CN110073017A - 铝合金及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

公开了高强度铝合金以及制造和加工这种合金的方法。更具体地，公开了展现经改进的机械强度的铝合金。所述加工方法包含均质化、热轧、固溶化和多步骤淬火。在一些情况下，加工步骤可以进一步包含退火和/或冷轧。

Description

铝合金及其制作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月16日提交的发明名称为“铝合金及其制作方法”的美国临时申请号62/435,437；以及2017年7月7日提交的发明名称为“铝合金及其制作方法”的美国临时申请号62/529,516的权益，所述申请的全部的内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及铝合金和相关方法。
背景技术
具有高强度的可回收铝合金对于在以下许多应用中改进产品性能是可期望的，包含运输(涵盖但不限于例如，卡车、拖车、火车和船舶)应用、电子应用和汽车应用。例如，卡车或拖车中的高强度铝合金比常规的钢合金轻，提供了大量减排，以满足新的更严格的政府排放法规。这种合金应当展现出高强度。然而，识别将提供这种合金的加工条件和合金成分已被证明是一项挑战。
发明内容
本发明的涵盖实施例由以下权利要求而非本发明内容限定。本发明内容是本公开的各种方面的高级概述，并且引入了一些在以下具体实施方式部分中进一步描述的概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在单独使用以确定所要求保护的主题的范围。主题应通过参考本公开的全部说明书的适当部分，任何或所有附图以及每个权利要求来理解。
本发明公开了一种产生铝合金的方法，其包括：浇铸铸铝产品；使所述铸铝产品均质化；对所述铸铝产品进行热轧以产生第一规格的铝合金体；任选地将所述第一规格的所述铝合金体冷轧为第二规格的铝合金板、薄板(shate)或板材；使所述铝合金板、薄板或板材固溶化；对所述铝合金板、薄板或板材进行淬火；将所述铝合金板、薄板或板材卷成线圈；使所述线圈预老化；以及任选地使所述线圈老化。
在一些非限制性实例中，淬火步骤可以包括多步骤淬火方法，其包括第一次淬火到第一温度和第二次淬火到第二温度。在一些实例中，所述铝合金可以包含约0.45-1.5wt.％的Si、约0.1-0.5wt.％的Fe、高达约1.5wt.％的Cu、约0.02-0.5wt.％的Mn、约0.45-1.5wt.％的Mg、高达约0.5wt.％的Cr、高达约0.01wt.％的Ni、高达约0.1wt.％的Zn、高达约0.1wt.％的Ti、高达约0.1wt.％的V以及高达约0.15wt.％的杂质，其中其余部分为Al。在一些实例中，所述方法可以包含第三次淬火到第三温度。
在一些实例中，产生铝合金的方法包含浇铸铸铝产品；使所述铸铝产品均质化；对所述铸铝产品进行热轧以产生第一规格的铝合金体；将所述第一规格的所述铝合金体冷轧为第二规格的铝合金板、薄板或板材；使所述铝合金板、薄板或板材固溶化；对所述铝合金板、薄板或板材进行淬火，其包括第一次淬火到第一温度、第二次淬火到第二温度以及第三次淬火到第三温度；以及将所述铝合金板、薄板或板材卷成线圈。
在一些非限制性实例中，上面描述的淬火步骤可以用水、空气或其组合进行。
在一些非限制性实例中，在本文所描述的多步骤淬火步骤期间，所述淬火可以包含淬火到处于约100℃到约300℃的范围内的第一温度，并且随后可以包含淬火到处于约20℃到约200℃的范围内的第二温度。在一些实例中，第二温度可以是室温(例如，约20℃到约25℃)。在一些情况下，多步骤淬火可以包含若干工艺步骤。在一些情况下，多步骤淬火包括2个步骤、3个步骤、4个步骤、5个步骤、6个步骤、7个步骤、8个步骤、9个步骤、10个步骤或多于10个步骤。在一些进一步的情况下，多步骤淬火步骤包括工艺子步骤。多步骤淬火可以包含工艺步骤和工艺子步骤的任何组合。
在一些实例中，产生铝合金的方法包含浇铸铸铝产品；使所述铸铝产品均质化；对所述铸铝产品进行热轧以产生第一规格的铝合金体；将所述第一规格的所述铝合金体冷轧为第二规格的铝合金板、薄板或板材；使所述铝合金板、薄板或板材固溶化；对所述铝合金板、薄板或板材进行淬火，其包括第一次淬火到第一温度、第二次淬火到第二温度以及第三次淬火到第三温度；使所述铝合金板、薄板或板材闪热，并将所述铝合金板、薄板或板材卷成线圈。在一些实例中，淬火步骤可以包含淬火到室温，并且闪热可以包含加热到约200℃约10秒到60秒。在闪热步骤后，可以将铝合金冷却到室温，并且然后使其经历另外的加工步骤，例如，预老化或预应变。
在一些非限制性实例中，上面描述的闪热包含将线圈加热到一定温度并将线圈维持在所述温度一段时间。线圈的闪热温度可以包含处于约150℃到约200℃的范围内的温度。维持线圈的闪热时间可以包含处于约5秒到约60秒的范围内的时间段。
在一些非限制性实例中，上面描述的预老化可以进一步包括热处理。在一些方面，热处理进一步增大铝合金板、薄板或板材的强度。热处理包括将铝合金板、薄板或板材加热到约150℃到约225℃的温度约10分钟到约60分钟。在一些方面，预应变处理进一步增大铝合金板、薄板或板材的强度。预应变包括使铝合金板、薄板或板材的应变为约0.5％到约5％。热处理模仿烤漆。预应变可以模仿铝合金零件成形。
在一些非限制性实例中，采用上面描述的包括多步骤淬火和预老化和/或预应变的方法可以提供具有经改进的屈服强度的铝合金板、薄板或板材。所提供的铝合金、薄板或板材处于示例性T8x态。
在一些非限制性实例中，当处于T8x态时，上述铝合金板、薄板或板材具有至少270MPa的屈服强度。
在一些非限制性实例中，本文所描述的包含示例性淬火和预老化步骤的方法可以为铝合金加工线提供经改进的速度，例如与比较铝合金加工方法相比至少快20％。
在一些非限制性实例中，结合上面描述的方法的铝合金成分可以用于产生铝合金产品。铝合金产品可以是运输车身部件或电子装置壳体。
考虑到下面的具体实施方式和附图，本发明的其它方面、目的和优点将变得显而易见。
附图说明
说明书参考以下附图，其中在不同附图中使用相同的附图标记旨在示出相同或类似的部件。
图1是本文所描述的方法的工艺流程的示意图。
图2是示出本文所描述的示例性合金根据时间的热历史的图表。
图3是示出取自本文所描述的T8x态的示例性合金的样品的屈服强度的条形图。
图4是示出取自本文所描述的示例性合金的样品的烘烤硬化响应(即，屈服强度的增大)的条形图。
图5是示出在退出本文所描述的第一淬火步骤之后根据本文所描述的示例性合金的温度的烘烤硬化响应的图。
图6是示出取自本文所描述的经历本文所描述的各种制作方法的合金的样品的屈服强度的条形图。
图7是示出取自本文所描述的经历本文所描述的各种制备方法的合金的样品的烘烤硬化响应(即，屈服强度的增加)的条形图。
图8是示出在本文所描述的烤漆程序之前和之后取自本文所描述的合金的样品的屈服强度的条形图。
