Листовой материал из магниевого сплава

Листовой материал из магниевого сплава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к листовому материалу из магниевого сплава и формованному изделию, полученному в результате пластической обработки листового материала. В частности, настоящее изобретение относится к листовому материалу из магниевого сплава, обладающему не только хорошей пластической обрабатываемостью, но и высокой жесткостью.

Уровень техники

Магниевые сплавы, сформированные посредством добавления различных элементов к магнию, до сих пор использовались для изготовления корпусов портативных электрических устройств, таких как сотовый мобильный телефон, персональный компьютер типа ноутбука, детали автомобилей и подобное. Благодаря тому, что магниевый сплав имеет гексагональную кристаллическую структуру (гексагональная плотноупакованная (hpc) структура), он обладает плохой пластической обрабатываемостью при обычной температуре. Следовательно, описанные выше изделия из магниевого сплава, такие как корпуса различных устройств, в основном получают из литого материала, сформованного в результате процесса литья под давлением или процесса тиксоформования.

Для улучшения пластической обрабатываемости магниевого сплава в Патентном документе 1 было предложено диспергировать множество осажденных веществ в кристаллическом зерне магниевого сплава, при этом каждое из осажденных веществ имеет площадь, равную 25×10^-12π м² или более и 2500×10^-12π м² или менее (диаметр круга, имеющего такую же площадь: от 10 до 100 мкм). В Патентном документе 2 указано, что пластическая обрабатываемость (формуемость) улучшается в том случае, если кристаллическое осажденное вещество в магниевом сплаве является мелкозернистым и имеет максимальный диметр, равный 20 мкм или менее.

Патентный документ 1: опубликованная заявка на Японский патент Tokukai 2003-239033;

Патентный документ 2: всемирно опубликованная брошюра 06/003899.

Раскрытие изобретения

Задача, решаемая изобретением

При обычной пластической обработке штамповка является обычным видом обработки, вызывающим наименьшее растрескивание. При штамповке также случается, что осажденное вещество должно иметь максимальный диаметр, равный 20 мкм или менее. Однако сформованный магниевый сплав или изготовленный материал, описанный в Патентном документе 1, содержит осажденные вещества равномерно по всей своей массе. Следовательно, он может иметь относительно крупные скопления осажденного вещества на стороне поверхности. В том случае, если необработанная деталь содержит осажденные вещества, имеющие размер более 20 мкм на стороне поверхности, во время пластической обработки могут возникнуть растрескивание и другие дефекты, ухудшающие способность к пластической обработке.

С другой стороны, несмотря на то, что материал из магниевого сплава, описанный в Патентном документе 2, содержит кристаллические осажденные вещества по всей своей массе, осажденные вещества имеют максимальный диаметр, равный 20 мкм или менее. Поэтому такой материал менее подвержен растрескиванию и другим дефектам во время пластической обработки, благодаря чему он имеет хорошую пластическую обрабатываемость. Тем не менее, при дальнейшем уменьшении толщины материала из магниевого сплава для снижения веса или достижения иной цели его жесткость снижается. В результате при ударе он может подвергнуться деформации, такой как вдавливание.

Ввиду вышеизложенного, целью настоящего изобретения является разработка листового материала из сплава магния, обладающего как хорошей пластической обрабатываемостью, так и жесткостью.

