BR112016024536B1 - Peça de liga de alumínio fundido - Google Patents

Peça de liga de alumínio fundido Download PDF

Info

Publication number
BR112016024536B1
BR112016024536B1 BR112016024536-9A BR112016024536A BR112016024536B1 BR 112016024536 B1 BR112016024536 B1 BR 112016024536B1 BR 112016024536 A BR112016024536 A BR 112016024536A BR 112016024536 B1 BR112016024536 B1 BR 112016024536B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
weight
aluminum alloy
cast aluminum
series
fact
Prior art date
Application number
BR112016024536-9A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112016024536A8 (pt
BR112016024536A2 (pt
Inventor
Xinyan Yan
Eider Simielli
Jen C. Lin
Wenping Zhang
James Daniel Bryant
Original Assignee
Alcoa Usa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=54354835&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BR112016024536(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Alcoa Usa Corp filed Critical Alcoa Usa Corp
Publication of BR112016024536A2 publication Critical patent/BR112016024536A2/pt
Publication of BR112016024536A8 publication Critical patent/BR112016024536A8/pt
Publication of BR112016024536B1 publication Critical patent/BR112016024536B1/pt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
    • B22D21/04—Casting aluminium or magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

ligas para fundição de alumínio da série 7xx aprimoradas e métodos de fabricação das mesmas. a presente invenção revela novas ligas para fundição de alumínio da série 7xx. as ligas para fundição de alumínio incluem, de modo geral, de 3,0%, em peso, a 8,0%, em peso, de zn, de 1,0%, em peso, a 3,0%, em peso, de mg, sendo que a porcentagem em peso de zn excede a porcentagem em peso de mg, de 0,35%, em peso, a 1,0%, em peso, de cu, sendo que a porcentagem em peso de mg excede a porcentagem em peso de cu, de 0,05%, em peso, a 0,30%, em peso, de v, de 0,01%, em peso, a 1,0%, em peso, de ao menos um elemento secundário (mn, cr, zr, ti, b e combinações dos mesmos), até 0,50%, em peso, de fe e até 0,25%, em peso, de si, o restante sendo alumínio e outros elementos, sendo que a liga para fundição de alumínio inclui não mais que 0,05%, em peso de cada um dos outros elementos, e sendo que a liga para fundição de alumínio inclui não mais que 0,15%, em peso, no total dos outros elementos.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS CORRELATOS
[001] Este pedido de patente reivindica o benefício de prioridade do pedido de patente provisório US 61/986,249, depositado em 30 de abril de 2014, intitulado "IMPROVED 7XX ALUMINUM CASTING ALLOYS, AND METHODS FOR MAKING THE SAME", que está aqui integralmente incorporado, por referência.
ANTECEDENTES
[002] Ligas de alumínio são úteis em uma variedade de aplica ções. Entretanto, melhorar uma propriedade de uma liga de alumínio sem degradar outra propriedade é elusivo. Por exemplo, é difícil aumentar a resistência de uma liga de alumínio fundido sem afetar outras propriedades, como a capacidade de fundição, alongamento ou fragilização por corrosão sob tensão. Consulte, por exemplo, a publicação do pedido de patente US 2008/0066833.
SUMÁRIO DA REVELAÇÃO
[003] De modo geral, o presente pedido de patente refere-se a ligas de alumínio fundido da série 7xx aprimoradas e a métodos para produzir as mesmas. As novas ligas de alumínio fundido da série 7xx podem possibilitar, por exemplo, uma combinação aprimorada de ao menos duas dentre resistência, resistência à corrosão, capacidade de fundição e resistência à falha por fadiga, entre outras propriedades.
[004] As novas ligas de alumínio fundido da série 7xx de modo geral compreendem (e em algumas instâncias, consistem em, ou consistem essencialmente em) zinco (Zn), magnésio (Mg), cobre (Cu) e vanádio (V) como elementos formadores de liga primários, e ao menos um elemento secundário selecionado dentre o grupo que consiste em manganês (Mn), cromo (Cr), zircônio (Zr), titânio (Ti) e boro (B), o restante sendo alumínio (Al), ferro (Fe), silício (Si) e outros elementos, conforme definido abaixo.
[005] Referente ao zinco, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem, de modo geral, de 3,0% a 8,0%, em peso, de Zn. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 7,5%, em peso, de Zn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 7,0%, em peso, de Zn. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 6,5%, em peso, de Zn. Em uma outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 6,0%, em peso, de Zn. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx in-clui não mais do que 5,5%, em peso, de Zn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 5,0%, em peso, de Zn. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 3,25%, em peso, de Zn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 3,5%, em peso, de Zn. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 3,75%, em peso, de Zn. Em uma outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 4,0%, em peso, de Zn.
