具有改善的可挤压性和可成形性的镁锻造合金的制作方法

专利名称：具有改善的可挤压性和可成形性的镁锻造合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属合金，更具体地涉及镁基金属合金组合物，以及制备和使用这种组合物的方法。
背景技术：
镁基合金一般分为两个不同的类别，即铸造或锻造合金。两种类型的合金都广泛应用于包括汽车工业的许多工业中。可以通过常规的铸造方法制造镁基合金铸件，所述方法包括压铸、砂型铸造、永久和半永久模铸造、石膏模铸造和熔模精密铸造。一般通过将熔融金属浇注至铸模而形成铸件，铸模在熔融材料冷却及固化时使其定形。随后在固化之后将模与部件分离。
铸造合金材料显示出许多特别有利的性质，这促进了汽车工业中镁基合金铸件需求的增长。这些性质包括低密度、高强度重量比、易加工性和良好的阻尼特性。然而，许多铸造合金组合物并不是特别良好地适于用作锻造合金，其中合金材料在固化之后通过变形方法进一步加工。此外，许多市售锻造镁基合金在性能能力上不及其它金属锻造合金(例如铝基或不锈钢合金)。因此存在着对适合于锻造合金用途的改善的镁基合金的需求。
发明概述一方面，本发明提供金属合金，所述金属合金包含约2.5至约3.5重量百分数(以下“％重量”)的铝(Al)；约0.2至0.6％重量的锰(Mn)；低于约0.3％重量的锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的一种或多种杂质；和余量的镁(Mg)。
另一方面，本发明提供镁基锻造合金，所述合金组合物包含约2.5至约4.0％重量的铝(Al)；总量低于约1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的杂质；和余量的镁(Mg)。
还有另一方面，本发明提供形成锻造合金元件的方法，所述方法包括在铸造温度下形成熔融合金材料，所述合金材料组合物包含低于约4.0％重量的铝(Al)；总量低于约1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的一种或多种杂质；和余量的镁(Mg)。将合金材料冷却至固化。通过变形处理固化的合金材料，从而形成锻造合金元件。
本发明进一步提供用于车辆的部件，该部件包括镁基锻造合金，所述合金包含低于约4.0％重量的铝(Al)；总量低于约1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的一种或多种杂质；和余量的镁(Mg)。
本发明还提供镁基锻造合金，所述合金组合物包含约2.5至约4.0％重量的铝(Al)；总量低于约1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的杂质；和余量的镁(Mg)；其中该锻造合金在室温下具有大于8％的伸长率。
在另一个本发明优选方面中提供了镁基锻造合金，所述合金组合物包含约2.5至约4.0％重量的铝(Al)；总量低于约1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的杂质；和余量的镁(Mg)；其中该锻造合金在360℃下具有大于305mm/分钟的挤压速度。
通过下文中提供的详细描述，本发明进一步的适用范围将是显而易见的。应该理解的是表示本发明优选的实施方案的详细描述和具体实施例打算仅用于举例说明目的，并不打算限制本发明的范围。
附图简述通过详细描述和附图可以更加充分地理解本发明，其中