Способы решения поставленной задачи

При сгибании листового материала сжимающее напряжение действует на сторону поверхности, находящуюся внутри изгиба, а растягивающее напряжение действует на сторону поверхности, находящуюся снаружи от изгиба. Например, в том случае, если листовой материал, содержащий частицы, такие как осажденные вещества, содержит крупные осажденные вещества на стороне поверхности, такие крупные осажденные вещества могут стать исходной точкой для растрескивания под воздействием вышеописанного напряжения. С другой стороны, в центре листового материала и поблизости от центра вероятность развития трещин и других дефектов меньше. Кроме того, осажденные вещества имеют более высокую жесткость, чем жесткость самого магниевого сплава, формирующего матрицу. Вещество, имеющее более высокую жесткость, имеет более высокий коэффициент упругости. В том случае, если листовой материал содержит описываемые вещества с высокой жесткостью в своем центре и поблизости от центра, жесткость листового материала может быть повышена. В частности, в том случае, если частицы описываемых веществ с высокой жесткостью являются до некоторой степени крупными, жесткость листового материала может быть эффективно повышена. На основании данного открытия может быть сделан вывод о том, что листовой материал согласно настоящему изобретению содержит частицы, имеющие различный размер на поверхностной стороне и в центральной части.

Листовой материал из магниевого сплава согласно настоящему изобретению имеет матрицу, сформированную из магниевого сплава и твердых частиц, содержащихся в матрице и имеющих коэффициент упругости выше коэффициента упругости сплава, образующего матрицу. В направлении толщины листового материала участок от каждой поверхности листового материала до места, удаленного от поверхности на 40% толщины листового материала, считается поверхностным участком, а оставшаяся часть считается центральным участком. Максимальный диаметр твердых частиц, находящихся на центральном участке, составляет от более 20 мкм до менее 50 мкм, а максимальный диаметр твердых частиц, находящихся на поверхностном участке, составляет 20 мкм или менее. Способ измерения максимального диаметра описан ниже.

Благодаря тому, что максимальный диаметр твердых частиц, находящихся на поверхностном участке листового материала согласно настоящему изобретению, составляет всего лишь 20 мкм или менее, вероятность того, что твердые частицы могут стать исходной точкой для растрескивания и других дефектов во время пластической обработки, меньше, поэтому листовой материал имеет хорошую пластическую обрабатываемость. Кроме того, центральный участок листового материала согласно настоящему изобретению содержит частицы, имеющие высокую жесткость и сравнительно большой размер, в частности, частицы, крупнее частиц находящихся на поверхностном участке. Поскольку центральный участок представляет собой участок, менее подверженный напряжению при сгибании или подобной деформации листового материала, вероятность ухудшения пластической обрабатываемости меньше. Более того, поскольку листовой материал согласно настоящему изобретению содержит вышеописанные крупные частицы на центральном участке, его жесткость может быть повышена. Дальнейшее разъяснение настоящего изобретения приведено ниже.

Листовой материал из магниевого сплава

Магниевый сплав

Листовой материал согласно настоящему изобретению состоит практически из магниевого сплава и твердых частиц. Магниевый сплав представляет собой сплав, состоящий из более чем 50% вес. магния (Mg), добавленных элементов и неизбежных примесей. Виды добавленных элементов включают, например, алюминий (Al), цинк (Zn) и марганец (Mn). Магниевый сплав, содержащий Al, имеет высокую коррозионную стойкость. В частности, содержание Al в количестве, составляющем от 2,5% вес. или более до менее 6,5% вес., позволяет легко осуществлять пластическую обработку, а при содержании Al в количестве, составляющем от 6,5% вес. или более до 20% вес. или менее, коррозионная стойкость повышается еще больше. В том случае, если, как описано ниже, содержание Al составляет 2,5% вес. или более при формировании твердых частиц из осажденных веществ, такие вещества могут быть легко получены. В том случае, если содержание Al составляет 20% вес. или менее, снижение уровня пластической обрабатываемости может быть подавлено. Магниевый сплав, содержащий не только Al, но и такой элемент, как Zn или Mn, имеет хорошие механические свойства, такие как прочность и удлинение, и хорошую коррозионную стойкость по сравнению со сплавом, содержащим один только магний. Виды описываемого магниевого сплава включают сплав группы AZ и сплав группы АМ, оговоренные стандартами Американского общества по испытанию материалов (стандарты ASTM), более конкретно, AZ31, AZ61, AZ63, AZ80, AZ81, AZ91, АМ60, АМ100 и подобное. Регулирование содержания добавляемого элемента обеспечивает получение магниевого сплава, имеющего желаемые свойства.

