(57)【要約】【課題】コイル材の全長に亘って、実質的に表面が平滑で表面性状に優れるMg合金コイル材、及びその製造方法を提供する。【解決手段】Mg合金からなる長尺な圧延材が巻き取られてなるMg合金コイル材に係る。そして、圧延材の全長に亘って、圧延材の長手方向と幅方向における各表面粗さRzの差が5μm以下である。このMg合金コイル材は、Mg合金以外からなる長尺な金属材で、Mg合金からなる長尺な素材をその両面から挟む挟み付け工程と、金属材で挟んだ素材を金属材ごと圧延する圧延工程と、圧延後、金属材を圧延された素材から剥離する剥離工程とを備える製造方法によって製造される。このMg合金コイル材の製造方法によれば、研磨加工を省略することができるので、研磨加工に起因する研磨痕の発生を防止することができ、コイル材の全長に亘って、実質的に表面が平滑で表面性状に優れるMg合金コイル材を効率よく得ることができる。【選択図】図1
2012020306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Mg合金からなる長尺な圧延材が巻き取られてなるMg合金コイル材であって、
前記圧延材の全長に亘って、前記圧延材の長手方向と幅方向における各表面粗さRzの差が5μm以下であることを特徴とするMg合金コイル材。
【請求項２】
前記圧延材の長手方向と幅方向における各表面粗さRzが共に10μm以下であることを特徴とする請求項1に記載のMg合金コイル材。
【請求項３】
前記圧延材の表面をEDX分析したときの炭素のピーク強度高さが、Mgのピーク強度高さの5％以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のMg合金コイル材。
【請求項４】
前記Mg合金は、添加元素として、Al,Zn,Mn,Si,Ca,Be,Sr,Y,Cu,Ag,Sn,Li,Zr,Ce及び希土類元素(Y,Ceを除く)から選択される少なくとも1種の元素を合計7.3質量％以上含有し、残部がMg及び不純物からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のMg合金コイル材。
【請求項５】
前記Mg合金は、添加元素として、Alを8.3質量％〜9.5質量％含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のMg合金コイル材。
【請求項６】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のMg合金コイル材を所定の長さに切断してなることを特徴とするMg合金板。
【請求項７】
Mg合金からなる長尺な圧延材を巻き取ってMg合金コイル材を製造するMg合金コイル材の製造方法であって、
Mg合金以外からなる長尺な金属材で、Mg合金からなる長尺な素材をその両面から挟む挟み付け工程と、
前記金属材で挟んだ素材を金属材ごと圧延する圧延工程と、
前記圧延後、前記金属材を圧延された素材から剥離する剥離工程とを備えることを特徴とするMg合金コイル材の製造方法。
【請求項８】
前記圧延工程は、前記素材をその両面から前記金属材で挟んだ状態で複数パスのリバース圧延を行い、
前記剥離工程は、前記圧延の最終パス終了後に行うことを特徴とする請求項7に記載のMg合金コイル材の製造方法。
【請求項９】
前記剥離工程は、前記金属材の先端を剥離手段により剥離し、その剥離した金属材に張力をかけることにより全長に亘って剥離することを特徴とする請求項7又は8に記載のMg合金コイル材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面性状に優れるMg合金コイル材及びその製造方法、Mg合金板に関するものである。特に、コイル材の全長に亘って、表面粗さが小さいMg合金コイル材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やノート型パソコンといった携帯用電気・電子機器類の筐体等の各種部材の構成材料として、軽量で、比強度、比剛性に優れるマグネシウム合金(以下、Mg合金という)が検討されている。Mg合金は、塑性加工性に乏しいことから、ダイカスト法やチクソモールド法による鋳造材が主流である。
【０００３】
