專利名稱:改進的5xxx鋁合金和由其制成的形變鋁合金產(chǎn)品的制作方法
改進的5XXX鋁合金和由其制成的形變鋁合金產(chǎn)品相關申請的交叉引用本專利申請要求2009年7月24日提交的題目為“改進的5XXX合金”的美國臨時專利申請No. 61/228,452的優(yōu)先權,通過引用將其整體并入本文。
背景技術:
形變鋁合金通常按系列進行分類。目前存在八種不同的形變合金系列,它們通常被稱為lxxx_8xxx。根據(jù)招業(yè)協(xié)會標準Ixxx系列招合金含有至少約99. OOwt. %招。2ΧΧΧ-7ΧΧΧ鋁合金不具有相同的Al限制,并且按照它們的主要合金化元素進行分類。2χχχ招合金使用銅,3χχχ招合金使用猛,4χχχ招合金使用娃,5χχχ招合金使用鎂,6χχχ招合金使用鎂和硅,7ΧΧΧ鋁合金使用鋅作為它們的主要合金化成分。2χχχ_7χχχ還通常分成兩種不同的類別可熱處理的和不可熱處理的。不可熱處理合金是3χχχ、4χχχ和5χχχ鋁合金,而可熱處理合金是2χχχ、6χχχ和7χχχ鋁合金。3χχχ、4χχχ和5ΧΧΧ鋁合金因為它們通常不能夠通過固溶熱處理得到明顯強化而歸類為不可熱處理。然而,3χχχ、4χχχ和5χχχ招合金通常通過固溶、第二相顯微組織組分的形成、彌散體析出物和/或應變硬化得到強化。相反地,2χχχ、6χχχ和7XXX鋁合金被認為可熱處理,這是因為它們在經(jīng)受固溶熱處理和時效時經(jīng)歷顯著強化。最突出的體系是Al-Cu-Mg、Al-Cu-Si和Al-Cu-Mg-Si (所有 2xxx 招合金),Al-Mg-Si (6xxx 招合金)和 Al-Zn-Mg 和 Al-Zn-Mg-Cu (所有7XXX招合金)。高強度鋁合金,例如5XXX系列鋁合金(即含有鎂作為其主要合金化成分的鋁合金),可以用于各種エ業(yè)中,例如用在軍事中。然而,難以改進5XXX鋁合金的ー種性能(例如強度)的表現(xiàn)而不降低相關性能(例如抗腐蝕性)的表現(xiàn)。發(fā)明概述總體而言,本發(fā)明涉及具有改善的性能組合的改進5xxx系列招合金。由該新5xxx鋁合金制成的產(chǎn)品可以實現(xiàn)強度、韌性、延展性、抗腐蝕性、可成形性、表面外觀、疲勞、弾道學性能和可焊性等中至少兩種的改善的組合。例如,相對于可比的現(xiàn)有技術合金,該新5xxx鋁合金產(chǎn)品可以實現(xiàn)改善的強度并同時維持抗腐蝕性。該新5XXX鋁合金產(chǎn)品可以因為例如銅的存在而實現(xiàn)改善的性能組合。在一個實施方案中,該新5xxx招合金產(chǎn)品能夠通過固溶熱處理,即通過使至少ー些Cu處于與鋁的固溶體中(有時稱作固溶化)來實現(xiàn)改善的性能組合。與常規(guī)知識截然相反,使5XXX鋁合金與銅固溶有助于生產(chǎn)如下文所進ー步詳細描述的具有改善的性能組合的5xxx招合金產(chǎn)品。該新5XXX系列鋁合金產(chǎn)品通常是錠鑄的(例如直接激冷鑄造的)、形變鋁合金產(chǎn)品(例如軋制的片材或板材、擠壓件或鍛件)。該新5XXX鋁合金產(chǎn)品通常包括2-7wt. %Mg和O. 05-2wt. % Cu。該新5xxx招合金產(chǎn)品通常包含(和在一些情形中基本上由如下組成)鎂和銅,任選的Zn,任選的添加剤,余量為鋁和不可避免的雜質。通常,合金中使用的Mg、Cu、任選的Zn、任選的添加劑和不可避免的雜質的量不應超過它們的溶解度極限。在下表I中例舉了新5xxx招合金的一些非限制性實例。
表I-新5xxx系列招合金的實例
Mg CuZn(任選)添加劑(任選)Al
合金 A 2-7 ' O. 05-2. O至多 2. Owt. %至多 2. 5wt. %余量
合金 B 3.5-6 ' O. 05-1. O至多 2. Owt. %至多 2. 5wt. %余量
合金 C 4-5. 5 ' O. 10-0. 75至多 2. Owt. %至多 2. 5wt. %余量合金A包含(和在一些情形中基本上由如下組成)約2wt. % Mg至約7wt. % Mg, 約O. 05wt. % Cu至約2. Owt. % Cu,任選的至多2. Owt. % Zn,任選的總共至多2. 5wt. %的添加劑(例如下述的Mn、Zr),余量為鋁和不可避免的雜質。合金B(yǎng)包含(和在一些情形中基本上由如下組成)約3. 5wt. % Mg至約6wt. %Mg,約O. 05wt. % Cu至約I. Owt. % Cu,任選的至多2. Owt. % Zn,任選的總共至多2. 5wt. %的添加劑(例如下述的Mn、Zr),余量為鋁和不可避免的雜質。合金C包含(和在一些情形中基本上由如下組成)約4wt. %Mg至約5.5wt. % Mg,約O. 05wt. % Cu至約O. 75wt. % Cu,任選的至多2. Owt. % Zn,任選的總共至多2. 5wt. %的添加劑(例如下述的Mn、Zr),余量為鋁和不可避免的雜質。用固溶熱處理進行處理在ー種方法中,如下文所進ー步詳細描述,該新5XXX鋁合金通過將該合金固溶熱處理實現(xiàn)了改善的性能組合。以下處理通常相對于軋制產(chǎn)品(例如片材和板材)進行描述。然而,這些方法可以適合于使用本領域技術人員已知的常規(guī)處理技術的其它形變產(chǎn)品形式,例如擠壓件和鍛件。圖3中示出了用于生產(chǎn)該新5xxx鋁合金產(chǎn)品的方法的一個實施方案。方法(300)可以包括通過直接激冷鑄造(310)、修整和均勻化(320)形成5XXX鋁合金本體的步驟。均勻化后,可以將該新5xxx鋁合金本體熱加工(330),有時稱作熱軋,以達到中間規(guī)格(gauge)(熱軋規(guī)格)。熱軋后,可以通過以下方式固溶熱處理(340)該新5xxx招合金本體將該新5xxx鋁合金本體加熱到合適的溫度,在該溫度下保持足夠長時間以使至少ー些銅(如果不是大部分Cu的話,或基本上所有Cu)進入固溶體,且足夠快速地冷卻(例如通過淬火)以使各組分保持在溶體中。適宜的固溶熱處理操作取決于產(chǎn)品形式和合金中銅的量。