Желательно, чтобы вышеописанный магниевый сплав имел как можно меньшее содержание кремния (Si) и кальция (Са). В том случае, если содержание Si и Са является низким, происходит меньшее снижение коррозионной стойкости, а также меньшее повышение температуры формования и подобное, ассоциируемой с улучшением термостойкости. Конкретно, желательно, чтобы их общее содержание составляло 0,5% вес. или менее.

Магниевый сплав, формирующий матрицу на поверхностном участке, и магниевый сплав, формирующий матрицу на центральном участке, могут иметь различные или одинаковые составы. Например, может быть использована комбинация, при которой поверхностный участок формируют из AZ31, имеющего хорошую пластическую обрабатываемость, а центральный участок формируют из AZ91, имеющего хорошие антикоррозионные свойства.

Твердые частицы

Состав

Согласно настоящему изобретению твердые частицы имеют коэффициент упругости выше коэффициента упругости формирующего матрицу магниевого сплава (например, AZ91, коэффициент упругости которого равен 45 ГПа). Виды описываемых твердых частиц включают интерметаллические соединения, такие как осажденные вещества группы Al-Mg, например, Al₁₇Mg₁₂, осажденные вещества группы Al-Mg и осажденные вещества группы Mg-Zn. Оказывается, что коэффициент упругости таких интерметаллических соединений равен 200 ГПа или около того. Другие виды твердых частиц включают соединения, менее способные взаимодействовать с магнием, например, карбид кремния (SiC, коэффициент упругости которого равен 260 ГПА); керамика, такая как нитрид алюминия (AlN, коэффициент упругости которого равен 200 ГПа) и нитрид бора (BN, коэффициент упругости которого равен 369 ГПа), а также состоящие из одного элемента вещества, такие как алмаз (С, коэффициент упругости которого равен 444 ГПа). Коэффициент упругости таких керамических частиц, состоящих из одного элемента, выше коэффициента упругости осажденных веществ, представляющих собой интерметаллические соединения, что обеспечивает дальнейшее повышение жесткости листового материала.

Способ формирования твердых частиц в листовом материале

При получении твердых частиц осаждением, твердые частицы (осажденные вещества) получают, регулируя условия получения листового материала согласно настоящему изобретению. В таком случае отсутствует необходимость отдельного приготовления материала для частиц. Другой способ формирования твердых частиц в матрице из магниевого сплава включает формирование твердых частиц, например, описанных выше соединений или веществ, менее способных взаимодействовать с магнием. В таком случае данные соединения или вещества вводят в желаемое место расплавленной матрицы в количестве, при котором твердые частицы могут присутствовать на центральном участке листового материала, смешиваясь с матрицей. Таким способом может быть получен листовой материал согласно настоящему изобретению, имеющий высокую жесткость. В листовом материале согласно настоящему изобретению частицы, сформированные из осажденных веществ, и частицы, сформированные из керамики, могут присутствовать одновременно. Более того, твердые частицы, присутствующие на центральном участке, могут иметь состав, отличный от состава твердых частиц, присутствующих на поверхностном участке.

Коэффициент упругости

С целью повышения жесткости листовой материал согласно настоящему изобретению содержит твердые частицы, твердость которых выше твердости матрицы. Для дальнейшего повышения жесткости листового материала желательно, чтобы жесткость твердых частиц в два или более раз превышала жесткость матрицы, более желательно - в десять или более раз. Кроме того, желательно, чтобы коэффициент упругости твердых частиц составлял 50 ГПА или более. В том случае, если коэффициент упругости составляет 50 ГПА или более, эффект повышения жесткости листового материала является высоким. Поскольку такой эффект повышается с повышением коэффициента упругости, более желательно, чтобы коэффициент упругости составлял 100 ГПА или более.