图9是示出取自本文所描述的经历本文所描述的各种制作方法的铝合金的样品的屈服强度的条形图。
图10是示出取自本文所描述的经历本文所描述的各种制备方法的合金的样品的烘烤硬化响应(即，屈服强度的增加)的条形图。
图11是示出取自本文所描述的经历本文所描述的各种制作方法的铝合金的样品的屈服强度的图表图。
图12是示出取自本文所描述的经历本文所描述的各种制备方法的合金的样品的烘烤硬化响应(即，屈服强度的增加)的图表。
图13是示出取自本文所描述的经历本文所描述的各种制备方法的合金的样品的烘烤硬化响应的图表。
图14是示出根据本文所描述的方法在不同线速度下产生的示例性铝合金的烤漆程序后的所得强度的图表。
图15是示出根据不同方法和技术制作的各种合金的所测量拉伸强度的图表。
图16是示出取自T8x态的示例性合金并经历本文所描述的各种烤漆程序的样品的屈服强度的图表。
图17是示出取自示例性合金并经历本文所描述的各种烤漆程序的样品的烘烤硬化响应(即，屈服强度的增大)的图表。
图18是示出取自本文所描述的T8x态的示例性合金的样品的屈服强度的条形图。
图19是示出取自本文所描述的示例性合金的样品的烘烤硬化响应(即，屈服强度的增大)的条形图。
具体实施方式
本公开的某些方面和特征涉及改善某些铝合金中的烤漆响应的淬火技术。
如本文所使用的，术语“发明”、“所述发明”、“此发明”和“本发明”旨在广泛地指代本专利申请的所有主题和下面的权利要求。含有这些术语的陈述应理解为不限制本文所描述的主题或不限制下文专利权利要求的含义或范围。
在此说明书中，参考由AA数值以及如“系列”等其它相关标识识别的合金。为了解最常用于命名和标识铝及其合金的数字标识系统，请参见“锻铝和锻铝合金的国际合金命名和化学成分限制(International Alloy Designations and Chemical CompositionLimits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys)”或“呈铸件和铸锭形式的铝合金的铝业协会合金名称和化学成分限制的登记记录(Registration Record ofAluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits forAluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot)”，两者均由铝业协会(TheAluminum Association)出版。
如本文所用，除非上下文另外明确规定，否则“一(a/an)”和“所述(the)”的意义包含单数和复数个参考物。
如本文所使用的，“室温”的含义可以包含约15℃到约30℃的温度，例如约15℃、约16℃、约17℃、约18℃、约19℃、约20℃、约21℃、约22℃、约23℃、约24℃、约25℃、约26℃、约27℃、约28℃、约29℃或约30℃。
本文公开的所有范围应理解为涵盖其中归入的任何和所有子范围。例如，规定的范围“1到10”应被视为包含最小值1与最大值10之间的任何和所有子范围(并且包含最小值1和最大值10)；也就是说，所有以最小值1或更大值，例如1到6.1开始，并且以最大值10或更小值，例如5.5到10结束的子范围。
在整个本申请中，元素以重量百分比(wt.％)表示。合金中杂质的总和不得超过0.15wt.％。每种合金中的其余部分是铝。
术语T4态等是指已经固溶化并且然后自然老化到基本稳定状态的铝合金。T4态适用于固溶化后未冷轧的合金，或者在机械性能限制中可能无法识别冷轧或矫直中的冷轧效果。
术语T6态是指经过固溶热处理和人工老化的铝合金。
术语T8态是指经过固溶热处理，然后冷加工或轧制，并且然后人工老化的铝合金。
术语F态是指如所制造的铝合金。
如本文所使用的，如“浇铸金属制品”、“浇铸制品”、“铸铝产品”等术语是可互换的，并且是指通过直接冷铸(包含直接冷铸)或半连续浇铸、连续浇铸(包含例如，通过使用双带式连铸机、双辊连铸机、块式连铸机或任何其它连铸机)、电磁浇铸、热顶浇铸或任何其它浇铸方法产生的产品。
铝合金成分
以下描述的是铝合金。在某些方面，合金展现出高强度。合金的性质由加工合金以产生所述板、薄板、板材或其它产品的方法而实现。在一些实例中，合金可以具有如表1中所提供的以下元素成分。
表1—合金成分
合金 Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti V
C1 0.5-1.3 0.1-0.3 0.0-0.4 0.02-0.2 0.5-1.3 0.0-0.25 0.0-0.01 0.0-0.1 0.0-0.1 0.0-0.1
A1 0.5-1.0 0.1-0.3 0.5-1.0 0.0-0.2 0.8-1.0 0.0-0.3 0.0-0.05 0.0-0.1 0.0-0.05 0.0-0.05
B1 0.8-1.0 0.0-0.3 0.7-0.9 0.0-0.2 0.8-1.0 0.0-0.3 0.0-0.05 0.0-0.05 0.0-0.05 0.0-0.05
G1 1.0-1.5 0.0-0.5 1.0-1.5 0.0-0.5 1.0-1.5 0.1-0.5 0.0-0.05 0.0-0.1 0.0-0.05 0.0-0.05
所有值均为整体的重量百分比(wt.％)。
在某些实例中，合金包含硅(Si)，其量为按合金的总重量计约0.45％到约1.5％(例如，0.5％到1.1％、0.55％到1.25％、0.6％到1.0％、1.0％到1.3％或1.03％到1.24％)。例如，合金可以包含0.45％、0.46％、0.47％、0.48％、0.49％、0.5％、0.51％、0.52％、0.53％、0.54％、0.55％、0.56％、0.57％、0.58％、0.59％、0.6％、0.61％、0.62％、0.63％、0.64％、0.65％、0.66％、0.67％、0.68％、0.69％、0.7％、0.71％、0.72％、0.73％、0.74％、0.75％、0.76％、0.77％、0.78％、0.79％、0.8％、0.81％、0.82％、0.83％、0.84％、0.85％、0.86％、0.87％、0.88％、0.89％、0.9％、0.91％、0.92％、0.93％、0.94％、0.95％、0.96％、0.97％、0.98％、0.99％、1.0％、1.01％、1.02％、1.03％、1.04％、1.05％、1.06％、1.07％、1.08％、1.09％、1.1％、1.11％、1.12％、1.13％、1.14％、1.15％、1.16％、1.17％、1.18％、1.19％、1.2％、1.21％、1.22％、1.23％、1.24％、1.25％、1.26％、1.27％、1.28％、1.29％、1.3％、1.31％、1.32％、1.33％、1.34％、1.35％、1.36％、1.37％、1.38％、1.39％、1.4％、1.41％、1.42％、1.43％、1.44％、1.45％、1.46％、1.47％、1.48％、1.49％或1.5％的Si。全部以wt.％表示。