图1是显示现有技术合金的最大挤压速度的图表；图2是显示比较现有技术合金(AZ31B)与本发明合金(AM30)的最大挤压速度的图表；图3为真实应力对真实应变的拉伸曲线图，显示在室温下本发明合金(AM30)与现有技术合金(AZ31B)的比较；图4为本发明合金(AM30)在升高温度下的拉伸曲线图；图5为现有技术合金(AZ31B)在升高温度下的拉伸曲线图；和图6显示比较本发明合金(AM30)与现有技术合金(AZ31B)的温度对伸长率的影响。
优选实施方案详述下面对于优选实施方案的描述在本质上仅仅是示例性的，绝不打算限制本发明及其应用或用途。
一方面，本发明提供坚硬、耐腐蚀和轻质的镁基合金。“镁基”的含义表示组合物主要包含镁，通常超过80％重量的镁。此处使用的术语“组合物”泛指含有至少优选的金属元素或化合物的物质，但还可以包含另外的物质或化合物，包括添加剂和杂质。术语“材料”也泛指含有优选的化合物或组合物的物质。本发明进一步涉及制备优选实施方案的镁基合金的方法，以及制备具有优选实施方案的本发明合金的部件的方法。
另一方面，本发明提供设计有改善的可挤压性及可成形性同时仍然保持强度及抗腐蚀性的锻造镁基合金。此处使用的术语“锻造”和‘加工”的意思相同，指的是本领域技术人员公知的通常经过两个独立步骤处理的合金。第一步骤包括将熔融金属形成为锭、坯或预成型体。然后通过在第二步骤中加工预成型体而对第一步骤中形成的预成型体进行处理，从而形成锻造产品。预成型体因此在第二步骤中经受物理变形方法，其可包括例如挤压或轧制。然后锻造产品可用于形成部件或部件的一部分。
另一方面，通常所知的“铸造”则涉及将熔融金属合金浇注至铸模从而基本上以接近完成态形成固化的铸件。熔融金属合金浇注至模中，金属合金冷却后在其中固化形成铸件。由于物理加工的差异，铸造合金的物理要求不同于锻造合金的要求。因此，本质上锻造合金首先铸造成锭或预成型体，它还必须进一步经受另外的物理变形和相应的加工条件。因此，比起铸造合金所需的性能而言，锻造合金一般需要更多种物理性能的额外最佳化。例如，锻造合金需要有更高的延展性、可挤压性及可成形性，同时还需要有适合初始铸造方法的足够的强度和可铸性。
在许多不同的应用中减小部件装配的组件重量对提高效率是很重要的，而在例如汽车的车辆应用中对燃料效率变得非常重要。例如，由于镁合金的高生产率和良好的可铸性，一般通过压铸制造现有的镁部件。但是对任何给定的应用而言，许多金属部件可以由锻造合金制作，这能进一步提高效率。例如，钢和铝合金管状部件越来越多地用于汽车工业中以取代冲压组件，这潜在地转化为重量节省、部件加固和改善的车辆性能。这种管状组件可用于形成支撑结构，如车架、发动机架、车顶纵梁、横梁支架和仪表板梁。
目前，已知现有的性能最好的锻造镁合金之一是AZ31B(根据ASTM命名是具有大约3％重量铝(Al)、1％重量锌(Zn)和余量的镁和杂质的组合物的镁基合金，一般表示为式Mg-3％重量Al-1％重量Zn)，在现有的锻造镁合金中其提供了机械性能和可挤压性的最好的结合。然而，例如与现有的铝挤压合金相比，所有目前现有的镁基锻造合金的可挤压性和可成形性均相对较差。
本发明的镁基合金为相对低成本的轻质合金，它显示改善的延展性和可挤压性，同时在一定温度范围(例如从大约26℃的环境温度至约200℃)保持相对高的强度和可铸性。本发明的镁基合金特别良好地适合于锻造合金应用。此外，本发明合金还具有抗腐蚀性。由于上述这样的性质，本发明合金适合用于包括各种汽车组件的多种应用中，例如包括框架、支撑部件、横梁、仪表板梁、车顶纵梁、发动机架、分动箱和转向组件。
本发明优选的实施方案包含铝作为合金元素，一般认为铝对镁合金的物理性质产生有利的影响。铝通常改善镁基合金的强度和硬度，但降低总的延展性。一般来说，增加铝含量(即超过约5％重量)可加宽镁基合金的凝固范围，这使其易于铸造。然而这里有权衡考虑的问题，因为增加的铝含量由于增大的硬度而使得合金更难以进行后续加工。