在一個實施方案中,該新5xxx鋁合金產(chǎn)品是含有約5wt. % Mg、約O. 25wt. % Cu的板材產(chǎn)品,其具有約2英寸的中間規(guī)格并且在約900° F下固溶熱處理約2小時。換而言之,在熱軋后可將該新5XXX鋁合金產(chǎn)品處理到T狀態(tài)。按照鋁業(yè)協(xié)會細則,T狀態(tài)是指將合金產(chǎn)品進行熱處理以產(chǎn)生除F、O或H狀態(tài)外的穩(wěn)定狀態(tài)。T狀態(tài)適用于進行熱處理的產(chǎn)品,具有或不具有附加(supplementary)的冷加工(下文所論述),以產(chǎn)生穩(wěn)定的狀態(tài)。T后總是跟著ー個或多個數(shù)字。在一個實施方案中,將該新5XXX鋁合金產(chǎn)品處理到T3、T4、T6、T8和T9狀態(tài)之一。在一個實施方案中,將該新5χχχ鋁合金產(chǎn)品處理到Τ3狀態(tài)。
T3狀態(tài)是指進行固溶熱處理、冷加工和自然時效到基本上穩(wěn)定的狀態(tài)(condition)的合金產(chǎn)品。T3狀態(tài)可以應用于在固溶熱處理后進行冷加工以改善強度的產(chǎn)品,或者其中冷加工在整平或矯直中的作用被認為在機械性能限制內(nèi)的產(chǎn)品。T4狀態(tài)是指進行固溶熱處理和自然時效到基本上穩(wěn)定的狀態(tài)。T4狀態(tài)可以應用于在固溶熱處理后沒有進行冷加工的產(chǎn)品,或者其中冷加工在整平或矯直中的作用可以不被認為在機械性能限制內(nèi)的產(chǎn)品。T5狀態(tài)是指從升高溫度的成型處理開始冷卻并然后進行人工時效,并且可以應用于從升高溫度的成型處理開始冷卻后沒有進行冷加工的產(chǎn)品,或者其中冷加工在整平或矯直中的作用可以不被認為在機械性能限制內(nèi)的產(chǎn)品。T6狀態(tài)是指進行固溶熱處理并然后進行人工時效。T6狀態(tài)可以應用于在固溶熱處理后沒有進行冷加工的產(chǎn)品,或者其中冷加工在整平或矯直中的作用可以不被認為在機械性能限制內(nèi)的產(chǎn)品。T7狀態(tài)是指進行固溶熱處理和過度時效/穩(wěn)定化。T7狀態(tài)可以應用于在固溶熱處理后進行人工時效的形變產(chǎn)品以使它們超過最大強度點(point)從而提供ー些顯著特性的控制。T8狀態(tài)是指進行固溶熱處理、冷加工、并然后進行人工時效。T8狀態(tài)可以應用于進行冷加工以改善強度的產(chǎn)品,或者其中冷加工在整平或矯直中的作用被認為在機械性能限制內(nèi)的產(chǎn)品。T9狀態(tài)是指進行固溶熱處理、人工時效、并然后進行冷加工。T9狀態(tài)可以應用于進行冷加工以改善強度的產(chǎn)品。如上所述,ー些T狀態(tài)包括冷加工。該新5XXX鋁合金產(chǎn)品可以按類似于用以獲得常規(guī)HI、H2或H3狀態(tài)的方式任選進行冷加工(350),即應變硬化,然而按照鋁業(yè)協(xié)會細則的嚴格解釋,“H”狀態(tài)命名可能不適用于該新5XXX鋁合金產(chǎn)品,這是因為該新5XXX鋁合金產(chǎn)品已進行了固溶熱處理。按照鋁業(yè)協(xié)會細則,Hl狀態(tài)是指合金進行了應變硬化。H2狀態(tài)是指合金進行了應變硬化和部分退火。H3狀態(tài)是指合金進行了應變硬化和穩(wěn)定化(例如通過低溫加熱)。在一些實施方案中,該新5xxx鋁合金產(chǎn)品可以按照典型的H1X、H2X或H3X狀態(tài)操作進行應變硬化,其中X為0-9的整數(shù)。跟隨在命名H1、H2、H3后的該第二個數(shù)字表示最終應變硬化程度。數(shù)字8歸屬于應變硬化最終程度等于由面積(area)減少約75%所產(chǎn)生的最終程度的狀態(tài)。O狀態(tài)(退火)和8(全硬)之間的狀態(tài)用數(shù)字I至7表示。數(shù)字4命名被認為是半硬;數(shù)字2認為是四分之一硬;數(shù)字6是四分之三硬。當數(shù)字為奇數(shù)吋,極限強度的極限值(limit)為偶數(shù)狀態(tài)的極限強度極限值之間的大約半途(halfway)。H9狀態(tài)具有超過HS狀態(tài)的極限拉伸強度至少2ksi的最小極限拉伸強度。在ー種方法中,冷加工步驟(350)類似于用以產(chǎn)生常規(guī)H131狀態(tài)的步驟,即使利用了固溶熱處理步驟(340)。H131狀態(tài)典型是指將材料冷軋至最終規(guī)格,其中所述冷軋使板材厚度減小約10%_約30% (例如約20%),接著進行變形(例如伸展所述板材用以獲得平整性)。在一個實施方案中,使用常規(guī)H131操作通過冷軋至最終規(guī)格隨后進行變形來處理該新5xxx鋁合金產(chǎn)品。該冷軋可以實現(xiàn)厚度減小(例如10-70%,或10-50% )。雖然出于描述性目的使用上面提供的“T”和“H”狀態(tài)命名,但是它們并不意欲將 該新5XXX鋁合金產(chǎn)品限制于任何特定的狀態(tài)命名。例如,雖然按照鋁業(yè)協(xié)會細則的嚴格解釋,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品的處理可以使它們處于“T”狀態(tài)的類別內(nèi),但是出售和銷售的實際產(chǎn)品不可以標以“Τ”狀態(tài)。因為沒有其它已知的商業(yè)5ΧΧΧ鋁合金產(chǎn)品以T狀態(tài)進行處理,鋁業(yè)協(xié)會可以確定的是將T狀態(tài)命名應用于該新5ΧΧΧ鋁合金產(chǎn)品是混亂的??上氲降氖?,鋁業(yè)協(xié)會可能要求對于該新5ΧΧΧ鋁合金產(chǎn)品使用“H”狀態(tài)命名,盡管它們已經(jīng)受了固溶熱處理。在固溶熱處理(340)后,可以對該新5χχχ鋁合金產(chǎn)品進行上述的任選的冷加工(350),和/或任選的SHT后操作(360)例如淬火,人工時效(例如,以提高延展性),和/或退火(例如,以改善對于船舶應用的抗腐蝕性)。