在某些实例中，合金包含铁(Fe)，其量为按合金的总重量计约0.1％到约0.5％(例如，0.15％到0.25％、0.14％到0.26％、0.13％到0.27％或0.12％到0.28％)。例如，合金可以包含0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.38％、0.39％、0.4％、0.41％、0.42％、0.43％、0.44％、0.45％、0.46％、0.47％、0.48％、0.49％或0.5％的Fe。全部以wt.％表示。
在某些实例中，合金包含铜(Cu)，其量为按合金的总重量计约0.0％到约1.5％(例如，0.1％到0.2％、0.3％到0.4％、0.05％到0.25％、0.04％到0.34％或0.15％到0.35％)。例如，合金可以包含0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、或0.35％、0.36％、0.37％、0.38％、0.39％、0.4％、0.41％、0.42％、0.43％、0.44％、0.45％、0.46％、0.47％、0.48％、0.49％、0.5％、0.51％、0.52％、0.53％、0.54％、0.55％、0.56％、0.57％、0.58％、0.59％、0.6％、0.61％、0.62％、0.63％、0.64％、0.65％、0.66％、0.67％、0.68％、0.69％、0.7％、0.71％、0.72％、0.73％、0.74％、0.75％、0.76％、0.77％、0.78％、0.79％、0.8％、0.81％、0.82％、0.83％、0.84％、0.85％、0.86％、0.87％、0.88％、0.89％、0.9％、0.91％、0.92％、0.93％、0.94％、0.95％、0.96％、0.97％、0.98％、0.99％、1.0％、1.01％、1.02％、1.03％、1.04％、1.05％、1.06％、1.07％、1.08％、1.09％、1.1％、1.11％、1.12％、1.13％、1.14％、1.15％、1.16％、1.17％、1.18％、1.19％、1.2％、1.21％、1.22％、1.23％、1.24％、1.25％、1.26％、1.27％、1.28％、1.29％、1.3％、1.31％、1.32％、1.33％、1.34％、1.35％、1.36％、1.37％、1.38％、1.39％、1.4％、1.41％、1.42％、1.43％、1.44％、1.45％、1.46％、1.47％、1.48％、1.49％或1.5％的Cu。在某些情况下，合金中不存在Cu(即，0％)。全部以wt.％表示。
Cu可以包含在铝合金中以增大固溶化和任选老化后的强度和硬度。铝合金中包含的较高量的Cu可以显著降低固溶化和任选老化后的可成形性。在一些非限制性实例中，具有少量Cu的铝合金在通过本文所述的示例性方法产生时可以提供增大的强度和良好的可成形性。
在某些实例中，合金可以包含锰(Mn)，其量为按合金的总重量计约0.02％到约0.5％(例如，0.02％到0.14％、0.025％到0.175％、约0.03％、0.11％到0.19％、0.08％到0.12％、0.12％到0.18％、0.09％到0.18％以及0.02％到0.06％)。例如，合金可以包含0.02％、0.021％、0.022％、0.023％、0.024％、0.025％、0.026％、0.027％、0.028％、0.029％、0.03％、0.031％、0.032％、0.033％、0.034％、0.035％、0.036％、0.037％、0.038％、0.039％、0.04％、0.041％、0.042％、0.043％、0.044％、0.045％、0.046％、0.047％、0.048％、0.049％、0.05％、0.051％、0.052％、0.053％、0.054％、0.055％、0.056％、0.057％、0.058％、0.059％、0.06％、0.061％、0.062％、0.063％、0.064％、0.065％、0.066％、0.067％、0.068％、0.069％、0.07％、0.071％、0.072％、0.073％、0.074％、0.075％、0.076％、0.077％、0.078％、0.079％、0.08％、0.081％、0.082％、0.083％、0.084％、0.085％、0.086％、0.087％、0.088％、0.089％、0.09％、0.091％、0.092％、0.093％、0.094％、0.095％、0.096％、0.097％、0.098％、0.099％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.38％、0.39％、0.4％、0.41％、0.42％、0.43％、0.44％、0.45％、0.46％、0.47％、0.48％、0.49％或0.5％的Mn。全部以wt.％表示。
在某些实例中，合金包含镁(Mg)，其量为按合金的总重量计约0.45％到约1.5％(例如，约0.6％到约1.3％、约0.65％到1.2％、0.8％到1.2％或0.9％到1.1％)。例如，合金可以包含0.45％、0.46％、0.47％、0.48％、0.49％、0.5％、0.51％、0.52％、0.53％、0.54％、0.55％、0.56％、0.57％、0.58％、0.59％、0.6％、0.61％、0.62％、0.63％、0.64％、0.65％、0.66％、0.67％、0.68％、0.69％、0.7％、0.71％、0.72％、0.73％、0.74％、0.75％、0.76％、0.77％、0.78％、0.79％、0.8％、0.81％、0.82％、0.83％、0.84％、0.85％、0.86％、0.87％、0.88％、0.89％、0.9％、0.91％、0.92％、0.93％、0.94％、0.95％、0.96％、0.97％、0.98％、0.99％、1.0％、1.01％、1.02％、1.03％、1.04％、1.05％、1.06％、1.07％、1.08％、1.09％、1.1％、1.11％、1.12％、1.13％、1.14％、1.15％、1.16％、1.17％、1.18％、1.19％、1.2％、1.21％、1.22％、1.23％、1.24％、1.25％、1.26％、1.27％、1.28％、1.29％、1.3％、1.31％、1.32％、1.33％、1.34％、1.35％、1.36％、1.37％、1.38％、1.39％、1.4％、1.41％、1.42％、1.43％、1.44％、1.45％、1.46％、1.47％、1.48％、1.49％或1.5％的Mg。全部以wt.％表示。
