DE60304920T2

DE60304920T2 - Process for the production of magnesium alloy products

Info

Publication number: DE60304920T2
Application number: DE60304920T
Authority: DE
Inventors: c/o Takata Corporation Kinji Hirai; Kenji Tondabayashi-shi Higashi
Original assignee: Higashi Kenji Tondabayashi; Takata Corp
Current assignee: Advanced Technologies Inc Gotenba Shizuoka Jp; HIGASHI KENJI TONDABAYASHI OSAKA JP
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2007-01-04
Also published as: CN1443862A; JP2003268513A; DE60304920T8; KR20030074385A; EP1347074B1; JP3861720B2; US20030173005A1; TW200304496A; DE60304920D1; TWI263681B; CN1283822C; EP1347074A1

Description

[Gewerbliches Gebiet der Erfindung][Commercial area of Invention]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumlegierungsprodukten, das das Gießen einer Magnesiumlegierung und das Schmieden des auf diese weise erhaltenen Halbfertigprodukts in eine gewünschte Gestalt umfasst.The The present invention relates to a method of manufacture of magnesium alloy products, which is the casting of a magnesium alloy and forging the semi-finished product thus obtained in a desired Shape includes.

[Einschlägiger Stand der Technik][Relevant stand of the technique]

Da Magnesium (Mg) ein spezifisches Gewicht von 1,8 besitzt, was kleiner ist als das spezifische Gewicht von Aluminium (A1) mit 2,7 als ein typisches Leichtmetall, sind Magnesiumlegierungen überaus leichtgewichtig. Zusätzlich dazu besitzen Magnesiumlegierungen höhere spezifische Moduli als die von Aluminiumlegierungen und sind ausgezeichnet hinsichtlich Wärmeleitfähigkeit. Dementsprechend werden Magnesiumlegierungen als Materialien für Gehäuse und Teile elektrischer Ausrüstungen und elektrischer Vorrichtungen im großen Umfang verwendet.There Magnesium (Mg) has a specific gravity of 1.8, which is smaller is considered to be the specific gravity of aluminum (A1) at 2.7 as one typical light metal, magnesium alloys are extremely lightweight. additionally To this end, magnesium alloys have higher specific moduli than those of aluminum alloys and are excellent in terms of Thermal conductivity. Accordingly, magnesium alloys are used as materials for housing and Parts of electrical equipment and electrical devices widely used.

Magnesiumlegierungen besitzen eine schlechte Formbarkeit und werden daher kaum in gewünschte Gestalten geformt. Magnesiumlegierungen besitzen nämlich eine niedrige spezifische latente Verfestigungswärme, und damit eine hohe Verfestigungsgeschwindigkeit. Daher ist es schwierig, eine Magnesiumlegierung zu gießen, so dass Defekte, wie Porositäten und Fließlinien, in den erhaltenen Gussprodukten leicht entstehen können. Insbesondere bei Produkten, bei denen auf das Erscheinungsbild Wert gelegt wird, weist die Magnesiumlegierung ein niedriges Ausbeuteverhältnis auf. Da des weiteren ein Verkitten für derartige Defekte erforderlich sein sollte, sollten die Herstellungskosten ansteigen. Magnesiumlegierungen weisen eine hexagonal dicht gepackte Kristallstruktur auf und besitzen daher eine niedrige Duktilität. Da die Arbeiten des Pressens oder Schmiedens eines Platten- oder Stangenmaterials bei einer hohen Temperatur von 300 bis 500°C durchgeführt werden sollte, treten Probleme auf, wie eine niedrige Verarbeitungsgeschwindigkeit, die erhöhte Anzahl der Verfahren, die kurze Haltbarkeit des Gesenks, und dergleichen.magnesium alloys have a poor moldability and are therefore hardly in desired shapes shaped. For magnesium alloys have a low specificity latent heat of solidification, and thus a high solidification rate. Therefore, it is difficult to pour a magnesium alloy, so that defects, such as porosities and flow lines, can easily arise in the obtained castings. Especially for products where the appearance is emphasized The magnesium alloy has a low yield ratio. As well as a Verkitten for such defects should be required, the manufacturing cost should be increase. Magnesium alloys have a hexagonal close packed Crystal structure and therefore have a low ductility. Because the Working of pressing or forging a plate or bar stock should be carried out at a high temperature of 300 to 500 ° C, problems occur on how a low processing speed, the increased number the method, the short durability of the die, and the like.

Zur Lösung des voranstehend genannten Problems der schlechten Formbarkeit von Magnesiumlegierungen ist in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. H7-224344 das folgende Verfahren vorgeschlagen worden. In einer Stufe des Formens von Rohlingen durch kontinuierliches Gießen einer Magnesiumlegierung vom AZ-Typ, die 6,2 bis 7,6 Gew.-% Aluminium enthält, liefert die Zugabe eines Zerkleinerungsmittels und/oder die Kontrolle der Abkühlgeschwindigkeit eine mittlere Korngröße von 200 μm oder weniger. Die Rohlinge werden dann geschmiedet, um großdimensionierte Teile herzustellen. In dieser Veröffentlichung ist auch ein Verfahren offenbart, um eine mittlere Korngröße unter 50 μm durch eine Kombination einer Lösungsbehandlung und der T6-Wärmebehandlung nach der Formung in eine Gestalt eines Endprodukts zu erzeugen, wodurch die Korrosionsbeständigkeit verbessert wird.to solution the above problem of poor moldability of Magnesium alloys is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. H7-224344 the following methods have been proposed. In a stage of molding of blanks by continuous casting of a magnesium alloy AZ type containing 6.2 to 7.6% by weight of aluminum the addition of a comminuting agent and / or the control of cooling a mean grain size of 200 μm or less. The Blanks are then forged to produce oversized parts. In this publication is Also, a method disclosed to a mean grain size below 50 μm through a combination of a solution treatment and the T6 heat treatment after forming into a shape of a final product, thereby reducing the corrosion resistance is improved.

Andererseits wird das folgende Verfahren in der nicht-geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2001-294966 vorgeschlagen. Eine Magnesiumlegierung wird nämlich durch eine Druckguss- oder Thixoformmaschine unter Formung einer Platte eingespeist. Nach dem Walzen der Platte bei Normaltemperatur und der Verformung der Platte wird die Platte auf eine Temperatur von 350 bis 400°C erwärmt, um die Kristallstruktur so erneut zu kristallisieren, dass sie in kleine Körner von 0,1 bis 30 μm verkleinert wird, um dadurch die Duktilität zu verbessern. Durch Pressen oder Schmieden der erhaltenen Magnesiumlegierungsplatte mit verbesserter Duktilität können Produkte in beliebiger Gestalt erhalten werden. Weiterhin werden in den nicht-geprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 2001-170734 und 2001-170736 ein Verfahren zur Formung eines Ansatzteils mit einer siebenfachen oder zehnfachen Dicke zu der eines Hauptteils eines Produkts durch Schmieden einer Magnesiumlegierungsplatte und einer Vielzahl von rohen Schmiedestufen und Fertigungsschmiedestufen offenbart.on the other hand The following procedure is in the unaudited Japanese Patent Publication No. 2001-294966 proposed. A magnesium alloy is in fact by a die-casting or Thixoformmaschine under forming a Fed plate. After rolling the plate at normal temperature and the deformation of the plate, the plate is at a temperature from 350 to 400 ° C heated to recrystallize the crystal structure in such a way that small grains from 0.1 to 30 μm is reduced, thereby improving the ductility. By pressing or forging the obtained magnesium alloy plate with improved ductility can Products in any shape can be obtained. Continue to be in the unaudited Japanese Patent Publications No. 2001-170734 and 2001-170736 a method of forming a neck portion with a seven times or ten times the thickness of that of a main part of a product by forging a magnesium alloy plate and a variety of raw forging and manufacturing forgings disclosed.

Zur Herstellung von Teilen mit komplexer und genauer Gestalt aus einer Magnesiumlegierung ist das in der nicht-geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7-224344 offenbarte Verfahren jedoch unzureichend. Da das Formen durch Schmieden eines Rohlings durchgeführt wird, bestehen Beschränkungen hinsichtlich der Gestalt und der Dicke. Andererseits sind auch die in den nicht-geprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nrn. 2001-294966, 2001-170734 und 2001-170736 offenbarten Verfahren ebenso unzureichend. Da das Schmieden aus einer Magnesiumlegierungsplatte erfolgt, ist es möglich, dünnwandige Teile herzustellen. Es ist jedoch schwierig, ein Produkt mit einer komplexen und genauen Gestalt durch Pressen und Schmieden der Platte herzustellen.to Production of parts with complex and exact shape from one Magnesium alloy is the one in the non-tested Japanese Patent Publication No. 7-224344, however, disclosed insufficient methods. Because the forms By forging a blank, there are limitations in terms of shape and thickness. On the other hand, the in the non-tested Japanese Patent Publications Nos. 2001-294966, 2001-170734 and 2001-170736 also disclosed insufficient methods. Since that Forging is done from a magnesium alloy plate, it is possible thin-walled Produce parts. However, it is difficult to get a product with one complex and precise shape by pressing and forging the plate manufacture.

In den letzten Jahren ist bezüglich Magnesiumlegierungen sowie Aluminiumlegierungen die Aufklärung des Mechanismus der Superplastizität zu dem Maße entwickelt worden, dass nun die wichtige Möglichkeit besteht, dass Magnesiumlegierungen mit zerkleinerter Kristallkorngröße bei hoher Verformungsgeschwindigkeit bearbeitet werden können (siehe beispielsweise "Handbook of Magnesium Technology", S. 119-S. 125).In the last few years is re Magnesium alloys as well as aluminum alloys enlightenment of the Mechanism of superplasticity to the extent has been developed that now has the important possibility that magnesium alloys with crushed crystal grain size at high Deformation speed can be edited (see, for example, "Handbook of Magnesium Technology ", p. 119-S. 125).