如果使用淬火步驟,則其通常緊接著固溶熱處理步驟進行,并且可以促進銅在固溶體中的保持。任選的人工時效可以在固溶熱處理(例如對于Τ6型狀態(tài))后進行,或者在冷加工(例如對于Τ8型狀態(tài))后進行,并且可以促進改善的延展性。任選的退火可以在固溶熱處理和/或冷加工后進行以使所述產(chǎn)品穩(wěn)定化。任選的退火步驟可以用于生產(chǎn)具有較高抗腐蝕性的新5ΧΧΧ鋁合金產(chǎn)品,其可以適用于船舶應用??梢允乖撔?ΧΧΧ鋁合金產(chǎn)品變形(例如,用于應カ消除)適當?shù)牧俊T谝粋€實施方案中,通過伸展(例如對于軋制和/或擠壓的產(chǎn)品)使所述產(chǎn)品變形。在一個實施方案中,通過壓制(例如對于逐步擠壓和/或鍛造的產(chǎn)品)使所述產(chǎn)品變形。在一個實施方案中,使所述產(chǎn)品變形至少約1%。在其它實施方案中,使所述產(chǎn)品變形至少約I. 5%,或至少約2%,或至少約2. 5%,或至少約3%,或至少約3. 5%,或至少約4%,或至少約4. 5%,或至少約5%。在一個實施方案中,使所述產(chǎn)品變形不大于約12%。在其它實施方案中,使所述產(chǎn)品變形不大于約10%,或不大于約8 %。對于軋制產(chǎn)品,最終產(chǎn)品可以是片材或板材的形式。在一個實施方案中,最終產(chǎn)品可以是具有不大于約O. 249英寸的厚度的片材。在一個實施方案中,最終產(chǎn)品是具有至少約O. 250英寸的厚度的板材。在一個實施方案中,所述板材具有約O. 5或I英寸至約2英寸、或約3英寸或約4英寸的厚度。在其它實施方案中,最終產(chǎn)品可以是擠壓件或鍛件。雖然在圖3中顯示為分離步驟,但是在一些實施方案中,熱加工(330)步驟和固溶熱處理(340)步驟可以彼此伴隨而完成(如同時,例如當熱加工步驟足夠熱從而使銅固溶在該新5ΧΧΧ鋁合金本體中吋)。這種類型的操作被本領域技術人員稱作“壓緊淬火”。在一些實施方案中,壓緊淬火操作產(chǎn)生Τ5型狀態(tài)(具有或不具有人エ時效)。在沒有固溶熱處理的情況下進行加工在另ー種方法中,可以在不具有固溶熱處理步驟的情況下生產(chǎn)該新5χχχ鋁合金產(chǎn)品。在這些實施方案中,該新5ΧΧΧ鋁合金產(chǎn)品可以類似于上述關于圖3所述那樣進行加エ,但是在不存在固溶熱處理步驟的情況下進行。在這些實施方案的ー些中,將該新5χχχ鋁合金產(chǎn)品處理成H狀態(tài),例如上述H狀態(tài)中的任ー種。在ー種方法中,所用的冷加工產(chǎn)生 具有Η131狀態(tài)的產(chǎn)品。Η131狀態(tài)典型是指將材料冷軋至最終規(guī)格,其中所述冷軋使板材厚度減少約10%至約30% (例如約20%),接著進行變形(例如伸展所述板材用以獲得平整性)。在一個實施方案中,使用常規(guī)Η131操作通過冷軋至最終規(guī)格隨后進行變形來處理該新5ΧΧΧ鋁合金產(chǎn)品。冷軋可以實現(xiàn)厚度減小(例如10-70% )。在其中不使用固溶熱處理步驟的實施方案中,所述合金通常包括錳,例如至少約
O.3wt. % Mn。包括Cu和Mn并且被應變硬化到H狀態(tài)的該新5xxx鋁合金產(chǎn)品,通常實現(xiàn)了改善的性能,如下文所進ー步詳細描述。組成 如上所述,該新5xxx招合金通常包括約2wt. %至約7wt. %的Mg。該合金中使用的Mg量可以影響其強度、延展性和/或抗腐蝕性,等等。較高量的Mg可以提高強度,但是降低延展性和/或抗腐蝕性。對于該新5XXX鋁合金產(chǎn)品,本領域技術人員能夠選擇在2wt. % -7wt. %范圍內(nèi)的Mg量從而使這類產(chǎn)品除其它性能外獲得適當?shù)膹姸?、延展性?或抗腐蝕性。在一些實施方案中,該新5xxx鋁合金包括至少約2. 5wt. %,或至少約3wt. %的Mg,或至少約3. 5wt. %的Mg,或至少約4. Owt. %的Mg。在一些實施方案中,該新5xxx招合金包括不大于約6. 5wt. %的Mg,或不大于約6. Owt. %的Mg,或不大于約5. 5wt. %的Mg。該新5xxx招合金包括O. 05wt. %至約2wt. %銅。該新5xxx招合金內(nèi)的銅量應該足夠大以便通過如上所述的固溶熱處理和/或應變硬化促進改善的性能。然而,如果抗腐蝕性是重要性能,則應該限制銅的量,這是因為過多的銅可在一些情況下降低抗腐蝕性。此夕卜,當與含有較高量鎂的合金一起使用時,較高量的銅可能超過該合金的溶解度極限。在一個實施方案中,該新5xxx招合金包括不大于約I. 5wt. %的Cu。在其它實施方案中,該新5xxx招合金包括不大于約I. 25wt. % Cu,或不大于約I. Owt. % Cu,或不大于約O. 9wt. %Cu,或不大于約O. 8wt. % Cu,或不大于約O. 75wt. % Cu,或不大于約O. 7wt. % Cu,或不大于約O. 65wt. % Cu,或不大于約O. 6wt. % Cu,或不大于約O. 55wt. % Cu,或不大于約O. 5wt. %Cu。在一個實施方案中,新5xxx招合金包括至少約O. Iwt. % Cu。在其它實施方案中,該新5xxx招合金包括至少約O. 15wt. % Cu,或至少約O. 20wt. % Cu,至少約O. 25wt. % Cu。該新5xxx招合金可以任選包括鋅(Zn)。鋅尤其可以促進該新5xxx招合金的改善的強度和/或抗腐蝕性。當特意加入鋅使其包括在合金中時,鋅通常以至少約O. 30wt. %的量存在。在一個實施方案中,該新5xxx招合金可以包括至少約O. 35wt. % Zn。在其它實施方案中,該新5xxx招合金可以包括至少約O. 40wt. % Zn,或至少約O. 45wt. % Zn,或至少約O. 50wt. % Zn,或至少約O. 55wt. % Zn,或至少約O. 60wt. % Zn。在一個實施方案中,該新5xxx招合金包括不大于約2wt. % Zn。