在某些实例中，合金包含铬(Cr)，其量为按合金的总重量计高达约0.5％(例如，0.001％到0.15％、0.001％到0.13％、0.005％到0.12％、0.02％到0.04％、0.08％到0.25％、0.03％到0.045％、0.01％到0.06％、0.035％到0.045％、0.004％到0.08％、0.06％到0.13％、0.06％到0.18％、0.1到0.13％或0.11％到0.12％)。例如，合金可以包含0.001％、0.002％、0.003％、0.004％、0.005％、0.006％、0.007％、0.008％、0.009％、0.01％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％、0.015％、0.02％、0.025％、0.03％、0.035％、0.04％、0.045％、0.05％、0.055％、0.06％、0.065％、0.07％、0.075％、0.08％、0.085％、0.09％、0.095％、0.1％、0.105％、0.11％、0.115％、0.12％、0.125％、0.13％、0.135％、0.14％、0.145％、0.15％、0.155％、0.16％、0.165％、0.17％、0.175％、0.18％、0.185％、0.19％、0.195％、0.2％、0.205％、0.21％、0.215％、0.22％、0.225％、0.23％、0.235％、0.24％、0.245％、0.25％、0.255％、0.26％、0.265％、0.27％、0.275％、0.28％、0.285％、0.29％、0.295％、0.3％、0.305％、0.31％、0.315％、0.32％、0.325％、0.33％、0.335％、0.34％、0.345％、0.35％、0.355％、0.36％、0.365％、0.37％、0.375％、0.38％、0.385％、0.39％、0.395％、0.4％、0.405％、0.41％、0.415％、0.42％、0.425％、0.43％、0.435％、0.44％、0.445％、0.45％、0.455％、0.46％、0.465％、0.47％、0.475％、0.48％、0.485％、0.49％、0.495％或0.5％的Cr。在某些方面，合金中不存在Cr(即，0％)。全部以wt.％表示。
在某些实例中，合金包含镍(Ni)，其量为按合金的总重量计高达约0.01％(例如，0.001％到0.01％)。例如，合金可以包含0.001％、0.002％、0.003％、0.004％、0.005％、0.006％、0.007％、0.008％、0.009％、0.01％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％、0.015％、0.016％、0.017％,0.018％、0.019％、0.02％、0.021％、0.022％、0.023％、0.024％、0.025％、0.026％、0.027％、0.028％、0.029％、0.03％、0.031％、0.032％、0.033％、0.034％、0.035％、0.036％、0.037％、0.038％、0.039％、0.04％、0.041％、0.042％、0.043％、0.044％、0.045％、0.046％、0.047％、0.048％、0.049％或0.05％的Ni。在某些方面，合金中不存在Ni(即，0％)。全部以wt.％表示。
在某些实例中，合金包含锌(Zn)，其量为按合金的总重量计高达约0.1％(例如，0.001％到0.09％、0.004％到0.1％或0.06％到0.1％)。例如，合金可以包含0.001％、0.002％、0.003％、0.004％、0.005％、0.006％、0.007％、0.008％、0.009％、0.01％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％、0.015％、0.016％、0.017％、0.018％、0.019％、0.02％、0.021％、0.022％、0.023％、0.024％、0.025％、0.026％、0.027％、0.028％、0.029％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％或0.1％的Zn。在某些情况下，合金中不存在Zn(即，0％)。全部以wt.％表示。
在某些实例中，合金包含钛(Ti)，其量为按合金的总重量计高达约0.1％(例如，0.01％到0.1％)。例如，合金可以包含0.001％、0.002％、0.003％、0.004％、0.005％、0.006％、0.007％、0.008％、0.009％、0.01％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％、0.015％、0.016％、0.017％、0.018％、0.019％、0.02％、0.021％、0.022％、0.023％、0.024％、0.025％、0.026％、0.027％、0.028％、0.029％、0.03％、0.031％、0.032％、0.033％、0.034％、0.035％、0.036％、0.037％、0.038％、0.039％、0.04％、0.05％、0.051％、0.052％、0.053％、0.054％、0.055％、0.056％、0.057％、0.058％、0.059％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％或0.1％的Ti。全部以wt.％表示。
在某些实例中，合金包含钒(V)，其量为按合金的总重量计高达约0.1％(例如，0.01％到0.1％)。例如，合金可以包含0.001％、0.002％、0.003％、0.004％、0.005％、0.006％、0.007％、0.008％、0.009％、0.01％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％、0.015％、0.016％、0.017％、0.018％、0.019％、0.02％、0.021％、0.022％、0.023％、0.024％、0.025％、0.026％、0.027％、0.028％、0.029％、0.03％、0.031％、0.032％、0.033％、0.034％、0.035％、0.036％、0.037％、0.038％、0.039％、0.04％、0.05％、0.051％、0.052％、0.053％、0.054％、0.055％、0.056％、0.057％、0.058％、0.059％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％或0.1％的V。全部以wt.％表示。
任选地，本文所描述的合金组合物可以进一步包含有时称为杂质的其它微量元素，其量为约0.05％或更低、0.04％或更低、0.03％或更低、0.02％或更低或0.01％或更低。这些杂质可以包含但不限于Ga、Ca、Hf、Sr、Sc、Sn、Zr或其组合。因此，Ga、Ca、Hf、Sr、Sc、Sn或Zr可以按以下量存在于合金中：0.05％或更低，0.04％或更低、0.03％或更低、0.02％或更低或0.01％或更低。在某些实例中，所有杂质的总和不超过约0.15％(例如，0.1％)。全部以wt.％表示。在某些实例中，合金的剩余百分比是铝。
