改進(jìn)的鋁合金及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了可熱處理鋁合金帶材及其制備方法。將可熱處理鋁合金帶材連續(xù)地鑄造并且淬火，任選的軋制在淬火之前和/或之后進(jìn)行。在淬火后，既不將可熱處理鋁合金帶材退火也不對(duì)其固溶熱處理。
【專利說明】改進(jìn)的鋁合金及其生產(chǎn)方法

【背景技術(shù)】
[0001] 鋁合金在多種應(yīng)用中是有用的。然而，改進(jìn)鋁合金的一種性能而不損害另一種性 能通常是難以實(shí)現(xiàn)的。例如，在不降低合金的韌性的情況下增加合金的強(qiáng)度是困難的。鋁 合金的令人感興趣的其他性能包括耐蝕性和抗疲勞裂紋擴(kuò)展，僅舉兩個(gè)例子。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002] 大體上講，本專利申請(qǐng)涉及生產(chǎn)連續(xù)鑄造可熱處理鋁合金的改進(jìn)方法。具體地說， 本專利申請(qǐng)涉及將可熱處理鋁合金連續(xù)地鑄造、接著淬火并且隨后任選地時(shí)效的改進(jìn)方 法。
[0003] -種用于生產(chǎn)連續(xù)鑄造鋁合金產(chǎn)品的常規(guī)方法在來自美國專利No. 7, 182, 825的 圖1中示出。在此項(xiàng)方法中，使連續(xù)鑄造鋁合金帶材原料（1)任選地通過剪切和修整工段 (2)，任選地淬火用于溫度調(diào)整（4)，熱軋（6)，以及任選地修整（8)。接著將原料退火（16)， 隨后進(jìn)行合適的淬火（18)和任選的卷繞（20)以生產(chǎn)0狀態(tài)產(chǎn)品（22)，或者進(jìn)行固溶熱處 理（10)，隨后進(jìn)行合適的淬火（12)和任選的卷繞（14)以生產(chǎn)T狀態(tài)產(chǎn)品（24)。
[0004] 用于生產(chǎn)新的連續(xù)鑄造可熱處理鋁合金的新方法的一個(gè)實(shí)施例在圖2中示出。在 所示出的實(shí)施例中，將可熱處理鋁合金連續(xù)地鑄造成帶材（100)，接著將其熱軋（120)，并 且隨后淬火（140)。在淬火步驟（140)之后，可以將可熱處理鋁合金冷軋（160)和/或人工 時(shí)效（180)。值得注意的是，在淬火步驟（140)之后，既不將可熱處理鋁合金退火也不對(duì)其 進(jìn)行固溶熱處理（即，在淬火步驟（140)之后，該方法不包括（i)可熱處理鋁合金的退火， 以及（ii)可熱處理鋁合金的固溶熱處理）；這是因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了這種退火步驟或者固溶熱 處理步驟可能會(huì)不利地影響連續(xù)鑄造可熱處理鋁合金的性能，如下文所顯示。而且，在淬火 步驟（140)之后不包括（i)退火步驟和（ii)固溶熱處理步驟的合金產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)與在淬 火步驟（140)之后具有（i)退火步驟或者（ii)固溶熱處理步驟的合金產(chǎn)品可比的性能，這 導(dǎo)致了相對(duì)于在淬火步驟（140)之后具有（i)退火步驟或者（ii)固溶熱處理步驟的這種 產(chǎn)品，新合金產(chǎn)品的生產(chǎn)量增加以及性能少許下降或者沒有下降，并且在一些情況下具有 改進(jìn)的性能，如下文所顯示。
[0005] 連續(xù)鑄造鋁合金是可熱處理鋁合金。出于本專利申請(qǐng)的目的，可熱處理鋁合金是 由于自然時(shí)效或者人工時(shí)效實(shí)現(xiàn)至少Iksi的強(qiáng)度增加（與鑄造條件相比）的任何鋁合金 (即，是沉淀可硬化的）。出于本專利申請(qǐng)的目的，當(dāng)這類合金包含足夠的可沉淀性溶質(zhì)以 促進(jìn)Iksi的時(shí)效響應(yīng)時(shí)，可以使用本文中公開的新方法熱處理的鋁合金的非限制性實(shí)例 包括2xxx(銅基）、3xxx(猛基）、4xxx(娃基）、5xxx(鎂基）、6xxx(鎂和娃基）、7xxx(鋅 基），和一些8 XXX鋁合金，以及其他鋁合金，如下文進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0006] A.連續(xù)鑄造
[0007] 連續(xù)鑄造步驟（100)可以通過能夠生產(chǎn)以高凝固速率凝固的連續(xù)鑄造帶材的任 何連續(xù)鑄造裝置完成。高凝固速率有利于合金元素保留在固溶體中。通過足夠快速性的 冷卻以限制溶質(zhì)原子沉淀為粗糙、松散的粒子，可以將在高溫形成的固溶體保留在過飽和 狀態(tài)中。在一個(gè)實(shí)施例中，凝固速率是這樣的速率，它使得所述合金實(shí)現(xiàn)10微米或者更小 (平均）的二次枝晶臂間距。在一個(gè)實(shí)施例中，二次枝晶臂間距不大于7微米。在另一個(gè) 實(shí)施例中，二次枝晶臂間距不大于5微米。在又一個(gè)實(shí)施例中，二次枝晶臂間距不大于3微 米。能夠?qū)崿F(xiàn)上述凝固速率的連續(xù)鑄造裝置的一個(gè)實(shí)例是在美國專利Nos. 5, 496, 423和 6, 672, 368中所描述的裝置。在這些裝置中，帶材通常在大約1100° F離開鑄造輥。在距 離輥隙大約8至10英寸的范圍內(nèi)將帶材溫度降低至大約1000° F以實(shí)現(xiàn)上述凝固速率可 能是合乎需要的。在一個(gè)實(shí)施例中，所述輥隙可以是輥之間的最小間隙部位。
[0008] 為了連續(xù)地鑄造，并且如圖3-圖4中所示，可以將熔融的鋁合金金屬M(fèi)貯存在料 斗H(或者漏斗）中并且通過給料端T沿方向B輸送至一對(duì)具有相應(yīng)的輥表面D 1和D2的輥 R1和R2，所述輥各自沿相應(yīng)的方向A1和A2轉(zhuǎn)動(dòng)以生產(chǎn)固體帶材S。在一個(gè)實(shí)施例中，在保 持給料端T和輥R 1和R2之間的間隔的同時(shí)，保持給料端T和相應(yīng)的輥R1和R2之間的間隙 G1和G2盡可能地小，以防止熔融金屬泄漏，并使熔融金屬盡可能少地暴露于大氣中。間隙 G1和G2的合適尺寸可以是0. 01英寸（0. 254mm)。穿過輥R1和R2的中線的平面L通過輥R1 和R2之間被稱作輥隙N的最小間隙區(qū)。
[0009] 在一個(gè)實(shí)施例中，在鑄造步驟（100)期間，熔融金屬M(fèi)分別在區(qū)域2和4直接接觸 冷卻的輥R 1和R2。當(dāng)接觸輥R1和R2時(shí)，金屬M(fèi)開始冷卻并且凝固。冷卻的金屬在鄰近輥 R1處產(chǎn)生凝固金屬的上部坯殼6并且在鄰近輥R2處產(chǎn)生凝固金屬的下部坯殼8。當(dāng)金屬 M朝向棍隙N推進(jìn)時(shí)述殼6和8的厚度增加。凝固金屬的大枝晶10 (未按比例不出）可以 在上部述殼6和下部述殼8中的每一個(gè)和烙融金屬M(fèi)之間的界面處產(chǎn)生。大枝晶10可以 被破碎并且被拖曳到以較慢速度移動(dòng)的熔融金屬M(fèi)流的中心部分12中，并且可以被沿著箭 頭C 1和C2的方向運(yùn)送。金屬流的拖曳作用可以導(dǎo)致大枝晶10進(jìn)一步被破碎成較小的枝晶 14 (未按比例示出）。在被稱作區(qū)域16的輥隙N上游的中心部分12中，金屬M(fèi)是半固體并 且可以包含固體組分（凝固的小枝晶14)和熔融的金屬組分。在某種程度上由于小枝晶14 分散在其中，區(qū)域16中的金屬M(fèi)可能具有流態(tài)稠度。在輥隙N的位置處，一些熔融金屬可 能在與箭頭C 1和C2相反的方向上被向后擠壓。輥R1和R2在輥隙N處的向前轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上 僅推進(jìn)金屬的固體部分（上部述殼6和下部述殼8以及中心部分12中的小枝晶14)，同時(shí) 從輥隙N的上游壓迫中心部分12中的熔融金屬，從而使金屬在離開輥隙N時(shí)可以完全是固 體。以這種方式，并且在一個(gè)實(shí)施例中，金屬的凝固前端可以在輥隙N處形成。在輥隙N的 下游，中心部分12可以是固體中心層，或者夾在上部坯殼6和下部坯殼8之間含有小枝晶 14的區(qū)域18。在中心層或者中心區(qū)18中，小枝晶14的尺寸可以是20微米至50微米并且 通常具有球狀形狀。上部坯殼6和下部坯殼8和凝固中心層18這三個(gè)層或者區(qū)域構(gòu)成單 一的固體鑄造帶材（圖3中的S和圖4中的單元20)。因此，鋁合金帶材20可以包含鋁合 金的第一層或者區(qū)域，和鋁合金的第二層或者區(qū)域（對(duì)應(yīng)于坯殼6和8)，并且在這兩層之間 具有中間層或者中間區(qū)（凝固中心層18)。固體中心層或者中心區(qū)18可以構(gòu)成帶材20總 厚度的20%至30%。小枝晶14在帶材20的固體中心層18中的濃度可以高于在金屬流的 半固體區(qū)域16或者中心部分12中的濃度。
[0010] 熔融鋁合金可以含有初始濃度的合金元素，所述合金元素包括包晶形成合金元素 和共晶形成合金元素，例如任何下文所描述的合金元素。作為包晶形成體（與鋁一起）的 合金元素的實(shí)例包括Ti、V、Zr和Cr。共晶形成體（與鋁一起）的實(shí)例包括Si、Mg、Cu、Mn、 Zn、Fe和Ni。在鋁合金熔體凝固期間，枝晶通常含有濃度比周圍母熔體低的共晶形成體和 更高濃度的包晶形成體。在區(qū)域16中，在輥隙上游的中心區(qū)域中，小枝晶14因此被部分地 消耗共晶形成體，而小枝晶周圍的熔融金屬在某種程度上富含共晶形成體。因此，與上部坯 殼6和下部坯殼8中的共晶形成體和包晶形成體的濃度相比，含有大量枝晶的帶材20的固 體中心層或者中心區(qū)18被消耗共晶形成體并且富含包晶形成體。也就是說，中心層或者中 心區(qū)18中共晶形成合金元素的濃度通常小于第一層或者第一區(qū)6和第二層或者第二區(qū)8 中的濃度。同樣，中心層或者中心區(qū)18中包晶形成合金元素的濃度通常大于第一層或者第 一區(qū)6和第二層或者第二區(qū)8中的濃度。因此，在一些實(shí)施例中，與鋁合金產(chǎn)品中線處Si、 Mg、Cu、Mn、Zn、Fe和/或Ni的量相比，連續(xù)鑄造錯(cuò)合金帶材在合金產(chǎn)品的上部區(qū)域或者下 部區(qū)域中包含更大量（那一區(qū)域中更高的平均厚度方向濃度）的Si、Mg、Cu、Mn、Zn、Fe和 Ni中的至少一種，其中使用下文描述的濃度分布程序（Concentration Profile Procedure) 測(cè)定這些區(qū)域中的濃度。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于帶材中線處的那些相同共晶形成體的濃度，鋁合金帶材 在合金產(chǎn)品的上部區(qū)域或者下部區(qū)域中包含更高濃度（以重量計(jì)）的一種或者更多種共晶 形成體。在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于帶材中線處的那些相同共晶形成體的濃度，鋁合金帶材在 合金產(chǎn)品的上部區(qū)域和下部區(qū)域中均包含更高濃度的一種或者更多種共晶形成體。在一個(gè) 實(shí)施例中，相對(duì)于帶材中線處的那些相同共晶形成體的濃度，鋁合金帶材包含濃度高至少 1%的至少一種共晶形成體（上部或者下部區(qū)域中的平均濃度，如果適用）。例如，如果鋁 合金帶材包含作為共晶形成體的鎂和硅，相對(duì)于在帶材中線處鎂和/或硅的量，鋁合金帶 材的上部區(qū)域和/或下部區(qū)域?qū)喑鲋辽?%的鎂和/或硅（并且有時(shí)多出至少1% 的鎂和硅）。在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于帶材中線處的那些相同共晶形成體的濃度，鋁合金帶 材包含濃度高至少3%的至少一種共晶形成體（上部或者下部區(qū)域中的平均濃度，如果適 用）。在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于帶材中線處的那些相同共晶形成體的濃度，鋁合金帶材包含 濃度高至少5%的至少一種共晶形成體（上部或者下部區(qū)域中的平均濃度，如果適用）。在 一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于帶材中線處的那些相同共晶形成體的濃度，鋁合金帶材包含濃度高 至少7%的至少一種共晶形成體（上部或者下部區(qū)域中的平均濃度，如果適用）。在一個(gè)實(shí) 施例中，相對(duì)于帶材中線處的那些相同共晶形成體的濃度，鋁合金帶材包含濃度高至少9% 的至少一種共晶形成體（上部或者下部區(qū)域中的平均濃度，如果適用）。