[006] As novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem, em geral, magnésio na faixa de 1,0% a 3,0%, em peso, de Mg. A quantidade de zinco excede a quantidade de magnésio. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 2,75%, em peso, de Mg. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 2,5%, em peso, de Mg. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 2,25%, em peso, de Mg. Em uma outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 2,0%, em peso, de Mg. Em ainda outra mo- dalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 1,8%, em peso, de Mg. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 1,1%, em peso, de Mg. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 1,2%, em peso, de Mg. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 1,3%, em peso, de Mg. Em uma outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 1,4%, em peso, de Mg.
[007] As novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem, em geral, cobre na faixa de 0,35% a 1,0%, em peso, de Cu. A quantidade de magnésio excede a quantidade de cobre. Conforme mostrado abaixo, o cobre pode facilitar, por exemplo, uma resistência e/ou rigidez à corrosão aprimoradas. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,95%, em peso, de Cu. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,90%, em peso, de Cu. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,85%, em peso, de Cu. Em uma outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,80%, em peso, de Cu. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,40%, em peso, de Cu. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,45%, em peso, de Cu. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,50%, em peso, de Cu. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,55%, em peso, de Cu. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,60%, em peso, de Cu.
[008] As novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem, em geral, de 0,05% a 0,30%, em peso, de V. Conforme mostrado abaixo, o vanádio pode facilitar, por exemplo, uma resistência à corrosão aprimorada. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,25%, em peso, de V. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,20%, em peso, de V. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,18%, em peso, de V. Em uma outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,16%, em peso, de V. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,15%, em peso, de V. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,14%, em peso, de V. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,13%, em peso, de V. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,12%, em peso, de V. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,11%, em peso, de V. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,06%, em peso, de V. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,07%, em peso, de V. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,08%, em peso, de V. Em uma outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,09%, em peso, de V. Não mais do que 0,15%, em peso, de V deve ser usado quando as propriedades de fadiga são importantes.
[009] As novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem, em geral, de 0,01% e 1,0%, em peso (no total), de um ou mais elementos secundários, sendo que os elementos secundários são selecionados do grupo que consiste em manganês, zircônio, cromo, titânio, boro e combinações dos mesmos. Tais elementos secundários podem ao menos parcialmente ajudar, por exemplo, a alcançar a estrutura e o tamanho adequados do grão. Em uma modalidade, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem de 0,10% a 0,80%, em peso (no total), dos elementos secundários. Em outra modalidade, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem de 0,15% a 0,60%, em peso (no total), dos elementos secundários. Em uma outra modalidade, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem de 0,15% a 0,45%, em peso (no total), dos elementos secundários. O um ou mais elementos secundários podem estar incluídos na liga de alumínio fundido da série 7xx, e em qualquer combinação que facilite o tamanho e a estrutura adequados do grão, desde que a quantidade total dos elementos secundários se mantenha dentro do escopo das faixas fornecidas acima. Em uma modalidade, os elementos secundários incluem ao menos zircônio. Em outra modalidade, os elementos secundários incluem ao menos zircônio e titânio. Em ainda outra modalidade, os elementos secundários incluem ao menos zircônio, titânio e boro. Em ainda outra modalidade, os elementos secundários incluem ao menos zircônio, manganês, titânio e boro. Em algumas dessas modalidades, a liga de alumínio fundido da série 7xx é substancialmente isenta de cromo, conforme definido abaixo. Em outra modalidade, os elementos secundários incluem zircônio, manganês, titânio, cromo e boro. Em outras modalidades, a liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos cromo, mas é substancialmente isenta de um ou mais do quentre zircônio, titânio e boro, conforme definido abaixo.
[0010] Em modalidades nas quais manganês está presente, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem, de modo geral, de 0,01% a 0,50%, em peso, de Mn. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,01% a 0,25%, em peso, de Mn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,01% a 0,15%, em peso, de Mn. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,01% a 0,10%, em peso, de Mn. Em uma outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,01% a 0,09%, em peso, de Mn. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,01% a 0,08%, em peso, de Mn. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,01% a 0,07%, em peso, de Mn. Em algumas modalidades, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx são substancialmente isentas de manganês, e, nessas modalidades, contêm menos que 0,01%, em peso, de Mn.