При получении твердых частиц в результате взаимодействия во время получения листового материала, твердые частицы в листовом материале могут иметь другой коэффициент упругости в зависимости от соотношения состава и кристаллической структуры компонентов твердых частиц. Следовательно, желательно измерять и устанавливать коэффициент упругости в листовом материале должным образом после получения листового материала. Коэффициент упругости может быть, например, измерен следующим способом. Прежде всего, центральный участок листового материала получают посредством механической обработки или подобного. Затем матрицу (магниевый сплав) растворяют в химическом растворе. Полученный остаток используют для измерения объема твердых частиц. Упругость центрального участка измеряют при помощи испытания на изгиб. Полученные результаты измерений используют при подсчете коэффициента упругости с помощью правила смесей. В том случае, если получение нужной точности способом с использованием правила смесей является затруднительным, физическое свойство описываемого остатка может быть непосредственно измерено с помощью прибора для определения микротвердости по Виккерсу или подобного. С другой стороны, при введении частиц материала, используемых в качестве твердых частиц, в расплавленную матрицу коэффициент упругости частиц материала может быть измерен предварительно. В таком случае материалу может быть легко придан нужный дизайн. В этот момент выбор частиц материала может быть осуществлен с использованием коэффициента упругости. Однако в том случае, если измерение коэффициента упругости затруднено из-за того, что частицы материала являются слишком маленькими или по другой причине, коэффициент упругости может быть определен, например, посредством измерения твердости остатка (частиц), полученного после растворения матрицы (магниевого сплава) литого материала в химическом растворе.

Размер

Наиболее выдающийся признак листового материала согласно настоящему изобретению заключается в том, что твердые частицы, присутствующие на стороне поверхности, имеют размер (максимальный диаметр), отличный от размера твердых частиц, присутствующих на внутренней стороне. В направлении толщины листового материала участок от обеих поверхностей листового материала до участка, удаленный на 40% или более толщины листового материала, то есть участок, включающий центр листового материала в направлении толщины и на который приходится 20% толщины листового материала, считается центральным участком. С другой стороны, участок от каждой поверхности листового материала до участка, удаленного от поверхности на 40% толщины листового материала, то есть участок, расположенный по обе стороны центрального участка, включающий поверхность листового материала и на который приходится 40% толщины листового материала, считается поверхностным участком. Многие осажденные вещества и керамические вещества имеют низкую вязкость, выражаемую через удлинение. Следовательно, в том случае, когда твердые частицы формируют из таких осажденных веществ или подобного, когда центральный участок слишком широк, пластическая обрабатываемость может снизиться. Ввиду данного соображения, несмотря на то, что листовой материал согласно настоящему изобретению имеет центральный участок, на который приходится 20% толщины листового материала, для дальнейшего улучшения пластической обрабатываемости желательно, чтобы на центральный участок приходилось 10% толщины листа, то есть поверхностный участок простирается от поверхности листового материала до участка, удаленного от поверхности на 45% толщины листа. Кроме того, максимальный диаметр твердых частиц, присутствующих на поверхностном участке (в дальнейшем называемых поверхностными частицами), составляет 20 мкм или менее, чтобы избежать ухудшения пластической деформируемости. Максимальный диаметр твердой частицы представляет собой максимальную длину твердой частицы в направлении толщины листового материала. Желательно, чтобы поверхностные частицы имели как можно меньший размер, более желательно - 5 мкм или менее. В частности, из соображений коррозионной стойкости и конструктивных возможностей, таких как способность к окрашиванию листового материала, желательно, чтобы количество твердых частиц, выходящих на самую дальнюю от середины поверхность листового материала, было как можно меньше и чтобы их максимальный диаметр составлял 5 мкм или менее, более желательно - 1 мкм или менее. Более того, из соображений вышеупомянутых конструктивных возможностей, желательно, чтобы на самой дальней от середины поверхности листового материала практически не имелось твердых частиц. Если поверхность листового материала является недостаточно гладкой для предстоящего использования, иногда осуществляют зачистку, такую как обтесывание или полировка поверхности. В таком случае центральный и поверхностный участки определяют после зачистки.