Mg合金鋳造材は、通常、この鋳造材に圧延加工を施した圧延材、この圧延材に更に研磨加工等を施した加工材、この加工材に更にプレス加工等の塑性加工を施した塑性加工材とすることで、機械的強度を向上させている。特許文献1には、鋳造材等の母材板の圧延加工に関して、圧延ロールと母材板との間の摩擦を軽減するべく、圧延前に母材板の表面に潤滑剤を塗布することが記載されている。特許文献2には、Mg合金の圧延材に研磨加工を施すことが記載されており、この研磨加工の代表例として、湿式ベルト式研磨が挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６‐０１６６５６号公報
【特許文献２】特開２００９‐１２０８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記圧延加工において、潤滑剤を表面に塗布した母材板を圧延すると、圧延材の表面に潤滑剤の焼付きが発生し、圧延材の表面劣化を招く。よって、この焼付きを除去するためには、一般に圧延材に対して研磨加工が施される。しかし、研磨加工を施すと、研磨された加工材の表面には研磨加工に起因する研磨痕が生じる。例えば、砥石により研磨する場合、砥石の砥粒の粒度を変えることによって、加工材の表面粗さを所望の粗さにしているが、この砥粒の粒度に対応した研磨痕が、粒度の大小に拘わらず、加工材の表面に加工材の長手方向に沿って複数の筋状に生じる。加工材に研磨痕が生じると、後のプレス加工等の塑性加工において、この研磨痕に沿って割れが生じる恐れがある。また、研磨加工において、研磨対象がMg合金のような活性な物質である場合、Mgの研磨粉は取り扱いが困難であるという問題もある。
【０００６】
上記圧延加工において、圧延中は、母材板の両サイドは幅方向の拘束が弱まるため、母材板の幅方向への材料流動が生じ、その長手方向への材料流動が減少するため、両サイドには縁割れと呼ばれる割れが生じる。圧延材の両サイドに生じた縁割れは、圧延終了後に除去する必要があり、歩留りを低下させる原因ともなっている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、Mg合金コイル材に研磨加工を施さなくても、そのコイル材の全長に亘って、実質的に表面が平滑で表面性状に優れるMg合金コイル材を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、上記本発明Mg合金コイル材を効率よく製造することができるMg合金コイル材の製造方法を提供することにある。
【０００９】
更に、本発明の別の目的は、Mg合金コイル材からなるMg合金板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、圧延工程に工夫を施すことで上記目的を達成する。
【００１１】
［本発明Mg合金コイル材］
本発明のMg合金コイル材は、Mg合金からなる長尺な圧延材が巻き取られてなるMg合金コイル材に係る。そして、上記圧延材の全長に亘って、圧延材の長手方向と幅方向における各表面粗さRzの差が5μm以下であることを特徴とする。
【００１２】
本発明において圧延材の全長に亘るとは、以下を言う。圧延材の全長が50m未満の場合、両端からそれぞれ全長の1割を切断したトリミング材に対し、当該トリミング材の全長の1割に相当する長さごとに切断し、シート片を作製する。これらの各シート片についてそれぞれ、任意の箇所の幅方向の中心部をとり、この中心部を通る幅方向の直線上に存在し、各縁部から距離が20mmの地点と、上記中心部との合計3点に測定領域を設け、全ての測定領域が上記規定を満たす。一方、上記圧延材の全長が50m以上の場合、両端からそれぞれ5mを切断したトリミング材に対し、当該トリミング材の10mごとに切断し、シート片を作製する。これらの各シート片についてそれぞれ上記と同様に測定領域を設け、全ての測定領域が上記規定を満たす。
【００１３】
圧延材の長手方向と幅方向における各表面粗さRz(最大高さ：最低位置から最高位置までの距離、＝最大高さRmax)は、上記測定領域において、JIS  B  0601（2001年）に準じて、触針式表面粗さ測定器(ミツトヨ社製)を用いて測定することができる。測定長さは、圧延材の長手方向と幅方向それぞれに沿って任意の同じ長さ(ここでは4mm)とする。
【００１４】
上記全ての測定領域において、圧延材の長手方向と幅方向における各表面粗さRzの差が5μm以下であることで、圧延材の全長に亘って、実質的に表面が平滑で表面性状に優れていると言える。そして、圧延材の表面性状が優れていると、圧延材にプレス加工等の塑性加工を施した際に割れが生じることを防止することができる。