Aus dem Dokument JP-A-2001294966 ist ein Verfahren bekannt, das das Komprimieren und Deformieren einer spritzgegossenen Magnesiumlegierungsplatte und eine nachfolgende Wärmebehandlungsstufe umfasst. Die Wärmebehandlung wird nach der Deformierungsstufe durchgeführt.Out JP-A-2001294966 discloses a method comprising the Compressing and deforming an injection-molded magnesium alloy plate and a subsequent heat treatment step. The heat treatment is performed after the deformation step.

Aus "Grain Size Control of Commercial Wrought Mg-Al-Zn Alloys Utilizing Dynamic Recrystallization" von H. Watanabe et al., Materials Transactions 2001, Bd. 42, Nr. 7, S. 1200-1205, ist bekannt, dass Schmiedeeigenschaften von Magnesiumlegierungen durch dynamisches Umkristallisieren verbessert werden können. Gemäß diesem Dokument wird der dynamische Rekristallisierungsprozess durch Heißschmieden des Materials initiiert. Die Ausgangsmaterialien dieses Prozesses sind im Allgemeinen extrudierte Materialien. Das Ausgangsmaterial kann weiterhin geglüht werden. Der Heißschmiedeprozess ist durch den Zener-Hollomon-Parameter charakterisiert.Off "Grain Size Control of Commercial Wrought Mg-Al-Zn Alloys Utilizing Dynamic Recrystallization "by H. Watanabe et al., Materials Transactions 2001, Vol. 42, No. 7, pp. 1200-1205, It is known that forging properties of magnesium alloys can be improved by dynamic recrystallization. According to this Document is the dynamic recrystallization process by hot forging of the material. The starting materials of this process are generally extruded materials. The starting material can still be annealed become. The hot forging process is characterized by the Zener-Hollomon parameter.

Ebenso ist aus "Forging Characteristics of AZ31 Mg Alloy" von Y. Chino et al., Materials Transactions 2001, Bd. 42, Nr. 3, S. 414-417, bekannt, dass die Schmiedeeigenschaften des Magnesiumslegierungsmaterials durch Heißschmieden des Materials verbessert werden.As well is from "Forging Characteristics of AZ31 Mg Alloy "from Y. Chino et al., Materials Transactions 2001, Vol. 42, No. 3, p. 414-417, discloses that the forging properties of the magnesium alloy material by hot forging of the material can be improved.

Aus der EP 0 990 710 A1 ist bekannt, ein Magnesiumlegierungsmaterial einer Wärmebehandlung, sowohl vor als auch nach dem Schmieden, zu unterziehen. Nach diesem Dokument sind die Ausgangskorngrößen vor der Behandlung nicht größer als 300 μm. Das Schmieden gemäß diesem Dokument hat den Zweck der Formgebung des Materials. Schmiedebedingungen für das Erzielen einer dynamischen Rekristallisierung sind nicht spezifiziert.From the EP 0 990 710 A1 It is known to subject a magnesium alloy material to a heat treatment, both before and after forging. According to this document, the starting grain sizes before treatment are not larger than 300 μm. Forging according to this document has the purpose of shaping the material. Forging conditions for achieving dynamic recrystallization are not specified.

Um eine Legierung in eine komplexe und exakte Gestalt zu formen, ist es im Allgemeinen bevorzugt, ein Gießverfahren, wie das Druckgießen mit hoher Einblasgeschwindigkeit, d.h., hoher Feilgeschwindigkeit, einzusetzen. Da eine Magnesiumlegierung leicht verfestigt wird, wie es voranstehend erwähnt worden ist, werden jedoch leicht Fließlinien erzeugt, wenn sie durch Druckgießen geformt wird. Zusätzlich dazu ist es bei einigen Gestalten schwierig, die Mag nesiumlegierung in jede Ecke einzufüllen. Dementsprechend bestehen Einschränkungen hinsichtlich Größe und Dicke. Nimmt die Einblasgeschwindigkeit zu, können Luft oder Gas leicht in der flüssigen Legierung eingeschlossen werden, wodurch Porositäten erzeugt werden und die Verlässlichkeit der Eigenschaften somit verringert wird.Around forming an alloy into a complex and exact shape is It is generally preferred to use a casting process such as die casting high blowing speed, i.e., high file speed. Since a magnesium alloy is easily solidified as mentioned above mentioned However, flowlines are easily generated as they pass through Die-casting is formed. additionally This is difficult for some figures, the Mag nesiumlegierung to fill in every corner. Accordingly, there are limitations in terms of size and thickness. As the injection rate increases, air or gas can easily enter the liquid Alloy are enclosed, whereby porosities are produced and the reliability the properties is thus reduced.

Im Falle des Pressens einer Platte ist es andererseits möglich, Produkte mit einer Größe herzustellen, die gleich der oder geringer ist als die Breite der Platte. Da eine Magnesiumlegierung eine geringe Duktilität und eine schlechte Formbarkeit besitzt, wird eine Magnesiumlegierung nur schwerlich in eine komplexe Gestalt geformt. Beispielsweise ist es schwierig, eine Nabe zu formen, wie sie durch das Gießen geformt wird.in the On the other hand, when pressing a plate, it is possible to produce products to manufacture with a size that is equal to or less than the width of the plate. There one Magnesium alloy low ductility and poor moldability a magnesium alloy will hardly turn into a complex one Shape shaped. For example, it is difficult to shape a hub, as they pour through is formed.

Unter dem Gesichtspunkt der Legierungszusammensetzung stehen die Gießeigenschaft und die Dehnungseigenschaft von Magnesiumlegierungen in sich beeinflussender Beziehung. Vorzugsweise werden als das zu gießende Material AZ91, AM50, AM60 und dergleichen, eingesetzt, die eine größere Menge an Aluminium enthalten, so dass sie eine niedrige Schmelztemperatur besitzen. Andererseits wird als das zu pressende und zu schmiedende Material vorzugsweise AZ31 eingesetzt, das eine geringere Menge an Aluminium enthält, so dass es eine hohe Duktilität besitzt. Je höher der Aluminiumgehalt ist, desto höher ist die Korrosionsbeständigkeit. Dementsprechend ist AZ31 im Vergleich zu AZ91 schlecht hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit. Die schlechte Korrosionsbeständigkeit ist einer der Gründe für die beschränkte Anwendung von AZ31.Under The aspect of the alloy composition is the casting property and the elongation property of magnesium alloys in influencing Relationship. Preferably, the material to be cast is AZ91, AM50, AM60 and the like, used which contain a larger amount of aluminum, so that they have a low melting temperature. on the other hand is preferred as the material to be pressed and forged AZ31 used, which contains a smaller amount of aluminum, so that it has a high ductility has. The higher the aluminum content is the higher is the corrosion resistance. Accordingly, AZ31 is poor in comparison to AZ91 Corrosion resistance. The bad corrosion resistance is one of the reasons for the limited Application of AZ31.

[Durch die Erfindung zu lösende Probleme][By the invention too expectorant problems]

Die vorliegende Erfindung wurde unter den voranstehend erwähnten, herkömmlichen Umständen gemacht, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Magnesiumlegierungsprodukten, das eine Kombination von Gießen und Schmieden zum Formen einer Magnesiumlegierung umfasst, deren Zusammensetzung Gießen gestattet, und die ausgezeichnet hinsichtlich Schmiedbarkeit ist, wodurch die Herstellung von Produkten ermöglicht wird, die eine komplexe und exakte Gestalt besitzen und eine hohe Verlässlichkeit der Eigenschaften und eine ausreichend hohe Korrosionsbeständigkeit bei zufriedenstellend hoher Ausbeute zeigen.The The present invention has been accomplished with the above-mentioned conventional ones circumstances made, and the object of the present invention was in the Providing a process for the production of magnesium alloy products, that's a combination of pouring and forging for molding a magnesium alloy, the Pouring composition allowed, and which is excellent in forgeability, which allows the production of products that are complex and have exact shape and a high reliability of the properties and a sufficiently high corrosion resistance at satisfactory show high yield.

[Mittel zur Lösung der Probleme][Means of solving the problems]

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumlegierungsprodukten, wie es in Anspruch 1 definiert ist, erzielt. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. Ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumlegierungsprodukten gemäß der Erfindung umfasst die Stufen:
Gießen einer Magnesiumlegierung der Reihen AZ21, AZ31, AZ41, AZ51 und AZ61 unter Verwendung eines Druckguss- oder eines Thixoformverfahrens, um ein gegossenes Halbfertigprodukt mit einer Kristallkorngröße von nicht größer als 30 μm zu erhalten,
Unterziehen des gegossenen Halbfertigprodukts einer Lösungsbehandlung bei einer Temperatur zwischen der Temperatur einer festen Lösung und der Soliduskurve der Zusammensetzung der Legierung,
danach Schmieden des Halbfertigprodukts unter Bedingungen einer Formänderungsgeschwindigkeit und einer Temperatur, die so eingestellt sind, dass ein Wert des Zener-Hollomon-Parameters Z in einem Bereich von 10⁹ bis 10¹³ erhalten wird, um ein geschmiedetes Halbfertigprodukt mit einer Kristallkorngröße von nicht größer als 10 μm zu erhalten, und
weiteres Schmieden des geschmiedeten Halbfertigprodukts, um eine gewünschte Gestalt zu erhalten.According to the present invention, this object is achieved by a method for producing magnesium alloy products as defined in claim 1. The dependent claims define preferred and advantageous embodiments of the invention. A method for producing magnesium alloy products according to the invention comprises the steps:
Casting AZ21, AZ31, AZ41, AZ51 and AZ61 series magnesium alloy using a die casting or a thixoforming method to obtain a cast semi-finished product having a crystal grain size of not larger than 30 μm,
Subjecting the cast semi-finished product to a solution treatment at a temperature between the temperature of a solid solution and the solidus curve of the composition of the alloy,
thereafter forging the semi-finished product under conditions of a strain rate and a temperature adjusted to obtain a value of the Zener-Hollomon parameter Z in a range of 10 ⁹ to 10 ¹³ to obtain a forged semi-finished product having a crystal grain size of not greater than 10 μm, and
further forging the forged semi-finished product to obtain a desired shape.