Во время литья магниевого сплава обычно образуются осажденные вещества. Следовательно, если поверхностные частицы формируются из осажденных веществ, контроль условий производства способен отрегулировать размер поверхностных частиц таким образом, чтобы он находился в рамках описываемого диапазона. При включении в поверхностные частицы керамических частиц желательно использовать керамические частицы, размер которых находится в рамках описываемого диапазона. Поверхностные частицы могут быть либо диспергированы равномерно по всему поверхностному участку, либо распределены таким образом, что количество частиц постепенно уменьшается по мере приближения к поверхности, то есть количество частиц постепенно увеличивается по мере приближения к центру. Состояние дисперсии может контролироваться, например, посредством регулирования производственных условий. Способ регулирования подробно описан ниже.

С другой стороны, максимальный диаметр твердых частиц, присутствующих на центральном участке (в дальнейшем называемых внутренними частицами), составляет более 20 мкм для повышения жесткости. Внутренние частицы способны повысить жесткость по мере увеличения их размера. Тем не менее, если размер частиц слишком велик, способность к пластической обрабатываемости снижается. Поэтому максимальный диаметр составляет менее 50 мкм. Желательно, чтобы максимальный диаметр составлял более 20 мкм и не более 40 мкм.

Содержание

Что касается содержания поверхностных частиц, желательно, чтобы на поверхностные частицы приходилось от 0,5% об. или более до 15% об. или менее общего объема листового материала. В том случае, если содержание поверхностных частиц находится в рамках вышеописанного диапазона, различие свойств материала с центральным участком может быть снижено, в результате чего снижение способности к пластической обработке листового материала может быть подавлено. С другой стороны, если центральный участок не содержит достаточное количество твердых частиц, жесткость не может быть повышена в достаточной степени. В том случае, если содержание твердых частиц слишком высоко, листовой материал становится хрупким. Что касается конкретного содержания внутренних частиц, желательно, чтобы на внутренние частицы приходилось от 0,5% об. или более до менее чем 15% об. общего объема листового материала. При формировании твердых частиц из осажденных веществ содержание твердых частиц может быть отрегулировано посредством регулирования состава магниевого сплава либо посредством регулирования условий производства. При формировании твердых частиц из керамических частиц, содержание твердых частиц может быть отрегулировано посредством регулирования количества керамических частиц во время смешивания.

Обычно листовой материал согласно настоящему изобретению имеет вид литого материала, то есть материала, полученного в результате первичной пластической обработки, такого как прокатка или экструзия литого материала, и первично обработанного материала, полученного в результате термической обработки материала, прошедшего первичную пластическую обработку. Поверхностная сторона описываемого литого материала содержит мелкие твердые частицы, при этом поверхностный участок практически не содержит относительно крупных твердых частиц. Следовательно, снижается вероятность развития трещин и других дефектов во время прокатки или подобного, поэтому он обладает хорошей пластической обрабатываемостью. Кроме того, при осуществлении первичной пластической обработки описанного выше литого материала дефекты и подобное, образующиеся во время литья, могут быть устранены, улучшая свойства поверхности. В частности, листовой материал, подвергнутый прокатке с общим коэффициентом обжатия при прокатке, составляющим 30% или более, имеет не только улучшенные свойства поверхности, но и лучшие механические свойства, такие как прочность на растяжение и удлинение, по сравнению со свойствами литого материала. При осуществлении пластической обработки литого материала, такой как прокатка, ему сообщается напряжение. Соответственно, листовой материал согласно настоящему изобретению может представлять собой листовой материал, подвергнутый термической обработке, направленной на снятие напряжения после пластической обработки. Полученный после первичной обработки материал также обладает хорошей способностью к пластической обработке, как и литой материал, и поэтому он менее подвержен образованию трещин и других дефектов во время вторичной пластической обработки, такой как прессование или штамповка.