[0011] Em modalidades nas quais zircônio está presente, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem, de modo geral, de 0,05% a 0,25%, em peso, de Zr. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,05% a 0,20%, em peso, de Zr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,07% a 0,18%, em peso, de Zr. Em algumas modalidades, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx são substancialmente isentas de zircônio, e, nessas modalidades, contêm menos que 0,05%, em peso, de Zr, como menos que 0,03%, em peso, de Zr ou menos que 0,01%, em peso, de Zr.
[0012] Em modalidades nas quais cromo está presente, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem, de modo geral, de 0,05% a 0,40%, em peso, de Cr. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,10% a 0,35%, em peso, de Cr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,15% a 0,25%, em peso, de Cr. Em algumas modalidades, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx são substancialmente isentas de cromo, e, nessas modalidades, contêm menos que 0,05%, em peso, de Cr, como menos que 0,03%, em peso, de Cr ou menos que 0,01%, em peso, de Cr.
[0013] Em modalidades nas quais titânio está presente, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem, de modo geral, de 0,01% a 0,25%, em peso, de Ti. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,01% a 0,15%, em peso, de Ti. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,01% a 0,10%, em peso, de Ti. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,01% a 0,08%, em peso, de Ti. Em uma outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,02% a 0,07%, em peso, de Ti. Em algumas modalidades, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx são substancialmente isentas de titânio, e, nessas modalidades, contêm menos que 0,01%, em peso, de Ti, como menos que 0,005%, em peso, de Ti ou menos que 0,001%, em peso, de Ti.
[0014] Em modalidades nas quais boro está presente, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx incluem, em geral, de 0,001% a 0,050%, em peso, de B. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,005% a 0,040%, em peso, de B. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui de 0,010% a 0,030%, em peso, de B. Em algumas modalidades, as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx são substancialmente isentas de boro, e, nessas modalidades, contêm menos que 0,001%, em peso, de Ti, como menos que 0,0005%, em peso, de B ou menos que 0,0001%, em peso, de B.
[0015] As novas ligas para fundição da série 7xx podem incluir fer ro, até 0,50%, em peso, de Fe, às vezes como uma impureza. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,35%, em peso, de Fe. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,25%, em peso, de Fe. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,15%, em peso, de Fe. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui não mais do que 0,10%, em peso, de Fe. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,01%, em peso, de Fe.
[0016] As novas ligas para fundição da série 7xx podem incluir silí cio, até 0,25%, em peso, de Si, às vezes como uma impureza. Em uma modalidade, uma nova liga para fundição da série 7xx inclui não mais do que 0,20%, em peso, de Si. Em outra modalidade, uma nova liga para fundição da série 7xx inclui não mais do que 0,15%, em peso, de Si. Em ainda outra modalidade, uma nova liga para fundição da série 7xx inclui não mais do que 0,10%, em peso, de Si. Em uma outra modalidade, uma nova liga para fundição da série 7xx inclui não mais do que 0,05%, em peso, de Si. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio fundido da série 7xx inclui ao menos 0,01%, em peso, de Si.
[0017] A nova liga de alumínio fundido da série 7xx pode ser subs tancialmente isenta de outros elementos. Como usado aqui, o termo "outros elementos" significa quaisquer outros elementos da tabela periódica além dos supracitados zinco, magnésio, cobre, vanádio, manganês, zircônio, cromo, titânio, boro, ferro e silício, conforme descrito acima. No contexto desse parágrafo, a frase "substancialmente isenta" significa que as novas ligas de alumínio fundido da série 7xx não contêm mais do que 0,10%, em peso, de cada e qualquer elemento dentre os outros elementos, com o total das quantidades combinadas desses outros elementos não excedendo a 0,35%, em peso, nas novas ligas de alumínio fundido da série 7xx. Em uma outra modalidade, cada um desses outros elementos, individualmente, não excede 0,05%, em peso, nas novas ligas de alumínio fundido da série 7xx, e o total das quantidades combinadas desses outros elementos não excede 0,15%, em peso, nas novas ligas de alumínio fundido da série 7xx. Em uma outra modalidade, cada um desses outros elementos, individualmente, não excede 0,03%, em peso, nas novas ligas de alumínio fundido da série 7xx, e o total das quantidades combinadas desses outros elementos não excede 0,10%, em peso, nas novas ligas de alumínio fundido da série 7xx.
