面積的圓的直徑)。將所述當(dāng)量圓直徑的總和除以單個(gè)觀察視野中的顆粒數(shù)量((當(dāng)量圓直徑總和)/ (顆?？倲?shù)))得到的值被定義為所述觀察視野中顆粒的平均粒度。表II顯示了每種樣品的15個(gè)觀察視野中顆粒平均粒度的平均值。如下測量金屬互化物的顆粒的總面積百分比。如上所述取觀察視野。對(duì)于每個(gè)觀察視野，測量在單個(gè)觀察視野中存在的所有顆粒的面積來計(jì)算總面積。將所述總面積除以單個(gè)觀察視野的面積(在此為385. 9 μ m2)((顆?？偯娣e)/ (觀察視野的面積))得到的值定義為所述觀察視野中顆粒的面積百分比。表II顯示了每種樣品15個(gè)觀察視野中顆粒的面積百分比的平均值。如下測量金屬互化物的顆粒的數(shù)量。如上所述取觀察視野。對(duì)于每個(gè)觀察視野，測量單個(gè)觀察視野的顆?？倲?shù)。將所述總數(shù)除以單個(gè)觀察視野的面積(在此為385. 9 μ m2)((顆粒總數(shù))/ (觀察視野的面積))得到的值定義為所述觀察視野中顆粒的數(shù)量。表II顯示了每種樣品15個(gè)觀察視野中顆粒數(shù)量的平均值。如下測量金屬互化物顆粒之間的平均距離。如上所述取觀察視野。對(duì)于每個(gè)觀察視野，從單個(gè)觀察視野中存在的所有顆粒的總面積和總數(shù)確定單個(gè)顆粒的平均面積((顆?？偯娣e)/ (顆?？倲?shù)))。將所有顆粒的總面積除以所述平均面積得到的值定義為所述觀察視野中顆粒的數(shù)量。通過將觀察視野中的顆粒數(shù)量除以所述觀察視野的面積(在此為 385. 9 μ m2)，來確定每単位面積的顆粒數(shù)量。每單位面積的顆粒數(shù)量的平方根被定義為每單位距離的顆粒數(shù)量。每單位距離的顆粒數(shù)量的倒數(shù)被定義為所述觀察視野中顆粒之間的平均距離。表II顯示了每種樣品的15個(gè)觀察視野中顆粒之間平均距離的平均值。如下測量金屬互化物顆粒的圓形系數(shù)。如上所述取觀察視野。對(duì)于每個(gè)觀察視野，測量單個(gè)觀察視野中存在的每個(gè)顆粒的面積和周長。由下式計(jì)算每個(gè)顆粒的圓形系數(shù)圓形系數(shù)=4 π X面積/ (周長)2。所有顆粒的圓形系數(shù)的平均值被定義為所述觀察視野中顆粒的圓形系數(shù)。表II顯示了每種樣品的15個(gè)觀察視野中顆粒的圓形系數(shù)的平均值。如下測量空腔的最大直徑。如上所述取觀察視野。對(duì)于每個(gè)觀察視野，通過目測證實(shí)單個(gè)觀察視野中的空腔。當(dāng)存在空腔時(shí)，測定每個(gè)空腔的最大直徑(連接空腔中任何兩點(diǎn)的最長線段的長度)。最大直徑當(dāng)中的最大值被定義為所述觀察視野中空腔的最大直徑。表II顯示了每個(gè)樣品的15個(gè)觀察視野中空腔的最大直徑的平均值。通過使用市售的圖象處理設(shè)備，可以容易地計(jì)算關(guān)于金屬互化物顆粒的參數(shù)，例如平均粒度和空腔的最大直徑。使用EDS (能量色散X-射線譜儀)測量顆粒的組成，發(fā)現(xiàn)所述顆粒構(gòu)成了含有Al和Mg的金屬互化物，例如Mg17Al12或Al (Mn Fe)。金屬互化物的存在還可以通過利用X-射線衍射等測量組成和結(jié)構(gòu)來確定。通過對(duì)樣品的斷面進(jìn)行EDS分析等，可以測量鎂合金片材表面上存在的物質(zhì)的組成。在I號(hào)樣品和130號(hào)樣品中，證實(shí)了在由鎂合金構(gòu)成的每種片材的表面上有氧化膜，并且所述氧化膜主要由氧化鎂形成。I號(hào)樣品的氧化膜具有均勻的厚度。通過按照鹽腐蝕試驗(yàn)以JIS H 8502 (1999)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鹽噴霧試驗(yàn)，來測量腐蝕失重。用于腐蝕試驗(yàn)的試驗(yàn)板片使用如上所述磨光的片材另行制備。測量試驗(yàn)板片的質(zhì)量(初始值)之后，遮蓋所述試驗(yàn)板片不需要的部分，使得所述試驗(yàn)板片暴露具有預(yù)定尺寸的試驗(yàn)表面。將遮蓋的試驗(yàn)板片插入腐蝕試驗(yàn)設(shè)備中，并以相對(duì)于設(shè)備底部傾斜預(yù)定的角度放置(在此設(shè)備底部與試驗(yàn)板片之間的角度是70°至80° )。將試驗(yàn)板片保持預(yù)定時(shí)間(在此是96小吋)，同時(shí)將試驗(yàn)液(5質(zhì)量％的NaCl水溶液，溫度35±2° )噴霧在所述試驗(yàn)板片上。預(yù)定時(shí)間過后，將試驗(yàn)板片從腐蝕試驗(yàn)設(shè)備取出并除去遮蓋。然后,將試驗(yàn)板片上產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物依照J(rèn)IS Z 2371 (2000)的參考表I中描述的方法利用鉻酸溶解。測量除去腐蝕產(chǎn)物之后試驗(yàn)板片的質(zhì)量。將所述質(zhì)量與初始值之差除以試驗(yàn)板片的試驗(yàn)表面的面積得到的值定義為腐蝕失重(μ g/cm2)O[表II]