Da das gegossene Halbfertigprodukt, das durch Gießen so hergestellt ist, dass es eine Kristallkorngröße von nicht größer als 30 μm besitzt, einer Lösungsbehandlung unterzogen wird, werden die Kristallkörner vergrößert, jedoch verschwinden die Körner der zweiten Phase, die während des Gießens gebildet werden und groß und brüchig sind, wodurch die Dehnung ansteigt und somit die plastische Formbarkeit verbessert wird. Das gegossene Halbfertigprodukt mit der verbesserten plastischen Formbarkeit, die durch die Lösungsbehandlung erzielt worden ist, wird geschmiedet. Das dynamische Umkristallisieren während dieses Schmiedens verkleinert die Kristallkorngröße so, dass sie 10 μm oder weniger beträgt, wodurch die Schmiedbarkeit weiter verbessert wird. Erfindungsgemäß wird das gegossene Halbfertigprodukt, das durch Gießen so hergestellt wird, dass es eine Kristallkorngröße von nicht größer als 30 μm besitzt, einer Lösungsbehandlung unterzogen, danach so geschmiedet, dass es eine Kristallkorngröße von nicht größer als 10 μm besitzt, und in eine gewünschte Gestalt weitergeschmiedet.There the cast semi-finished product made by casting so that it does not have a crystal grain size greater than 30 μm, a solution treatment is subjected to the crystal grains are enlarged, but disappear the grains the second phase, during of the casting be formed and big and brittle are, whereby the strain increases and thus the plastic formability is improved. The cast semi-finished product with the improved plastic moldability, which has been achieved by the solution treatment is forged. The dynamic recrystallization during this Forging reduces the crystal grain size so that it is 10 μm or less is, whereby the forgeability is further improved. According to the invention cast semi-finished product, which is manufactured by casting so that it does not have a crystal grain size greater than 30 μm, a solution treatment after that, forged so that it does not have a crystal grain size greater than Has 10 μm, and in a desired Shape retransformed.

Bei diesem Verfahren wird die Lösungsbehandlung vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 380 und 440°C 1 bis 24 Stunden lang durchgeführt, und das formgebende Schmieden wird vorzugsweise unter Bedingungen einer Formänderungsgeschwindigkeit und einer Temperatur durchgeführt, die so eingestellt sind, dass sein Z-Wert in einem Bereich von 10⁹ bis 10¹³ liegt.In this method, the solution treatment is preferably carried out at a temperature between 380 and 440 ° C for 1 to 24 hours, and the shaping forging is preferably carried out under conditions of a strain rate and a temperature adjusted to have its Z value in one Range from 10 ⁹ to 10 ¹³ lies.

Es sollte beachtet werden, dass der Z-Wert eine Temperatur kompensierende Formänderungsgeschwindigkeit, die die Beziehung zwischen Temperatur und Formänderungsgeschwin digkeit angibt, und der sogenannte Zener-Hollomon-Parameter ist, der durch die folgende Gleichung (I) als der Beziehungsausdruck für die Abhängigkeit der Temperatur und der Formänderungsgeschwindigkeit vom Fließwiderstand definiert ist: Z = ε'exp(Q/RT) (I)worin

ε':: Formänderungsgeschwindigkeit (s^–1)
Q:: Gitterdiffusions-Aktivierungsenergie
R:: Gaskonstante
T:: absolute Temperatur

It should be noted that the Z value is a temperature compensating strain rate indicating the relationship between temperature and strain rate, and the so-called Zener-Hollomon parameter represented by the following equation (I) as the relational expression for the dependence of Temperature and rate of deformation of the flow resistance is defined: Z = ε'exp (Q / RT) (I) wherein

ε ':: Strain rate (s ^-1 )
Q:: Lattice diffusion activation energy
R:: gas constant
T:: absolute temperature

Im Allgemeinen wird als der Wert für Q ein Wert von 135 kJoule/mol von reinem Magnesium eingesetzt, weil kein Q-Wert von Magnesiumlegierungen erhalten wird.in the Generally, the value for Q used a value of 135 kJoule / mol of pure magnesium because no Q value of magnesium alloys is obtained.

[Kurze Erläuterung der Zeichnungen][Short explanation of the drawings]

1 ist ein Diagramm, das die Kristallkorngrößen von Thixoform-gegossenen Gegenständen (nach Lösungsbehandlung) in Beispiel 1 zeigt. 1 Fig. 15 is a diagram showing the crystal grain sizes of thixoform-molded articles (after solution treatment) in Example 1.

2(a), 2(b) sind Diagramme, die die Ergebnisse der Zugspannungtests der lösungsbehandelten Gegenstände bei 300°C und ε'= 1,0 × 10^–2 s^–1 in Beispiel 1 zeigen. 2 (a) . 2 B) FIG. 15 are graphs showing the results of tensile tests of the solution-treated articles at 300 ° C. and ε '= 1.0 × 10 ^-2 s ^-1 in Example 1. FIG.

3 ist ein Diagramm, das die Kristallkorngrößen der druckgegossenen Gegenstände (vor und nach der Lösungsbehandlung) in Beispiel 2 zeigt. 3 is a diagram showing the crystal grain sizes of the die-cast objects (before and after the solution treatment) in Example 2.

[Ausführungsformen zur Durchführung der Erfindung][Embodiments for carrying out the Invention]

Nachstehend werden Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung von Magnesiumlegierungsprodukten gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.below become embodiments a process for the production of magnesium alloy products according to the present Invention described.

Zuerst wird eine Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung von Magnesiumlegierungsprodukten gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.First becomes an embodiment the process for the production of magnesium alloy products according to the present Invention described.

In dem Verfahren nach Anspruch 1 wird zunächst eine Magnesiumlegierung der Reihen AZ21, AZ31, AZ41, AZ51 und AZ61 gegossen, um ein gegossenes Halbfertigprodukt mit einer Kristallkorngröße von nicht größer als 30 μm zu erhalten.In The method of claim 1 is first a magnesium alloy The series AZ21, AZ31, AZ41, AZ51 and AZ61 poured to a cast Semi-finished product with a crystal grain size of not greater than 30 μm too receive.

Wenn der Aluminiumgehalt der Magnesiumlegierung niedriger als 2 Massen-% ist, sollte die Korrosionsbeständigkeit schlechter sein und die Schmelztemperatur ist hoch, so dass sie nicht zum Gießen geeignet ist. Wenn der Aluminiumgehalt der Magnesiumlegierung höher als 10 Massen-% ist, ist es möglich, eine genügende Erhöhung der plastischen Verformbarkeit, die durch die Lösungsbehandlung als der folgenden Stufe erhalten wird, zu erhalten, und es ist möglich, nach der Lösungsbehandlung Produkte mit ausgezeichneter Schmiedbarkeit zu erhalten. Daher beträgt der Aluminiumgehalt der Magnesiumlegierung 2 bis 10 Massen-%, vorzugsweise 2,5 bis 6 Massen-%.If the aluminum content of the magnesium alloy lower than 2 mass% is, the corrosion resistance should be be worse and the melting temperature is high, so they not for casting suitable is. If the aluminum content of the magnesium alloy is higher than 10% by mass, it is possible a sufficient one increase the plastic deformability caused by the solution treatment as the following Stage is obtained, and it is possible after the solution treatment To obtain products with excellent forgeability. Therefore, the aluminum content is the magnesium alloy 2 to 10% by mass, preferably 2.5 to 6 Mass%.

Zum Erhalt eines gegossenen Produkts mit einer Kristallkorngröße von nicht größer als 30 μm wird ein Druckgussverfahren oder ein Thixoformverfahren verwendet, weil deren Abkühlungs-/Verfestigungsgeschwindigkeit verhältnismäßig hoch ist und die Kristallkörner verkleinert werden können.To the Obtain a cast product with a crystal grain size of not greater than 30 μm used a die casting method or a Thixoformverfahren, because their cooling / solidification rate relatively high is and the crystal grains can be downsized.

Beim Dauergießverfahren weist das erhaltene gegossene Produkt im Allgemeinen eine hohe Dicke auf, so dass die Verfestigung der geschmolzenen Magnesiumlegierung langsam erfolgt. Daher sollten Kristalle während des Abkühlens/Versfestigens so wachsen, dass sie eine hohe Kristallkorngröße bis zur Höhe von 200 μm besitzen. Dagegen ist bei dem Druckgussverfahren und dem Thixoformverfahren, bei dem die Legierung im geschmolzenen Zustand oder im halbgeschmolzenen Zustand in ein Gesenk eingeführt wird, die Abkühlungs-/Verfestigungsgeschwindigkeit hoch, so dass die Kristallkörner verkleinert werden, so dass sie eine Kristallkorngröße von nicht größer als 30 μm aufweisen.At the Dauergießverfahren the resulting cast product generally has a high thickness, so that the solidification of the molten magnesium alloy is slow he follows. Therefore, crystals should be used during cooling / solidification grow so that they have a high crystal grain size up to the height of 200 microns. In contrast, in the die-casting and thixoforming processes, in which the alloy is in the molten state or in the semi-molten state Condition introduced into a die is the cooling / solidification rate high, leaving the crystal grains be scaled down, so they do not have a crystal grain size greater than 30 microns have.