【００１５】
本発明のMg合金コイル材は、圧延材の長手方向と幅方向における各表面粗さRzが共に10μm以下であることが好ましい。
【００１６】
圧延材の長手方向と幅方向における各表面粗さRzが10μm以下であることで、より優れた表面性状と、優れた金属光沢を得ることができる。
【００１７】
また、本発明のMg合金コイル材は、圧延材の表面をEDX(Energy-dispersive  X-ray  Spectroscopy)分析したときの炭素のピーク強度高さが、Mgのピーク強度高さの5％以下であることが好ましい。
【００１８】
従来、圧延の際に使用している潤滑剤は、一般的に油脂やアルコール等の有機材料で構成されており、その有機材料の構成元素には炭素が含まれる。よって、圧延された圧延材の表面には、この潤滑剤に起因する炭素が付着する。しかし、本発明のMg合金コイル材の表面には、炭素はほぼ付着しておらず、表面性状に優れている。
【００１９】
上記本発明のMg合金コイル材を構成するMg合金は、添加元素として、Al,Zn,Mn,Si,Ca,Be,Sr,Y,Cu,Ag,Sn,Li,Zr,Ce及び希土類元素(Y,Ceを除く)から選択される少なくとも1種の元素を合計7.3質量％以上含有し、残部がMg及び不純物からなる合金が挙げられる。
【００２０】
特に、Alを含有するMg-Al系合金は、耐食性に優れる上に、強度、耐塑性変形性といった機械的特性にも優れ、Alの含有量が多いほど、これらの効果が高い傾向にある。従って、Alの含有量は、4.5質量％以上、更に7質量％以上が好ましい。但し、Alの含有量が12質量％を超えると塑性加工性の低下を招くことから、上限は12質量％、更に11質量％が好ましい。また、上記列挙した元素のうち、Al以外の元素を含む場合、その含有量は、合計で0.01質量％以上10質量％以下、特に0.1質量％以上5質量％以下が好ましい。不純物は、例えば、Fe,Ni等が挙げられる。希土類元素の含有量は0.1質量％以上が好ましく、特に、Yの含有量は0.5質量％以上が好ましい。
【００２１】
より具体的な組成として、Mg-Al系合金は、例えば、ASTM規格におけるAZ系合金(Mg-Al-Zn系合金、Zn:0.2質量％〜1.5質量％)、AM系合金(Mg-Al-Mn系合金、Mn:0.15質量％〜0.5質量％)、Mg-Al-RE(希土類元素)系合金、AX系合金(Mg-Al-Ca系合金、Ca:0.2質量％〜6.0質量％)、AJ系合金(Mg-Al-Sr系合金、Sr:0.2質量％〜7.0質量％)等が挙げられる。特に、Alを7.3質量％超12質量％以下含有する形態、より具体的にはAlを8.3質量％〜9.5質量％、Znを0.5質量％〜1.5質量％含有するMg-Al系合金、代表的にはAZ91合金は、強度に優れる上に耐食性にも優れて好ましい。
【００２２】
上記本発明のMg合金コイル材は、所定の長さに切断することで、本発明のMg合金板が得られる。
【００２３】
本発明のMg合金コイル材は、全長に亘って、実質的に表面が平滑で表面性状に優れているので、機械的強度に優れるMg合金板を得ることができる。
【００２４】
［本発明Mg合金コイル材の製造方法］
上述した本発明Mg合金コイル材は、以下に示す本発明Mg合金コイル材の製造方法により製造することができる。
【００２５】
本発明のMg合金コイル材の製造方法は、Mg合金以外からなる長尺な金属材で、Mg合金からなる長尺な素材をその両面から挟む挟み付け工程と、上記金属材で挟んだ素材を金属材ごと圧延する圧延工程と、圧延後、上記金属材を圧延された素材から剥離する剥離工程とを備える。そして、圧延された素材(圧延材)を巻き取ってMg合金コイル材を製造する。
【００２６】
圧延対象であるMg合金からなる長尺な素材を、Mg合金以外からなる金属材で挟むことによって、Mg合金素材に潤滑剤が焼付くことを防止できる。潤滑剤は金属材に焼付くが、剥離工程において、金属材は圧延された素材(圧延材)から剥離するので、圧延材には潤滑剤の焼付きが存在しない。よって、圧延材に対して研磨加工を施す必要はなくなる。研磨加工を省略することで、研磨加工に起因する研磨痕の発生を防止することができ、後のプレス加工等の塑性加工において、割れが生じることを防止できる。また、研磨加工を省略することによって、取り扱いが困難であるMgの研磨粉の後処理もなく、後のプレス加工等の塑性加工に容易に移行できる。更に、圧延対象の素材を金属材で挟むことで、素材の両サイドを固定でき、素材の両サイドの幅方向の拘束強化になり、圧延材の縁割れを防止することができる。よって、圧延終了後に、縁割れの除去等の処理を行う頻度を低減することができ、生産性を向上することができる。