[0012] 濃度分布程序
[0013] 1.樣品制備
[0014] ?將鋁薄片樣品安裝在Lucite中，并且使用標(biāo)準(zhǔn)金相制備步驟（參考： ASTM E3-01 (2007)金相試樣制備標(biāo)準(zhǔn)指南（Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimen))拋光縱向表面（參見圖15)。使用市售碳涂布設(shè)備用碳涂布 樣品的拋光表面。碳涂層是幾微米厚。
[0015] 2.電子探針微區(qū)分析（EPM)設(shè)備
[0016] ?使用JEOL JXA8600Superpr〇be來獲得制備的鋁薄片樣品中厚度方向的組成 分布。Superprobe具有四個(gè)波長(zhǎng)色散光譜儀（WDS)檢測(cè)器，其中兩個(gè)檢測(cè)器是氣體流量 (P-10)計(jì)數(shù)器，其他檢測(cè)器是Xe-氣體密封計(jì)數(shù)器。元素的檢測(cè)范圍是從鈹（Be)到鈾（U)。 定量性分析檢測(cè)限是〇.〇2wt. % (重量％)。該儀器配備有允許階段控制和無人值守的定 量和定性分析的Geller Microanalytical Dspec/Dquant自動(dòng)化系統(tǒng)。
[0017] 3.電子探針微區(qū)分析（EPM)分析程序
[0018] ?將Superprobe設(shè)置到以下條件：加速電壓15kV、射束強(qiáng)度ΙΟΟηΑ，將電子束散焦 到合適的尺寸從而可以測(cè)量最少13個(gè)不同的樣品斷面（例如，對(duì)于0. 060英寸厚的試樣散 焦到100 μ m)，并且每種元素的曝光時(shí)間是10秒。在正背景和負(fù)背景上以5秒計(jì)時(shí)，在三個(gè) 隨機(jī)位置對(duì)樣品表面進(jìn)行背景校正。
[0019] ?一次EPM線掃描定義為沿垂直于樣品軋制方向的直線在多個(gè)位置處掃描薄片 樣品的整個(gè)厚度。使用奇數(shù)個(gè)束點(diǎn)，并且在薄片樣品的中心線處使用中位數(shù)個(gè)束點(diǎn)。束點(diǎn)之 間的間距等于射束直徑。在每個(gè)束點(diǎn)處，可以根據(jù)需要分析任何以下元素：Mn、Cu、Mg、Zn、 Si和Fe。通過具有氣體流量（P-10)計(jì)數(shù)器的PET衍射晶體分析Si ;通過具有Xe-氣體密 封計(jì)數(shù)器的LIF衍射晶體分析Fe、Cu、Zn和Mn ;通過具有氣體流量（P-10)計(jì)數(shù)器的TAP衍 射晶體分析Mg。每種元素的計(jì)數(shù)時(shí)間是10秒。沿著薄片樣品的長(zhǎng)度向下重復(fù)這種線掃描 30次。在樣品的任何位置處，所記錄的每種元素的組成應(yīng)當(dāng)是在同一厚度位置處測(cè)量30次 的平均值。
[0020] ?上部和下部區(qū)域中的濃度是在每個(gè)這些區(qū)域中測(cè)量的平均濃度，不包括⑴上 部區(qū)域和下部區(qū)域的邊緣（表面）和（ii)中心區(qū)域與上部區(qū)域和下部區(qū)域中的每一個(gè)之 間的過渡區(qū)域。必須在上部區(qū)域和下部區(qū)域的每一個(gè)中的最少四個(gè)（4)不同位置處測(cè)量元 素的濃度以確定這種元素在每個(gè)那些區(qū)域中的平均濃度。
[0021] ?使用具有 ZAF/Phi (pz)校正模型 Heinrich/Duncumb-Reed 的 DQuant 分析 包CITZAF，v4. 01校準(zhǔn)測(cè)量的元素。這項(xiàng)技術(shù)來自美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST)的 Curt Heinrich 博士，其使用傳統(tǒng)的 Duncumb-Reed 吸收校正（參見 Heinrich Microbeam Analysis-1985, 79 ；-1989, 223)。
[0022] 棍R1和R2可以作為用于散發(fā)烙融金屬M(fèi)的熱量的散熱器。在一個(gè)實(shí)施例中，熱量 可以以均勻的方式從熔融金屬M(fèi)傳遞到輥R 1和R2以確保鑄造帶材20的表面的均勻度。各 個(gè)輥R1和R2的表面D 1和D2可以由鋼或者銅制成并且可以毛化，并且可以包括可以接觸熔 融金屬M(fèi)的表面凹凸（未不出）。表面凹凸可以用于增強(qiáng)來自表面D 1和D2的熱量傳遞，并 且通過在表面D1和D2上施加受控的不均勻度引起跨表面D 1和D2均勻的熱量傳遞。表面凹 凸可以呈槽、微凹、隆起或者其他結(jié)構(gòu)的形式，并且可以以每英寸20至120個(gè)表面凹凸，或 者每英寸大約60個(gè)凹凸的規(guī)則模式間隔開。表面凹凸可以具有范圍在5微米至50微米內(nèi) 或者可選地大約30微米的高度。輥R 1和R2可以涂布材料以增強(qiáng)鑄造帶材從輥R1和R2分 離，例如鉻或者鎳。
[0023] 對(duì)輥R1和R2合適速度的控制、維持和選擇可以影響連續(xù)鑄造帶材的能力。輥速?zèng)Q 定熔融金屬M(fèi)朝向輥隙N推進(jìn)的速度。如果該速度太低，大枝晶10將不會(huì)受到足夠的力以 被輸送入中心部分12中并破碎成小枝晶14。在一個(gè)實(shí)施例中，棍速可以被選擇成使得烙 融金屬M(fèi)的凝固前端或者完全凝固的點(diǎn)可以在輥隙N處形成。因此，本發(fā)明的鑄造裝置和 方法可以適合在高速下操作，例如每分鐘25至400英尺；可選地每分鐘50至400英尺；可 選地每分鐘100至400英尺；以及可選地每分鐘150至300英尺的那些范圍。熔融鋁被輸 送至輥R 1和R2的每單位面積的線速度可以小于輥R1和R2的速度或者是輥速的大約四分之 一。由于毛化表面D 1和D2有利于從熔融金屬M(fèi)均勻地傳遞熱量，采用本發(fā)明公開的裝置和 方法至少在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)高速連續(xù)鑄造。由于這種高鑄造速度和相關(guān)聯(lián)的快速凝固 速率，可溶組分基本上可以保留在固溶體中。
[0024] 輥分離力可以是在使用本發(fā)明公開的鑄造裝置和方法中的一個(gè)參數(shù)。本發(fā)明公開 的連續(xù)鑄造裝置和方法的一個(gè)益處可以是直到金屬到達(dá)輥隙N時(shí)才產(chǎn)生固體帶材。厚度由 輥R 1和R2之間的輥隙N的尺寸決定。輥分離力可以足夠大以擠壓輥隙N上游的熔融金屬 并且使其離開輥隙N。通過輥隙N的熔融金屬過多會(huì)導(dǎo)致上部和下部坯殼6和8和固體中 心區(qū)域18這些層彼此遠(yuǎn)離并且變得不重合。抵達(dá)輥隙N的熔融金屬不足會(huì)導(dǎo)致帶材過早 形成。過早形成的帶材會(huì)由輥R 1和R2引起變形并且發(fā)生中心偏析。合適的輥分離力的范 圍可以在每英寸寬度鑄造25至300英鎊，或者每英寸寬度鑄造100英鎊。通常，在鑄造較 厚規(guī)格的帶材時(shí)，可能需要較慢的鑄造速度以除去熱量。由于在輥隙上游不產(chǎn)生完全的固 體鋁帶材，這種較慢的鑄造速度不會(huì)引起過大的輥分離力。由于由輥施加的力較?。坑?寸寬度300英鎊或者更小），鋁合金帶材20中的晶?；旧鲜俏醋冃蔚摹６?，由于帶材 20直至到達(dá)輥隙N時(shí)才是固體；它將不被"熱軋"。因此，帶材20不會(huì)受到由鑄造過程本身 引起的熱機(jī)械處理，并且當(dāng)隨后不被軋制時(shí)，帶材20中的晶粒通?；旧蠈⑽醋冃?，保留 它們?cè)谀虝r(shí)實(shí)現(xiàn)的初始結(jié)構(gòu)，即，等軸結(jié)構(gòu)，例如球狀。
[0025] 在鑄造期間輥表面D1和D2可能變熱并且在高溫下可能易于氧化。在鑄造期間輥 表面的非均勻氧化可以改變輥R 1和R2的熱傳遞性能。因此，可以在使用前將輥表面D1和 D2氧化以最大限度地減少其在鑄造期間的變化。不時(shí)或者連續(xù)地刷擦輥表面D1和D2以除 去可能在鋁和鋁合金的鑄造期間積聚的殘片可能是有益的。小片的鑄造帶材可能從帶材S 脫離并且粘附到輥表面D1和D2。這些小片的鋁合金帶材可能易于氧化，這會(huì)導(dǎo)致輥表面D 1 和D2熱傳遞性能的不均勻性。刷擦輥表面D1和D2避免由于可能聚集在輥表面D 1和D2上 的殘片所引起的不均勻問題。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明公開的鋁合金的連續(xù)鑄造可以通過初始選擇與所需帶材S的規(guī)格對(duì) 應(yīng)的所需輥隙N的尺寸來實(shí)現(xiàn)?？梢詫⑤丷 1和R2的速度增加到所需生產(chǎn)率或者速度，所述 速度小于導(dǎo)致輥分離力增加到表明輥R1和R 2之間正在發(fā)生軋制的水平的速度。以本發(fā)明 構(gòu)思的速率（即，每分鐘25至400英尺）進(jìn)行的鑄造使鋁合金帶材凝固比鑄造成鑄錠的鋁 合金快大約1000倍，并且相對(duì)于鑄造成鑄錠的鋁合金改善了帶材的性能?？梢赃x擇冷卻熔 融金屬的速率以實(shí)現(xiàn)金屬外區(qū)域的快速凝固，實(shí)際上，金屬外區(qū)域的冷卻可以以每秒至少 1000攝氏度的速率進(jìn)行。
[0027] 連續(xù)鑄造帶材可以為任何合適的厚度，并且通常為薄片厚度（0. 006英寸至0. 249 英寸）或者薄板規(guī)格（〇. 250英寸至0. 400英寸），S卩，具有處在0. 006英寸至0. 400英寸范 圍內(nèi)的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述帶材具有至少0.040英寸的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，所 述帶材具有不大于〇. 320英寸的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述帶材具有0. 0070至0. 018的 厚度，例如當(dāng)用于食品容器和/或飲料容器時(shí)。
[0028] B.車L制和/或淬火
[0029] 一旦連續(xù)鑄造帶材從鑄造裝置被移除，S卩，在連續(xù)鑄造步驟（100)之后，就可以將 連續(xù)鑄造帶材熱軋（120)例如至最終規(guī)格或者中等規(guī)格。這樣，可熱處理鋁合金帶材可以 在低于合金固相線溫度的溫度離開鑄造裝置，這一溫度取決于合金，并且通常處于900° F 至1150° F的范圍內(nèi)。