權(quán)利要求
1.ー種耐沖擊構(gòu)件，其包含 鎂合金，所述鎂合金含有大于7. 3質(zhì)量％并且等于或小于12質(zhì)量％的Al含量， 其中，當(dāng)通過進(jìn)行下述的耐沖擊試驗(yàn)來測量時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生凹痕的下落高度超過340mm， 所述耐沖擊試驗(yàn)是指 利用所述耐沖擊構(gòu)件來制備厚度為O. 6mm、長度為IOOmm且寬度為70mm的試驗(yàn)板片；在所述試驗(yàn)板片的兩個(gè)端部被固定的狀態(tài)下，使質(zhì)量為225g的鐵球朝所述試驗(yàn)板片的中央部分自由下落；以及，當(dāng)假定所述鐵球開始自由下落的位置與所述試驗(yàn)板片之間的距離是下落高度(mm)時(shí)，測量所述鐵球不會(huì)導(dǎo)致在所述試驗(yàn)板片上產(chǎn)生凹痕的下落高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐沖擊構(gòu)件，其中， 在所述鎂合金中分散有金屬互化物的顆粒，所述金屬互化物含有Al和Mg中的至少ー種； 所述金屬互化物的顆粒的平均粒度是O. 5m以下；并且 在所述耐沖擊構(gòu)件的斷面中，所述金屬互化物的顆粒的總面積百分比大于0%并且等于或小于11°/。。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐沖擊構(gòu)件，其中， 在所述耐沖擊構(gòu)件的斷面中，所述金屬互化物的顆粒的數(shù)量為等于或者大于O. l/m2。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任ー項(xiàng)所述的耐沖擊構(gòu)件，其中， 所述耐沖擊構(gòu)件是將由所述鎂合金構(gòu)成的片材進(jìn)行塑性成形而形成的成形構(gòu)件，并且所述耐沖擊構(gòu)件具有未受過拉延的平坦部分；并且從所述平坦部分來切割出所述試驗(yàn)板片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任ー項(xiàng)所述的耐沖擊構(gòu)件，其中， 在所述耐沖擊構(gòu)件的斷面中，空腔的最大直徑等于或者小于5m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任ー項(xiàng)所述的耐沖擊構(gòu)件，其中， 所述鎂合金含有8. 3質(zhì)量％以上并且9. 5質(zhì)量％以下的鋁、以及O. 5質(zhì)量％以上并且I.5質(zhì)量％以下的Zn。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的任ー項(xiàng)所述的耐沖擊構(gòu)件，其中， 所述耐沖擊構(gòu)件是保險(xiǎn)杠構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輕質(zhì)、高強(qiáng)度并具有出色的沖擊能吸收的耐沖擊構(gòu)件。所述耐沖擊構(gòu)件由鎂合金構(gòu)成，所述鎂合金含有大于7.3質(zhì)量%且等于或小于12質(zhì)量%的Al。從所述耐沖擊構(gòu)件產(chǎn)生矩形形狀的試驗(yàn)板片，使質(zhì)量為225g的鐵球(30)朝試驗(yàn)板片的中央自由下落，所述試驗(yàn)板片的狀態(tài)是其兩端保持在支撐基底(21，22)上，從鐵球(30)下落的點(diǎn)到試驗(yàn)板片的距離被設(shè)為下落高度，并測量鐵球(30)不會(huì)導(dǎo)致在試驗(yàn)板片上形成凹痕時(shí)的下落高度(H)，所述耐沖擊構(gòu)件具有340mm以上的下落高度(H)。通過這種方式，所述耐沖擊構(gòu)件不會(huì)導(dǎo)致形成凹痕的下落高度大，并且即使在受到?jīng)_擊的情況下也不出現(xiàn)凹痕或不容易出現(xiàn)凹痕，因此提供了優(yōu)異的耐沖擊性。
文檔編號(hào)C22C23/04GK102844453SQ20118001945
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者森宏治, 大石幸廣, 奧田伸之, 沼野正禎 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社