【００２７】
本発明のMg合金コイル材の製造方法によれば、研磨加工を省略することで、研磨加工に起因する研磨痕の発生を防止することができ、コイル材の全長に亘って、実質的に表面が平滑で表面性状に優れるMg合金コイル材を効率よく得ることができる。
【００２８】
本発明の一形態として、上記圧延工程は、上記素材をその両面から上記金属材で挟んだ状態で複数パスのリバース圧延を行い、上記剥離工程は、上記圧延の最終パス終了後に行う形態が挙げられる。
【００２９】
上記圧延は、リバース圧延(一対のリールの間に圧延ロールを挟み、これらのリールに対して繰り出しと巻き取りとを交互に切り替えて、コイル材の回転方向を反転制御することで、素材を往復走行させて圧延を施す方法)を利用すると、厚さが薄い圧延材を得ることができる。更に、圧延材を構成する組織の平均結晶粒径を小さくしたり、後のプレス加工等の塑性加工性を高めることができる。所望の厚さの圧延板が得られるように、パス数、各パスの圧下率、及び総圧下率を適宜選択することができる。リバース圧延中は素材の両面を金属材で挟み、圧延の最終パス終了後に金属材を剥離するので、圧延材の表面に潤滑剤が焼付くことを防止できる。また、圧延中における素材の縁割れを防止できる。
【００３０】
本発明の一形態として、上記剥離工程は、上記金属材の先端を剥離手段により剥離し、その剥離した金属材に張力をかけることにより全長に亘って剥離する形態が挙げられる。
【００３１】
金属材の先端を所定長さ剥離手段により圧延材から剥離した後、剥離手段を圧延材から離し、金属材に張力をかけることによって圧延材の残部から金属材を剥離することで、圧延材の表面において、剥離手段に起因する疵の発生を防止することができる。そして、金属材は張力によって剥離するので、圧延材は、弛みなくコイル状に巻き取ることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のMg合金コイル材は、全長に亘って、実質的に表面が平滑で表面性状に優れている。よって、後のプレス加工等の塑性加工を施した際に、割れが生じることを防止することができる。
【００３３】
本発明のMg合金コイル材の製造方法は、研磨加工を省略することができるので、研磨加工に起因する研磨痕の発生を防止することができる。また、金属材で圧延対象の素材を挟むので、圧延中に生じる縁割れを低減又は解消することができる。更に、取り扱いが困難であるMgの研磨粉の後処理もなく、後の塑性加工に容易に移行できる。よって、本発明のMg合金コイル材の製造方法により、本発明のMg合金コイル材を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態に係るMg合金コイル材の圧延方法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜実施形態＞
本発明の実施形態に係るMg合金コイル材の製造方法について、図1に基づいて説明する。この製造方法は、Mg合金以外からなる長尺な金属材2で、Mg合金からなる長尺な素材1をその両面から挟む挟み付け工程と、上記金属材2で挟んだ素材1を金属材2ごと圧延する圧延工程と、圧延後、上記金属材2を圧延された素材から剥離する剥離工程とを備える。そして、圧延された素材(圧延材5)を巻取りドラム11に巻き取ってMg合金コイル材を製造する。以下、各工程を詳細に説明する。図中の同一符号は、同一名称物を示す。
【００３６】
［挟み付け工程］
（Mg合金素材）
Mg合金素材1は、双ロール鋳造などの連続鋳造により形成された一枚のMg合金からなる長尺材を繰出しドラム10に密に巻き取って成る。この素材1の長さは、50m以上、更に100m以上が好ましい。そして、素材1の厚さは、厚すぎると偏析が生じ易いため、6mm以下、更に4mm以下が好ましい。上記Mg合金素材1は、双ロール鋳造以外にも、例えば、ツインベルト鋳造やベルトアンドホイール鋳造といった連続鋳造法で形成されたものを用いることができる。更に、得られた鋳造材に、組成を均質化するための熱処理(溶体化処理)を施してもよい。
【００３７】