[0018] Em uma modalidade, a nova liga de alumínio fundido da sé rie 7xx é fundida em uma peça fundida conformada 7xx. Nesse respeito, a etapa de fundição pode ser fundição de baixa pressão, molde permanente por gravidade, molde semipermanente, fundição por compressão, fundição em molde de areia e fundição giratória/centrífuga. Depois da fundição, a liga para fundição da série 7xx pode ser temperada, como por tratamento térmico de solução, e então arrefecimento, e então envelhecimento natural ou artificial. As têmperas adequadas incluem as têmperas T4, T5, T6 e T7, por exemplo.
[0019] A peça fundida conformada 7xx pode ser usada em qual quer aplicação desejada, como em qualquer aplicação automotiva, ae-roespacial, industrial ou de transporte comercial, entre outras. Em uma modalidade, a parte fundida conformada 7xx é uma peça automotiva (por exemplo, uma peça da carroceria em bruto (BIW); uma peça de suspensão). Em uma modalidade, a peça fundida conformada 7xx é incluída em um automóvel. Em uma modalidade, a peça fundida conformada 7xx é uma peça aeroespacial. Em uma modalidade, a peça fundida conformada 7xx é incluída em um veículo aeroespacial. Em uma modalidade, a peça fundida conformada 7xx é uma peça industrial. Em uma modalidade, a peça fundida conformada 7xx é uma peça de transporte comercial. Em uma modalidade, a peça fundida conformada 7xx é incluída em um veículo de transporte comercial.
[0020] Embora as novas ligas da série 7xx tenham sido descritas como ligas para fundição conformada, antecipa-se que as composições da liga aqui descritas também podem ser úteis na produção de produtos forjados. Por exemplo, as ligas aqui descritas podem ser fundidas (por exemplo, como barra ou lingote), então homogeneizadas, e então trabalhadas a quente até uma forma intermediária ou final (por exemplo, trabalho a frio depois do trabalho a quente quando o trabalho a quente produz uma forma intermediária). Em uma modalidade, o trabalho a quente é o forjamento. Em uma modalidade, o forjamento produz um produto conformado, como uma roda. Em uma modalidade, o trabalho a quente é a laminação ou a extrusão. Depois do trabalho a quente (e qualquer trabalho a frio opcional), a nova liga pode ser temperada, como por tratamento térmico de solução, e então arrefecimento, e então envelhecimento natural ou artificial. As têmperas adequadas incluem as têmperas T4, T5, T6 e T7, por exemplo. Em uma mo-dalidade, as composições da nova liga aqui descrita são processadas em uma roda forjada pelos processos descritos na publicação de pedido de patente US n° 2006/0000094 de propriedade comum, que está aqui integralmente incorporada, por referência.
DESCRIÇÃO DETALHADA Exemplo 1
[0021] Várias ligas de alumínio fundido da série 7xx que têm as composições mostradas na Tabela 1 foram fundidas por meio de solidificação direcional. As dimensões das ligas direcionalmente solidificadas eram de aproximadamente 25,4 mm (1 polegada) de espessura, 102 mm (4 polegadas) de largura e 254 mm (10 polegadas) de comprimento. Tabela 1 - Composição das ligas do exemplo 1 (porcentagem em peso)
Figure img0001
Figure img0002
[0022] As ligas A2 a A4 são ligas da invenção.
[0023] Depois da fundição, as ligas foram aquecidas em solução pelo aquecimento desde a temperatura ambiente até cerca de 515,6°C (960°F), em cerca de 2 horas, mantendo a cerca de 515,6°C (960°F) durante 6 horas, e então arrefecendo em água fervente. As ligas foram, então, envelhecidas naturalmente durante cerca de 12 a 24 horas, e então artificialmente envelhecidas por aquecimento a cerca de 204°C (400°F) durante cerca de 50 minutos, mantendo a cerca de 204°C (400°F) durante cerca de 10 minutos, resfriando a 182°C (360°F) durante cerca de 15 minutos, mantendo a 182°C (360°F) durante cerca de 4 horas e, então, resfriando a ar até a temperatura ambiente.