[0030] 在本實(shí)施例中，在熱軋步驟（120)之后，將帶材淬火（140)。這樣，可熱處理鋁合金 帶材可以在550° F至900° F或更高的溫度離開熱軋裝置。淬火步驟（140)因此可以包 括以每秒至少10° F的速率冷卻鋁合金帶材。在一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括以每 秒至少25° F的速率冷卻所述鋁合金帶材。在另一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括以每 秒至少50° F的速率冷卻所述鋁合金帶材。在這方面，該方法可以包括從熱軋裝置移除鋁 合金帶材，并且在移除步驟之后，而在鋁合金帶材達(dá)到550° F的溫度之前，將鋁合金帶材 淬火（140)。在這方面，當(dāng)鋁合金帶材離開連續(xù)鑄造裝置時(shí)，以及當(dāng)它離開熱軋裝置時(shí)，鋁合 金帶材的溫度高于在它完成淬火步驟（140)之后鋁合金帶材的溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，淬 火步驟（140)在鋁合金帶材達(dá)到600° F的溫度之前開始。在另一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟 (140)在鋁合金帶材達(dá)到650° F的溫度之前開始。在又一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)在 鋁合金帶材達(dá)到700° F的溫度之前開始。在另一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)在鋁合金帶 材達(dá)到750° F的溫度之前開始。在又一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)在鋁合金帶材達(dá)到 800° F的溫度之前開始。在另一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)在鋁合金帶材達(dá)到850° F 的溫度之前開始。在又一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)在鋁合金帶材達(dá)到900° F的溫度之 前開始。在另一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)在鋁合金帶材達(dá)到950° F的溫度之前開始。 在又一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)在鋁合金帶材達(dá)到1000° F的溫度之前開始。在另一 個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)在鋁合金帶材達(dá)到1050° F的溫度之前開始?？梢栽诖慊鸷?使用軋制或者沒有應(yīng)用軋制時(shí)的實(shí)施例中使用類似的淬火速率和淬火開始溫度（在下文 描述）。
[0031] 在一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)以每秒至少100° F的速率降低鋁合金帶材的溫 度。在另一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)以每秒至少200° F的速率降低鋁合金帶材的溫 度。在又一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)以每秒至少400° F的速率降低鋁合金帶材的溫 度。在另一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)以每秒至少800° F的速率降低鋁合金帶材的溫 度。在又一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)以每秒至少1600° F的速率降低鋁合金帶材的溫 度。在又一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)以每秒至少3200° F的速率降低鋁合金帶材的溫 度。在又一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)以每秒至少6400° F的速率降低鋁合金帶材的溫 度?？梢栽诖慊鸷笫褂密堉苹蛘邲]有應(yīng)用軋制時(shí)的實(shí)施例中使用類似的淬火速率（在下文 描述）。
[0032] 可以完成淬火步驟（140)以使鋁合金帶材達(dá)到低溫（例如，由于任選的后續(xù)冷加 工步驟（160)和/或人工時(shí)效步驟（180))。在一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括將鋁合 金帶材冷卻至不大于400° F的溫度（S卩，淬火步驟（140)完成時(shí)鋁合金帶材的溫度不大于 400° F)。在另一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括將鋁合金帶材冷卻至不大于350° F的 溫度。在又一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括將鋁合金帶材冷卻至不大于300° F的溫 度。在另一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括將鋁合金帶材冷卻至不大于250° F的溫度。 在又一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括將鋁合金帶材冷卻至不大于200° F的溫度。在另 一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括將鋁合金帶材冷卻至不大于150° F的溫度。在又一個(gè) 實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括將鋁合金帶材冷卻至不大于100° F的溫度。在另一個(gè)實(shí)施 例中，淬火步驟（140)包括將鋁合金帶材冷卻至環(huán)境溫度。
[0033] 在一個(gè)實(shí)施例中，可以完成淬火步驟以使鋁合金帶材達(dá)到合適的人工時(shí)效溫度， 其中在冷卻步驟之后將鋁合金人工時(shí)效（180)。在本實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括將鋁合 金帶材冷卻至不大于400° F的溫度（S卩，淬火步驟（140)完成時(shí)鋁合金帶材的溫度不大于 400° F)，或者其他合適的人工時(shí)效溫度。
[0034] 淬火步驟（140)可以通過任何合適的冷卻介質(zhì)完成，例如通過液體（例如，通過水 質(zhì)或者有機(jī)溶液，或者它們的混合物）、氣體（例如，空氣冷卻）或者甚至固體（例如，在錯(cuò) 合金帶材的一個(gè)或者多個(gè)面上的冷卻固體）。在一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟（140)包括使所 述錯(cuò)合金帶材與氣體接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，所述氣體是空氣。在一個(gè)實(shí)施例中，淬火步驟 (140)包括使所述鋁合金帶材與液體接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，所述液體是水基的，例如水或 另一種水基冷卻液。在一個(gè)實(shí)施例中，所述液體是油。在一個(gè)實(shí)施例中，所述油是烴基的。 在另一個(gè)實(shí)施例中，所述油是硅氧烷基的。也可以使用混合物（例如，混合液體、氣-液混 合物、固-液混合物等）。在一個(gè)實(shí)施例中，所述淬火介質(zhì)包括具有至少油組分和水組分的 液體。在一些實(shí)施例中，淬火步驟（140)通過連續(xù)鑄造裝置下游的淬火裝置實(shí)現(xiàn)。在其他 實(shí)施例中，使用環(huán)境空氣冷卻。
[0035] 已經(jīng)在上文總體上將淬火步驟（140)描述為在熱軋步驟（120)之后進(jìn)行。然而， 淬火步驟也/可選地可以作為熱軋步驟的部分/在熱軋步驟期間（例如，其中在軋制過程 中施加冷卻劑，例如施加到用于熱軋的輥上）完成。
[0036] 在淬火步驟（140)之后，可以將鋁合金冷軋（160)和/或人工時(shí)效（180)。任選的 冷軋步驟（160)可以將鋁合金帶材任何處的厚度壓下1-2%至90%，或者更多。在一些實(shí) 施例中，熱軋步驟可以與冷軋步驟（160)結(jié)合使用，或者用來替代冷軋步驟（160)，只要這 種熱軋步驟不進(jìn)行退火或者固溶熱處理。
[0037] 任選的人工時(shí)效步驟（180)可以包括在高溫下（但是低于退火溫度和固溶熱處理 溫度）將鋁合金帶材加熱一段或者多段時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，所述連續(xù)鑄造帶材在人工 時(shí)效步驟（180)期間處在最終規(guī)格，因此在人工時(shí)效步驟（180)之后可以處在T5-型或者 TlO-型狀態(tài)。例如，在其中鋁合金帶材在淬火（140)之后處在最終規(guī)格的實(shí)施例中，該方法 不包括冷軋（160)，并且當(dāng)隨后人工時(shí)效（180)時(shí)，鋁合金帶材可以處在T5-型狀態(tài)。在其 中冷軋（160)在淬火（140)之后并且在人工時(shí)效（180)之前完成的其他實(shí)施例中，所述鋁 合金帶材在人工時(shí)效步驟（180)之后可以處在TlO-型狀態(tài)。當(dāng)在淬火步驟（140)之后不 對(duì)鋁合金帶材進(jìn)行人工時(shí)效時(shí)，帶材可以處在T2-型狀態(tài)（在淬火之后冷加工）或者處在 Tl-型狀態(tài)（在淬火之后不冷加工）。在另外的其他實(shí)施例中，在人工時(shí)效之后可以進(jìn)行一 些軋制、加工或者形變（轎平），并且在這些實(shí)施例中所述鋁合金帶材可以處在T9-型狀態(tài) (但是不包括單獨(dú)的固溶熱處理步驟）。
[0038] 用于生產(chǎn)新的連續(xù)鑄造可熱處理鋁合金的新方法的另一個(gè)實(shí)施例在圖5中示出。 在本實(shí)施例中，在連續(xù)鑄造步驟（200)之后，將連續(xù)鑄造帶材淬火（220)，接著可以將其任 選地軋制（240)(例如至最終規(guī)格或者中等規(guī)格），并且隨后任選地人工時(shí)效（260)。淬火 步驟（220)可以將鑄造帶材冷卻至任何合適的溫度，例如適合于后續(xù)任選的軋制（240)和/ 或卷繞（未示出）的溫度，并且以上文相對(duì)于淬火步驟（140)所描述的任何冷卻速度冷卻 到任何所述的溫度。當(dāng)使用任選的軋制步驟（240)時(shí)，淬火步驟（220)可以包括將鑄造帶 材冷卻至合適的軋制溫度。當(dāng)鑄造帶材將在任選的軋制步驟（240)中被"熱軋"時(shí)，淬火步 驟（220)包括將鑄造帶材冷卻至不大于大約1050° F的溫度，但是高于400° F(S卩，將帶材 冷卻至40Γ F至1050° F的溫度），在鄰近軋制裝置的入口點(diǎn)測(cè)量，確保入口溫度足夠低 以避免"熱脆性"。當(dāng)鑄造帶材將在任選的軋制步驟（240)中被"冷軋"時(shí)，淬火步驟（220) 包括將鑄造帶材冷卻至不大于400° F至大約環(huán)境溫度的溫度，例如上文相對(duì)于圖2的淬火 步驟（140)所描述的任何淬火溫度。與上文所描述的圖2類似，在初始的淬火步驟（220) 之后，既不將可熱處理鋁合金退火也不對(duì)其進(jìn)行固溶熱處理（即，在淬火步驟（220)之后， 該方法不包括（i)可熱處理鋁合金的退火，以及（ii)可熱處理鋁合金的固溶熱處理）。
[0039] 當(dāng)采用任選的軋制步驟（120或者240)時(shí)，該方法可以任選地包括在任選的軋制 步驟（120或者240)期間將帶材淬火。例如，并且如上所述，可以在軋制過程期間施加冷 卻劑，例如施加到用于軋制的輥上?？蛇x地，并且現(xiàn)參照?qǐng)D6,可以使用一個(gè)或者多個(gè)分離 淬火裝置￠10)，其中在鑄造帶材離開第一套輥^〇5a)之后并且在鑄造帶材進(jìn)入第二套輥 (605b)之前將淬火溶液￠15)直接施加到鑄造帶材￠20)的外表面。雖然在圖6中示出了 兩個(gè)淬火裝置￠10)和兩套輥^05a，605b)，但是可以使用任意數(shù)量的淬火裝置和任意套 數(shù)的輥來實(shí)現(xiàn)合乎需要的結(jié)果。
[0040] 圖7示出了圖5的具體實(shí)施例，其中采用熱軋步驟（240H)作為圖5任選的軋制 步驟（240)。在本實(shí)施例中，在鑄造（200)之后，將鑄造帶材在淬火裝置中淬火（220)至 40Γ F至1050° F的溫度，隨后將其熱軋（240H)至中等規(guī)格或者最終規(guī)格。在熱軋步驟 (240H)之后，可以將帶材任選地淬火（140-0)，任選地冷軋（160)，和/或任選地人工時(shí)效 (180)。任選的淬火步驟（140-0)可以包括上文相對(duì)于圖2的淬火步驟（140)所描述的任 何淬火操作/參數(shù)。在圖7的方法中，并且如上所述，在初始的淬火步驟（220)之后，既不 將可熱處理鋁合金退火也不對(duì)其進(jìn)行固溶熱處理（即，在淬火步驟（220)之后，該方法不包 括（i)可熱處理鋁合金的退火，以及（ii)可熱處理鋁合金的固溶熱處理）。
[0041] C.性能