Eine geringere Kristallkorngröße des gegossenen Produkts ist besser. Die Kristallkorngröße von nicht größer als 30 μm ist zulässig. Im Allgemeinen wird das Gießen so durchgeführt, dass eine Kristallkorngröße von 15 bis 30 μm in Abhängigkeit von dem eingesetzten Gießverfahren und der Zusammensetzung der verwendeten Legierung erhalten wird.A lower crystal grain size of the cast Product is better. The crystal grain size of not larger than 30 μm allowed. In general, the pouring is done so performed that a crystal grain size of 15 up to 30 μm dependent on from the casting process used and the composition of the alloy used.

Das auf diese Weise erhaltene gegossene Produkt mit einer Kristallkorngröße von nicht größer als 30 μm wird dann einer Lösungsbehandlung unterzogen.The in this way obtained cast product with a crystal grain size of not greater than 30 μm then a solution treatment subjected.

Die Temperatur der Lösungsbehandlung kann in einem Bereich zwischen der Temperatur der festen Lösung und der Soliduskurve der Zusammensetzung der verwendeten Legierung liegen, und die geeignete Temperatur beträgt 380 bis 430°C. Wenn die Temperatur der Lösungsbehandlung niedriger als die Temperatur der festen Lösung oder niedriger als 380°C ist, können große Mengen an Aluminium und Magnesium abgeschieden werden, was die plastische Formbarkeit beeinträchtigt. Wenn die Temperatur der Lösungsbehandlung die Soliduskurve oder 430°C übersteigt, kann eine flüssige Phase erzeugt werden, was somit die plastische Formbarkeit beeinträchtigt. Die Zeitdauer der Lösungsbehandlung beträgt geeigneterweise 1 bis 24 Stunden. Es ist bevorzugt, die Zeitdauer zu erhöhen, wenn die Temperatur niedrig ist, und die Zeitdauer zu verringern, wenn die Temperatur hoch ist. Durch die Lösungsbehandlung wird die β-Phase, die an der Kristallkorngrenzfläche der α-Phase als die Stammphase abgeschieden worden ist, in der Stammphase gelöst, wodurch die Kristallkörner in der Stammphase vergrößert werden. Wegen der Abnahme in den Körnern der β-Phase, die das Gleiten der Korngrenzflächen beim plastischen Verformen beeinträchtigt, wird jedoch ein Effekt erhalten, der die Verformbarkeit verbessert.The Temperature of the solution treatment can be in a range between the temperature of the solid solution and the solidus curve of the composition of the alloy used, and the suitable temperature is 380 to 430 ° C. If the Temperature of the solution treatment lower than the temperature of the solid solution or lower than 380 ° C, can be large quantities be deposited on aluminum and magnesium, which is the plastic Moldability impaired. When the temperature of the solution treatment exceeds the solidus curve or 430 ° C, can be a liquid Phase are generated, thus affecting the plastic formability. The duration of the solution treatment is suitably 1 to 24 hours. It is preferred the period of time to increase, if the temperature is low, and reduce the time duration, when the temperature is high. By the solution treatment, the β-phase, the at the crystal grain interface the α-phase when the parent phase has been separated, dissolved in the parent phase, causing the crystal grains be enlarged in the root phase. Because of the decrease in the grains the β-phase, the the sliding of the grain boundary surfaces however, when plastic deformation deforms, it becomes an effect obtained, which improves the deformability.

Nach der Lösungsbehandlung wird das Halbfertigprodukt geschmiedet, um ein geschmiedetes Halbfertigprodukt mit einer Kristallkorngröße von nicht größer als 10 μm zu erhalten (im Folgenden wird das Schmieden zur Verkleinerung der Kristallkörner manchmal als "Korn-verkleinerndes Schmieden" bezeichnet). Das geschmiedete Halbfertigprodukt wird zur Formgebung des Halbfertigprodukts in eine gewünschte Gestalt weiter geschmiedet, wodurch ein Produkt erhalten wird (im Folgenden wird das Schmieden zur Formgebung eines Halbfertigprodukts in eine gewünschte Gestalt manchmal als "formgebendes Schmieden" bezeichnet).After the solution treatment, the semi-finished product is forged to obtain a forged semi-finished product having a crystal grain size of not larger than 10 μm (hereinafter, forging for reducing the crystal grains is sometimes referred to as "grain-reduction forging"). The forged semi-finished product is used to shape the semi-finished product into a desired shape forging, thereby obtaining a product (hereinafter, forging for molding a semi-finished product into a desired shape is sometimes referred to as "forming forging").

Das Korn-verkleinernde Schmieden wird zum Verkleinern der Kristallkörner des gegossenen Halbfertigprodukts durch dynamisches Umkristallisieren durchgeführt. Das Korn-verkleinernde Schmieden und das formgebende Schmieden sollten unter Bedingungen durchgeführt werden, die es gestatten, dass der Schmiedeprozess von der Zusammensetzung der Magnesiumlegierung abhängt.The Grain-scaling forges are used to shrink the crystal grains of the cast semi-finished product by dynamic recrystallization carried out. The grain-scaling forging and the forging should be performed under conditions that allow the forging process to be of the composition depends on the magnesium alloy.

Die Bedingungen des Korn-verkleinernden Schmiedens hängen von der Zusammensetzung der Magnesiumlegierung ab. Jedoch sind die Bedingungen der Formänderungsgeschwindigkeit und der Temperatur für das Korn-verkleinernde Schmieden so eingestellt, dass ein Z-Wert in einem Bereich von 10⁹ bis 10¹³, vorzugsweise in einem Bereich von 10¹⁰ bis 10¹³ erhalten wird.The conditions of the grain-reducing forging depend on the composition of the magnesium alloy. However, the conditions of the strain rate and the temperature for the grain-reducing forging are set so as to obtain a Z value in a range of 10 ⁹ to 10 ¹³ , preferably in a range of 10 ¹⁰ to 10 ¹³ .

Die Bedingungen des formgebenden Schmiedens hängen ebenfalls von der Zusammensetzung der Magnesiumlegierung ab. Jedoch sind die Bedingungen der Formänderungsgeschwindigkeit und der Temperatur für das formgebende Schmieden vorzugsweise so eingestellt, dass ein Z-Wert von 10¹³ oder weniger, vorzugsweise in einem Bereich von 10⁸ bis 10¹³, stärker bevorzugt in einem Bereich von 10⁹ bis 10¹², erhalten wird.The condition of forging also depends on the composition of the magnesium alloy. However, the conditions of the strain rate and the temperature for the forging molding are preferably set to have a Z value of 10 ¹³ or less, preferably in a range of 10 ⁸ to 10 ¹³ , more preferably in a range of 10 ⁹ to 10 ¹² , is obtained.

Sowohl beim Korn-verkleinernden Schmieden als auch beim formgebenden Schmieden können Schmiedebedingungen außerhalb des Bereichs für den Z-Wert Defekte, wie Risse und Spalte, erzeugen, die kein Schmieden erlauben.Either in the grain-reducing forging as well as in the shaping forging can forge conditions outside of the area for The Z-value produces defects such as cracks and crevices that are not forging allow.

Normalerweise wird die Bedingung für das Durchführen des Korn-verkleinernden Schmiedens nach der Zusammensetzung der Legierung innerhalb eines Bereichs von 10^–3 bis 10^–1 s^–1 für die Formänderungsgeschwindigkeit und eines Bereichs von 200 bis 500°C für die Temperatur so bestimmt, dass ein Z-Wert innerhalb des geeigneten Bereichs erhalten wird. Andererseits wird die Bedingung für das Durchführen des formgebenden Schmiedens nach der Zusammensetzung der Legierung innerhalb eines Bereichs von 10^–3 bis 10^–2 s^–1 für die Formänderungsgeschwindigkeit und eines Bereichs von 200 bis 400°C für die Temperatur so bestimmt, dass ein Z-wert innerhalb des geeigneten Bereichs erhalten wird.Normally, the condition for performing the grain-reduction forging after the composition of the alloy is determined within a range of 10 ^-3 to 10 ^-1 s ^-1 for the strain rate and a range of 200 to 500 ° C. for the temperature such that a Z value is obtained within the appropriate range. On the other hand, the condition for performing the shaping forging after the composition of the alloy is determined within a range of 10 ^-3 to 10 ^-2 s ^-1 for the strain rate and a range of 200 to 400 ° C. for the temperature such that a Z value within the appropriate range.

Die Kristallkörner werden durch Korn-verkleinerndes Schmieden verkleinert, so dass sie eine Kristallkorngröße von nicht größer als 10 μm aufweisen, wodurch die plastische Formbarkeit als ein Effekt des Schmiedens verbessert wird, was damit ermöglicht, dass das Produkt dem formgebenden Schmieden unterzogen wird. Eine Kristallkorngröße von nicht größer als 10 μm ist zulässig. Im Allgemeinen beträgt der Bereich für Kristallkorngrößen, die durch das Korn-verkleinernde Schmieden zu erzielen sind, 1 bis 10 μm.The crystal grains are downsized by grain-shrinking forging, so that they do not have a crystal grain size greater than 10 μm, whereby the plastic formability as an effect of forging is improved, which makes it possible that the product is subjected to the shaping forging. A Crystal grain size of not greater than 10 μm allowed. In general amounts the area for Crystal grain sizes that can be achieved by the grain-reducing forging, 1 to 10 microns.