在其它實施方案中,該新5xxx招合金包括不大于約I. 5wt. % Zn,或不大于約I. 25wt. % Zn,或不大于約I. 20wt. % Zn,或不大于約I. 15wt. % Zn,或不大于約L IOwt. % Zn,或不大于約L 05wt. % Zn,或不大于約I. Owt. %Zn,或不大于約O. 95wt. % Zn,或不大于約O. 90wt. % Zn,或不大于約O. 85wt. % Zn,或不大于約0.80wt. % Zn。在其它實施方案中,鋅可以按如上所述作為不可避免的雜質存在于合金中。該新5xxx招合金通常包括鎂和銅(如上所述),任選的至多2. Owt. % Zn、任選的至多2.5wt. %添加剤,余量為鋁和不可避免的雜質。任選的添加劑包括如下文所進ー步詳細描述的晶粒組織控制物質(有時稱作分散體)、晶粒細化劑和/或脫氧劑等等。用于該新5XXX鋁合金的一些任選添加劑可能以比下述更多的方式有助于合金。例如,添加Mn可有助于晶粒組織控制,而且Mn還可充當強化劑。因此,所述任選添加劑的以下描述僅是出于說明目的,而且并不意欲將任意ー種添加劑限制于所述功能性。任選的添加劑可以按至多約2. 5wt. %的總量存在。例如,Mn (最多I. 5wt. % )、Zr (最多O. 5wt. % )和Ti (最多O. IOwt. % )可以按總共2. Iwt. %包括在合金中。在該情形中,剰余的其它添加劑(如果有的話)不可大于總共0.4wt. %。在一個實施方案中,任選的添加劑按至多約2. Owt. %的總量存在。在其它實施方案中,任選的添加劑按至多約
I.5wt. 或至多約I. 25wt. 或至多約I. Owt. %的總量存在。晶粒組織控制物質是這樣的元素或化合物,即為了形成第二相顆粒(通常為固態(tài))而有意加入的合金化元素,以在熱處理例如回復和再結晶期間控制固態(tài)晶粒組織改變。對于本文所公開的新5xxx招合金,Zr和Mn均是有用的晶粒組織控制元素。Zr和/或Mn(全部或部分)的替代物包括Sc、V、Cr和Hf等等。合金中所用的晶粒組織控制物質的量通常取決于晶粒組織控制所用材料的種類和合金生產(chǎn)エ藝。該新5XXX鋁合金可以任選包括錳(Mn)。錳可以用于促進強度的提高和/或促進細化晶粒組織等。當該新5XXX鋁合金中包括錳時,錳通常以至少約O. 05wt. %的量存在。在一個實施方案中,該新5xxx招合金包括至少約O. IOwt. % Mn。在其它實施方案中,該新5xxx招合金可以包括至少約O. 20wt. % Mn,或至少約O. 30wt. % Mn,至少約O. 35wt. % Mn,或至 少約O. 40wt. % Mn0在一個實施方案中,該新5xxx招合金包括不大于約I. 5wt. % Mn。在其它實施方案中,該新5xxx招合金包括不大于約I. 25wt. % Mn,或不大于約I. 20wt. %Mn,或不大于約I. 15wt. % Mn,或不大于約I. IOwt. % Mn,或不大于約I. 05wt. % Mn,或不大于約
I.Owt. % Mn,或不大于約O. 95wt. % Mn,或不大于約O. 90wt. % Mn,或不大于約O. 85wt. %Mn,或不大于約O. 80wt. % Mn。當該合金中包括錯(Zr)時,錯可以按至多約O. 5wt. 或至多約O. 4wt. %,或至多約O. 3wt. %,或至多約O. 2wt. %的量包括于合金中。在一些實施方案中,Zr以O. 05-0. 25wt. %的量包括在合金中。在一個實施方案中,Zr以O. 05-0. 15wt. %的量包括在合金中。在另ー個實施方案中,Zr以O. 08-0. 12wt. %的量包括在合金中。晶粒細化劑是在合金凝固期間催發(fā)(seed)新晶粒的孕育劑或晶核。晶粒細化劑的實例是包含96%鋁、3%鈦(Ti)和1%硼⑶的3/8英寸的桿狀物,其中基本上所有的硼均以細分散的TiB2顆粒存在。在鑄造期間,將晶粒細化劑桿狀物在生產(chǎn)線中(in-line)送入熔融合金中,該熔融合金以受控速率流入鋳造坑。合金中包含的晶粒細化劑的量通常取決于晶粒細化所用的材料種類和該合金的生產(chǎn)エ藝。晶粒細化劑的實例包括與B結合的Ti (例如TiB2),或與C結合的Ti (TiC),然而也可以使用其它晶粒細化劑,例如Al-Ti母合金。通常,取決于所需的鑄態(tài)晶粒尺寸,向合金中加入的晶粒細化劑的量為O. 0003wt. %到O. 005wt. %。此外,Ti可以按至多O. 03wt. %的量單獨加入到合金中,從而增加晶粒細化劑的效力。當合金中包括Ti時,其通常以至多約O. 10或O. 20wt. %的量存在。本文通常稱為脫氧劑(與是否實際上脫氧無關)的ー些合金化元素,可以在鑄造期間加入到合金中以降低或限制(且在某些情形中消除)坯錠的開裂,這些開裂是由例如氧化物裙皺(fold),蝕坑(pit)和氧化物斑點而產(chǎn)生。脫氧劑的實例包括Ca、Sr、Be和Bi。當鈣(Ca)包括在合金中時,其通常以至多約O. 05wt. %或至多約O. 03wt. %的量存在。在一些實施方案中,Ca以O. 001至約O. 03wt. %或至約O. 05wt. %的量包括在合金中,例如O. 001-0. 008wt. % (即10-80ppm)。除Ca之外或作為其替代(全部或部分),鍶(Sr)和/或鉍(Bi)可以包括在合金中,而且可以按與Ca相同或相似的量包括在合金中。傳統(tǒng)地,鈹(Be)添加物有助于降低坯錠開裂的傾向,然而出于環(huán)境、健康和安全的原因,合金的ー些實施方案基本上無Be。當Be包括在合金中時,其通常以至多約500ppm,例如小于約250ppm,或小于約20ppm的量存在。