制作方法
图1中示出了示例性热历史。使冷轧的示例性铝合金(例如，合金C1，参见表1)经历固溶化步骤，以使合金元素均匀地分布在整个铝基质中。固溶化步骤可以包含将轧制的合金C1加热到足以使铝软化而不熔化的固溶化温度101以上并使合金维持在固溶化温度101以上。固溶化步骤可以进行约1分钟到约5分钟的时间段(范围A)。固溶化可以使合金元素在整个合金内扩散并在合金内均匀分布。一旦固溶化，就将铝合金快速冷却(即，淬火)102以使合金元素冷冻到位并防止合金元素凝聚并沉淀出铝基质。在图1所示的实例中，淬火是不连续的。
在一些实例中，不连续淬火步骤可以包含通过第一方法淬火到第一温度103，并且随后通过第二方法淬火到第二温度104。在一些实例中，可以包含第三次淬火到第三温度。在一些非限制性实例中，第一淬火温度103可以为约150℃到约300℃(例如，约250℃)。在一些情况下，第一淬火步骤可以用水进行。在一些非限制性实例中，第二淬火温度104可以是室温(“RT”)(例如，约20℃到约25℃，包含20℃、21℃、22℃、23℃、24℃或25℃)。在一些实例中，第二淬火步骤可以用空气进行。
在一些实例中，不连续淬火步骤可以包含通过第一方法淬火到第一温度103，并且随后通过第二方法淬火到第二温度104。在一些实例中，第一种方法包含在盐浴中淬火。在一些实例中，第二种方法包含用空气或水淬火。在一些实例中，不连续淬火步骤可以进一步包含第三次淬火到第三温度。
在一些其它实例中，包含热处理步骤(即，闪热)130。在一些情况下，闪热(FX)步骤包含将第一温度103维持在盐浴中约10秒到约60秒的时间段。在FX步骤之后，合金可以进一步淬火到第二温度。在闪热步骤和进一步淬火步骤之后，可以将线圈冷却到室温，并且然后使其经历另外的加工步骤，例如，预老化或其它步骤。
在一些其它实例中，闪热步骤独立于淬火步骤进行。闪热步骤包含将铝合金从第二温度104加热到约180℃到约250℃的FX温度，并将FX温度维持约10秒到约60秒(未示出)。在一些情况下，淬火步骤是连续的。在一些其它实例中，淬火步骤可以用空气进行。在一些其它情况下，淬火步骤可以用水进行。在一些非限制性实例中，淬火步骤如本文所描述是不连续的。在闪热步骤后，可以将线圈冷却到室温，并且然后使其经历另外的加工步骤，例如，预老化或其它步骤。
在一些非限制性实例中，经固溶化和淬火的合金C1然后可以在淬火步骤之后经历老化程序。在一些实例中，老化步骤在淬火步骤后约1分钟到约20分钟(范围B)进行。在一些非限制性实例中，老化程序包括预老化步骤110(实验室背景)或111(制造背景)和烤漆步骤120。预老化步骤110可以进行约1小时到约4小时(范围C)。在一些非限制性实例中，预老化步骤110可以提供T4态的铝合金。预老化步骤110可以是不会显著影响铝合金的机械性质的初步热处理，相反老化步骤110可以使铝合金部分老化，使得进一步的下游热处理可以完成人工老化工艺。例如，采用预老化步骤、变形步骤和烤漆步骤是人工老化工艺，产生冷轧铝合金中的T8x态条件。在一些实例中，T8x态由变形量、热处理温度和热处理的时间段(例如，2％+170℃-20分钟)指示。制造背景111中的预老化可以包括加热到预老化温度并冷却一段可以大于24小时的时间段。在一些实例中，合金不经历烤漆步骤，产生T4态条件115。在一些情况下，烤漆步骤由末端用户执行。在一些其它实例中，合金根本不进行热处理，产生F态条件116。在一些实例中，老化工艺可以增大铝合金的强度(即，烘烤硬化)。通常，由于老化带来的强度增大提供了可成形性较差的铝合金，因为增大的强度可能是铝合金硬化的结果。整个老化过程可以进行约1周到约6个月(范围D)。
在一些非限制性实例中，与通过连续工艺固溶化后完全淬火到室温的铝合金相比，不连续淬火技术提供更大的烘烤硬化。
在一些另外的实例中，可以包含热处理步骤(即，闪热)。在一些情况下，一旦固溶化，铝合金可以淬火到室温。然后可以将淬火的合金再加热到第二温度一段时间。在一些此类实例中，第二温度可以介于约180℃到约250℃之间，例如，200℃，并且第二温度可以维持约10秒到60秒的时间。然后可以通过第二骤淬火步骤将合金冷却到室温。在一些实例中，第二淬火步骤可以用空气进行。在一些实例中，第二淬火步骤可以用水进行。在一些实例中，闪蒸加热可以在合金灭火到室温后少于约20分钟进行，例如，在约室温下保持约10分钟、9分钟、8分钟、7分钟、6分钟分钟、5分钟、4分钟、3分钟、2分钟或1分钟后。
在一些非限制性实例中，可以进行老化。在一些实例中，可以涂覆铝合金板、薄板或板材。在一些其它实例中，可以对铝合金板、薄板或板材进行热处理。在一些仍进一步的实例中，热处理可以进一步使铝合金板、薄板或板材老化。
给出以下说明性实例是为了向读者介绍这里讨论的一般主题，而不旨在限制所公开概念的范围。以下部分参考附图描述了各种另外的特征和实例，其中相同的数字表示相同的元件，并且方向性描述用于描述说明性实施例，但是与说明性实施例类似，其不应该用于限制本公开。本文插图中包含的元件可能未按比例绘制。
实例
实例1
图2是在示例性淬火技术和比较连续淬火技术期间合金C1的热历史的图表。为了比较，示出了连续全水淬火(FWQ)和连续仅空气淬火(AQ)。不连续示例性方法在包含从固熔炉出来时的500℃和450℃的各种合金C1盘管温度下开始。水淬火在包含6巴(b)和2巴(b)的各种喷水压力下进行。所述图表详细说明了FWQ的快速冷却和AQ的较慢冷却。合金C1通过示例性不连续淬火来淬火，从合金退出固熔炉开始，通过空气淬火冷却到500℃(称为“5006b”和“500 2b”)，显示出合金的快速冷但无第二个较慢的淬火步骤。当淬火从用水进行改变为在约250℃下用空气进行时，通过示例性不连续淬火来淬火的合金C1样品显示出不连续性。从固熔炉出来时合金温度为540℃，用空气淬火到约450℃的温度，然后用水淬火到约250℃的温度，然后用空气淬火到约室温(称为“450 6b”和“450 2b”)。
图3示出了在采用上面描述的任选的人工老化工艺后，上面描述的合金C1样品的屈服强度测试结果。图表中所示的是经历示例性不连续淬火的合金C1的屈服强度的增大，所述淬火开始于当固溶化的线圈退出固熔炉时用水进行第一次淬火，并且然后当线圈冷却到约250℃时，变为通过空气第二次淬火。经历示例性淬火和任选的变形和老化的示例性合金产生示例性T8x态。
图4呈现了在示例性T8x态的示例性合金C1样品与T4态的比较合金C1样品的屈服强度的差异。比较合金C1样品经历自然老化，产生T4态。在y轴上指示的烘烤硬化(BH)响应是从记录的示例性T8x态的合金C1的屈服强度中减去记录的比较T4态的合金C1的屈服强度的结果。图表中明显的是，如与经历作为唯一的淬火程序的全水淬火(FWQ)或空气淬火(AQ)的比较合金C1的屈服强度相比，经历示例性不连续淬火的合金C1的屈服强度增大更多。