[0042] 如上所述，在淬火步驟（140或240)之后，既不將可熱處理鋁合金退火也不對(duì)其進(jìn) 行固溶熱處理（即，在淬火步驟（140或240)之后，該方法不包括（i)可熱處理鋁合金的退 火，以及（ii)可熱處理鋁合金的固溶熱處理）。這類熱處理可能會(huì)不利地影響鋁合金。而 且，在淬火步驟（140)之后不包括（i)退火步驟和（ii)固溶熱處理步驟的合金產(chǎn)品可以 實(shí)現(xiàn)與在淬火步驟（140或240)之后具有（i)退火步驟或者（ii)固溶熱處理步驟的合金 產(chǎn)品可比的性能，導(dǎo)致相對(duì)于在淬火步驟（140)之后具有（i)退火步驟或者（ii)固溶熱 處理步驟的這種合金產(chǎn)品，新合金產(chǎn)品的生產(chǎn)率增加以及性能少許下降或者沒有下降，并 且在一些情況下具有改進(jìn)的性能。如本文所用，退火是通常通過將鋁合金材料暴露于至少 550° F-600° F的溫度用來軟化鋁合金材料的熱處理。固溶熱處理步驟（或者固溶步驟） 是通常通過將鋁合金材料暴露到至少850F° -900° F的溫度用來使鋁合金材料固溶的熱 處理。因此，在淬火步驟（140或者240)之后，本發(fā)明的方法不存在將鋁合金暴露到550° F 或者更高溫度的任何有目的的熱處理步驟。由于不存在這種熱處理步驟，一些元素（例如 錳）可以保留在固溶體中，這可能會(huì)有利于改善強(qiáng)度。因此，與在淬火步驟（140或者240) 之后具有退火或者固溶熱處理步驟的合金相比，這種可熱處理鋁合金可以具有較低的電導(dǎo) 率。
[0043] 在一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的電導(dǎo)率 (EC)值低至少4個(gè)單位的EC值IACS)(例如，如果新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)25. 6% IACS的 EC值，該鋁合金帶材的參考樣本將實(shí)現(xiàn)30. 6% IACS或者更高的EC值）。為了生產(chǎn)用于與 根據(jù)本文中公開的新方法生產(chǎn)的鋁合金帶材（"新的鋁合金帶材"）比較的鋁合金帶材的參 考樣本，將會(huì)連續(xù)地鑄造可熱處理鋁合金帶材，接著將該鋁合金帶材熱軋至最終規(guī)格，并且 隨后將該鋁合金帶材淬火，如上文相對(duì)于圖2所描述的。在淬火步驟之后，將該鋁合金帶材 分成至少第一部分和第二部分。隨后對(duì)第一部分鋁合金帶材僅進(jìn)行人工時(shí)效（即，在淬火 步驟之后，即，隨后既不將該帶材退火也不對(duì)其進(jìn)行固溶熱處理），從而生產(chǎn)"新的鋁合金帶 材"，即，根據(jù)本文公開的新方法生產(chǎn)的鋁合金帶材。相反，然后對(duì)第二部分鋁合金帶材進(jìn)行 固溶熱處理，其中將鋁合金帶材保持在低于溶線溫度不多于10° F的溫度（即，SHTss>溶 線；；^-10° F)，并且持續(xù)至少30分鐘，同時(shí)避免熔化，接著將鋁合金帶材淬火，并且隨后使 用對(duì)新的鋁合金帶材所采用的相同人工時(shí)效條件進(jìn)行人工時(shí)效，從而生產(chǎn)"該鋁合金帶材 的參考樣本"。由于新的鋁合金帶材和該鋁合金帶材的參考樣本是從同一鋁合金帶材生產(chǎn)， 并且由于在淬火步驟之后兩部分帶材沒有被進(jìn)一步軋制，兩部分帶材將具有相同的組成和 厚度。隨后可以將"新的鋁合金帶材"的性能（強(qiáng)度、延伸率和/或EC等）與"該鋁合金帶 材的參考樣本"比較?？梢岳斫獾氖牵梢圆捎枚鄠€(gè)人工時(shí)效時(shí)間來確定在這樣的人工時(shí)效 時(shí)間下的一種或者多種性能，和/或有利于產(chǎn)生合適的時(shí)效曲線，所述時(shí)效曲線可以用來 確定新的鋁合金帶材和該鋁合金帶材的參考樣本的最大強(qiáng)度。
[0044] 在一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的EC值低 至少5個(gè)單位的EC值。在另一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考 樣本的EC值低至少6個(gè)單位的EC值。在又一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合 金帶材的參考樣本的EC值低至少7個(gè)單位的EC值。在另一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材 實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的EC值低至少8個(gè)單位的EC值。在又一個(gè)實(shí)施例中， 新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的EC值低至少9個(gè)單位的EC值。在另 一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的EC值低至少10個(gè)單 位的EC值。可以使用Hocking Auto Sigma 3000DL電導(dǎo)率儀或者類似的合適裝置測(cè)試EC。
[0045] 在一個(gè)實(shí)施例中，與新的鋁合金帶材相比，該鋁合金帶材的參考樣本實(shí)現(xiàn)了高至 少5%的電導(dǎo)率（例如，如果新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)25. 6% IACS的EC值，該鋁合金帶材的參 考樣本將實(shí)現(xiàn)26. 88% IACS或者更高的EC值）。在另一個(gè)實(shí)施例中，與新的鋁合金帶材相 t匕，該鋁合金帶材的參考樣本實(shí)現(xiàn)了高至少10%的電導(dǎo)率。在又一個(gè)實(shí)施例中，與新的鋁合 金帶材相比，該鋁合金帶材的參考樣本實(shí)現(xiàn)了高至少20%的電導(dǎo)率。在另一個(gè)實(shí)施例中， 與新的鋁合金帶材相比，該鋁合金帶材的參考樣本實(shí)現(xiàn)了高至少25%的電導(dǎo)率。在又一個(gè) 實(shí)施例中，與新的鋁合金帶材相比，該鋁合金帶材的參考樣本實(shí)現(xiàn)了高至少30 %的電導(dǎo)率。 在又一個(gè)實(shí)施例中，與新的鋁合金帶材相比，該鋁合金帶材的參考樣本實(shí)現(xiàn)了高至少35% 的電導(dǎo)率。
[0046] 在一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的最大縱向 (L)拉伸屈服強(qiáng)度（"P_TYS_R"）低不多于3ksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（"P_TYS")。 也就是說：
[0047] P_TYS 彡（P_TYS_R-3ksi)
[0048] 在另一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的最大縱 向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS_R)低不多于2ksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS)(即， P_TYS彡（P_TYS_R-2ksi)。在又一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的 參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度低不多于Iksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（即， P_TYS彡（P_TYS_R-lksi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了與該鋁合金帶材的 參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度至少相等的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（S卩，P_ TYSS (P_TYS_R)。在又一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本 的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少Iksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（S卩，P_TYS彡（P_ TYS_R+lksi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的 最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少2ksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（即，P_TYS彡（P_ TYS_R+2ksi)。在又一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的 最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少3ksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（S卩，P_TYS彡（P_ TYS_R+3ksi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的 最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少4ksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（S卩，P_TYS > (P_ TYS_R+4ksi)。在又一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的 最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少5ksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（即，P_TYS彡（P_ TYS_R+5ksi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的 最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少6ksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（即，P_TYS彡（P_ TYS_R+6ksi)。在又一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的 最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少7ksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（S卩，P_TYS彡（P_ TYS_R+7ksi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的 最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少Sksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（S卩，P_TYS彡（P_ TYS_R+8ksi)。在又一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的 最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少9ksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（即，P_TYS > (P_ TYS_R+9ksi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的最 大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少IOksi的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（S卩，P_TYS > (P_ TYS_R+10ksi)。在又一個(gè)實(shí)施例中，新的鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)了比該鋁合金帶材的參考樣本的 最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度高至少Ilksi (或更多）的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（即，P_ TYS彡（P_TYS_R+llksi)。依照ASTM E8和B557測(cè)量"拉伸屈服強(qiáng)度"。"最大縱向（L)拉 伸屈服強(qiáng)度"指利用合適的時(shí)效曲線所確定的最高測(cè)量的鋁合金縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度。 合適的時(shí)效曲線是具有位于兩個(gè)較低測(cè)量的拉伸屈服強(qiáng)度值之間的最大值，并且利用足夠 數(shù)量的時(shí)效時(shí)間以有利于確定所測(cè)量的拉伸屈服強(qiáng)度值之間的最大值的時(shí)效曲線。一個(gè)合 適的時(shí)效曲線的實(shí)例在圖14中示出。