Толщина

Листовой материал согласно настоящему изобретению может иметь различную толщину в результате регулирования условий производства. В частности, прокатка или другая операция может обеспечить получение тонкого листа толщиной 1 мм или менее. Поскольку листовой материал согласно настоящему изобретению имеет повышенную жесткость благодаря присутствию относительно крупных внутренних частиц на центральном участке, даже описанный выше тонкий лист менее подвержен развитию деформации, такой как вдавливание.

Защитный слой

Поверхность листового материала согласно настоящему изобретению может быть покрыта защитным слоем. Характерные виды защитного слоя включают антикоррозионный слой, сформированный в результате антикоррозионной обработки (обработка, включающая химическую конверсию или анодное окисление), и слой краски, служащий для декорирования и подобного. Антикоррозионный слой способен повысить коррозионную стойкость, а слой краски повышает коммерческую стоимость. При осуществлении пластической обработки листового материала согласно настоящему изобретению, поскольку антикоррозионный слой менее подвержен повреждению в результате пластической обработки, антикоррозионный слой может быть сформирован до или после пластической обработки. При нанесении антикоррозионного слоя до пластической обработки антикоррозионный слой, вероятно, действует как смазка во время пластической обработки. Поскольку слой краски может быть поврежден пластической обработкой, желательным является формирование слоя краски после пластической обработки.

Формованное изделие

Формованное изделие из магниевого сплава согласно настоящему изобретению может быть получено в результате осуществления вторичной пластической обработки, такой как прессование или штамповка, первично обработанного материала (листовой материал согласно настоящему изобретению), прошедшего первичную пластическую обработку, такую как прокатка. Как и листовой материал согласно настоящему изобретению, формованное изделие согласно настоящему изобретению содержит относительно крупные внутренние частицы на центральном участке. Поэтому он имеет высокую жесткость и менее подвержен развитию деформации.

На формованное изделие согласно настоящему изобретению может быть нанесен защитный слой. Особенно желательно, чтобы защитный слой состоял из антикоррозионного слоя и слоя краски.

Способ получения

При получении листового материала из магниевого сплава согласно настоящему изобретению в виде литого материала, такой материал может быть получен, например, следующим способом.

Получение литого материала

Вариант, согласно которому твердые частицы на обоих участках формируются из осажденных веществ

В случае формирования твердых частиц, присутствующих в листовом материале из магниевого сплава согласно настоящему изобретению, из осажденных веществ, производственный процесс включает, например, стадию получения расплавленного магниевого сплава и стадию литья расплавленного металла для получения листового материала. На стадии литья охлаждение осуществляют таким образом, что скорость охлаждения поверхности расплавленного металла достигает от 50 К/с или более до 1000 К/с или менее, контролируя время, необходимое для достижения окончательного затвердения. Более непосредственно, расплавленный металл затвердевает при обеспечиваемой разнице температур между стороной поверхности и центральным участком. В частности, боковую поверхность быстро охлаждают таким образом, что крупные частицы осажденных веществ могут быть сформированы в центре листового материала в направлении толщины и поблизости от центра. Продолжительность затвердевания может регулироваться, например, посредством регулирования скорости литья.