图5呈现了经历示例性不连续淬火技术的示例性合金C1的结果，其中在各种温度下淬火方法改变。示例性合金C1未经历任选的预老化步骤。使图5中所示的示例性合金C1经历任选的烤漆步骤。图表中所示的是示例性淬火技术中的不连续点的最佳温度，约为250℃(即，淬火在约250℃下从水变为空气)。
实例2
图6呈现了在加工具有各种Mn含量的示例性铝合金期间所采用的示例性淬火变形和烤漆技术的屈服强度测试结果。表2中描述了此实例中的示例性铝合金V1和V2成分(其平衡组分与本文所描述的实例一致)：
表2—示例性合金成分
合金 Si Fe Cu Mn Mg
V1 0.85 0.20 0.08 0.07 0.65
V2 0.85 0.20 0.08 0.20 0.65
图6示出了经历示例性不连续淬火的示例性合金V1和示例性合金V2的屈服强度的增大，当固溶化的线圈退出固熔炉时开始空气淬火，并且变为水淬火以淬火到约450℃的温度，并且然后当线圈冷却到约250℃时变为空气淬火。经历示例性淬火、变形和老化的合金(2％应变然后加热到185℃并维持185℃持续20分钟)产生示例性T8x态。在图6中，每组条中的第一个直方图条示出了经历连续全水淬火(FWQ)的样品的屈服强度；每组中的第二个直方图条示出了通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度，所述淬火从合金退出固熔炉并且温度达到500℃开始，在6巴的喷水压力下进行；每组中的第三个直方图条示出了通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度，所述淬火从合金退出固熔炉并且温度达到500℃开始，在2巴的喷水压力下进行；每组中的第四个直方图条示出了通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度，所述淬火从合金退出固熔炉并且温度达到450℃开始，在6巴的喷水压力下进行；每组中的第五个直方图条(第二组的第五个条不包含在图6中)示出了通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度，所述淬火从合金退出固熔炉并且温度达到450℃开始，在2巴的喷水压力下进行；并且每组条中的第六个直方图条示出了经历连续仅空气淬火的样品的屈服强度。
图6中还示出了增大示例性合金V1成分中Mn含量的效果。当示例性淬火开始于将合金V1线圈用空气淬火到450℃或500℃的温度，变为水并淬火到250℃，然后用空气淬火到室温时，可实现示例性T8x态。图7呈现了示例性T8x态和比较T4态的示例性合金V1和V2样品的屈服强度的差异。在y轴上指示的烘烤硬化(BH)响应是从记录的示例性T8x态的合金V1和V2的屈服强度中减去记录的T4态的合金V1和V2的屈服强度的结果。图7所示为经历示例性不连续淬火的合金V1和V2的屈服强度增大更多，当固溶化的线圈退出固熔炉并冷却到450℃或500℃时开始水淬火，并且当线圈冷却到约250℃时变为空气淬火。同样明显的是在示例性合金V1组成中增加Mn含量的效果。在图7中，每组条中的第一个直方图条示出了经历连续全水淬火(FWQ)的样品的屈服强度；每组中的第二个直方图条示出了通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度，所述淬火从合金退出固熔炉开始并用空气淬火直到温度达到500℃，用水喷雾(压力为6巴)淬火到250℃，然后用空气淬火到室温；每组中的第三个直方图条示出了通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度，所述淬火从合金退出固熔炉开始并用空气淬火直到温度达到500℃，用水喷雾(压力为2巴)淬火到250℃，然后用空气淬火到室温；每组中的第四个直方图条示出了通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度，所述淬火从合金退出固熔炉开始并用空气淬火直到温度达到450℃，用水喷雾(压力为6巴)淬火到250℃，然后用空气淬火到室温；每组中的第五个直方图条(第二组的第五个条不包含在图7中)示出了通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度，所述淬火从合金退出固熔炉开始并用空气淬火直到温度达到450℃，用水喷雾(压力为2巴)淬火到250℃，然后用空气淬火到室温；并且每组条中的第六个直方图条示出了经历连续仅空气淬火的样品的屈服强度。
图8是示出当合金V1处于T4态(左侧一组直方图)和合金V1处于示例性T8x态(右侧一组直方图)时合金V1的屈服强度的条形图。每组条中的第一个直方图条示出了经历全水淬火的样品的屈服强度；每组中的第二个直方图条示出了通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度；并且每组中的第三个直方图条示出了用连续仅空气淬火来淬火的样品的屈服强度。
实例3
图9示出了具有包括在制造背景下产生的合金A1(参见表1)的组合物的样品的屈服强度测试结果。合金A1在加工期间经历各种淬火技术。如图9所示，采用了完全水淬火(第一组直方图条，称为“标准水”)、仅空气淬火(第四组直方图条，称为“标准空气”)和示例性不连续淬火，所述示例性不连续淬火开始于退出固熔炉，然后用水淬火到100℃(第二组直方图条，称为“水，100℃”时退出)和220℃(第三组直方图条，称为“水，220℃时退出”)的温度。示出了自然老化(T4态)和变形加人工老化(T8x态，2％应变然后加热到185℃并维持185℃持续20分钟)后的屈服强度。图9示出了示例性淬火技术对在制造背景下加工的具有更高Cu含量的铝合金的影响。
图10呈现了合金A1样品在示例性T8x态和比较T4态条件下的屈服强度的差异。在y轴上指示的烘烤硬化(BH)响应是从记录的T8x态的合金A1的屈服强度中减去记录的T4态的合金A1的屈服强度的结果，如图9所呈现的。
实例4
图11示出了在采用上面描述的产生示例性T8x态(上方线图)的任选人工老化工艺和产生T4态(下方线图)的自然老化工艺之后上述合金G1样品的屈服强度测试结果。图11示出了经历示例性不连续淬火的合金G1的屈服强度的增大，当固溶化的线圈温度介于约100℃到300℃之间时结束水淬火并开始空气淬火。经历示例性淬火和任选老化的合金G1产生示例性T8x态。同样明显的是经历示例性不连续淬火的自然老化合金G1的屈服强度的增大，当固溶化的线圈温度介于约200℃到300℃之间时，结束水淬火并开始空气淬火。图表中明显的是在铝合金温度介于约100℃-200℃之间时需要结束淬火。图12示出了示例性T8x态的合金G1样品中与未经历示例性不连续淬火和任选的人工老化(例如，在T4态条件下)的比较合金G1样品的屈服强度的差异。在y轴上指示的烘烤硬化(BH)响应是从记录的示例性T8x态的合金G1的屈服强度中减去记录的T4态的比较合金G1的屈服强度的结果。