[0049] D.組成
[0050] 如上所述，所述連續(xù)鑄造鋁合金是可熱處理鋁合金，因此可以是由于自然時(shí)效或 者人工時(shí)效實(shí)現(xiàn)至少Iksi的強(qiáng)度增加（與鑄造條件相比）的任何組成（即，是沉淀可硬化 的）。因此，當(dāng)這類合金包含足夠的可沉淀性溶質(zhì)以有利于Iksi的時(shí)效響應(yīng)時(shí)，可熱處理 錯(cuò)合金可以是2xxx(銅基）、6xxx(鎂和娃基）和7xxx(鋅基）錯(cuò)合金中的任一種。還發(fā) 現(xiàn)了當(dāng)這類合金包含足夠的可沉淀性溶質(zhì)以有利于Iksi的時(shí)效響應(yīng)時(shí)，該新方法適用于 3xxx (猛基）、4xxx (娃基）和5xxx (鎂基）錯(cuò)合金，因此出于本專利申請(qǐng)的目的，這些合金 也被認(rèn)為是可熱處理的?？梢允褂闷渌蔁崽幚礓X合金組成。
[0051] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含作為合金元素（即，不作為雜質(zhì)）的錳 (Mn)。在這些實(shí)施例中，并且至少部分地由于上文描述的高凝固速率，所述可熱處理鋁合金 可以包含足夠量的錳以有利于固溶強(qiáng)化。對(duì)這些目的有用的錳的量通常取決于合金。在一 個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理錯(cuò)合金包含至少〇.〇5wt. %的Μη。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱 處理鋁合金包含至少0. IOwt. %的Μη。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含至少 0. 20wt. %的Μη。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含至少0. 25wt. %的Μη。在 又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理錯(cuò)合金包含至少〇.30wt. %的Μη。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述 可熱處理鋁合金包含至少〇.35wt. %的Μη。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含 至少0. 40wt. %的Μη。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含至少0. 45wt. %的Μη。 在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含至少〇.50wt. %的Μη。在又一個(gè)實(shí)施例中，所 述可熱處理鋁合金包含至少〇.70wt. %的Μη。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包 含至少I. Owt. %的Μη。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理錯(cuò)合金包含不大于3. 5wt. %的Μη。 在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含不大于3. Owt. % Μη。在又一個(gè)實(shí)施例中，所 述可熱處理鋁合金包含不大于2. 5wt. %的Μη。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包 含不大于2. Owt. %的Μη。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理錯(cuò)合金包含不大于I. 5wt. %的 Μη。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金基本上不含錳，并且包含小于0.05wt. %的Μη。 當(dāng)可熱處理鋁合金中包含大量的錳時(shí)，這種可熱處理鋁合金可以被認(rèn)為是3χχχ鋁合金。
[0052] 在一個(gè)方案中，所述可熱處理鋁合金包含鎂、硅和銅中的至少一種。在一個(gè)實(shí)施例 中，所述可熱處理鋁合金包含至少鎂和硅，任選地包含銅。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理 鋁合金包含至少鎂、硅和銅中的全部。
[0053] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含0. 05至2. Owt. %的Mg。在一個(gè)實(shí)施例 中，所述可熱處理鋁合金包含〇. 10至I. 7wt. %的Mg。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合 金包含0. 20至I. 6wt. %的Mg。在這些實(shí)施例中的任一個(gè)中，所述可熱處理錯(cuò)合金可以包 含至少0. 75wt. %的Mg。當(dāng)可熱處理錯(cuò)合金是5xxx錯(cuò)合金時(shí)，可以使用多于上述量的鎂。
[0054] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含0.05至1.5wt. %的Si。在一個(gè)實(shí)施 例中，所述可熱處理鋁合金包含〇. 10至I. 4wt. %的Si。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁 合金包含0. 20至I. 3wt. %的Si。當(dāng)可熱處理鋁合金是4xxx鋁合金時(shí)，可以使用多于上述 量的娃。
[0055] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含0. 05至2. Owt. %的Cu。在一個(gè)實(shí)施 例中，所述可熱處理鋁合金包含〇. 10至I. 7wt. %的Cu。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁 合金包含0. 20至1.5wt. %的Cu。當(dāng)可熱處理鋁合金是2xxx鋁合金時(shí)，可以使用多于上述 量的銅。
[0056] 該可熱處理鋁合金可以包含與銅的量類似的量的銀。例如，該可熱處理鋁合金可 以任選地包含至多2. Owt. %的Ag。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含至多 1. Owt. %的Ag。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含至多0. 5wt. %的Ag。 在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含至多〇.25wt. %的Ag。在其中包含銀 的實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金通常包含至少〇.〇5wt. %的Ag。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可 熱處理鋁合金基本上不含銀，并且包含小于0. 05wt. %的Ag。當(dāng)可熱處理鋁合金中包含大 量的銀時(shí)，這種可熱處理鋁合金可以被認(rèn)為是8XXX鋁合金。
[0057] 該可熱處理鋁合金可以任選地包含至多2. Owt. %的Zn。在其中包含鋅的實(shí)施例 中，所述可熱處理鋁合金通常包含至少〇.〇5wt. %的Zn。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理 鋁合金包含不大于I. Owt. %的Zn。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含不大于 0. 5wt. %的Zn。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理錯(cuò)合金包含不大于0. 25wt. %的Zn。在 另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理錯(cuò)合金包含不大于〇. IOwt. %的Zn。在一個(gè)實(shí)施例中，所述 可熱處理鋁合金基本上不含鋅，并且包含小于0. 05wt. %的Zn。當(dāng)可熱處理鋁合金是7xxx 鋁合金時(shí)，可以使用多于上述量的鋅。
[0058] 該可熱處理鋁合金可以任選地包含至多2. Owt. %的Fe。在其中包含鐵的實(shí)施例 中，所述可熱處理鋁合金通常包含至少〇.〇5wt. %的Fe。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁 合金任選地包含至多I. 5wt. %的Fe。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含 至多I. 25wt. %的Fe。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理錯(cuò)合金任選地包含至多I. OOwt. % 的Fe。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含至多0.80wt. %的Fe。在又一 個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含至多〇.50wt. %的Fe。在另一個(gè)實(shí)施例中，所 述可熱處理鋁合金任選地包含至多〇.35wt. %的Fe。在一個(gè)實(shí)施例中，存在鐵和并且所述 可熱處理鋁合金包含至少〇.〇8wt. %的Fe。在一個(gè)實(shí)施例中，存在鐵并且所述可熱處理鋁 合金包含至少〇. IOwt. %的Fe。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金基本上不含鐵，并且 包含小于〇.〇5wt. %的Fe。當(dāng)可熱處理鋁合金中包含大量的鐵時(shí)，這種可熱處理鋁合金可 以被認(rèn)為是8xxx錯(cuò)合金。