因此，本发明的一个方面是最优化本发明合金中的铝含量以使延展性和可挤压性达到最大程度，同时保持合理的强度和可铸性(加工或挤压之前的坯体铸造)。从而，本发明优选的实施方案包含的铝含量低于约4％重量，对此下面会更加详细讨论。用于数值的“约”字表示计算或测量允许在数值上有些微小的不精确度(精确值的某种程度的近似；对数值的近似或合理接近；近似)。另外如果因为某些原因，在本领域中由“约”字带来的不精确度不理解为其平常的含义时，则此处的“约”表示所示数值高至5％的可能的变化量。例如，约10％重量的组分可在10±0.5％重量之间变化，因此范围是从9.5至10.5％重量。本发明特别优选的实施方案包含铝含量为约2.5至约3.5％重量以使强度和可挤压性最优化。在本发明的一个优选的实施方案中，铝含量为约3％重量。
进一步地，本发明优选的实施方案包含低于约0.6％重量的锰作为合金成分。虽然看起来锰对镁基合金的拉伸强度没有较大的影响，但它确实增加镁合金的屈服强度。此外，锰具有提高镁铝合金系统抗腐蚀性的功能，这是通过促进铁和其它重金属元素移入相对惰性的金属间组分实现的，它们之中的一些在熔融期间从合金中分离出来。在本发明优选的实施方案中，合金含有约0.2至约0.6％重量的锰，最优选约0.26至约0.6％重量。在本发明的一个优选的实施方案中，如ASTM规范B93-94a所推荐，锰的加入量为约0.4％重量。
本发明特别优选的实施方案包含作为杂质的低于约0.3％重量的锌，最优选低于0.22％重量。通常使用锌作为合金成分以强化现有技术的镁基合金，然而，这种合金通常具有显著较低的可挤压性、延展性及增加的热脆性。此外，含有锌的镁合金系统一般易于产生微孔，已报道锌增加Mg-Al-Zn基合金在挤压过程中的表面开裂和氧化，导致较低的挤压速度限制。因此，与已知的锻造镁合金系统相反，本发明将存在的锌量最小化至低于约0.3％重量的杂质水平。
前面已经讨论，AZ31B是含有锌的已知锻造合金。在已知的锻造镁基合金中，AZ31B具有最快的挤压速率之一。通过对已知的锻造合金的评价，将AZ31B(组合物具有约3.0％重量Al、约1.0％重量Zn、约0.20％重量Mn和余量的Mg和杂质)的性能与另一种已知的锻造合金AZ61(组合物具有约5.0％重量Al、约0.30％重量Mn和余量的Mg和杂质)的性能和已知的铸造镁基合金AM50(组合物具有约5％重量Al、约0.30％重量Mn和余量的Mg和杂质)进行比较。一般已知这种铸造合金在锻造合金应用中用处不大。
图1显示对于具有5mm壁的25.4mm×25.4mm的正方形管，在挤压比为12.5、挤压温度分别为450℃和500℃下，现有技术合金AZ31B、AZ61和AM50的挤压速度的比较。从数据中可以观察到，无论与AZ61还是与铸造合金AM50相比，AZ31B都具有高得多的挤压速度。从不算低水平杂质的合金组合物(通过采用铸造合金AM50)中除去锌看起来根本没有增大挤压速度，且还提供最低的可挤压速率，证实了铸造合金组合物在锻造合金应用中性能不良。
基于已知的合金系统对这些结果进行评价，本发明优选的实施方案最优化铝含量，通过提供足够量的强度和可铸性，同时使铝含量保持最低，以使其不会不利地影响延展性和可挤压性。根据比较的结果，本发明的一个优选的实施方案为具有约2.5至约4.0％重量铝的最优化铝含量的新镁基合金，最优选的铝的范围为约2.5至约3.5％重量。基于预计的合金系统行为，本发明其它优选的实施方案包含低于约4％重量的铝。另一种已知的具有较低铝含量的铸造合金AM20(组合物具有约2％重量Al、约0.30％重量Mn和余量的Mg和其它杂质)预计用作锻造合金用于制造本发明某些优选的实施方案的组件，但由于铝含量低，其具有相对低的强度。