Mg合金素材1を構成するMg合金は、添加元素として、Al,Zn,Mn,Si,Ca,Be,Sr,Y,Cu,Ag,Sn,Li,Zr,Ce及び希土類元素(Y,Ceを除く)から選択される少なくとも1種の元素を合計7.3質量％以上含有し、残部がMg及び不純物からなる合金が挙げられる。具体的には、ASTM規格におけるAZ系合金ならAZ31、AZ61、AZ91等を、AM系合金ならAM60等を、その他、Mg-Al-RE(希土類元素)系合金、AX系合金、AJ系合金等のMg合金を利用することができる。特に、Mg-Al系合金、代表的にはAZ91合金は、強度に優れる上に耐食性にも優れて好ましい。
【００３８】
（金属材）
金属材2は、Mg合金以外からなる長尺材を繰出しリール20に巻き取って成る。この金属材2を構成する金属は、延性に富み加工性に優れる金属を用いることが好ましい。例えば、AlやCu、それらの合金等が挙げられる。特に、Alを金属材2として利用すると、Mg合金素材1の成形性の向上が期待でき、Mg合金素材1の耐食性の向上にも効果がある。Al又はその合金としては、純Al、Al-Cu系合金、Al-Mn系合金、Al-Si系合金、Al-Mg系合金等が挙げられる。また、この金属材2は、伸びが10％以上、ビッカース硬度100以下であることが好ましい。
【００３９】
この金属材2の長手方向の長さは、上記Mg合金素材1と同等以上の長さが好ましい。また、金属材2の幅方向の長さも、Mg合金素材1と同等以上の長さであることが好ましい。金属材2の上記長さが共にMg合金素材1の各長さと同等以上であることで、Mg合金素材1の全面を金属材2で挟むことができ、Mg合金素材1の両サイドの幅方向の拘束強化もできる。そして、金属材2の厚さは、0.1〜1.0mmであることが好ましい。金属材2の厚さが0.1mm以上であることで、後述する剥離工程において、圧延後の金属材2を破断することなく巻取りリール21に巻き取ることができる。一方、金属材2の厚さが1.0mm以下であることで、後述する圧延工程において、金属材2で挟み付けられたMg合金素材1を十分に圧延することができる。よって、金属材2の厚さは、上記範囲であることが好ましく、更に、0.1〜0.5mmであることが好ましい。Mg合金素材1は、温間圧延を行うために予熱が必要なことが多く、250℃以下の温度に加熱してから挟み付けを行うことが好ましい。250℃以下で加熱することで、後述する圧延工程において、圧延ロール3の熱劣化を抑制したり、金属材2の表面への潤滑剤の焼付きを抑制することができる。金属材2の厚さが厚い(1.0mm超)場合、熱容量が大きくなり、Mg合金素材1と金属材2の各温度によっては、金属材2がMg合金素材1と接触した際に、Mg合金素材1を冷却してしまい塑性加工性を低下させる恐れがあるため、Mg合金素材1を挟み付ける前に、金属材2もヒーター等の加熱手段によって予熱することが好ましい。一方、金属材の厚さが薄い場合、例えば、0.1〜0.5mmであると、金属材2を加熱することなく、Mg合金素材1を挟み付けることができる。
【００４０】
上記金属材2で、上記Mg合金素材1をその両面から挟むので、繰出しリール20に巻き取って成る金属材2は二つ必要である。各金属材2はMg合金素材1を中心として、Mg合金素材1の表裏の各面に対向して対称配置する。各金属材2とMg合金素材1をそれぞれ巻き戻して、繰出しリール20と繰出しドラム10からそれぞれ順次引き出し、金属材2でMg合金素材1をその両面から挟み、順次後述する圧延工程に移行する。
【００４１】
［圧延工程］
（圧延ロール）
圧延ロール3は一対のロールからなり、各ロールにはヒーター等の加熱手段(図示せず)が設けられており、この加熱手段によって圧延ロール3を加熱することができる。圧延を行う際は、この加熱手段によって、圧延ロール3を150〜300℃の温度で加熱することが好ましい。150℃以上で加熱することにより、Mg合金素材1を十分に加熱することができる。一方、300℃以下で加熱することにより、圧延ロールの熱劣化を抑制したり、金属材2の表面への潤滑剤の焼付きを抑制することができる。150〜300℃の温度で加熱することによって、Mg合金素材1と金属材2の一方が偏って圧延されることを抑制でき、両者を同等に圧延することができる。圧延ロール3の各ロール間の距離を動かすことによって、所望の圧延材5の厚さを得ることができる。
【００４２】
（潤滑剤）
圧延ロール3とMg合金素材1を挟んだ金属材2との間の摩擦を軽減するために、圧延する前に金属材2の外側の全表面に潤滑剤(図示せず)を塗布する。この潤滑剤として、一般的に、油脂やアルコール等の有機材料で構成された圧延用油が利用できる。