[0059] 該可熱處理鋁合金可以任選地包含至多LOwt. %的Cr。在其中包含鉻的實(shí)施 例中，所述可熱處理鋁合金通常包含至少〇.〇5wt. %的Cr。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處 理鋁合金任選地包含至多〇.75wt. %的Cr。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選 地包含至多0.50wt. %的Cr。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含至多 0. 45wt. %的Cr。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理錯(cuò)合金任選地包含至多0. 40wt. %的 Cr。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理錯(cuò)合金任選地包含至多0.35wt. %的Cr。在一個(gè)實(shí) 施例中，存在鉻并且所述可熱處理鋁合金包含至少0.08wt. %的Cr。在一個(gè)實(shí)施例中，所述 可熱處理鋁合金基本上不含鉻，并且包含小于0. 05wt. %的Cr。
[0060] 該可熱處理鋁合金可以任選地包含至多0. 50wt. %的Ti。在其中包含鈦的實(shí)施 例中，所述可熱處理鋁合金通常包含至少〇. OOlWt. %的Ti。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處 理鋁合金任選地包含至多0. 25wt. %的Ti。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選 地包含至多0. IOwt. %的Ti。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含至多 0. 05wt. %的Ti。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含0. 01至0. 05wt. %的Ti。在 一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金基本上不含鈦，并且包含小于〇. OOlwt. %的Ti。
[0061] 該可熱處理鋁合金可以任選地包含每種至多0. 50wt. %的Zr、Hf、Mo、V、In、Co和 稀土元素中的任一種。在其中包含Zr、Hf、Mo、V、In、Co和一種或者多種稀土元素中的至 少一種的實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金通常包含每種至少〇. 〇5wt. %的這樣的一種或者 多種包含的元素。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含每種至多〇.25wt. % 的Zr、Hf、Mo、V、In、Co和稀土元素中的任一種。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金 任選地包含每種至多0. 15wt. %的Zr、Hf、Mo、V、In、Co和稀土元素中的任一種。在又一個(gè) 實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含每種至多0. 12wt. %的Zr、Hf、Mo、V、In、Co和 稀土元素中的任一種。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含每種均為0. 05至 0.20wt. %的Zr和V中的至少一種，并且在本實(shí)施例中基本上不含Mo、V、In、Co和稀土元 素，即，在本實(shí)施例中所述可熱處理鋁合金包含每種均小于〇. 〇5wt. %的Mo、V、In、Co和稀 土元素。在一些實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金基本上不含Zr、Hf、Mo、V、In、Co和稀土元 素，并且包含每種均小于0. 05wt. %的Zr、Hf、Mo、V、In、Co和稀土元素。所述稀土元素是 銳、?乙、綱、鋪、譜、欽、銀、你、錯(cuò)、,L、試、摘、欽、輯、錢、鏡和錯(cuò)。
[0062] 該可熱處理鋁合金可以任選地包含至多4. Owt. %的Ni。在其中包含鎳的實(shí)施例 中，所述可熱處理鋁合金通常包含至少〇.〇5wt. %的Ni。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁 合金任選地包含至多2. Owt. %的Ni。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金任選地包含 至多I. Owt. %的Ni。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理錯(cuò)合金任選地包含至多0. 50wt. % 的Ni。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金基本上不含鎳，并且包含小于0.05wt. %的 Ni。當(dāng)可熱處理鋁合金中包含大量的鎳時(shí)，這種可熱處理鋁合金可以被認(rèn)為是Sxxx鋁合 金。
[0063] 該可熱處理錯(cuò)合金可以任選地包含每種至多2. Owt. %的Sn、Bi、Pb和Cd中的任 一種。在一些實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金基本上不含Sn、Bi、Pb和Cd中的全部，并且包 含每種均小于0. 05wt. %的Sn、Bi、Pb和Cd中的全部。
[0064] 該可熱處理鋁合金可以任選地包含每種至多I. Owt. %的Sr和Sb中的任一種。在 一些實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金基本上不含Sn和Sb,并且包含每種均小于0. 05wt. % 的Sr和Sb。
[0065] 除以上列出的元素之外，該可熱處理鋁合金的余量（剩余部分）通常是鋁和其他 元素，其中，該可熱處理鋁合金包含每種均不大于〇. 15wt. %的這些其他元素，并且其中，這 些其他元素的總量不超過〇. 35wt. %。如本文所用，"其他元素"包括除上述元素之外的周期 表中的任何元素，即，除 Al、Mn、Mg、Si、Cu、Ag、Zn、Fe、Cr、Ti、Zr、Hf、Mo、V、In、Co、稀土元 素、Ni、Sn、Bi、Pb、CcU Sr和Sb之外的任何元素。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含 每種均不大于〇. IOwt. %的其他元素，并且其中，這些其他元素的總量不超過0.25wt. %。 在另一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含每種均不大于〇. 〇5wt. %的其他元素，并且其 中，這些其他元素的總量不超過0. 15wt. %。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金包含 每種均不大于〇.〇3wt. %的其他元素，并且其中，這些其他元素的總量不超過0. IOwt. %。 [0066] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金帶材被用作容器（例如，食品容器；飲料容 器）原料，并且在這些實(shí)施例中，所述可熱處理鋁合金帶材可以包含：
[0067] 0· 05 至 I. 5wt. % 的 Si ;
[0068] 0· 05 至 2. Owt. % 的 Cu ;
[0069] 0· 05 至 2. Owt. % 的 Mg ;
[0070] 至多 3. 5wt. % 的 Mn ;
[0071] 至多 I. 5wt. % 的 Fe ;
[0072] 至多 I. Owt. % 的 Zn ;
[0073] 至多 0· 30wt. % 的 Cr ;
[0074] 至多 0· 25wt. % 的 Ti ;
[0075] 每種至多0. 25wt. %的Zr、Hf、Mo、V、In、Co和稀土元素中的任一種；
[0076] 每種均小于0.05￥七％的六8、附、511、81、？13、〇(1、51'和513;
[0077] 余量為鋁和其他元素，其中，所述鋁合金包含每種均不大于0. 15wt. %的其他元 素，并且其中，這些其他元素的總量不超過0. 35wt. %。
[0078] 在這些實(shí)施例中的一些中，所述可熱處理鋁合金容器原料可以包含：
[0079] 0· 10 至 I. 4wt. % 的 Si ;
[0080] 0· 10 至 I. 7wt. % 的 Cu ;
[0081] 0· 10 至 I. 7wt. % 的 Mg ;
[0082] 至多 2. Owt. % 的 Mn ;
[0083] 至多 0· 8wt. % 的 Fe ;
[0084] 至多 0· 5wt. % 的 Zn ;
[0085] 至多 0· 25wt. % 的 Cr ;
[0086] 至多 0· IOwt. % 的 Ti ;
[0087] 每種均小于 0· 15wt. % 的 Zr、Hf、Mo、V、In、Co 和稀土元素；
[0088] 每種均小于 0· 05wt. % 的 Ag、Ni、Sn、Bi、Pb、CM、Sr 和 Sb ;
[0089] 余量為鋁和其他元素，其中，所述鋁合金包含每種均不大于0. IOwt. %的其他元 素，并且其中，這些其他元素的總量不超過0. 25wt. %。
[0090] 在這些實(shí)施例中的其他一些中，所述可熱處理鋁合金容器原料可以包含：
[0091] 0· 20 至 I. 3wt. % 的 Si ;
[0092] 0· 20 至 I. 5wt. % 的 Cu ;
[0093] 0· 20 至 I. 6wt. % 的 Mg ;
[0094] 至多 I. 5wt. % 的 Mn ;
[0095] 至多 0· 5wt. % 的 Fe ;
[0096] 至多 0· 25wt. % 的 Zn ;
[0097] 至多 0· 25wt. % 的 Cr ;
[0098] 至多 0· 05wt. % 的 Ti ;
[0099] 每種均小于 0· 15wt. % 的 Zr、Hf、Mo、V、In、Co 和稀土元素；
[0100] 每種均小于 0· 05wt. % 的 Ag、Ni、Sn、Bi、Pb、CcU Sr 和 Sb ;
[0101] 余量為鋁和其他元素，其中，所述鋁合金包含每種均不大于〇.〇5wt. %的其他元 素，并且其中，這些其他元素的總量不超過0. 15wt. %。
[0102] 在上述實(shí)施例中的任一個(gè)中，所述飲料原料可熱處理鋁合金帶材可以包含至少 0. 75wt. %的Mg。在上述實(shí)施例中的任一個(gè)中，所述飲料原料可熱處理錯(cuò)合金帶材可以包含 至少0.05wt. %或者更多的Mn,例如上文描述的任何錳量。另外，上文描述的任何其他合金 元素的量可以與這些容器原料實(shí)施例中的任一個(gè)結(jié)合使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0103] 圖1是來自美國專利No. 7, 182, 825的流程圖，其示出了用于生產(chǎn)連續(xù)鑄造鋁合金 產(chǎn)品的一個(gè)常規(guī)方法。
[0104] 圖2是示出用于生產(chǎn)連續(xù)鑄造鋁合金產(chǎn)品的新方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0105] 圖3-圖4是示出用于連續(xù)地鑄造帶材和相應(yīng)的帶材微結(jié)構(gòu)的連續(xù)鑄造裝置的一 個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0106] 圖5是示出用于生產(chǎn)連續(xù)鑄造鋁合金產(chǎn)品的新方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0107] 圖6是根據(jù)本文公開的新方法有用的淬火布置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0108] 圖7是示出用于生產(chǎn)連續(xù)鑄造鋁合金產(chǎn)品的新方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0109] 圖8是示出來自實(shí)例1的結(jié)果的圖示。
[0110] 圖9-圖10是示出來自實(shí)例2的結(jié)果的圖示。
[0111] 圖11是示出來自實(shí)例4的結(jié)果的圖示。
[0112] 圖12-1和圖12-2是示出來自實(shí)例5的結(jié)果的圖示。