При снижении скорости охлаждения развивается центральная сегрегация. Центральная сегрегация дисперсионно присутствует вдоль и поперек листового материала и обычно рассматривается как дефект. Ввиду данного явления, скорость охлаждения и скорость литья регулируют вышеописанным способом, контролируя центральную сегрегацию так, чтобы листовой материал формировался таким образом, чтобы относительно крупные частицы осажденных веществ непрерывно соединялись в листовом материале в продольном и поперечном направлениях. Следовательно, твердые частицы, сформированные из осажденных веществ, могут иметь размер, увеличенный в направлении, отличном от направления толщины, например, в направлении длины или ширины. В настоящем изобретении размер в направлении толщины твердой частицы считается диаметром. В том случае, если твердая частица имеет слишком большой размер в направлении, перпендикулярном направлению толщины листа (в направлении длины или ширины), твердая частица может стать исходной точкой растрескивания, например, из-за возникновения разделения на границе между твердой частицей и матрицей. Соответственно, желательно, чтобы максимальная длина твердых частиц составляла 2 мм или менее в направлении, перпендикулярном направлению толщины листа. В частности, для повышения жесткости при подавлении снижения прочности на растяжение желательно, чтобы отношение ширины к длине твердой частицы составляло 1:10 или менее (отношение ширины к длине твердой частицы определяется как отношение максимального диаметра твердой частицы (максимальная длина твердой частицы в направлении толщины листа) к максимальной длине твердой частицы в направлении наибольшей длины (из направлений толщины, длины ширины)). Для дальнейшего повышения жесткости желательно, чтобы описываемое отношение ширины к длине составляло 1:20 или более. Однако при использовании такого отношения количество частиц относительно объема уменьшается, тем самым снижая количество точек дисперсии напряжения, возникающего во время пластической обработки. В результате прочность на растяжение проявляет тенденцию к снижению.

Желательно, чтобы литье представляло собой непрерывный процесс, такой как процесс с использованием двух роликов, двух конвейеров или конвейера и барабана, включающий использование подвижных литейных форм. Данные процессы литья осуществляют таким образом, что положение поверхности формы (поверхности, находящейся в контакте с расплавленным металлом) остается постоянным, а поверхность, находящаяся в контакте с расплавленным металлом, непрерывно появляется по мере вращения литейной формы. Кроме того, поскольку подвижную литейную форму получают с высокой точностью, литой материал также может быть получен с высокой точностью. Более того, литье может быть вертикальным, при котором расплавленный металл движется вертикально, или горизонтальным, при котором расплавленный металл движется горизонтально.

На упомянутой стадии литья жесткость может быть улучшена в достаточной степени благодаря использованию двух условий, описанных ниже. Одно условие заключается в том, что скорость охлаждения на участке стороны поверхности затвердевающего материала (участке, в основном формирующем поверхностную зону листового материала) составляет 50 К/с или более. Выполнение данного условия обеспечивает подавление формирования крупных частиц осажденных веществ, имеющих максимальный диаметр более 20 мкм на стороне поверхности листового материала. Другое условие заключается в том, что время от начала затвердения вышеописанного участка стороны поверхности до завершения затвердения центрального участка затвердевающего материала (участка, в основном формирующего центральную зону листового материала) составляет 0,1 с или более. Выполнение данного условия облегчает формирование крупных частиц осажденных веществ, имеющих максимальный диаметр более 20 мкм на центральном участке листового материала. Скорость охлаждения может быть выбрана соответствующим образом согласно составу затвердевающего материала (расплавленный металл). В частности, желательно, чтобы скорость охлаждения составляла от 200 К/с или более до 1000 К/с или менее. Регулирование скорости охлаждения может быть осуществлено посредством регулирования окончательной толщины листа из литого материала, температуры литого материала и подвижной литейной формы, приводной скорости (скорости вращения) подвижной литейной формы, продолжительности контакта между литейной формой и расплавленным металлом, и подобным; а также посредством регулирования состояния поверхности литейной формы, охладителя, разделительного состава для формы и подобного.

Скорость литья может быть выбрана соответствующим образом с учетом размера и состава отливаемого материала, скорости охлаждения и подобного. В том случае, если скорость литья слишком мала, центральная часть отливаемого материала также охлаждается со скоростью охлаждения, сравнимой со скоростью охлаждения упомянутой стороны поверхности. В результате, формирование осажденных веществ, максимальный диаметр которых составляет более 20 мкм, становится затруднительным. В том случае, если скорость литья слишком высока, центральная часть охлаждается медленно. В результате могут быть сформированы особенно крупные частицы осажденных веществ, максимальный диаметр которых составляет более 50 мкм.