【００４３】
圧延工程において、リバース圧延を利用すると、厚さが薄い圧延材5を得ることができる。更に、圧延材5を構成する組織の平均結晶粒径を小さくしたり、後のプレス加工等の塑性加工性を高めることができる。このリバース圧延装置として、一対のロールからなる圧延ロールを中心として、両側に対称配置されるリバースドラム(図示せず)を備える形態が挙げられる。各ドラムは、双方向に回転可能であり、いずれもが繰り出しと巻き取りとを行える。この両ドラムの回転方向を反転制御して、繰り出しと巻き取りを交互に切り替えることで、両ドラム間を往復走行させながら、パスごとに圧延方向を逆方向にして金属材で挟んだMg合金素材に圧延を施すことができる。圧延工程においては、Mg合金素材1は金属材2で挟み込まれた状態で複数パスの圧延を行う。所望の厚さの圧延材5が得られるように、パス数、各パスの圧下率、及び総圧下率を適宜選択することができる。
【００４４】
［剥離工程］
（剥離手段）
上記圧延工程後、上記金属材2を圧延された素材(圧延材5)から剥離手段により剥離する。剥離手段として、本例では、ブレード4を用いている。このブレード4は、圧延材5の両面に対して設置され、移動可能である。まず、金属材2と圧延材5との接合界面に、ブレード4を両者と接触するように設置し、金属材2の先端を所定長さブレード4により圧延材5から剥離する。圧延材5の両面から剥離した各金属材2を、圧延材5を中心として、圧延材5の表裏の各面に対向して対称配置した巻取りリール21にそれぞれ巻き取る。金属材2を巻取りリール21にある程度巻き取ったら、次に、ブレード4を圧延材5から離して非接触とし、残りの金属材2は、金属材2の長手方向に均等に張力をかけることによって圧延材5から剥離する。ブレード4や金属材2への張力の付与による剥離は、圧延材5の表裏の各面に対して同時に行う。金属材2を巻取りリール21に巻き取ることによって、金属材2に張力をかけることができ、圧延材5を弛みなく巻取りドラム11に巻き取ることができる。また、ブレード4を圧延材5と非接触とすることで、圧延材5の表面に、ブレード4に起因する疵の発生を防止することができる。上述では、剥離工程の途中からブレード4を圧延材5から離して非接触としたが、終始両者を接触した状態で、ブレード4により金属材2を圧延材5から剥離してもよい。その場合、ブレード4は、圧延材5の表面にブレード4の接触による疵が発生しないような材質(例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等)であることが好ましい。
【００４５】
圧延工程においてリバース圧延を行う場合、剥離工程は、圧延の最終パス終了後に行う。
【００４６】
［巻き取り工程］
上記剥離工程後、圧延材5は、巻取りドラム11に巻き取ってMg合金コイル材とする。このMg合金コイル材の内径及び外径は、例えば、圧延材5の長さや厚さに応じて適宜選択することができる。但し、内径が小さ過ぎたり、圧延材の厚さが厚過ぎると、圧延材5を巻き取るときに圧延材5に割れ等が生じる恐れがある。そのため、内径は400mm以上が好ましい。
【００４７】
［作用効果］
挟み付け工程で、Mg合金素材1を金属材2で挟み付けることによって、圧延工程において、Mg合金素材1に潤滑剤が焼付くことを防止できる。潤滑剤は金属材2に焼付くが、剥離工程において、金属材2を圧延されたMg合金素材(圧延材5)から剥離するので、圧延材5には潤滑剤の焼付きは存在しない。よって、圧延材5に対して研磨加工を施す必要はなくなり、研磨加工に起因する研磨痕の発生を防止することができる。よって、後のプレス加工等の塑性加工において、割れが生じることを防止できる。また、Mg合金素材1を金属材2で挟むことで、素材1の両サイドを固定でき、素材1の両サイドの幅方向の拘束強化になり、圧延材5の縁割れを防止することができる。
【００４８】
上記Mg合金コイル材の製造方法によれば、研磨加工を省略することができるので、研磨加工に起因する研磨痕の発生を防止することができ、コイル材の全長に亘って、実質的に表面が平滑で表面性状に優れるMg合金コイル材を効率よく得ることができる。
【００４９】
＜試験例＞
上述した実施形態の製造方法により、Mg合金からなる長尺な圧延材が巻き取られてなるMg合金コイル材を製造し、この圧延材の全長に亘って、圧延材の表面性状を調べた。具体的試験条件を以下に示す。