[0113] 圖13是示出來自實(shí)例7的結(jié)果的圖示。
[0114] 圖14是示出適于確定鋁合金帶材的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度的時(shí)效曲線的實(shí) 例的實(shí)例圖示。
[0115] 圖15是示出軋制產(chǎn)品的L、LT和ST方向的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0116] 實(shí)例 1
[0117] 根據(jù)本文所描述的新方法連續(xù)地鑄造具有下表1中的組成的可熱處理鋁合金，然 后熱軋，接著淬火，并且隨后人工時(shí)效。
[0118] 表1_實(shí)侈ll 1合金的組成（以wt. %表示）
[0119]

【權(quán)利要求】
1. 一種方法，包括： (a) 連續(xù)地鑄造可熱處理鋁合金帶材； (b) 在所述連續(xù)鑄造步驟之后，將所述可熱處理鋁合金帶材軋制至中等或者最終規(guī)格； 以及 (c) 將所述可熱處理鋁合金帶材淬火，其中所述淬火步驟（c)在如下階段進(jìn)行： (i) 在所述連續(xù)鑄造步驟（a)之后并且在所述軋制步驟（b)之前； (ii) 伴隨所述軋制步驟（b); (iii) 在所述軋制步驟（b)之后；以及 (iv) 其組合； 其中，在所述淬火步驟（c)之后，所述方法不包括（i)所述可熱處理鋁合金帶材的退火 和（ii)所述可熱處理鋁合金帶材的固溶熱處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可熱處理鋁合金帶材包含0.05wt. % 的 Mn 至 3. 5wt. % 的 Mn。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，包括： 在所述淬火步驟（c)之后，將所述可熱處理鋁合金帶材人工時(shí)效。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括： 在所述淬火步驟（c)之后并且在所述人工時(shí)效步驟之前，將所述可熱處理鋁合金帶材 冷軋。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述連續(xù)鑄造步驟（a)包括： (A) 將熔融的鋁合金輸送到一對(duì)在其間限定輥隙的間隔開的轉(zhuǎn)動(dòng)鑄輥； (B) 在所述鑄輥的表面之間推進(jìn)所述熔融鋁合金，其中，在所述輥隙處形成金屬的凝固 前端；以及 (C) 將所述可熱處理鋁合金帶材從所述輥隙抽出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述可熱處理鋁合金帶材包含至少一種 選自由3;1、？6、附、211、]\%、(：11、]/[11及其組合所組成的組的共晶形成體,并且其中，所述推進(jìn)步 驟⑶包括： 首先形成兩個(gè)外濃度區(qū)域； 其次形成一個(gè)內(nèi)濃度區(qū)域； 其中所述內(nèi)濃度區(qū)域位于所述兩個(gè)外濃度區(qū)域之間； 其中，所述第一形成步驟和第二形成步驟伴隨彼此完成； 其中，所述兩個(gè)外區(qū)域中的共晶形成體的平均濃度高于所述內(nèi)濃度區(qū)域中線處的共晶 形成體的濃度； 其中，所述兩個(gè)外濃度區(qū)域具有與所述可熱處理鋁合金帶材的長(zhǎng)軸一致的長(zhǎng)軸；以及 其中，所述內(nèi)濃度區(qū)域具有與所述可熱處理鋁合金帶材的長(zhǎng)軸一致的長(zhǎng)軸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述連續(xù)鑄造步驟（a)包括： (A) 將熔融的鋁合金輸送到一對(duì)在其間限定輥隙的間隔開的轉(zhuǎn)動(dòng)鑄輥； (B) 在所述鑄造裝置輥的表面之間推進(jìn)所述金屬，其中，所述推進(jìn)包括： (I) 首先形成鄰近所述鑄造裝置輥的表面的兩個(gè)固體外區(qū)域； (II) 其次形成含有所述金屬的枝晶的半固體內(nèi)區(qū)域； (III) 其中，所述內(nèi)區(qū)域位于所述兩個(gè)外濃度區(qū)域之間； (IV) 其中，所述第一形成步驟和第二形成步驟伴隨彼此完成； (V) 在所述輥隙處或其前面破碎所述內(nèi)區(qū)域中的枝晶；以及 (C)使所述半固體內(nèi)區(qū)域凝固以產(chǎn)生由所述內(nèi)區(qū)域和所述外區(qū)域構(gòu)成的可熱處理鋁合 金帶材。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述輥隙處或其前面完成破碎所述內(nèi) 區(qū)域中的枝晶，并且其中，在所述輥隙處完成所述內(nèi)區(qū)域的凝固。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述鑄輥以范圍在每分鐘25 至400英尺之間的鑄造速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5-9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由所述鑄輥施加到通過所述 輥隙的熔融鋁合金的輥分離力是在每英寸的帶材寬度25至300英鎊之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5-10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述鑄輥每個(gè)都具有毛化 表面，并且其中，所述方法包括刷擦所述鑄輥的毛化表面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7-11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述可熱處理鋁合金帶材 包含至少一種選自由Si、Mg、Cu、Zn、Mn、Fe、 Ni及其組合所組成的組的共晶形成體，其中，所述兩個(gè)外區(qū)域中的共晶形成體的平均 濃度高于所述內(nèi)濃度區(qū)域中線處的共晶形成體的濃度。
13. -種具有0. 006英寸至0. 400英寸厚度的鋁合金帶材，其中所述鋁合金帶材由以下 成分組成： 0? 05 至 1. 5wt. % 的 Si ; 0? 05 至 2. Owt. % 的 Cu ; 0? 05 至 2. Owt. % 的 Mg ; 至多 3. 5wt. % 的 Mn ; 至多 2. Owt. % 的 Ag ; 至多 2. Owt. % 的 Fe ; 至多 2. Owt. % 的 Zn ; 至多 1. Owt. % 的 Cr ; 至多 0? 50wt. % 的 Ti ; 每種至多0. 50wt. %的Zr、Hf、Mo、V、In、Co和稀土元素中的任一種； 至多 4. Owt. % 的 Ni ; 每種至多2. Owt. %的Sn、Bi、Pb和Cd中的任一種； 每種至多1. 〇wt. %的Sr和Sb中的任一種； 余量為鋁和其他元素，其中所述鋁合金包含每種均不大于〇. 15wt. %的其他元素，并且 其中，這些其他元素的總量不超過0. 35wt. % ; 其中所述鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) ^ P_TYS_R(ksi)-3. Oksi ； 其中P_TYS_R是所述鋁合金帶材的參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包含0. 10至 1. 4wt. % 的 Si。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13-14中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含 0? 20 至 1. 3wt. %的 Si。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含 0. 10 至 1. 7wt. % 的 Cu。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13-16中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含 0? 20 至 1. 5wt. % 的 Cu。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13-17中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含 0? 10 至 1. 7wt. % 的 Mg。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13-18中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含 0.20 至 1.6wt. % 的 Mg。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13-19中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含至少0? 75wt. %的Mg。
21. 根據(jù)權(quán)利要求13-20中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含至少0? 05wt. %的Mn。
22. 根據(jù)權(quán)利要求13-21中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含至少0? 35wt. %的Mn。
23. 根據(jù)權(quán)利要求13-22中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含至少0? 50wt. %的Mn。
24. 根據(jù)權(quán)利要求13-23中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含至少0? 70wt. %的Mn。
25. 根據(jù)權(quán)利要求13-24中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含至少1. 〇wt. %的Mn。
26. 根據(jù)權(quán)利要求13-25中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含至少0? 05wt. %的Fe。
27. 根據(jù)權(quán)利要求13-26中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含不大于1. 50wt. %的Fe。
28. 根據(jù)權(quán)利要求13-27中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含不大于1. 〇wt. %的Fe。
29. 根據(jù)權(quán)利要求13-28中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含不大于〇. 8wt. %的Fe。
30. 根據(jù)權(quán)利要求13-29中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含不大于〇? 50wt. %的Fe。
31. 根據(jù)權(quán)利要求13-30中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含不大于1. 〇wt. %的Zn。
32. 根據(jù)權(quán)利要求13-31中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含不大于〇. 5wt. %的Zn。
33. 根據(jù)權(quán)利要求13-32中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含不大于〇. 25wt. %的Zn。
34. 根據(jù)權(quán)利要求13-33中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含 0? 05 至 0? 50wt. % 的 Cr。