5xxx招合金的其它已知添加劑包括Cd、Ge、In、Mo、Nb、Ni、Sn和Y,等等。這些添加劑可以促進該新5xxx招合金的晶粒組織控制和/或析出硬化,等等。所述任選的添加劑可以按微量存在,或可以按顯著量存在,并且它們自身可増加期望或其它特性而不偏離本文所述的合金,只要合金保持本文所述的期望特性即可。然而,應理解的是,不應/不能通過僅以不影響本文所需和所得的性能組合的量添加ー種或幾種元素而避開本公開的范圍。如本文所使用的,不可避免的雜質是由于例如鋁的固有性能和/或從與制造設備等接觸而浸出的那些可以按微量存在于合金中的材料。鐵(Fe)和硅(Si)是鋁合金中經(jīng)常存在的不可避免的雜質的實例。合金的Fe含量通常應該不超過約O. 25wt. %。在一些實施方案中,合金的Fe含量不大于約O. 15wt. %,或不大于約O. IOwt. %,或不大于約O. 08wt. %,或不大于約O. 05或O. 04wt. %。類似地,合金的Si含量通常應該不超過約
O.25wt. %,并且通常低于Fe含量。在一些實施方案中,合金的Si含量不大于約O. 12wt. %,或不大于約O. IOwt. %,或不大于約O. 06wt. %,或不大于約O. 03或O. 02wt. %。在ー些實施方案中,鋅(Zn)可以作為不可避免的雜質包括在合金中。在這些實施方案中,合金中的Zn的量通常不超過O. 25wt. %,例如不大于O. 15wt. %,或甚至不大于約O. 05wt. %。除鐵、硅和鋅外,合金通常含有不大于O. 05wt. %的任何一種其它不可避免的雜質,并且這些其它不可避免的雜質的總量不超過O. 15wt. % (通常是指其它每種<0.05wt. %,并且其它總共< O. 15wt. %,如招業(yè)協(xié)會形變合金注冊■表(稱作Teal Sheets)中所反映出的)。除了另有規(guī)定,當涉及元素的含量時表述“至多”意指該元素組分為任選的,并且包括該特定組成組分的O含量。如果不另外說明,則所有組成百分比均為重量百分比(wt. % )。
性能該新5xxx鋁合金可以在至少ー種性能方面獲得與現(xiàn)有技術合金例如5083、5456和/或5059等至少相等的性能,并同時在至少ー種其它性能方面實現(xiàn)改善的性能。例如,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品可以實現(xiàn)改善的性能組合,例如以下中至少兩種的組合強度、韌性、延展性、抗腐蝕性、可成形性、彈道學性能、疲勞性能、表面品質和/或可焊性,等等。強度關于強度,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品的典型(平均)強度(例如極限拉伸強度(UTS)或拉伸屈服強度(TYS))與可比的5XXX鋁合金產(chǎn)品的典型強度相比可以實現(xiàn)至少5%的提高。可比的5xxx招合金產(chǎn)品是其特性可以按相對基準與該新5xxx招合金產(chǎn)品可靠地相比的那些產(chǎn)品,因為例如它們類似的產(chǎn)品形式(軋制、擠壓、鍛造)和它們類似的尺寸,或者其它標準。然而,所述可比的5XXX鋁合金產(chǎn)品沒有經(jīng)受固溶熱處理(即不處于T狀態(tài))和/或不含有銅(例如對于其中所述新5XXX鋁合金產(chǎn)品不進行固溶熱處理的實施方案)。在一個實施方案中,該新5xxx鋁合金產(chǎn)品和可比的5xxx鋁合金產(chǎn)品具有大體上相同的組成(例如它們具有可比的Mg量(例如各自在O. 10-0. 50wt. %內(nèi),這取決于合金中的總鎂水平,和/或在對于特定合金的鋁業(yè)協(xié)會形變合金限制的限度內(nèi)),不同之處在于該新5xxx鋁合金含有至少約O. 05wt. % Cu并且進行固溶熱處理,而可比的5xxx鋁合金產(chǎn)品不含有銅和/或不進行固溶熱處理。例如,按照鋁業(yè)協(xié)會注冊限制,鋁合金5454含有
2.4-3. Owt. % Mg和最多O. IOwt. % Cu(即對于5454,Cu作為雜質列出)。在H32狀態(tài)中,對于板材而言5454實現(xiàn)約30ksi的典型屈服強度。該新5xxx鋁合金產(chǎn)品可以具有與5454類似的Mg量(即2. 4-3wt. % ),但是隨著銅的加入和T狀態(tài)的產(chǎn)生,在相同的產(chǎn)品形式中(即相同厚度的板材),該新5XXX鋁合金產(chǎn)品可以實現(xiàn)至少約32ksi的典型強度,這比標準5454-H32產(chǎn)品的強度提高約6. 7%。可以用鋁業(yè)協(xié)會合金5083和5456等實現(xiàn)類似結果。具有2-7wt. % Mg并且隨著Cu的加入和/或T狀態(tài)的產(chǎn)生可以實現(xiàn)改善的性能的其它5xxx鋁合金包括 5017、5018、5018A、501914、5019A、5119、5119A、5021、5022、5023、5024、5026、5027、5041、5042、5049、5149、5249、5349、5449、5051、5051A、5151、5251、5251A、5351、5451、5052、5252、5352、51548、5154A、5154B、5154C、5254、5354、5554、5654、5654A、5754、5954、5056、5356、5356A、5456A、5456B、5556、5556A、5556B、5556C、5058、5059、5070、5180、5180A、5082、5182、5183、5183A、5283、5283A、5283B、5383、5483、5086、5186、5087、5187 和 5088,等