Im Folgenden wird ein weiteres Beispiel der Herstellung von Magnesiumlegierungsprodukten beschrieben.in the Below is another example of the production of magnesium alloy products described.

In diesem Verfahren wird zunächst eine Magnesiumlegierung der Reihen AZ21, AZ31, AZ41, AZ51 und AZ61 gegossen, um ein gegossenes Halbfertigprodukt mit einer Kristallkorngröße von nicht größer als 10 μm zu erhalten.In this procedure is first a magnesium alloy of the series AZ21, AZ31, AZ41, AZ51 and AZ61 poured to a cast semi-finished product with a crystal grain size of not greater than 10 μm too receive.

Wenn der Aluminiumgehalt der Magnesiumlegierung geringer als 2 Massen-% ist, sollte die Korrosionsbeständigkeit schlecht sein. Wenn der Aluminiumgehalt der Magnesiumlegierung größer als 10 Massen-% ist, ist es unmöglich, eine genügende Erhöhung der plastischen Formbarkeit, die durch die Lösungsbehandlung als die folgende Stufe zu erzielen ist, zu erhalten, und es ist unmöglich, nach der Lösungsbehandlung Produkte mit ausgezeichneter Schmiedbarkeit zu erhalten. Daher beträgt der Aluminiumgehalt der Magnesiumlegierung 2 bis 10 Massen-%, vorzugsweise 2 bis 6 Massen-%.If the aluminum content of the magnesium alloy is less than 2% by mass is, the corrosion resistance should be being bad. If the aluminum content of the magnesium alloy is greater than 10% by mass, it is impossible a sufficient one increase the plastic formability, by the solution treatment than the following Level is to obtain, and it is impossible to after the solution treatment To obtain products with excellent forgeability. Therefore, the aluminum content is the magnesium alloy 2 to 10% by mass, preferably 2 to 6% by mass.

Die Gehalte der zu verwendenden Materialien, die nicht Aluminium sind, in der Magnesiumlegierung, sind dieselben wie diejenigen des voranstehend genannten Verfahrens nach Anspruch 1.The Contents of materials to be used which are not aluminum, in the magnesium alloy are the same as those of the above said method according to claim 1.

Vorzugsweise eingesetzt werden das Druckgussverfahren, weil seine Abkühlungs-/Verfestigungsgeschwindigkeit verhältnismäßig hoch ist und die Korngrößen erheblich verkleinert werden können.Preferably The die casting process is used because of its cooling / solidification rate relatively high and the grain sizes are significant can be downsized.

Die Kristallkorngröße des gegossenen Halbfertigprodukts ist vorzugsweise kleiner und kann 10 μm oder weniger sein. Im Allgemeinen liegt der Bereich der Kristallkorngröße des durch das Gießen erhaltenen Halbfertigprodukts bei 5 bis 10 μm.The Crystal grain size of the cast Semi-finished product is preferably smaller and may be 10 μm or less be. In general, the range of crystal grain size is through the casting obtained semi-finished product at 5 to 10 microns.

Das auf diese Weise erhaltene, gegossene Halbfertigprodukt mit einer Kristallkorngröße von nicht größer als 10 μm wird nachfolgend einer Lösungsbehandlung bei einer Temperatur zwischen der Temperatur einer festen Lösung und der Soliduskurve der Zusammensetzung der verwendeten Legierung unterworfen. Aus denselben Gründen wie für die Lösungsbe handlung des Verfahrens nach Anspruch 1 beträgt die geeignete Temperatur 380 bis 430°C und die geeignete Zeitdauer der Lösungsbehandlung beträgt 1 bis 24 Stunden. Nach der Lösungsbehandlung wird das gegossene Halbfertigprodukt geschmiedet, um ein Produkt einer gewünschten Gestalt zu erhalten.The obtained in this way, cast semi-finished product with a Crystal grain size of not greater than 10 microns is following a solution treatment at a temperature between the temperature of a solid solution and subjected to the solidus curve of the composition of the alloy used. For the same reasons as for the solution treatment of the method according to claim 1 is the suitable temperature 380 to 430 ° C and the appropriate time of the solution treatment is 1 to 24 hours. After the solution treatment The cast semi-finished product is forged to be a product a desired one Get shape.

In ähnlicher Weise zu dem Schmiedeprozess des Verfahrens nach Anspruch 1 sollte das Schmieden unter Bedingungen durchgeführt werden, die es ermöglichen, dass der Schmiedeprozess von der Zusammensetzung der Magnesiumlegierung abhängt.In similar Way to the forging process of the method according to claim 1 should forging is carried out under conditions which make it possible to that the forging process of the composition of the magnesium alloy depends.

Die Bedingungen des Schmiedens hängen von der Zusammensetzung der Magnesiumlegierung ab. Jedoch sind die Bedingungen der Formänderungsgeschwindigkeit und der Temperatur für das Schmieden vorzugsweise so eingestellt, dass ein Z-Wert von weniger als 10¹³, vorzugsweise in einem Bereich von 10⁶ bis 10¹², erhalten wird. Der Z-Wert von 10¹³ oder darüber kann Defekte, wie Klappen oder Streifen, erzeugen, was kein Schmieden zulässt.The conditions of forging depend on the composition of the magnesium alloy. However, the conditions of the strain rate and the temperature for forging are preferably set to obtain a Z value of less than 10 ¹³ , preferably in a range of 10 ⁶ to 10 ¹² . The Z value of 10 ¹³ or above can create defects such as flaps or streaks, which does not allow forging.

In diesem Fall werden die Bedingungen zur Durchführung des Schmiedens nach der Zusammensetzung der Legierung so bestimmt, dass ein Z-Wert in dem geeigneten Bereich innerhalb eines Bereichs von 10^–3 bis 10^–1 S^–1 für die Formänderungsgeschwindigkeit und ein Bereich von 200 bis 500°C für die Temperatur erhalten wird.In this case, the conditions for carrying out the forging according to the composition of the alloy are determined so that a Z value in the appropriate range within a range of 10 ^-3 to 10 ^-1 S ^-1 for the strain rate and a range of 200 to 500 ° C for the temperature is obtained.

[Beispiele][Examples]

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele weiter speziell beschrieben.The The present invention will be described with reference to the following examples further specifically described.

Unter Verwendung von im Handel erhältlichen AZ91-Legierungsblöcken wurden für die folgenden Beispiele verwendete Mg-Legierungsblöcke durch Zugabe von Magnesium und Zink zu den AZ91-Legierungsblöcken und Steuern der Qualitäten der Blöcke hergestellt. In dieser Weise wurden Mg-Legierungsblöcke mit Zusammensetzungen aus AZ81 bis AZ21 hergestellt. Tabelle 1 zeigt Ergebnisse der Komponentenanalyse des verwendeten AZ91-Legierungsblocks und der hergestellten Blöcke. [Tabelle 1] ERGEBNISSE DER KOMPONENTENANALYSE DER BLÖCKE (MASSEN-%)

Using commercially available AZ91 alloy ingots, Mg alloy ingots used for the following examples were prepared by adding magnesium and zinc to the AZ91 alloy ingots and controlling the qualities of the ingots. In this way, Mg alloy blocks having compositions of AZ81 to AZ21 were prepared. Table 1 shows results of component analysis of the used AZ91 alloy block and the produced blocks. [Table 1] RESULTS OF THE COMPONENT ANALYSIS OF BLOCKS (MASS%)

Beispiel 1example 1

(1) Gießen und Lösungsbehandlung(1) pouring and solution treatment

Die Blöcke aus AZ91 bis AZ21 wurden gemahlen, um Späne für das Thixoformen herzustellen. Die Späne wurden in einem Gießprozess verwendet. Unter Verwendung einer Thixoformmaschine JMG-450, hergestellt von Japan Steel Works, Ltd., wurde die Injektionsgeschwindigkeit auf 4 m/s eingestellt, was das Maximum unter der Leerlaufbedingung ist, und die Formwerkzeugstemperatur wurde auf 250°C eingestellt. Unter den Bedingungen wurden gegossene Gegenstände mit Kastenform (181 mm Länge × 255 mm Breite × 10 mm Höhe) mit einem Boden und keinem Deckel und einer Dicke von 1,5 mm erhalten. Der Gießprozess wurde mit Auffinden einer das Formen zulassenden Bedingung durch Kontrollieren der Temperatur eines Zylinders und einer Düse der Formungsmaschine durchgeführt, weil jeder Block einen eigenen Schmelzpunkt aufweist. Tabelle 2 zeigt die Temperaturen der Zylinderspitzen während des Gießprozesses der jeweiligen Legierungen. [Tabelle 2] TEMPERATUREN DER ZYLINDERSPITZEN WÄHREND DES THIXOFORMGIEßENS

The blocks from AZ91 to AZ21 were ground to produce chips for thixoforming. The chips were used in a casting process. Using a Thixoforming machine JMG-450, manufactured by Japan Steel Works, Ltd., the injection speed was set to 4 m / s, which was the maxi mum under the idling condition, and the mold temperature was set to 250 ° C. Under the conditions, cast articles of box shape (181 mm long × 255 mm wide × 10 mm high) were obtained with a bottom and no lid and a thickness of 1.5 mm. The casting process was performed by finding a mold-permitting condition by controlling the temperature of a cylinder and a die of the molding machine because each block has its own melting point. Table 2 shows the temperatures of the cylinder tips during the casting process of the respective alloys. [TABLE 2] TEMPERATURES OF THE CYLINDRICAL POINTS DURING THIXOFORMING

Als Ergebnis konnten AZ91 bis AZ31 gegossen werden. Da jedoch der Schmelzpunkt von AZ21 645°C betrug, was über der Heißgrenze des Zylinders der Formmaschine lag, konnte AZ21 nicht gegossen werden. Daher beträgt die Grenze des Aluminiumgehalts der AZ-Legierungen, der das Gießen durch die Thixoformmaschine erlaubt, 2,5%.When Result could be cast AZ91 to AZ31. However, because the melting point of AZ21 was 645 ° C, what about the hotline of the cylinder of the molding machine, AZ21 could not be cast. Therefore is the limit of the aluminum content of the AZ alloys that pour through the thixoforming machine allows 2.5%.