35. 根據(jù)權(quán)利要求13-34中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含 0? 08 至 0? 35wt. % 的 Cr。
36. 根據(jù)權(quán)利要求13-35中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含 0? 001 至 0? 10wt. % 的 Ti。
37. 根據(jù)權(quán)利要求13-36中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含 0? 01 至 0? 05wt. % 的 Ti。
38. 根據(jù)權(quán)利要求13-37中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含不大于〇. 50wt. %的Ag。
39. 根據(jù)權(quán)利要求13-38中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含小于0? 05wt. %的Ag。
40. 根據(jù)權(quán)利要求13-39中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含每種均不大于0. 25的Zr、Hf、Mo、V、In、Co和稀土元素中的任一種。
41. 根據(jù)權(quán)利要求13-40中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含每種均為0. 05至0. 20wt. %的Zr和V中的至少一種，和每種均小于0. 05wt. %的Mo、V、 In、Co和稀土元素。
42. 根據(jù)權(quán)利要求13-40中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含每種均小于0. 05wt. %的Zr、Hf、Mo、V、In、Co和稀土元素。
43. 根據(jù)權(quán)利要求13-42中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含不大于〇. 50wt. %的Ni。
44. 根據(jù)權(quán)利要求13-43中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含小于0.05wt. %的Ni。
45. 根據(jù)權(quán)利要求13-44中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含每種均小于0? 05wt. %的Sn、Bi、Pb和（M。
46. 根據(jù)權(quán)利要求13-45中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材包 含每種均小于0. 05wt. %的Sr和Sb。
47. 根據(jù)權(quán)利要求13-46中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金包含每 種均不大于〇. l〇wt. %的其他元素，并且其中，這些其他元素的總量不超過0.25wt. %。
48. 根據(jù)權(quán)利要求13-47中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金包含每 種均不大于〇.〇5wt. %的其他元素，并且其中，這些其他元素的總量不超過0. 15wt. %。
49. 根據(jù)權(quán)利要求13-48中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金包含每 種均不大于〇.〇3wt. %的其他元素，并且其中，這些其他元素的總量不超過0. 10wt. %。
50. 根據(jù)權(quán)利要求13-49中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材實(shí) 現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) >P_TYS_R(ksi)-1.0ksi。
51. 根據(jù)權(quán)利要求13-49中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材實(shí) 現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) ^ P_TYS_R(ksi)〇
52. 根據(jù)權(quán)利要求13-49中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材實(shí) 現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) >P_TYS_R(ksi)+lksi。
53. 根據(jù)權(quán)利要求13-49中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材實(shí) 現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) >P_TYS_R(ksi)+3ksi。
54. 根據(jù)權(quán)利要求13-49中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材實(shí) 現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) >P_TYS_R(ksi)+5ksi。
55. 根據(jù)權(quán)利要求13-49中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材實(shí) 現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) >P_TYS_R(ksi)+7ksi。
56. 根據(jù)權(quán)利要求13-49中任一項(xiàng)所述的鋁合金帶材，其特征在于，所述鋁合金帶材實(shí) 現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) ^ P_TYS_R(ksi)+10ksi〇
57. -種由3xxx鋁合金制成的具有0. 006英寸至0. 400英寸厚度的鋁合金帶材，其中 所述鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) ^ P_TYS_R(ksi)-3. Oksi ； 其中P_TYS_R是所述鋁合金帶材的參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度。
58. -種由6xxx錯(cuò)合金制成的具有0. 006英寸至0. 400英寸厚度的錯(cuò)合金帶材，其中 所述鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi)彡 P_TYS_R(ksi)-3. Oksi ; 其中P_TYS_R是所述鋁合金帶材的參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度。
59. -種由4xxx錯(cuò)合金制成的具有0. 006英寸至0. 400英寸厚度的錯(cuò)合金帶材，其中 所述鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) ^ P_TYS_R(ksi)-3. Oksi ； 其中P_TYS_R是所述鋁合金帶材的參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度。
60. -種由2xxx錯(cuò)合金制成的具有0. 006英寸至0. 400英寸厚度的錯(cuò)合金帶材，其中 所述鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) ^ P_TYS_R(ksi)-3. Oksi ； 其中P_TYS_R是所述鋁合金帶材的參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度。
61. -種由5xxx錯(cuò)合金制成的具有0. 006英寸至0. 400英寸厚度的錯(cuò)合金帶材，其中 所述鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi)彡 P_TYS_R(ksi)-3. Oksi ; 其中P_TYS_R是所述鋁合金帶材的參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度。
62. -種由7xxx鋁合金制成的具有0. 006英寸至0. 400英寸厚度的鋁合金帶材，其中 所述鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) ^ P_TYS_R(ksi)-3. Oksi ； 其中P_TYS_R是所述鋁合金帶材的參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度。
63. -種由8xxx錯(cuò)合金制成的具有0. 006英寸至0. 400英寸厚度的錯(cuò)合金帶材，其中 所述鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) ^ P_TYS_R(ksi)-3. Oksi ； 其中P_TYS_R是所述鋁合金帶材的參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度。
64. -種用于生產(chǎn)容器的鋁合金帶材，其中所述鋁合金帶材具有0. 007英寸至0. 018英 寸的厚度，并且其中，所述鋁合金帶材由以下成分組成： 0? 05 至 1. 5wt. % 的 Si ; 0? 05 至 2. Owt. % 的 Cu ; 0? 05 至 2. Owt. % 的 Mg ; 至多 3. 5wt. % 的 Mn ; 至多 1. 5wt. % 的 Fe ; 至多 1. Owt. % 的 Zn ; 至多 0? 30wt. % 的 Cr ; 至多 0? 25wt. % 的 Ti ; 每種至多0. 25wt. %的Zr、Hf、Mo、V、In、Co和稀土元素中的任一種； 每種均小于 0? 05wt. % 的 Ag、Ni、Sn、Bi、Pb、Cd、Sr 和 Sb 的全部； 余量為鋁和其他元素，其中所述鋁合金包含每種均不大于〇. 15wt. %的其他元素，并且 其中，這些其他元素的總量不超過0. 35wt. % ; 其中所述鋁合金帶材實(shí)現(xiàn)如下的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度（P_TYS): P_TYS(ksi) ^ P_TYS_R(ksi)-3. Oksi ； 其中P_TYS_R是所述鋁合金帶材的參考樣本的最大縱向（L)拉伸屈服強(qiáng)度。
65. -種至少部分由權(quán)利要求64所述的鋁合金帶材制成的食品容器。
66. -種至少部分由權(quán)利要求64所述的鋁合金帶材制成的飲料容器。
67. -種方法，包括： (a) 連續(xù)地鑄造可熱處理鋁合金帶材； (b) 在所述連續(xù)鑄造步驟之后，將所述可熱處理鋁合金帶材淬火，其中所述淬火步驟 (c)在如下階段進(jìn)行： 其中，在所述淬火步驟（b)之后，所述方法不包括（i)所述可熱處理鋁合金帶材的退火 和（ii)所述可熱處理鋁合金帶材的固溶熱處理。
68. 根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于，所述方法由步驟（a)和（b)組成。
69. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法由步驟（a)、（b)和（c)組成。
【文檔編號(hào)】C22F1/04GK104364409SQ201380031493
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月15日
【發(fā)明者】拉爾夫·R·索泰爾, 約翰·M·紐曼, 托馬斯·N·朗斯, 雷蒙德·J·基爾默 申請(qǐng)人:美鋁公司