[0024] A resistência à fragilização por corrosão sob tensão (SCC, do inglês "stress corrosion cracking") das ligas estava, então, de acordo com o teste ASTM G103-97(2011), "Standard Practice for Evaluating Stress-Corrosion Cracking Resistance of Low Copper 7XXX Series Al-Zn-Mg-Cu Alloys in Boiling 6% Sodium Chloride Solution". Um nível de tensão de 240 MPa foi usado para todos os corpos de prova avaliados. Cinco corpos de prova de SCC replicados foram usados para cada liga. Os resultados da SCC são mostrados na Tabela 2, abaixo. Tabela 2 - Resultados de SCC do teste em água salgada fervente das ligas do exemplo 1 Liga Dias até a falha
Figure img0003
Figure img0004
[0025] A adição de vanádio melhora o desempenho da SCC das ligas Al-Zn-Mg-Cu. Dois corpos de prova da liga A1 falharam no período de uma semana em testes com água salgada fervente, enquanto que os corpos de prova de ligas contendo vanádio passaram nos testes de água salgada fervente sem falha. Um conteúdo de vanádio maior leva a um desempenho aprimorado da SCC. Dois corpos de prova de SCC da liga A2 (0,057%, em peso, de V) falharam entre uma a duas semanas, enquanto os corpos de prova da liga A3 (0,103%, em peso, de V) e da liga A4 (0,151%, em peso, de V) passaram duas semanas sem quaisquer falhas.
[0026] As propriedades mecânicas das ligas também foram testa das de acordo com os testes ASMT B557 e E8, sendo os resultados mostrados na Tabela 3, abaixo. A adição de vanádio não impactou ma-terialmente a resistência à tração ou o limite elástico, mas aumentou levemente o alongamento. Tabela 3 - Propriedades mecânicas das ligas do exemplo 1
Figure img0005
Exemplo 2
[0027] Várias ligas de alumínio fundido da série 7xx que têm as composições mostradas na Tabela 4, abaixo, foram preparadas de acordo com o Exemplo 1. A SCC e as propriedades mecânicas foram novamente medidas com o uso dos mesmos testes ASTM e condições usados no Exemplo 1, sendo os resultados mostrados nas Tabelas 5 e 6, abaixo. T abela 4 - Composição das ligas do Exemplo 2 (porcentagem em peso)
Figure img0006
[0028] As ligas B3 e B4 são ligas da invenção. Tabela 5 - Resultados da SCC do teste em água salgada fervente das
Figure img0007
"OK 7" = passaram 7 dias de teste sem falha. Tabela 6 - Propriedades mecânicas das ligas do Exemplo 2
Figure img0008
[0029] Conforme mostrado na Tabela 5, o cobre teve um impacto significativo sobre o desempenho da SCC. Todos os corpos de prova da liga sem cobre (B1) falharam em menos de 2 horas (0,08 dias). Todos os corpos de prova da liga com 0,48%, em peso, de Cu (B3) passaram 7 dias de teste a um nível de tensão de 240 MPa. Conforme mostrado na Tabela 6, aumentar o cobre de modo geral aumenta a resistência, mas diminui o alongamento.
[0030] Embora várias modalidades da presente revelação tenham sido descritas em detalhes, é evidente aos versados na técnica que ocorrerão modificações e adaptações dessas modalidades. Entretanto, deve ser expressamente entendido que tais modificações e adaptações estão dentro do espírito e do escopo da presente revelação.

Claims (19)

1. Peça de liga de alumínio fundido, caracterizada pelo fato de que consiste em: (a) de 4,0 a 5,5 % em peso Zn; (b) de 1,0 a 2,0 % em peso Mg; (c) de 0,35 a 1,0 % em peso de Cu; sendo que a percentagem de Mg em peso é superior à per-centagem de Cu; (d) de 0,05 a 0,30 % em peso V; (e) de 0,01 a 1,0 % em peso de pelo menos um elemento secundário, sendo que o pelo menos um elemento secundário é selecionado do grupo constituído por Mn, Cr, Zr, Ti, B e respectivas combinações; sendo que, quando presente, a peça de liga de alumínio moldado não inclui mais do que 0,50 % em peso (Mn) como elemento secundário; sendo que, quando presente, a peça de liga de alumínio moldado não inclui mais do que 0,40 % em peso Cr como elemento secundário; sendo que, quando presente, a peça de liga de alumínio moldado não inclui mais do que 0,25 % em peso Zr como elemento secundário; sendo que, quando presente, a peça de liga de alumínio moldado não inclui mais do que 0,25 % em peso de Ti como elemento secundário; sendo que, quando presente, a peça de liga de alumínio moldado não inclui mais do que 0,05 % em peso B como elemento secundário; (f) até 0,15 % em peso Fe (g) até 0,15 % em peso (Si); e (h) o restante é constituída por alumínio e outros elementos, sendo que a peça de liga de alumínio moldado não inclui mais do que 0,03 % em peso cada um dos outros elementos, sendo que a peça de liga de alumínio moldado não inclui mais do que 0,10 % em peso no total dos outros elementos; sendo que a peça de liga de alumínio fundido é produzida por fundição de baixa pressão, molde permanente por gravidade, molde semipermanente, fundição por compressão, fundição em molde de areia e fundição giratória/centrífuga.
2. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui não mais do que 1,8 % em peso de Mg.
3. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos 1,1 % em peso de Mg.
4. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos 1,2 % em peso de Mg.
5. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos 1,3 % em peso de Mg.
6. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 2, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos 1,4 % em peso de Mg.
7. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui não mais do que 0,25 % em peso de V.
8. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizada pelo fato de que não inclui mais do que 0,20 % em peso de V.
9. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que não inclui mais do que 0,18 % em peso de V.
10. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que não inclui mais do que 0,16 % em peso de V.
11. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 6, caracterizada pelo fato de que não inclui mais do que 0,14 % em peso de V.
12. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos 0,06 % em peso de V.
13. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que a inclui pelo menos 0,07 % em peso de V.
14. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui pelo menos 0,08 % em peso de V.
15. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 12, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos 0,09 % em peso de V.
16. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui não mais do que 0,95 % em peso de Cu.
17. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui não mais do que 0,80 % em peso de Cu.
18. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei- vindicação 17, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos 0,40 % em peso de Cu.
19. Peça de liga de alumínio fundido, de acordo com a rei-vindicação 17, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos 0,50 % em peso de Cu.
BR112016024536-9A 2014-04-30 2015-04-23 Peça de liga de alumínio fundido BR112016024536B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461986249P 2014-04-30 2014-04-30
US61/986,249 2014-04-30
PCT/US2015/027224 WO2015167916A1 (en) 2014-04-30 2015-04-23 Improved 7xx aluminum casting alloys, and methods for making the same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
BR112016024536A2 BR112016024536A2 (pt) 2017-08-15
BR112016024536A8 BR112016024536A8 (pt) 2018-01-02
BR112016024536B1 true BR112016024536B1 (pt) 2021-03-30

Family

ID=54354835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112016024536-9A BR112016024536B1 (pt) 2014-04-30 2015-04-23 Peça de liga de alumínio fundido

Country Status (12)

Country Link
US (2) US11103919B2 (pt)
EP (2) EP3137642B2 (pt)
JP (1) JP6765970B2 (pt)
KR (1) KR102464714B1 (pt)
CN (1) CN106255771B (pt)
BR (1) BR112016024536B1 (pt)
CA (1) CA2945341C (pt)
ES (1) ES2718395T5 (pt)
HU (1) HUE041638T2 (pt)
MX (1) MX2016014112A (pt)
PL (1) PL3137642T5 (pt)
WO (1) WO2015167916A1 (pt)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3748024A1 (en) 2013-09-30 2020-12-09 Apple Inc. Aluminum alloys with high strength and cosmetic appeal
WO2017075217A1 (en) 2015-10-29 2017-05-04 Alcoa Inc. Improved wrought 7xxx aluminum alloys, and methods for making the same
CN106868361A (zh) * 2015-12-10 2017-06-20 华为技术有限公司 铝合金材料及应用该铝合金材料的外壳
US10208371B2 (en) * 2016-07-13 2019-02-19 Apple Inc. Aluminum alloys with high strength and cosmetic appeal
CA3045163A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 Mcmaster University Aluminium alloys for structural and non-structural near net casting, and methods for producing same
CN107619976B (zh) * 2017-08-09 2019-04-16 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种Al-Zn-Mg合金及其制备方法
WO2019089736A1 (en) 2017-10-31 2019-05-09 Arconic Inc. Improved aluminum alloys, and methods for producing the same