因此，根据以上讨论的原则，本发明优选的实施方案提供镁基合金，其包含约2.5％重量至约4.0％重量的铝(Al)；总量低于1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于0.1％重量的一种或多种杂质；和余量的镁(Mg)。在特别优选的实施方案中，Mn的存在量低于约0.6％重量，Zn的存在量低于约0.3％重量。
本发明的一个特别优选的实施方案提供金属合金，其包含约3％重量的铝(Al)；约0.4％重量的锰(Mn)；低于约0.22％重量的锌(Zn)；低于约0.1％重量的一种或多种杂质，和余量的镁(Mg)。本发明合金的该实施方案可以按镁合金的ASTM式标称表示为“AM30”。
因此，本发明的一个优选的实施方案包括镁基合金，其还含有标准水平的常见于镁合金中的杂质，例如硅(Si)、铜(Cu)、镍(Ni)、铁(Fe)以及其它微量杂质。在本发明优选的实施方案中，另外的杂质总量占合金的低于约0.1％重量的最大值。在本发明供选的优选实施方案中，该合金包含如下的杂质低于约0.01％重量的Si、低于约0.01％重量的Cu、低于约0.002％重量的Ni、低于约0.002％重量的Fe和低于0.02％重量的所有其它微量杂质。
实施例1按如下制备本发明的一个优选的实施方案的合金制备900kg熔体并铸成尺寸为178mm宽×406mm长的坯体，此处将合金标识为“AM30”。为了比较的目的，通过将900kg熔体铸成与本发明合金具有相同尺寸的坯体，按同样的方式制备现有技术合金样品AZ31B合金。表1显示制备的本发明合金(AM30)和现有技术合金(AZ31B)的说明。
表1
每种合金的余量均包含常见于镁合金中的微量杂质。将每个坯体均加热至360℃，用1400吨压力进行管的挤出以形成具有标称外径70mm和标称厚度4mm的尺寸的管。对每一种合金，在管的表面开裂开始时确定最大挤压速度。对于每一种合金以最大挤压速度制造大约200米的管。
图2显示在360℃下进行的本发明AM30合金与现有技术AZ31B合金的最大挤压杆速度的比较。AM30合金达到366mm/min的持续挤压速度，相比的AZ31B的挤压速度是305mm/min。因此，在360℃下新的AM30合金的挤压速度比以前已知最快速的锻造镁基合金(AZ31B)的挤压速度快20％。
通过对由挤出管样品制备的拉伸试样进行的测试确定拉伸性能(即拉伸屈服强度、极限拉伸强度和伸长率)。沿管纵轴/方向加工管样品。只有样品的抓握段被压扁，弯曲测量段保持不动。然后根据锻造合金拉伸强度测试的ASTM E21-92规范在环境条件(即室温)下和93℃、121℃、149℃、177℃及204℃五个升高温度下进行拉伸强度测试。测试使用2″标距长度的ASTM标准试样，初始应变率为0.001s-1(即0.001/秒)。对于每一种条件至少测试三个试样，取测量值的平均数。
图3显示在室温下AM30和AZ31B合金的常见拉伸曲线。通过图3中A处的0.02应变偏移确定，每种合金均具有非常相似的屈服强度(YS)，对AM30为168MPa，对AZ31B为171MPa。B处表示的AZ31B的极限拉伸强度(UTS)为232MPa，C处表示的AM30的极限拉伸强度为237MPa，也是相对近似的。通过拉伸曲线显示的试样的伸长率表示两种合金的延展性。AZ31B显示8％的伸长率，而本发明的AM30显示12％的伸长率。因此，在室温下本发明的AM30合金具有比现有技术AZ31B大50％的延展性，同时一般具有相同的强度。从图3还看到AZ31B在拉伸曲线上显示锯齿形，表明在变形过程中不连续的塑性流动。然而，在AM30合金中没有观察到这种锯齿形。