Zur Messung der Kristallkorngrößen der durch das Thixoformgießen erhaltenen gegossenen Gegenstände wurden aus den Mittelbereichen der jeweiligen Gegenstände Prüfkörper entnommen und in Harz eingebettet und poliert. Danach wurden die Prüfkörper durch ein Picrinsäure- oder Essigsäure-Ätzmittel geätzt, dessen Auswahl von der Zusammensetzung der Prüfkörper abhängt. 500fach vergrößerte elektronenmikroskopische Aufnahmen der jeweiligen Prüfkörper wurden aufgenommen. Die Kristallkorngrößen wurden nach der Ab schnittmethode des JIS G0522 "Korngrößentest von ferritischem Stahl" gemessen und 1,74 Mal vergrößert.to Measurement of the crystal grain sizes of through the thixoform casting obtained cast articles Test specimens were taken from the middle areas of the respective objects and embedded and polished in resin. Thereafter, the test specimens were through a picric acid etched or acetic acid etchant, the selection of which Composition of the test specimen depends. 500 times enlarged electron microscopic Recordings of the respective test specimen were added. The crystal grain sizes became measured by the cut-off method of JIS G0522 "Grain Size Test of Ferritic Steel" and 1.74 Times enlarged.

Zur Prüfung der durch die Lösungsbehandlung erzielten Effekte wurden die gegossenen Gegenstände 1 Stunde lang einer Wärmebehandlung bei 430°C unterworfen, und danach wurde die Kristallkorngröße wieder in derselben Art und weise gemessen.to exam by the solution treatment effects achieved, the cast articles were heat treated for 1 hour at 430 ° C and then the crystal grain size became again in the same manner and wise measured.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 und 1 gezeigt. [Tabelle 3] KRISTALLKORNGRÖßEN DER DURCH THIXOFORMEN GEGOSSENEN GEGENSTÄNDE

The results are in Table 3 and 1 shown. [Table 3] CRYSTAL CORN SIZES OF THIXOFORMED GOODS

Wie aus Tabelle 3 und 1 ersichtlich, wurde die Kristallkorngröße durch die Lösungsbehandlung vergrößert, während Unterschiede in der Kristallkorngröße gemäß den Zusammensetzungen vor der Lösungsbehandlung gering waren. Dies wird der Tatsache zugeschrieben, dass die Lösungsbehandlung bewirkt, dass die an den Korngrenzen vorliegende β-Phase in die α-Phase als Stammphase aufgelöst wird, was die Kristallkörner vergrößert. Man glaubt, dass die Kristallkorngröße umso geringer ist, je größer die Verfesti gungsgeschwindigkeit der flüssigen Legierung durch das Quenchen ist. Daher wurden die folgenden Ergebnisse erhalten. In der Reihenfolge von AZ91 bis AZ31 nimmt der Aluminiumgehalt nämlich ab, so dass der Schmelzpunkt ansteigt. Dementsprechend wird die Zylindertemperatur der Zylinderspitze der Formmaschine angehoben. Der Quench-Effekt wird jedoch durch die Temperaturdifferenz zwischen der flüssigen Legierung und dem Formwerkzeug erzeugt. Daher weist AZ91 eine Kristallkorngröße von 28 μm, d.h., eine relativ große Korngröße, wegen der geringen Temperaturdifferenz auf, während AZ51 eine Kristallkorngröße von 14 μm, d.h., eine relativ geringe Korngröße, wegen der großen Temperaturdifferenz aufweist. Im Gegensatz dazu weisen jedoch AZ41 und ZA31 eine Korngröße von 18 bis 20 μm auf, weil ein Abkühlungsverzögerungseffekt bei einer flüssigen Legierung hoher Temperatur erzielt wird.As shown in Table 3 and 1 As can be seen, the crystal grain size was increased by the solution treatment, while differences in the crystal grain size according to the compositions before the solution treatment were small. This is attributed to the fact that the solution treatment causes the β phase present at the grain boundaries to be resolved into the α phase as the parent phase, which increases the crystal grains. It is believed that the larger the solidification rate of the liquid alloy by the quenching, the lower the crystal grain size. Therefore, the following results were obtained. Namely, in the order from AZ91 to AZ31, the content of aluminum decreases, so that the melting point increases. Accordingly, the cylinder temperature of the cylinder tip of the molding machine is raised. However, the quench effect is generated by the temperature difference between the liquid alloy and the mold. Therefore, AZ91 has a crystal grain size of 28 μm, ie, a relatively large grain size because of the small temperature difference, while AZ51 has a crystal grain size of 14 μm, ie, a relatively small grain size because of the large temperature difference. In contrast, however, AZ41 and ZA31 have a grain size of 18 to 20 μm, because a cooling-delaying effect is obtained in a high-temperature liquid alloy.

Zur Messung der plastischen Formbarkeit der lösungsbehandelten Gegenstände wurden aus den jeweiligen Gegenständen Prüfkörper entnommen und 1 Stunde lang einer Lösungsbehandlung bei 420°C unterworfen. Danach wurden Zugfestigkeitstests bei 300°C und bei einer Formänderungsgeschwindigkeit von 1,0 × 10^–1 s^–1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in den 2(a), 2(b) gezeigt.To measure the plastic formability of the solution-treated articles, specimens were taken from the respective articles and subjected to a solution treatment at 420 ° C. for 1 hour. Thereafter, tensile strength tests were carried out at 300 ° C and at a strain rate of 1.0 × 10 ^-1 s ^-1 . The results are in the 2 (a) . 2 B) shown.

Wie aus den 2(a), 2(b) ersichtlich ist, weisen AZ91 bis AZ71 als Aluminium-reiche Legierungen eine geringere Dehnung von 15 bis 24% auf, während AZ61 bis AZ31 eine Dehnung von 40% oder darüber besitzen, was die plastische Formbarkeit erheblich verbessert.Like from the 2 (a) . 2 B) As can be seen, AZ91 to AZ71 have a lower elongation of 15 to 24% as aluminum-rich alloys, while AZ61 to AZ31 have an elongation of 40% or more, which significantly improves plastic formability.

Daher beträgt der Aluminumgehalt des zu schmiedenden gegossenen Gegenstands hinsichtlich der Gießbarkeit 25 Massen-% oder darüber und hinsichtlich der plastischen Formbarkeit 6 Massen-% oder weniger.Therefore is the aluminum content of the cast object to be forged in terms of the castability 25% by mass or above and in terms of plastic formability, 6 mass% or less.

(2) Schmieden(2) forging

In dem obigen Punkt (1) wurden die gegossenen Gegenstände aus AZ61 bis AZ31, die durch Thixoformen gegossen worden waren, 1 Stunde lang einer Lösungsbehandlung bei 420°C unterworfen. Danach wurden Proben von 20 mm × 20 mm herausgenommen. Jeder Prüfkörper wurde einheitlich durch einen elektrischen Ofen erhitzt und auf eine Form gesetzt, die bei einer vorbestimmten Schmiedetemperatur, die in Tabelle 4 gezeigt ist, gehalten wurde. Das Schmieden wurde unter einer fixen Bedingung einer Formänderungsgeschwindigkeit von 3,3 × 10^–2 s^–1 durchgeführt. Nach dem Schmieden wurden Prüfkörper aus den Proben geschnitten und herausgenommen. Hinsichtlich der Prüfkörper wurde die Messung der Kristallkorngröße in derselben Art und Weise wie oben unter (1) durchgeführt. Z-Werte, die durch Einsetzen der voranstehend genannten Formänderungsgeschwindgkeiten in die voranstehend genannte Gleichung (I) erhalten worden sind, sind in Tabelle 1 gezeigt. Der Wert für Q in dieser Gleichung beträgt 135 Kjoule/mol. Tabelle 4 zeigt auch die Kristallkorngrößen der jeweiligen Beispiele vor dem Schmiedeprozess (nach der Lösungsbehandlung). [Tabelle 4] VERKLEINERN DER KRISTALLKÖRNER DURCH SCHMIEDEN

☐ = brach während des Schmiedens, was kein Schmieden zuließ.

In the above item (1), the cast articles from AZ61 to AZ31 cast by thixo-forms were subjected to a solution treatment at 420 ° C for 1 hour. Thereafter, samples of 20 mm × 20 mm were taken out. Each test piece was uniformly heated by an electric furnace and set on a mold held at a predetermined forging temperature shown in Table 4. The forging was carried out under a fixed condition of a strain rate of 3.3 × 10 ^-2 s ^-1 . After forging, specimens were cut from the samples and taken out. With respect to the specimens, the measurement of the crystal grain size was carried out in the same manner as in (1) above. Z values obtained by substituting the above-mentioned strain rates into the above equation (I) are shown in Table 1. The value of Q in this equation is 135 Kjoule / mole. Table 4 also shows the crystal grain sizes of the respective examples before the forging process (after the solution treatment). [Table 4] REDUCING CRYSTAL GRAINS BY FORGING

☐ = broke during forging, which did not allow forging.