US11345980B2 (en) 2018-08-09 2022-05-31 Apple Inc. Recycled aluminum alloys from manufacturing scrap with cosmetic appeal
CN109136689B (zh) * 2018-10-22 2019-09-10 广西平果百矿高新铝业有限公司 一种Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金及其快速挤压在线淬火生产方法
US20230227947A1 (en) * 2021-12-17 2023-07-20 Apple Inc. Aluminum alloys with high strength and cosmetic appeal

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2823994A (en) 1956-01-23 1958-02-18 Fuchs Kg Otto Al-mg-zn-alloy having high stress corrosion resistance
GB1154013A (en) 1965-08-09 1969-06-04 Commw Of Australia Improved Aluminium Base Cast Alloys
JPS487822Y1 (pt) 1968-05-06 1973-02-28
US4863528A (en) * 1973-10-26 1989-09-05 Aluminum Company Of America Aluminum alloy product having improved combinations of strength and corrosion resistance properties and method for producing the same
CA1037296A (en) * 1974-09-23 1978-08-29 Scott Hoover Aluminum alloy system
US4060411A (en) 1975-02-26 1977-11-29 Mamiya Koki Kabushiki Kaisha Precipitation-hardenable, nitrided aluminum alloys and nitrided mother alloys therefor
US4169728A (en) * 1978-02-09 1979-10-02 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha Corrosion resistant bright aluminum alloy for die-casting
JPS58161747A (ja) † 1982-03-19 1983-09-26 Kobe Steel Ltd フラツシユバツト溶接部の耐応力腐蝕割れ性に優れた高強度アルミニウム合金
JPS58213852A (ja) 1982-06-05 1983-12-12 Kobe Steel Ltd フラツシユバツト溶接部の耐応力腐蝕割れ性に優れた高強度アルミニウム合金
JPS5928555A (ja) 1982-08-06 1984-02-15 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 押出性が良好で強度と靭性にすぐれた高力アルミニウム合金
US4711762A (en) * 1982-09-22 1987-12-08 Aluminum Company Of America Aluminum base alloys of the A1-Cu-Mg-Zn type
JPS61238937A (ja) 1985-04-12 1986-10-24 Showa Alum Corp 押出性および応力腐食割れ性に優れた溶接構造材用高強度アルミニウム合金
JPS62142753A (ja) 1985-12-16 1987-06-26 Showa Alum Corp ７０００系アルミニウム合金の熱処理方法
JPH03122444A (ja) † 1989-10-03 1991-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
JPH03122445A (ja) † 1989-10-03 1991-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd リモコン装置
JPH03122246A (ja) 1989-10-06 1991-05-24 Furukawa Alum Co Ltd 耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金
JPH03122247A (ja) 1989-10-06 1991-05-24 Furukawa Alum Co Ltd 耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金
JPH03122245A (ja) * 1989-10-06 1991-05-24 Furukawa Alum Co Ltd 耐応力腐食割れ性に優れる溶接用高力アルミニウム合金
JPH03122244A (ja) * 1989-10-06 1991-05-24 Furukawa Alum Co Ltd 耐応力腐食割れ性に優れる溶接用高力アルミニウム合金
JPH0543970A (ja) * 1991-08-09 1993-02-23 Mitsubishi Alum Co Ltd 高強度アルミニウム合金メツキ基板
JPH05332364A (ja) 1992-06-01 1993-12-14 Daido Metal Co Ltd 耐摩耗性に優れたアルミニウム合金軸受およびその製造方法
JPH08120386A (ja) † 1994-10-24 1996-05-14 Sky Alum Co Ltd 耐粒界腐食性に優れたＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系アルミニウム合金
EP1378581A1 (en) * 1995-01-19 2004-01-07 Corus Aluminium Walzprodukte GmbH Process for manufacturing thick aluminum alloy plate
JPH1015120A (ja) * 1996-07-02 1998-01-20 Maruman Golf Corp アルミニウム合金製ゴルフクラブヘッドおよびその製造方法
JP3718303B2 (ja) 1996-12-12 2005-11-24 古河スカイ株式会社 磁気テープカセット用ばね材およびその製造方法
RU2184166C2 (ru) 2000-08-01 2002-06-27 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Высокопрочный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него
US7045094B2 (en) * 2000-12-12 2006-05-16 Andrei Anatolyevich Axenov Aluminum-based material and a method for manufacturing products from aluminum-based material
JP2002371333A (ja) 2001-04-10 2002-12-26 Nippon Steel Corp 成形性、塗装焼付け硬化性および耐食性に優れるアルミニウム合金板およびその製造方法
US7226669B2 (en) 2003-08-29 2007-06-05 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh High strength aluminium alloy brazing sheet, brazed assembly and method for producing same
US20050238528A1 (en) 2004-04-22 2005-10-27 Lin Jen C Heat treatable Al-Zn-Mg-Cu alloy for aerospace and automotive castings