图4显示对以前描述的本发明AM30合金试样进行的升高温度真实应力对真实应变曲线。对于升高温度测试，在装载之前将样品在选定的温度下保持30分钟。对于AM30试样分别在93℃、121℃、149℃、177℃及204℃展开拉伸强度曲线。图5显示现有技术AZ31B在与图4相同的温度增量下在93℃、121℃、149℃、177℃和204℃的升高温度拉伸曲线。一般而言，每种合金的屈服强度(YS)和极限拉伸强度(UTS)相对地均为相同，每种性能都随温度增加而减小。
图6显示本发明AM30合金样品对比现有技术AZ31B样品时，温度对延展性影响的比较。与合金材料延展性有关的百分比伸长率通常随温度的增加而增加。在测试温度范围AM30的延展性稍微较高，并且在测试温度范围的高端及低端(即约25℃至70℃的较低范围和约100℃至200℃的较高范围)明显地较高。虽然不希望束缚于任何特定的理论，但相信由于本发明AM30合金中实质缺少锌，与含有至少1％重量锌的现有技术AZ31B合金相比，固溶强化作用较小，因此提供增大的延展性。从拉伸曲线可以观察到，在室温下AM30合金和AZ31B合金通常具有相同的关联它们互相都具有相对相似的屈服强度(YS)和极限拉伸强度(UTS)，AM30在几乎所有的温度上显示更大的伸长率，AM30合金与AZ31B相比具有更大的延展性与此相关联。
本发明进一步提供形成锻造合金元件的方法，其包括在铸造温度下形成合金材料，所述合金材料组合物包含低于约4.0％重量的铝(Al)；低于0.6％重量的锰(Mn)；低于约0.22％重量的锌(Zn)；低于约0.1％重量的一种或多种杂质；和余量的镁(Mg)。铸造温度一般高于合金的液线温度，但至少在其中金属处于熔融且为实质液态的点上。优选铸造温度大于600℃，最优选大于640℃。将合金材料冷却至环境条件。
然后通过变形方法处理合金材料，从而形成锻造合金元件。这种合金材料的变形加工可包括热加工方法、冷加工方法或两者。热加工方法一般包括在升高温度下(通常优选高于约200℃)进行的变形方法。热加工变形方法既包括模挤压也包括板辊轧。冷加工变形方法一般在较低温度下(通常低于200℃)进行。优选冷加工在环境室温条件下进行。
本发明特别良好地适合于汽车组件和部件。某些优选的汽车部件包含的本发明锻造合金形成为管结构或者供选地形成为片或板结构。这种组件通过经受变形方法制造，例如挤压、轧制、弯曲、液压成形、冲压、超塑性成形、气体成形、电磁成形，包括它们的组合或任何本领域技术人员熟知的其它金属成形方法。合金可形成多种汽车部件和组件，例如包括框架、支撑部件、横梁、仪表板梁、车顶纵梁、发动机架、分动箱和转向组件。
本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，因此不偏离本发明要旨的变化打算处于本发明范围内。这种变化不认为是脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种金属合金，所述合金包含约2.5至约3.5％重量的铝(Al)；约0.2至约0.6％重量的锰(Mn)；低于约0.3％重量的锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的一种或多种杂质；和余量的镁(Mg)。
2，权利要求1的金属合金，其中所述铝为约3％重量。
3.权利要求1的金属合金，其中所述锰为约0.4％重量。
4.权利要求1的金属合金，其中所述组合物包含约3％重量的所述铝(Al)；约0.4％重量的所述锰(Mn)和低于约0.22％重量的所述锌(Zn)。
5.权利要求1的金属合金，其中所述一种或多种杂质包括低于约0.01％重量的硅(Si)、低于约0.01％重量的铜(Cu)、低于约0.002％重量的镍(Ni)、低于约0.002％重量的铁(Fe)和低于约0.02％重量的一种或多种另外的杂质。
6.权利要求1的金属合金，其中合金在室温下具有大于8％的伸长率。