坐寸ο在另ー實施方案中,新5xxx鋁合金產(chǎn)品和可比的5xxx鋁合金產(chǎn)品具有大體上相同的組成,不同之處在于所述新5xxx招合金含有至少約O. 05wt. % Cu和至少約O. 30wt. %Mn,而所述可比的5xxx鋁合金產(chǎn)品不含有銅和/或Mn。例如,如下文實施例2_3的圖I和2中所示,H131狀態(tài)的合金12-A與可比的5083產(chǎn)品相比實現(xiàn)了彈道學性能的顯著改善。合金12-A含有銅和錳,而5083合金則不含。在一個實施方案中,新5XXX鋁合金產(chǎn)品與可比的5XXX鋁合金產(chǎn)品相比實現(xiàn)至少6%的強度提高。在其它實施方案中,新5xxx招合金產(chǎn)品與可比的5xxx招合金產(chǎn)品相比實現(xiàn)至少7%的提高,或至少8%的提高,或至少9%的提高,或至少10%的提高,至少11%的提高,至少12%的提高,至少13%的提高,或至少14%的提高,或至少15%的提高,或至少16%的提高,或至少17%的提高,或至少18%的提高,或至少19%的提高,或至少20%的強度提高。在這些實施方案的ー些中,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品的延展性與可比的5XXX鋁合金產(chǎn)品的延展性至少ー樣好。在這些實施方案的ー些中,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品的抗腐蝕性與可比的5XXX鋁合金產(chǎn)品的抗腐蝕性至少ー樣好。在這些實施方案的ー些中,新5XXX鋁合金產(chǎn)品的彈道學性能與可比的5XXX鋁合金產(chǎn)品的彈道學性能至少ー樣好。該新5XXX鋁合金產(chǎn)品的測得強度值取決于組成和產(chǎn)品形式。高的鎂量通常產(chǎn)生高強度,但是可降低抗腐蝕性。較厚的產(chǎn)品與較薄的產(chǎn)品相比通常具有較低的強度。對于低鎂的實施方案,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品可以實現(xiàn)至少約30ksi的屈服強度。在較高鎂的實施方案中,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品可以實現(xiàn)至少約50ksi的屈服強度??梢詫崿F(xiàn)更高的屈服強度,例如至少約51ksi,或至少約52ksi,或至少約53ksi,或至少約54ksi,或至少約55ksi,或至少約56ksi,或更大。在任何情形中,如上所述,該新5xxx招合金產(chǎn)品與可比的5xxx招合金產(chǎn)品相比實現(xiàn)至少5%的強度提高。在一個實施方案中,該新5xxx鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)至少約5%的伸長率。在其它實施方案中,該新5xxx鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)至少約6%,或至少約7%,或至少約8%,或至少約9%,或至少約10%的伸長率。極限拉伸強度(UTS)、拉伸屈服強度(TYS)和伸長率(El)可以按照ASTM B557和ES進行測量??垢g性該新5XXX鋁合金產(chǎn)品還可以實現(xiàn)改進的抗腐蝕性。在一個實施方案中,該新5xx鋁合金產(chǎn)品獲 得改善的抗晶間腐蝕性。對于非敏化狀態(tài),在一個實施方案中,當按照ASTM標準G67測試晶間腐蝕時,該新5xxx招合金產(chǎn)品可以實現(xiàn)不大于約2. 5mg/cm2的質量損失。在其它實施方案中,該新5xxx招合金產(chǎn)品可以實現(xiàn)不大于約2. 4mg/cm2,或不大于約
2.3mg/cm2,或不大于約2. 2mg/cm2,或不大于約2. lmg/cm2,或不大于約2. Omg/cm2,或不大于約I. 9mg/cm2,或不大于約I. 8mg/cm2,或不大于約I. 7mg/cm2的質量損失。非敏化狀態(tài)是指在制造之后,但在合金產(chǎn)品投入使用之前,在沒有進行人エ時效敏化的情況下,測試該合金產(chǎn)品的抗腐蝕性。敏化狀態(tài)是指在進行人工時效敏化之后測試合金產(chǎn)品的抗腐蝕性。時效敏化是指將鋁合金產(chǎn)品人工時效到代表至少20年使用壽命的狀態(tài)。例如,可以將鋁合金產(chǎn)品連續(xù)地暴露于提高的溫度并持續(xù)若干天(例如約IOO0C -120°c的溫度持續(xù)約7天的時段)。在一個實施方案中,當以非敏化狀態(tài)進行對比時,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)了比可比的5xxx鋁合金產(chǎn)品好至少約5%的抗晶間腐蝕性。例如,如果可比的鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)2. 75mg/cm2的質量損失,并且如果該新5xxx招合金產(chǎn)品實現(xiàn)2mg/cm2的質量損失,則該新5xxx招合金產(chǎn)品將具有比所述可比的5xxx招合金好27. 3%的抗晶間腐蝕性能(27. 3%=1-(2. 0mg/cm2/2. 75mg/cm2))。在其它實施方案中,當以非敏化狀態(tài)進行對比時,該新5xxx鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)了比可比的5xxx鋁合金產(chǎn)品好至少約10%,或至少約15%,或至少約20%,或至少約25%,或至少約30%,或至少約35%,或至少約40%,或至少約45%,或至少約50%,或至少約55%,或至少約60%的抗晶間腐蝕性能。在一個實施方案中,所述可比的鋁合金產(chǎn)品是5083。在另ー實施方案中,所述可比的鋁合金產(chǎn)品是5056。在一個實施方案中,當以非敏化狀態(tài)進行對比時,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)了可比的5xxx招合金產(chǎn)品小至少約O. 5mg/cm2的質量損失。在其它實施方案中,當以非敏化狀態(tài)進行對比時,該新5xxx招合金產(chǎn)品實現(xiàn)比可比的5xxx招合金產(chǎn)品小至少O. 6mg/cm2,或小至少約O. 7mg/cm2,或小至少約O. 8mg/cm2,或小至少約O. 9mg/cm2的質量損失,或小至少