Folgendes ist aus Tabelle 4 ersichtlich.following is shown in Table 4.

Man findet nämlich, dass bei derselben Temperatur größere Mengen an Aluminiumgehalt der Legierung die Verkleinerung der Kristalle durch Schmieden fördert. In Bezug auf die Aluminum-reichen Legierungen wurden andererseits während des Schmiedens Risse gebildet, wenn die Temperatur niedrig war. Bei den Formänderungs-Geschwindigkeitstests wurde das Schmieden von AZ61 bei 300°C oder darüber ermöglicht, während das Schmieden von AZ31 sogar bei 200°C möglich wurde, wobei der Effekt der Kristallkornverkleinerung erhalten wurde.you that is, that at the same temperature larger quantities on aluminum content of the alloy, the reduction of the crystals promotes by forging. On the other hand, with respect to the aluminum-rich alloys while of forging cracks formed when the temperature was low. At the strain rate tests Forging AZ61 was made possible at 300 ° C or above while forging AZ31 even at 200 ° C possible and the effect of crystal grain reduction was obtained.

Als ein Ergebnis im Falle von AZ61 bis AZ31 sind die Schmiedebedingungen für das Verkleinern der Kristallkorngröße auf 10 μm oder weniger, was Superplastizitätsschmieden ermöglicht, ein Z-Wert im Bereich von 10⁹ bis 10¹³, vorzugsweise 10¹⁰ bis 10¹³.As a result, in the case of AZ61 to AZ31, the forging conditions for reducing the crystal grain size to 10 μm or less, which enables superplasticity forging, have a Z value in the range of 10 ⁹ to 10 ¹³ , preferably 10 ¹⁰ to 10 ¹³ .

Proben, in denen die Kristallkornverkleinerung durch das voranstehend genannte Schmieden ausreichend war, und Proben, in denen die Kristallkornverkleinerung unzureichend war, wurden ausgewählt. Plattenartige Prüfkörper mit 20 mm × 20 mm × 1,5 mm Dicke wurden aus diesen ausgewählten Proben geschnitten und entnommen. Jeder Prüfkörper wurde in einen Hohlraum von 20 mm × 20 mm als Einzug einer Gießform eingesetzt. Jeder Prüfkörper wurde unter den in Tabelle 5 gezeigten Bedingungen unter Verwendung eines Mantels mit einer zylindrischen Konkave mit 3 mm Durchmesser und 10 mm Höhe geschmiedet, bis die wahre Verformung –1,1 erreicht, und zu einer Nabenform geschmiedet. Die jeweiligen Schmiedbarkeiten während des Schmiedeprozesses wurden beurteilt. Die Beurteilungsergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. [Tabelle 5] SCHMIEDBARKEITEN DER THIXOFORM-GEGOSSENEN GEGENSTÄNDE

*1 Kristallkorngröße nach Schmieden zum Verkleinern der Kristallkörner (Wert in Tabelle 4 gezeigt)
*2 Beurteilung der Schmiedbarkeit
O: Kein Defekt wurde nach dem Schmieden gebildet, d.h., vollständige Bildung der Nabe
☐: Feine Brüche wurden nach dem Schmieden gebildet, d.h., unvollständige Bildung der Nabe
X: Schwerwiegende Risse wurden nach dem Schmieden gebildet

Samples in which the crystal grain size reduction by the above-mentioned forging was sufficient and samples in which the crystal grain size reduction was insufficient were selected. 20 mm × 20 mm × 1.5 mm thick plate-like specimens were cut from these selected samples and taken out. Each test piece was inserted into a 20 mm × 20 mm cavity as a mold insert. Each test piece was forged under the conditions shown in Table 5 using a cylindrical concave jacket of 3 mm diameter and 10 mm height until the true deformation reached -1.1, and forged into a hub shape. The respective forgeability during the forging process was evaluated. The evaluation results are shown in Table 5. [Table 5] FORGETTINGS OF THE THIXOFORM CAST OBJECTS

* 1 crystal grain size after forging to reduce the crystal grains (value shown in Table 4)
* 2 Assessment of forgeability
O: No defect was formed after forging, ie, complete formation of the hub
☐: Fine fractures were formed after forging, ie, incomplete formation of the hub
X: Serious cracks were formed after forging

Das Folgende ist aus Tabelle 5 ersichtlich.The The following is shown in Table 5.

Legierungen, die eine größere Menge an Aluminium enthalten und in denen eine β-Phase leicht an den Korngrenzen abgeschieden wird, um das Gleiten der Korngrenzen leicht zu verschlechtern, sollten höhere Prozesstemperaturen erfordern, nämlich einen höheren Z-Wert, um eine Nabe zu formen. Sogar wenn die Kristallkorngröße 10 μm übersteigt, können einige Legierungen andererseits durch Einstellen einer hohen Temperatur eine Nabe formen.alloys, the greater amount contained in aluminum and in which a β-phase easily at the grain boundaries is deposited to easily deteriorate the grain boundary slip, should be higher process temperatures require, namely a higher one Z value to form a hub. Even if the crystal grain size exceeds 10 μm, can on the other hand, by setting a high temperature shape a hub.

Unter dem industriellen Gesichtspunkt verschlechtert die Formtemperatur von 400°C oder darüber jedoch die Standzeit der Form, so dass dies nicht brauchbar ist. Es ist möglich, die Wärmebeständigkeit der Form zu verbessern, indem ein wärmebeständiges Material verwendet wird oder die Oberfläche behandelt wird. Da die Kosten der Form jedoch erhöht werden, ist dies nicht bevorzugt.Under From the industrial point of view, the mold temperature deteriorates from 400 ° C or above however, the life of the mold, so that this is not useful. It is possible, the heat resistance to improve the shape by using a heat-resistant material or the surface is treated. However, since the cost of the form is increased, this is not preferred.

Man findet aus den Ergebnissen, dass im Falle von AZ61 bis AZ31 die Schmiedebedingung zum Formen der Legierung in eine gewünschte Form ein Z-Wert von 10¹³ oder weniger, vorzugsweise in einem Bereich von 10⁸ bis 10¹³, ist.It is found from the results that, in the case of AZ61 to AZ31, the forging condition for forming the alloy into a desired shape is a Z value of 10 ¹³ or less, preferably in a range of 10 ⁸ to 10 ¹³ .

Beispiel 2Example 2

(1) Gießen und Lösungsbehandlung(1) pouring and solution treatment

Gießtests wurden in dem Druckgussverfahren anstelle des Thixoformens aus Beispiel 1 durchgeführt. Ein Formwerkzeug mit derselben Form wie der für das Thixoformen wurde verwendet. Verwendete Legierungen waren Blöcke aus derselben Charge wie diejenigen, die für die Thixoformmaschine verwendet worden waren, jedoch wurden sie nicht zu Spänen verarbeitet. Unter Verwendung einer Kältekammer-Druckgussmaschine DC650tCLS, erhältlich von Toshiba Machine Co., Ltd., wurden hintereinander Gegenstände durch Gießen unter Bedingungen geformt, dass die Temperatur der flüssigen Legierung 700°C betrug, die Injektionsgeschwindigkeit auf höchsten 5,0 m/s eingestellt war und die Formwerkzeugtemperatur auf 250°C eingestellt war. Die gegossenen Gegenstände wiesen dieselbe Größe und Form wie die aus Beispiel 1 auf.Casting tests were performed in the die casting process instead of the thixoforming of Example 1. A mold having the same shape as that for thixoforming was used. Alloys used were blocks from the same batch as those used for the thixoforming machine, but they were not processed into chips. Using a cold chamber die casting machine One DC650tCLS, available from Toshiba Machine Co., Ltd., cast articles one after another by casting under conditions such that the temperature of the liquid alloy was 700 ° C, the injection rate was set at 5.0 m / sec and the mold temperature was 250 ° C was set. The molded articles had the same size and shape as those of Example 1.

Sogar AZ21, dessen Gießen durch das Thixoformverfahren unmöglich war, konnte durch das Druckgussverfahren gegossen werden. Dies wird der Tatsache zugeschrieben, dass das Material durch eine Metallheizvorrichtung geschmolzen wurde, die getrennt von der Gießmaschine angeordnet war, im Gegensatz zur Thixoformmaschine, in der das Material in dem darin angeordneten Zylinder geschmolzen wird, so dass die Schmelztemperatur auf 700°C erhöht werden konnte, wodurch sogar AZ21 geschmolzen wurde, dessen Schmelztemperatur hoch war.Even AZ21, whose casting impossible by the Thixoform method was, could be poured through the die casting process. this will attributed to the fact that the material passes through a metal heater was melted, which was arranged separately from the casting machine, in the Unlike the Thixoformmaschine, in which the material in the arranged cylinder is melted, so that the melting temperature to 700 ° C elevated which even AZ21 was melted, its melting temperature was high.