7.权利要求1的金属合金，其中合金在360℃下具有大于305mm/分钟的挤压速度。
8.权利要求1的金属合金，其中合金具有大于约165MPa的屈服强度。
9.权利要求1的金属合金，其中合金具有大于约230MPa的极限拉伸强度。
10.权利要求1的金属合金，其中合金是抗腐蚀的。
11.一种镁基锻造合金，所述合金组合物包含约2.5至约4.0％重量的铝(Al)；总量低于约1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的杂质；和余量的镁(Mg)。
12.权利要求11的镁基锻造合金，其中所述组合物包含约2.5至约3.5％重量的铝(Al)；约0.2至0.6％重量的锰(Mn)；低于约0.3％重量的锌(Zn)；低于约0.1％重量的一种或多种杂质；和余量的镁(Mg)。
13.权利要求11的镁基锻造合金，其中所述组合物包含约0.26％重量至约0.6％重量的锰(Mn)和低于0.22％重量的锌(Zn)。
14.权利要求11的镁基锻造合金，其中所述一种或多种杂质包括低于约0.01％重量的硅(Si)、低于约0.01％重量的铜(Cu)、低于约0.002％重量的镍(Ni)、低于约0.002％重量的铁(Fe)和低于约0.02％重量的一种或多种另外的杂质。
15.权利要求11的镁基锻造合金，其中所述铝为约3％重量。
16.权利要求11的镁基锻造合金，其中所述锰为约0.4％重量。
17.权利要求11的镁基锻造合金，其中所述组合物包含约3％重量的所述铝(Al)；约0.4％重量的所述锰(Mn)；低于约0.22％重量的所述锌(Zn)；低于约0.1％重量的所述一种或多种杂质；和余量的所述镁(Mg)。
18.权利要求11的镁基锻造合金，其中锻造合金在室温下具有大于8％的伸长率。
19.权利要求11的镁基锻造合金，其中锻造合金在360℃下具有大于305mm/分钟的挤压速度。
20.权利要求11的镁基锻造合金，其中锻造合金具有大于约165MPa的屈服强度。
21.权利要求11的镁基锻造合金，其中锻造合金具有大于约230MPa的极限拉伸强度。
22.权利要求11的镁基锻造合金，其中锻造合金是抗腐蚀的。
23.一种形成锻造合金元件的方法，所述方法包括在铸造温度下形成熔融合金材料，所述合金材料组合物包含低于约4.0％重量的铝(Al)；总量低于约1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的一种或多种杂质；和余量的镁(Mg)；将所述合金材料冷却至固化；和通过变形加工所述固化合金材料，从而形成锻造合金元件。
24.权利要求23的方法，其中所述组合物包含约2.5至约3.5％重量的铝(Al)；约0.2至约0.6％重量的锰(Mn)；和低于约0.3％重量的锌(Zn)。
25.权利要求23的方法，其中所述组合物包含约0.26至约0.6％重量的锰(Mn)；和低于约0.22％重量的锌(Zn)。
26.权利要求23的方法，其中所述一种或多种杂质包括低于约0.01％重量的硅(Si)、低于约0.01％重量的铜(Cu)、低于约0.002％重量的镍(Ni)、低于约0.002％重量的铁(Fe)和低于约0.02％重量的另外的杂质。
27.权利要求23的方法，其中所述固化合金材料包括锭。
28.权利要求23的方法，其中所述固化合金材料包括坯。
29.权利要求23的方法，其中所述铸造温度大于约600℃。
30.权利要求23的方法，其中所述加工包括热加工方法。
31.权利要求23的方法，其中所述加工包括冷加工方法。
32.权利要求23的方法，其中所述加工选自挤压、轧制、弯曲、液压成形、冲压、超塑性成形、气体成形、电磁成形及其组合。
33.权利要求23的镁基锻造合金，其中所述铝为约3％重量。