实例5
示例性合金C1经历如本文所描述的各种工艺。在一个实例中，在冷轧之后，合金C1被固溶化(SHT)，用空气淬火(AQ)并预老化(PX)(在图13和表3中称为“A”)。在另一个实例中，将合金C1固溶化，用空气淬火，闪热(FX)不同时间，进一步用空气淬火并预老化(在图13和表3中称为“B”)。在另一个实例中，将合金C1固溶化，闪热(FX)不同时间，然后用空气淬火并预老化(在图13和表3中称为“C”)。
图13示出了当经历本文所描述的经改进的工艺时，示例性合金C1的烘烤硬化响应(参见表1)。在第二示例性工艺中，在淬火之后，将室温合金再加热到约200℃并在200℃下维持约10秒。再加热(即闪热)提高了合金的烘烤硬化响应。图13的中心直方图B表示屈服强度增大约23MPa。在另一个实例中，在不连续淬火期间(参见图1)，当合金达到不连续温度(例如，200℃)时，合金温度在二次淬火开始之前维持一段时间130。在图13的右边的直方图C中明显的是，合金屈服强度增大约25MPa。强度结果如表3所示。
表3—闪热的效果
Rp0.2＝屈服强度，Rm＝拉伸强度，DC＝弯曲角度，并且BH＝烘烤硬化
表3中明显的是，经历示例性预老化与闪热步骤结合时T8x(2％+170℃-20分钟)态的合金C1的强度的增大。T4态表示合金C1未经历预老化和闪热。BH表示当示例性工艺提供T8x下的合金时强度增加。
实例6
在一些实例中，采用本文所描述的示例性方法可以通过消除对长时间热处理(即，固溶化)的任何需要来减少输送高强度铝合金产品所需的处理时间。在一些实例中，铝合金，例如，样品合金B1，可以经历比较工艺，所述工艺包含长固溶化步骤，随后的水淬火，所述水淬火可以包含使铝合金通过级联的溢水流，并且任选地采用另外的热处理以人工老化铝合金并提供T8或T8x态的铝合金。在一些非限制性实例中，根据本文所描述的示例性不连续淬火方法产生样品合金B1(与经历上述比较工艺的合金具有相同的成分)。示例性不连续淬火提供了一种工艺，其中缩短了固溶化步骤(例如，固溶化进行的时间比比较工艺的固溶化步骤少25％)，并且不连续淬火需要的水较少(例如，级联溢水流可以为每小时105立方米(m3/h)，并且示例性方法可以使用约27m3/h到约40m3/h(例如，27m3/h、28m3/h、29m3/h、30m3/h、31m3/h、32m3/h、33m3/h、34m3/h、35m3/h、36m3/h、37m3/h、38m3/h、39m3/h或40m3/h))。另外，预老化提供了T4态的铝合金，其能够通过另外的热处理进一步强化，以提供T8或T8x态的铝合金(例如，可以由客户在例如烤漆程序和/或后成型热处理期间执行人工老化)。在一些实例中，以此方式进行的预老化用于使铝合金部分老化(例如，提供T4态的铝合金，其可以进一步被人工老化以提供例如T8或T8x态的铝合金)。在一些方面，预老化阻止铝合金中的自然老化。在一些进一步的实例中，在示例性不连续淬火和预老化之后使铝合金经历烤漆程序，完成人工老化铝合金并提供示例性T8x态的合金B1。图14是示出在不同线速度下产生的合金的烤漆程序后所得的强度的图表。合金B1以20米/分钟(m/min)的线速度进行加工，其水淬速为105m3/h(每组的左侧直方图)，线速度为24.5m/min时，水淬速为40m3/h(每组的中心直方图)，并且线速度为24.5m/min时，水淬速为27m3/h。“DL”(每组中的中心和右方直方图)表示采用示例性的多步骤淬火方法。对于T4态的合金B1，通过示例性方法产生的样品展现出与通过比较常规方法产生的样品相似的拉伸强度(即，20m/min，具有长持续时间固溶化步骤和溢流水淬火)。样品进一步经历烤漆程序，包含在2％预应变后在185℃的温度下热处理20分钟。在烤漆后所有样品的拉伸强度显著增大，然而通过示例性淬火和预老化产生的样品比通过比较常规方法产生的样品展现出更高的拉伸强度。高强度铝合金可以在比比较常规方法快25％的速率下实现，从而由于热处理更短而减少时间和成本。
图15是示出了各种固溶热处理技术(称为“全SHT”和“短SHT”)、各种淬火技术、各种预应变技术(例如，无预应变或预应变2％)以及各种烤漆技术(x轴)对根据本文所描述的示例性不连续淬火方法产生的合金B1样品的拉伸强度的影响。在此实例中分析的每种合金B1包括相同的成分。每组的左侧直方图示出合金B1样品经历相对较慢的线速度(20m/min)、标准固溶热处理(称为“全SHT”)和105m3/h的标准水淬火(称为“全WQ”)。随后的预应变技术和烤漆技术显示在x轴上。每组中的中心和右侧直方图示出了合金B1样品经历更快的线速度(例如，24.5m/min)、示例性的25％更短的固溶热处理(称为“短SHT”)以及示例性的不连续淬火技术，其需要较少的水用于示例性不连续淬火技术的水淬火步骤(例如，40m3/h(中心直方图)和27m3/h(右侧直方图))。随后的预应变技术和烤漆技术显示在x轴上。在烤漆后，经历类似烤漆(即，在约165℃到约185℃的温度下烤漆持续约10分钟到约20分钟)的所有样品的拉伸强度显著增大。包含多步骤淬火程序和闪热步骤的示例性加工路线可以用于提供T4态的铝合金，当经历另外的热加工技术时，所述合金可以进一步加强。例如，本文所描述的铝合金可以根据上面描述的方法产生并以T4态交付给客户。客户可以任选地采用另外的热处理(例如，在涂漆工艺之后进行烤漆或在成型工艺之后进行后成型热处理)以进一步人工老化铝合金并提供T8或T8x态的铝合金。
实例7
图16呈现了在加工示例性铝合金期间所采用的示例性淬火变形和各种烤漆技术的屈服强度测试结果。此实例中的示例性铝合金V1成分描述于上表2中。
图16示出了经历示例性不连续淬火的示例性合金V1的增大的屈服强度，当固溶化的线圈退出固熔炉时开始空气淬火，并且变为水淬火，并且然后返回空气淬火以进行其余部分的淬火。经历示例性淬火、变形(例如，施加到屈服强度测试样品的2％应变)和各种烤漆的合金产生示例性T8x态。烤漆变化包含(i)加热到165℃并维持165℃持续15分钟(由方块表示)，(ii)加热到175℃并维持175℃持续20分钟(由圆圈表示)，(iii)加热到180℃并维持180℃持续20分钟(由三角形表示)以及(iv)加热到185℃并维持185℃持续20分钟(由菱形表示)。在图16中，每个图中的左侧点示出了经历连续空气淬火的样品的屈服强度；每个图中左起第二个点示出了通过本文所描述的示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度(称为“超T8x淬火1”)；每个图中左起第三个点示出了通过本文所描述的示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度(称为“超T8x淬火2”)；并且每个图中的右侧点示出示了经历连续全水淬火的样品的屈服强度。