US20060000094A1 (en) 2004-07-01 2006-01-05 Garesche Carl E Forged aluminum vehicle wheel and associated method of manufacture and alloy
EP1683882B2 (de) * 2005-01-19 2010-07-21 Otto Fuchs KG Abschreckunempfindliche Aluminiumlegierung sowie Verfahren zum Herstellen eines Halbzeuges aus dieser Legierung
WO2008003503A2 (en) * 2006-07-07 2008-01-10 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh Method of manufacturing aa2000 - series aluminium alloy products
US20080066833A1 (en) 2006-09-19 2008-03-20 Lin Jen C HIGH STRENGTH, HIGH STRESS CORROSION CRACKING RESISTANT AND CASTABLE Al-Zn-Mg-Cu-Zr ALLOY FOR SHAPE CAST PRODUCTS
CN101705399A (zh) 2009-10-21 2010-05-12 苏州有色金属研究院有限公司 高损伤容限型超高强铝合金
CN101698916A (zh) 2009-11-13 2010-04-28 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种新型高强高韧铝合金及其制备方法
CN101698914B (zh) 2009-11-13 2012-07-04 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种超高强铝合金及其制备方法
CN101698915B (zh) 2009-11-13 2012-07-18 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种新型超高强高韧铝合金及其制备方法
CN102108463B (zh) * 2010-01-29 2012-09-05 北京有色金属研究总院 一种适合于结构件制造的铝合金制品及制备方法
BR112013005557A2 (pt) * 2010-09-08 2016-05-03 Alcoa Inc "produto de liga de alumínio 6xxx aperfeiçoada laminado ou forjado, e seu processo de produção"
WO2012095940A1 (ja) 2011-01-10 2012-07-19 ワシ興産株式会社 ホイールとその製造方法
CN103131904B (zh) * 2013-03-06 2015-03-25 佛山市三水凤铝铝业有限公司 一种铝合金材料及其热处理工艺
GB201402323D0 (en) 2014-02-11 2014-03-26 Univ Brunel A high strength cast aluminium alloy for high pressure die casting

Also Published As

Publication number Publication date
EP3483292A1 (en) 2019-05-15
ES2718395T5 (es) 2022-04-01
BR112016024536A8 (pt) 2018-01-02
US11697151B2 (en) 2023-07-11
WO2015167916A1 (en) 2015-11-05
EP3137642B2 (en) 2022-01-12
EP3137642A1 (en) 2017-03-08
CN106255771B (zh) 2019-11-12
CA2945341C (en) 2022-06-21
PL3137642T3 (pl) 2019-06-28
KR20170002473A (ko) 2017-01-06
HUE041638T2 (hu) 2019-05-28
EP3137642B1 (en) 2019-02-20
US11103919B2 (en) 2021-08-31
US20200384529A1 (en) 2020-12-10
MX2016014112A (es) 2017-02-09
CA2945341A1 (en) 2015-11-05
US20150315680A1 (en) 2015-11-05
BR112016024536A2 (pt) 2017-08-15
CN106255771A (zh) 2016-12-21
EP3137642A4 (en) 2018-01-10
JP2017517632A (ja) 2017-06-29
KR102464714B1 (ko) 2022-11-07
PL3137642T5 (pl) 2022-03-14
JP6765970B2 (ja) 2020-10-07
ES2718395T3 (es) 2019-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112016024536B1 (pt) Peça de liga de alumínio fundido
CA2596190C (en) Al-zn-cu-mg aluminum base alloys and methods of manufacture and use
JP6445432B2 (ja) 改良された６ｘｘｘアルミニウム合金
KR102437942B1 (ko) 6xxx 알루미늄 합금
BR112015020448B1 (pt) Métodos para envelhecimento artificial de ligas de alumínio-zincomagnésio, e produtos baseados nas mesmas
CA3067484A1 (en) Al- zn-cu-mg alloys and their manufacturing process
BR112013020682B1 (pt) Produto de liga de alumínio forjado
CA3003158C (en) Improved wrought 7xxx aluminum alloys, and methods for making the same
BR112019026036B1 (pt) Produto de liga de alumínio forjado da série 7xxx, e componente estrutural aeroespacial
BR112018010380B1 (pt) Produto laminado e/ou forjado em liga de alumínio cobre lítio com resistência mecânica e tenacidade melhoradas, seu processo de fabricação e elemento de estrutura de avião
CA2870475A1 (en) 2xxx series aluminum lithium alloys
EP3880856A2 (en) 2xxx aluminum alloys
Pradica et al. The Effect of Artificial Aging Treatment on Microstructure and Morphology of AlMgSi Alloy
NEACȘU Experimental Research on the Variation of Mechanical Properties for an Aluminum Alloy Subjected to Natural Ageing
CN109097638A (zh) 一种新型铝合金材料及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: ALCOA USA CORP (US)

B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 23/04/2015, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.