【００５０】
［実施例］
Mg合金コイル素材
組成：AZ91材(Mg-8.7質量％Al-0.65質量％Zn)
寸法：幅250mm×長さ200m×厚さ4mm
金属材
材質：A6061P(Al合金の場合、JIS  H  4000(1999年)に規定の6000番台)
寸法：幅250mm×長さ200m×厚さ100μm
圧延工程
圧下率:10〜25％/パス
パス数：8パス
Mg合金コイル素材の加熱温度：250℃
圧延ロールの温度：250℃
【００５１】
［結果］
実施例での圧延処理によって得られたMg合金コイル材の各特性について以下に示す。
【００５２】
（表面粗さ）
得られたMg合金コイル材(圧延材)を巻き戻して、両端から5m切断したトリミング材を10mごとに切断し、シート片を作製する。これらの各シート片についてそれぞれ、任意の箇所の幅方向の中心部をとり、この中心部を通る幅方向の直線上に存在し、各縁部から距離が20mmの地点と、上記中心部との合計3点に測定領域を設ける。これらの測定領域において、JIS  B  0601（2001年）に準じて、触針式表面粗さ測定器(ミツトヨ社製)を用いて、圧延材の長手方向と幅方向それぞれに沿って4mmの長さを測定した。その結果、全ての測定領域において、圧延材の長手方向と幅方向における表面粗さRzの差は5μm以下であった。そして、圧延材の長手方向と幅方向における表面粗さRzは、それぞれ2〜10μm、2〜10μmの範囲であった。また、圧延材の表面は、艶消し状の光沢のない状態であった。
【００５３】
（光沢度）
表面光沢測定を、JIS  Z  8741（1997年）に準じて、(日本電色製光沢計)により20°の投受光角度にて測定した。上記測定領域において、圧延材の長手方向と幅方向それぞれに沿って3点測定した。その結果、全ての測定領域において、圧延材の長手方向と幅方向における光沢度は、それぞれ平均して16.2％、16.8％であった。
【００５４】
（炭素のピーク強度）
上記測定領域において、圧延材の表面をEDX分析し、炭素のピーク強度高さとMgのピーク強度高さを比較した。その結果、全ての測定領域において、炭素のピーク強度高さは、Mgのピーク強度高さの5％以下であった。
【００５５】
上記試験結果より、本発明のMg合金コイル材の製造方法により、圧延材の全長に亘って、実質的に表面が平滑で表面性状に優れるMg合金コイル材を得ることができると確認された。
【００５６】
更に、得られたMg合金コイル材(幅250mm×長さ1300m×厚さ0.6mm、表面粗さRz：長手方向6μm、幅方向6μm)に温間プレス加工(素材の加熱温度250℃、金型の加熱温度250℃)を施して断面]状のプレス部材を作製した。その結果、割れ等が生じることなくプレス加工を施すことができた。
【００５７】
以上の結果より、全長に亘って、実質的に表面が平滑で表面性状に優れている本発明のMg合金コイル材にプレス加工等の塑性加工を施して形成された塑性加工材は、機械的強度に優れ、Mg合金部材の生産性に優れると言える。
【００５８】
なお、上述した実施形態は、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能であり、上述した構成に限定されるものではない。例えば、Mg合金の組成(含有される元素の種類、含有量)、Mg合金板の厚さ、幅、長さ、製造条件(金属材の材質、圧延条件等)を適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明のMg合金コイル材、及びMg合金板は、プレス加工や鍛造、曲げ加工といった種々の塑性加工が施されてなるMg合金部材、例えば、携帯用や小型な電気・電子機器類の筐体といった各種の電気・電子機器類の構成部材、航空機や自動車のボディといった高強度、軽量が望まれる種々の分野の部材の素材に好適に利用することができる。本発明のMg合金コイル材の製造方法は、上記本発明のMg合金コイル材の製造に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
1  Mg合金素材    10  繰出しドラム    11  巻取りドラム
2  金属材    20  繰出しリール    21  巻取りリール
3  圧延ロール
4  ブレード
5  圧延材
【図１】
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