In Bezug auf die jeweiligen Gegenstände wurden die Kristallkorngrößen nach der Lösungsbehandlung in derselben Art und Weise wie der aus Beispiel 1 gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 6 und 3 gezeigt. Es sollte beachtet werden, dass die Lösungsbehandlung 1 Stunde lang bei 430°C durchgeführt wurde. [Tabelle 6] KRISTALLKORNGRÖßEN DER DRUCKGEGOSSENEN GEGENSTÄNDE

With respect to the respective articles, the crystal grain sizes after the solution treatment were measured in the same manner as that of Example 1, and the results are shown in Tables 6 and 3 shown. It should be noted that the solution treatment was carried out at 430 ° C for 1 hour. [Table 6] CRYSTAL CORN SIZES OF PRINTED OBJECTS

Wie aus Tabelle 6 und 3 ersichtlich ist, waren die Kristallkorngrößen der druckgegossenen Gegenstände kleiner als die Kristallkorngrößen der Thixoform-gegossenen Gegenstände. Sogar vor der Lösungsbehandlung waren die Kristallkorngrößen unter 10 μm, so dass das Korn-verkleinernde Schmieden nicht erforderlich ist. Dies wird der Tatsache zugeordnet, dass der Kühleffekt erzielt werden konnte, weil die Formmaschine hinsichtlich der Einfüllgeschwindigkeit so schnell war.As shown in Table 6 and 3 As can be seen, the crystal grain sizes of the die-cast articles were smaller than the crystal grain sizes of the thixoform-cast articles. Even before the solution treatment, the crystal grain sizes were less than 10 μm, so that the grain-reducing forging is not required. This is attributed to the fact that the cooling effect could be achieved because the molding machine was so fast in terms of filling speed.

(2) Schmieden(2) forging

Da die erhaltenen gegossenen Gegenstände bereits feine Kristallkörner aufwiesen, wurde das Gießen unter denselben Bedingungen wie denjenigen für das Korn-verkleinernde Schmieden durchgeführt, das für die Thixoform-Gegenstände in Beispiel 1 durchgeführt worden war. In Bezug auf einen Hinweis für die Schmiedbarkeit der jeweiligen gegossenen Gegenstände wurde überprüft, ob Risse gebildet wurden oder nicht. Hinsichtlich der Proben vor der Lösungsbehandlung wurden vorläufige Schmiedetests mit dem Ergebnis durchge führt, dass leichte Risse gebildet wurden. Das mag der Fall sein, weil die β-Phase dick war, so dass das Gleiten der Korngrenzen kaum auftrat. Diese Tendenz wurde mit steigendem Aluminiumgehalt verstärkt. Daher wurden nur für die Proben nach der Lösungsbehandlung Tests durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt. Die Tests wurden mit Platten-artigen Prüfkörpern von 20 mm × 20 mm × 1,5 mm Dicke durchgeführt, die aus diesen Proben geschnitten und entnommen wurden. Jeder Prüfkörper wurde bei einer konstanten Formänderungsgeschwindigkeit geschmiedet. Die echte Formänderung für das Schmieden betrug –1,1. [Tabelle 7] SCHMIEDBARKEITEN DER DRUCKGEGOSSENEN GEGENSTÄNDE

*2 Beurteilung der Schmiedbarkeit
O: Kein Defekt wurde nach dem Schmieden gebildet
☐: Feine Risse wurden nach dem Schmieden gebildet
X: Schwerwiegende Risse wurden nach dem Schmieden gebildet

Since the obtained molded articles already had fine crystal grains, the casting was carried out under the same conditions as those for the grain-reduction forging performed for the thixoform articles in Example 1. Regarding an indication of the forgeability of the respective molded articles, it was checked whether cracks were formed or not. With respect to the samples before the solution treatment, preliminary forging tests were conducted with the result that slight cracks were formed. This may be the case because the β-phase was thick so that grain boundary slip hardly occurred. This tendency was reinforced with increasing aluminum content. Therefore, tests were performed only on the samples after the solution treatment. The results are shown in Table 7. The tests were carried out with plate-like specimens of 20 mm × 20 mm × 1.5 mm thickness cut and taken from these samples. Each test piece was forged at a constant strain rate. The true shape change for forging was -1.1. [Table 7] MOLDINGS OF PRINTED OBJECTS

* 2 Assessment of forgeability
O: No defect was formed after forging
☐: Fine cracks were formed after forging
X: Serious cracks were formed after forging

Das Folgende ist aus Tabelle 7 ersichtlich.The The following is shown in Table 7.

Ähnlich zu den Proben für die Lösungsbehandlung war die Schmiedbarkeit nämlich umso schlechter, je höher der Aluminiumgehalt war. Unter der Bedingung einer Formänderungsgeschwindigkeit von 3,3 × 10^–2 erzeugten AZ91 bis AZ71 schwerwiegende Risse während des Schmiedens, sogar wenn die Prozesstemperatur auf 350°C erhöht wurde. Andererseits war die Schmiedbarkeit umso besser, je geringer der Aluminiumgehalt war. Dementsprechend erzeugte AZ91 schwerwiegende Risse bei jeglicher Temperatur, AZ81 erzeugte keine schwerwiegenden Risse, jedoch feine Risse, wenn es bei einer Temperatur von 300°C oder mehr geschmiedet wurde (d.h., wenn der Z-Wert unter 6,7 × 10¹⁰ war) und AZ71 erzeugte keine schwerwiegenden Risse, jedoch feine Risse, wenn es bei einer Temperatur von 250°C oder mehr geschmiedet wurde (d.h., wenn der Z-Wert unter 1,0 × 10¹² war).Similar to the samples for the solution treatment, the higher the aluminum content, the worse the forgeability was. Under the condition of a strain rate of 3.3 × 10 ^-2 , AZ91 to AZ71 produced severe cracks during forging even when the process temperature was raised to 350 ° C. On the other hand, the lower the aluminum content, the better the forgeability. Accordingly, AZ91 produced severe cracks at any temperature, AZ81 produced no severe cracks, but fine cracks when forged at a temperature of 300 ° C or more (ie, when the Z value was below 6.7 x 10 ¹⁰ ) and AZ71 produced no severe cracks, but fine cracks when forged at a temperature of 250 ° C or more (ie, when the Z value was below 1.0 x 10 ¹² ).

Mit verringertem Aluminiumgehalt wurde das Gießen ohne Risse durchgeführt, so dass AZ61, AZ51 und AZ41 keine Fehler erzeugten, wenn sie bei einer Temperatur von 250°C oder darüber geschmiedet wurden (d.h., wenn der Z-Wert unter 1, 0 × 10¹² war), und AZ31 und AZ21 erzeugten keine Defekte, wenn sie bei einer Temperatur von 200°C oder darüber geschmiedet wurden (d.h., wenn der Z-Wert unter 1,0 × 10¹³ war). In diesen Bereichen wurden ausgezeichnete Schmiedbarkeiten gezeigt.With reduced aluminum content, casting was done without cracking so that AZ61, AZ51 and AZ41 did not produce defects when forged at a temperature of 250 ° C or above (ie, when the Z value was below 1.0x10 ¹² ), and AZ31 and AZ21 produced no defects when forged at a temperature of 200 ° C or above (ie, when the Z value was below 1.0 x 10 ¹³ ). Excellent forgeability was demonstrated in these areas.

Man findet aus den Ergebnissen, dass eine Zusammensetzung, die für das Schmiedelegierungsgießen geeignet ist, eine Kristallkorngröße von nicht über 10 μm aufweist, einen Aluminiumgehalt im Bereich von 2 bis 6 Massen-% hat, was einer Magnesiumlegierung der Reihen AZ21, AZ31, AZ41, AZ51 und AZ61 entspricht, und die Schmiedebedingung ein Z-Wert von 1,0 × 10¹³ oder weniger ist.It is found from the results that a composition suitable for forge alloy casting having a crystal grain size of not more than 10 μm has an aluminum content in the range of 2 to 6 mass%, which corresponds to AZ21, AZ31, AZ41 series magnesium alloy, AZ51 and AZ61, and the forging condition is a Z value of 1.0 × 10 ¹³ or less.

[Effekte der Erfindung][Effects of the Invention]

Wie voranstehend beschrieben, wird gemäß dem Verfahren zur Herstellung von Magnesiumlegierungsprodukten der vorliegenden Erfindung eine Kombination aus Gießen und Schmieden zum Formen einer Magnesiumlegierung eingesetzt, deren Zusammensetzung das Gießen erlaubt und die ausgezeichnet hinsichtlich Schmiedbarkeit ist, wodurch die Herstellung von Produkten erzielt wird, die eine komplexe und exakte Gestalt besitzen und eine hohe Verlässlichkeit der Eigenschaften und eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit bei ausreichend hohem Ausbeuteverhältnis zeigen.As described above, according to the method of producing magnesium alloy products of the present invention, a combination of casting and forging is used to form a magnesium alloy whose composition allows casting and which is excellent in forgeability, thereby producing products which are complex and exact Have shape and show a high reliability of the properties and a sufficient corrosion resistance at a sufficiently high yield ratio.

Claims

A method for producing magnesium alloy products comprising the steps of: casting AZ21, AZ31, AZ41, AZ51 and AZ61 magnesium alloy using a die casting or a thixoforming method to obtain a cast semi-finished product having a crystal grain size of not greater than 30 μm Subjecting the cast semi-finished product to a solution treatment at a temperature between the temperature of a solid solution and the solidus curve of the composition of the magnesium alloy, then forging the semi-finished product under conditions of a strain rate and a temperature adjusted to be a value of the Zener-Hollomon parameter Z is obtained in a range of 10 ⁹ to 10 ¹³ to obtain a forged semi-finished product with reduced crystal grain and a crystal grain size of not larger than 10 microns, and further forging the forged semi-finished product to a gew to get the desired shape.

Process for the production of magnesium alloy products according to claim 1, wherein the solution treatment at a temperature between 380 and 440 ° C for 1 to 24 hours.

A method for producing magnesium alloy products according to claim 1 or 2, wherein said forged semi-finished product having reduced crystal grain is forged under conditions of a strain rate and a temperature adjusted to obtain a value of Zener-Hollomon parameter Z of 10 ¹³ or less is to get a desired shape.