I.Omg/cm2,或小至少約I. 5mg/cm2,或小至少約I. 75mg/cm2,或小至少約2. Omg/cm2,或小至少約2. 25mg/cm2,或小至少約2. 5mg/cm2,或小至少約2. 75mg/cm2的質量損失。在一個實施方案中,所述可比的鋁合金產(chǎn)品是5083。在另ー個實施方案中,所述可比的鋁合金產(chǎn)品是5056。對于敏化狀態(tài),在一個實施方案中,當按照ASTM標準G67測試晶間腐蝕時,該新5xxx招合金產(chǎn)品可以實現(xiàn)不大于約35mg/cm2的質量損失。在其它實施方案中,該新5xxx招合金產(chǎn)品在敏化狀態(tài)下可以實現(xiàn)不大于約30mg/cm2,或不大于約25mg/cm2,或不大于約20mg/cm2,或不大于約15mg/cm2,或不大于約12. 5mg/cm2,或不大于約10mg/cm2,或不大于約9mg/cm2的質量損失。在一個實施方案中,當以敏化狀態(tài)進行對比時,該新5xxx招合金產(chǎn)品實現(xiàn)比可比的5xxx鋁合金產(chǎn)品好至少約5%的抗晶間腐蝕性能。例如,如果可比的5xxx鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)45mg/cm2的質量損失,并且新5xxx招合金產(chǎn)品實現(xiàn)35mg/cm2的質量損失,則該新5xxx招合金產(chǎn)品實現(xiàn)比可比的5xxx招合金產(chǎn)品好22. 2%的抗晶間腐蝕性能(22. 2% = l-(35mg/cm2/45mg/cm2))。在其它實施方案中,當以敏化狀態(tài)進行對比時,該新5xxx招合金產(chǎn)品實現(xiàn)比可比的鋁合金產(chǎn)品好至少約10 %,或至少約20 %,或至少約30 %,或至少約40 %,或至少約50%,或好至少約60%,或好至少約70%,或好至少約80%的抗晶間腐蝕性能。在ー個實施方案中,所述可比的鋁合金產(chǎn)品是5083。在另ー個實施方案中,所述可比的鋁合金產(chǎn)品是 5056。在一個實施方案中,當以敏化狀態(tài)進行對比時,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)了比可比的5xxx招合金產(chǎn)品小至少約5mg/cm2的質量損失。在其它實施方案中,當以敏化狀態(tài)進行對比時,該新5xxx招合金產(chǎn)品實現(xiàn)比可比的5xxx招合金小至少10mg/cm2,或小至少約15mg/cm2,或小至少約20mg/cm2,或小至少約25mg/cm2,或小至少約30mg/cm2,或小至少約31mg/cm2,或小至少約32mg/cm2,或小至少約33mg/cm2,或小至少約34mg/cm2,或小至少約35mg/cm2,或小至少約36mg/cm2,或小至少約37mg/cm2,或小至少約38mg/cm2的質量損失??梢园凑誂STM標準G67完成抗晶間腐蝕性測試。彈道學性能該新5xxx招合金產(chǎn)品可以實現(xiàn)改善的彈道學性能。在一個實施方案中,該新5xxx鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)改善的穿甲(AP)性能。在一個實施方案中,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)改善的破片模擬彈(FSP)抵抗性。在一個實施方案中,相對于可比的現(xiàn)有技術5XXX鋁合金,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)如下的至少ー種(i)在顯著減少的重量下相等的彈道學性能,或(ii)在相等重量下顯著改善的彈道學性能。在一個實施方案中,該新5xxx招合金產(chǎn)品的重量比可比的5xxx招合金重量小至少約I %并且同時實現(xiàn)相等或更好的彈道學性能(例如對于FSP或AP的V50抵抗性)。在其它實施方案中,該新5XXX鋁合金產(chǎn)品的重量比可比的5XXX鋁合金產(chǎn)品重量小至少約2%,或小至少約3%,小至少約4%,或小至少約5%,或小至少約6%,或小至少約7%,或小至少約8%,或小至少約9%,或小至少約10%,或小至少約11%,或小至少約12%,或小至少約13%,并且同時實現(xiàn)相等或更好的彈道學性能(例如對于FSP或AP的V50)。如本領域技術人員所已知的,V50是約50%的彈丸將穿過試驗材料,而其它約50%被試驗材料阻止時的速度在一個實施方案中,在相等的面密度下,該新5xxx招合金產(chǎn)品實現(xiàn)比可比的5xxx鋁合金產(chǎn)品好至少約1%的V50(AP和/或FSP)。在其它實施方案中,在相等的面密度下,該新5xxx鋁合金產(chǎn)品實現(xiàn)比可比的5xxx鋁合金產(chǎn)品好至少約2%的V50,或好至少約3%的V50,或好至少約4%的V50,或好至少約5%的V50,好至少約6%的V50,好至少約7%的V50,或好至少約8%的V50,或好至少約9%的V50,或好至少約10%的V50,或好至少約11%的V50,或好至少約12%的V50,或好至少約13%的V50,或好至少約14%的V50,或好至少約15%的V50,或好至少約16%的V50,或好至少約17%的V50,或好至少約18%的V50。在一個實施方案中,通過選取獲得V50性能所需的材料體積,并將其乘以該材料的密度來計算面密度(例如12” X 12”的板材X該板材的規(guī)格X該板材的密度)。應用該新5XXX鋁合金可以用于多種產(chǎn)品應用。實例包括裝甲應用(例如用于車輛部件如殼身、門、頂部、窗和艙ロ,等等),船舶應用(例如用于水上運載工具如船體、甲板敷層(decking)、艙壁、上層結構和其它結構部件,等等),機動車應用(例如機動車輛的門或其它部分),和消費電子產(chǎn)品(例如用于便攜式電子設備的外殼和正面,等等)??梢詫⑸衔乃霆毺胤矫娴亩鄠€方面進行組合以產(chǎn)生具有改善的性能組合的多種新5XXX鋁合金產(chǎn)品。另外,這種新技術的這些和其它方面和優(yōu)勢以及新的特征部分在以下描述中給出,并且通過研究以下描述和附圖