Скорость охлаждения и скорость литья регулируют согласно вышеприведенному описанию для достижения состояния, при котором затвердение расплавленного металла не завершено в тот момент, когда затвердевающий материал покидает подвижную литейную форму. Иными словами, в тот момент, когда затвердевающий материал покидает подвижную литейную форму, сторона поверхности расплавленного металла является затвердевшей, а его центральная часть остается незатвердевшей. Скорость охлаждения и скорость литья регулируют таким образом, что после удаления затвердевающего материала из литейной формы затвердение его центральной части осуществляют посредством медленного охлаждения. Например, в том случае, когда подвижная литейная форма образована парой роликов, расплавленный металл затвердевает таким образом, что в металле отсутствуют полностью затвердевшие места при прохождении минимального зазора, при котором два ролика максимально сближаются, то есть в месте от плоскости, включая ось вращения ролика, до носка выпускающей металл горловины (на смещенном участке). Таким образом, крупные частицы осажденных веществ формируются на центральном участке. Например, данный способ осуществляют таким образом, что вся масса затвердевающего материала не является затвердевшей в тот момент, когда затвердевающий материал покидает литейную форму. В данный момент, например, в том случае, когда подвижная литейная форма образована парой роликов, поскольку затвердевающий материал, проходящий через пространство между двумя роликами, имеет незатвердевшую внутреннюю часть, литейная нагрузка становится относительно легкой.

Вариант, согласно которому твердые частицы на центральном участке включают вещество, отличное от осажденных веществ

Листовой материал согласно настоящему изобретению, содержащий твердые частицы, сформированные из вещества, отличного от осажденных веществ, например, твердых частиц, сформированных из керамических частиц, может быть получен из смешанного расплавленного металла, сформированного смешиванием керамических частиц и магниевого сплава. Более конкретно, прежде всего, получают смешанный расплавленный металл, сформированный в результате смешивания желаемых керамических частиц и расплавленного металла, состоящего из магниевого сплава, имеющего желаемый состав. Затем осуществляют одновременное литье таким образом, чтобы упомянутый смешанный расплавленный металл оказался между расплавленными металлами матрицы, состоящей из магниевого сплава, для формирования поверхностного участка. В этот момент, как и в описанном выше способе получения, регулируют скорость охлаждения и скорость литья. Полученный листовой материал имеет центральный участок, состоящий из композитного материала, включающего магниевый сплав и керамические частицы. Как описано выше, использование твердых частиц позволяет легко варьировать состав и размер частиц.

Толщина литого материала

Желательно, чтобы толщина литого материала составляла от 3 мм или более до 5 мм или менее. При толщине, не выходящей за рамки данного диапазона, может быть не только стабильно сформирован длинный материал, но и легко осуществлен контроль для получения желаемой структуры.

Термическая обработка

Полученный литой материал может быть подвергнут термической обработке и обработке на старение для превращения литой структуры в рекристаллизованную структуру с целью гомогенизации состава и улучшения пластической обрабатываемости. Кроме того, как описано ниже, с целью регулирования размера частиц, таких как частицы осажденного вещества, полученный литой материал может быть подвергнут термической обработке. Специфические условия термической обработки для регулирования размера частиц описаны ниже. Желательно, чтобы температура и время были выбраны должным образом в соответствии с составом сплава.

Первичная пластическая обработка

Описанный выше литой материал (включая материал, прошедший термическую обработку после литья) обладает хорошей пластической обрабатываемостью при прокатке, экструзии и подобном. Следовательно, в результате осуществления вышеописанной пластической обработки свойства поверхности могут быть улучшены, равно как и механические свойства, такие как прочность на растяжение и удлинение. В частности, при осуществлении прокатки с общим коэффициентом обжатия, составляющим 20% или более, литая структура может быть практически трансформирована в катаную структуру (рекристаллизованную структу