34.权利要求23的方法，其中所述锰为约0.4％重量。
35.权利要求23的方法，其中所述组合物包含约3％重量的所述铝(Al)；约0.4％重量的所述锰(Mn)；低于约0.22％重量的所述锌(Zn)；低于约0.1％重量的所述一种或多种杂质；和余量的所述镁(Mg)。
36.权利要求23的方法，其中所述加工合金材料在室温下具有大于8％的伸长率。
37.权利要求23的方法，其中所述加工合金材料在360℃下具有大于305mm/分钟的挤压速度。
38.权利要求23的方法，其中所述加工合金材料具有大于约165MPa的屈服强度。
39.权利要求23的方法，其中所述加工合金材料具有大于约230MPa的极限拉伸强度。
40.权利要求23的方法，其中所述加工合金材料是抗腐蚀的。
41.一种用于车辆的组件，所述组件包括镁基锻造合金，所述合金包含低于约4.0％重量的铝(Al)；总量低于约1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的一种或多种杂质；和余量的镁(Mg)。
42.权利要求41的组件，其中所述合金包含约2.5至约3.5％重量的铝(Al)；约0.2至0.6％重量的锰(Mn)；和低于约0.3％重量的锌(Zn)。
43.权利要求41的组件，其中所述合金包含约0.26至约0.6％重量的锰(Mn)和低于约0.22％重量的锌(Zn)。
44.权利要求41的组件，其中所述一种或多种杂质包括低于约0.01％重量的硅(Si)、低于约0.01％重量的铜(Cu)、低于约0.002％重量的镍(Ni)、低于约0.002％重量的铁(Fe)和低于约0.02％重量的另外的杂质。
45.权利要求41的组件，其中所述合金形成管状结构。
46.权利要求41的组件，其中所述合金形成轧制结构。
47.权利要求41的组件，其中所述合金形成挤压结构。
48.权利要求41的组件，其中所述合金形成选自框架、支撑部件、横梁、仪表板梁、车顶纵梁、发动机架、分动箱和转向组件的汽车部件。
49.权利要求41的组件，其中所述合金通过选自弯曲、挤压、轧制、液压成形、冲压、超塑性成形、气体成形、电磁成形及其组合的一种或多种金属成形方法形成结构。
50.一种镁基锻造合金，所述合金组合物包含约2.5至约4.0％重量的铝(Al)；总量低于约1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的杂质；和余量的镁(Mg)；其中锻造合金在室温下具有大于8％的伸长率。
51.权利要求50的镁基合金，其中锻造合金具有大于约165MPa的屈服强度。
52.权利要求50的镁基合金，其中锻造合金具有大于约230MPa的极限拉伸强度。
53.一种镁基锻造合金，所述合金组合物包含约2.5至约4.0％重量的铝(Al)；总量低于约1.0％重量的锰(Mn)和锌(Zn)；总量低于约0.1％重量的杂质；和余量的镁(Mg)；其中锻造合金在360℃下具有大于305mm/分钟的挤压速度。
54.权利要求53的镁基合金，其中锻造合金具有大于约165MPa的屈服强度。
55.权利要求53的镁基合金，其中锻造合金具有大于约230MPa的极限拉伸强度。
全文摘要
一方面，本发明提供具有相对高的强度和可铸性以及适于锻造合金应用的改善的延展性和可挤压性的镁基铸造合金。镁基锻造合金包含约2.5至约4.0％重量的铝(AI)，低于约0.1％重量的锰(Mn)，和余量的镁(Mg)。本发明进一步提供形成锻造合金组件的方法以及由此形成的汽车组件。
文档编号C22C23/02GK1950528SQ200580013695
公开日2007年4月18日 申请日期2005年2月23日 优先权日2004年3月4日
发明者罗爱华, A·K·萨奇德 申请人:通用汽车公司