時對于本領域技術人員將變得明顯,或者可以通過實施本發(fā)明所提供技術的ー個或多個實施方案而知曉。附圖簡述圖I是顯示多種5XXX鋁合金產(chǎn)品的FSP彈道學性能的坐標圖。圖2是顯示多種5xxx鋁合金產(chǎn)品的AP彈道學性能的坐標圖。圖3是顯示用于生產(chǎn)新5XXX鋁合金產(chǎn)品的方法的一個實施方案的流程圖。詳細描述實施例I生產(chǎn)10個疊箱模鑄件(book mold casting),每個鑄件的組分列于下表2中(所有值以重量百分比計),余量為鋁和不可避免的雜質(所有合金含有各自< O. 05wt. %的Fe和Si)。對于所有鑄件,加入3 : I的TiB2晶粒細化劑,其在鑄造前熔化5分鐘。表2-實驗性5xxx鑄造合金的組成
權利要求
1.一種方法,其包括 (a)形成5xxx鋁合金本體,其中所述5xxx鋁合金包含約 2wt. % 至約 7wt. % Mg ;約 O. 05wt. % 至約 2wt. % Cu ; 任選的至多2. Owt. % Zn ; 任選的總共至多2. 5wt. %的添加劑,其中所述添加劑選自Mn、Zr、Cr、V、Sc、Hf、Ti、B、C、Ca、Sr、Be、Bi、Cd、Ge、In、Mo、Nb、Ni、Sn、Y ;和余量為鋁和不可避免的雜質;以及 (b)熱加工所述5xxx鋁合金本體;以及 (c)固溶熱處理所述5XXX鋁合金本體,從而使至少一些Cu處在與鋁的固溶體中;以及 其中所述5XXX鋁合金本體實現(xiàn)了比可比的5XXX鋁合金產(chǎn)品好至少5%的強度,其中所述可比的5XXX鋁合金產(chǎn)品未進行固溶熱處理。
2.權利要求I的方法,該方法還包括 在固溶熱處理步驟之后冷加工所述鋁合金本體。
3.權利要求2的方法,其中所述冷加工導致所述5XXX鋁合金產(chǎn)品的厚度減小至少.10%。
4.權利要求I的方法,該方法包括 在固溶熱處理步驟之后,將所述形變5XXX鋁合金產(chǎn)品淬火。
5.權利要求I的方法,該方法包括 在固溶熱處理步驟之后,將所述形變5XXX鋁合金產(chǎn)品人工時效。
6.權利要求I的方法,其中所述形變5xxx招合金產(chǎn)品實現(xiàn)比所述可比的5xxx招合金產(chǎn)品好至少10 %的強度。
7.權利要求I的方法,該方法還包括 將所述5XXX鋁合金本體成形為裝甲產(chǎn)品,其中在相等的破片模擬彈彈道學性能下,所述裝甲產(chǎn)品比可比的5083鋁合金裝甲產(chǎn)品重量小至少約3%。
8.權利要求I的方法,其中在相等的破片模擬彈彈道學性能下,所述裝甲產(chǎn)品比可比的5083鋁合金裝甲產(chǎn)品重量小至少約5%。
9.權利要求I的方法,其中在相等的破片模擬彈彈道學性能下,所述裝甲產(chǎn)品比可比的5083鋁合金裝甲產(chǎn)品重量小至少約7%。
10.權利要求I的方法,其中在相等的破片模擬彈彈道學性能下,所述裝甲產(chǎn)品比可比的5083鋁合金裝甲產(chǎn)品重量小至少約10%。
11.一種5xxx招合金,其基本上由以下構成約 2. 5wt. % 至約 7wt. % Mg ;約 O. 05wt. % 至約 2wt. % Cu ;約 O. 3wt. %至約 I. 5wt. % Mn ; 任選的至多2. Owt. % Zn ; 任選的總共至多I. Owt. %的添加劑,其中所述添加劑選自Zr、Cr、V、Sc、Hf、Ti、B、C、Ca、Sr、Be、Bi、Cd、Ge、In、Mo、Nb、Ni、Sn、Y ;以及余量為鋁和不可避免的雜質。
12.權利要求11的5xxx招合金,其中所述合金包括 3.5-6. Owt. % Mg ;O. 1-1. Owt. % Cu ;和O. 3-0. 8wt. % Mn。
13.權利要求11的5xxx招合金,其中所述合金包括 4.0-5. 5wt. % Mg ;O. 1-0. 5wt. % Cu ;和O. 3-0. 8wt. % Mn。
14.由權利要求11的鋁合金制備的裝甲板,其中在相等的破片模擬彈彈道學性能下,該裝甲板比可比的5083鋁合金裝甲產(chǎn)品重量小至少3%。
15.權利要求14的裝甲板,其中在相等的破片模擬彈彈道學性能下,該裝甲板比可比的5083鋁合金裝甲板重量小至少約5%。
16.權利要求14的裝甲板,其中在相等的破片模擬彈彈道學性能下,該裝甲板比可比的5083鋁合金裝甲板重量小至少約7%。
17.權利要求14的裝甲板,其中在相等的破片模擬彈彈道學性能下,該裝甲板比可比的5083鋁合金裝甲板重量小至少約10%。
18.一種方法,其包括 (a)形成5xxx鋁合金本體,其中所述5xxx鋁合金包含約 2. 5wt. % 至約 7wt. % Mg ;約 O. 05wt. % 至約 2wt. % Cu ;約 O. 3wt. %至約 I. 5wt. % Mn ; 任選的至多2. Owt. % Zn ; 任選的總共至多I. Owt. %的添加劑,其中所述添加劑選自Zr、Cr、V、Sc、Hf、Ti、B、C、Ca、Sr、Be、Bi、Cd、Ge、In、Mo、Nb、Ni、Sn、Y ;和余量為鋁和不可避免的雜質;以及 (b)熱加工所述5xxx鋁合金本體;以及 (C)冷加工所述5xxx招合金本體; 其中所述5XXX鋁合金本體實現(xiàn)比不含銅或不含錳的可比5XXX鋁合金產(chǎn)品好至少5%的強度。
19.權利要求18的方法,該方法包括 在熱加工步驟之后,將所述5XXX鋁合金本體退火。
20.權利要求19的方法,其中所述退火步驟在冷加工步驟之后進行。
全文摘要
公開了改進的5xxx鋁合金和由其制成的產(chǎn)品。該新5xxx鋁合金產(chǎn)品由于例如銅的存在而可以獲得改善的性能組合。在一個實施方案中,該新5xxx鋁合金產(chǎn)品能夠通過固溶熱處理獲得改善的性能組合。
文檔編號C22C21/06GK102639733SQ201080038183
公開日2012年8月15日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權日2009年7月24日
發(fā)明者D·A·林德, D·C·穆伊, F·S·博瓦德, G·B·維尼瑪, R·J·里奧亞, R·R·薩特爾 申請人:美鋁公司