图17呈现了示例性合金V1样品在示例性T8x态和比较T4态下的屈服强度的差异。在y轴上指示的烘烤硬化(BH)响应是从记录的示例性T8x态的合金V1的屈服强度中减去记录的T4态的合金V1的屈服强度的结果。在图17中所示出的，合金V1经历示例性不连续淬火、变形(例如，施加到屈服强度测试样品的2％应变)和各种烤漆而产生示例性T8x态。烤漆变化包含(i)加热到165℃并维持165℃持续15分钟(由方块表示)，(ii)加热到175℃并维持175℃持续20分钟(由圆圈表示)，(iii)加热到180℃并维持180℃持续20分钟(由三角形表示)以及(iv)加热到185℃并维持185℃持续20分钟(由菱形表示)。在图17中，每个图中的左侧点示出了经历连续空气淬火的样品的屈服强度；每个图中左起第二个点示出了通过本文所描述的示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度(称为“超T8x淬火1”)；每个图中左起第三个点示出了通过本文所描述的示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度(称为“超T8x淬火2”)；并且每个图中的右侧点示出示了经历连续全水淬火的样品的屈服强度。
在图16和图17中明显的是，不论应用于合金的烤漆程序如何，示例性不连续淬火技术提供了具有增大的屈服强度的合金。另外，在采用上面描述的超T8x淬火2后观察到更大的烘烤硬化响应。
图18呈现了在加工三种铝合金样品：样品X、样品Y和样品Z期间所采用的示例性淬火变形和各种烤漆技术的屈服强度测试结果。
图18示出了经历示例性不连续淬火的示例性铝合金样品X、Y和Z的增大的屈服强度，当固溶化的线圈退出固熔炉时开始空气淬火，并且变为水淬火，并且然后返回空气淬火以进行其余部分的不连续淬火。经历示例性淬火、变形(例如，施加到屈服强度测试样品的2％应变)和烤漆的合金提供示例性T8x态。烤漆包含加热到185℃并维持185℃持续20分钟。在图18中，每组中的左侧直方图示出了经历连续全水淬火的样品的屈服强度；每组中左起第二个直方图示出了在第一次试验中通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度(称为“超T8x淬火1”)；每组中的右侧直方图示出了在第二次试验中通过示例性不连续淬火来淬火的样品的屈服强度(称为“超T8x淬火2”)。
图19呈现了铝合金样品X、Y和Z在示例性T8x态和比较T4态下的屈服强度的差异。在y轴上指示的烘烤硬化(BH)响应是从记录的示例性T8x态的铝合金样品X、Y和Z的屈服强度中减去记录的T4态的铝合金样品X、Y和Z的屈服强度的结果。在图19中所示出的，铝合金样品X、Y和Z经历示例性不连续淬火、变形(例如，施加到屈服强度测试样品的2％应变)和烤漆提供示例性T8x态。烤漆包含加热到185℃并维持185℃持续20分钟。在图19中，每组中的左侧直方图示出了经历连续全水淬火的样品的屈服强度；每组中左起第二个直方图示出了通过本文所描述的示例性不连续淬火(称为“超T8x淬火1”)来淬火的样品的屈服强度；合金A1的右侧直方图示出了通过本文所描述的示例性不连续淬火(称为“超T8x淬火2”)来淬火的合金A1样品的屈服强度。
在图18和图19中明显的是，示例性不连续淬火技术提供了具有提高的产率的合金。另外，在采用上面描述的示例性不连续淬火技术之后观察到更大的烘烤硬化响应，除了铝合金样品X，其展现出烘烤硬化响应的轻微降低。
包含所示实施例的实施例的前述描述仅出于说明和描述的目的而呈现，并且不旨在穷举或限制所公开的精确形式。对于本领域中技术人员来说，其许多修改、改编和使用将是显而易见的。

Claims (20)

1.一种产生铝合金的方法，其包括：
浇铸铝合金以形成铸铝产品，其中所述铝合金包括约0.45-1.5wt.％的Si、约0.1-0.5wt.％的Fe、高达约1.5wt.％的Cu、约0.02-0.5wt.％的Mn、约0.45-1.5wt.％的Mg、高达约0.5wt.％的Cr、高达约0.01wt.％的Ni、高达约0.1wt.％的Zn、高达约0.1wt.％的Ti、高达约0.1wt.％的V以及高达约0.15wt.％的杂质，其余部分为Al；
使所述铸铝产品均质化；
对所述铸铝产品进行热轧以产生第一规格的铝合金体；
对所述铝合金体进行冷轧以产生具有最终规格的铝合金板、薄板(shate)或板材；
使所述铝合金板、薄板或板材固溶化；
对所述铝合金板、薄板或板材进行淬火；
将所述铝合金板、薄板或板材卷成线圈；以及
使所述线圈老化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述淬火包括多个步骤，其中所述多个步骤包括：
第一次淬火到第一温度；
第二次淬火到第二温度；以及
第三次淬火到第三温度。
3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的方法，其进一步包括：使所述线圈闪热，所述闪热包括将所述线圈加热到介于约180℃到250℃之间的温度约5秒到60秒。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中所述第一次淬火用空气进行。
5.根据权利要求2到4中任一项所述的方法，其中所述第二次淬火用水进行。
6.根据权利要求2到5中任一项所述的方法，其中所述第三次淬火用空气进行。
7.根据权利要求2到6中任一项所述的方法，其中所述第一温度处于约400℃到约550℃的范围内。
8.根据权利要求2到7中任一项所述的方法，其中所述第二温度处于约200℃到约300℃的范围内。
9.根据权利要求2到8中任一项所述的方法，其中所述第三温度处于约20℃到约25℃的范围内。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的方法，其中所述方法为铝合金加工线提供经改进的速度，其中铝合金加工时间减少了至少20％。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的方法，其进一步包括使所述线圈预老化。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述淬火和所述预老化提供了经改进的屈服强度。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的方法，其进一步包括使所述线圈预应变。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的方法，其进一步包括烤漆步骤。
15.一种铝合金产品，其中所述铝合金产品通过根据权利要求1到14中任一项所述的方法制备。
16.一种产生铝合金的方法，其包括：
浇铸铝合金以形成铸铝产品，其中所述铝合金包括约0.45-1.5wt.％的Si、约0.1-0.5wt.％的Fe、高达约1.5wt.％的Cu、约0.02-0.5wt.％的Mn、约0.45-1.5wt.％的Mg、高达约0.5wt.％的Cr、高达约0.01wt.％的Ni、高达约0.1wt.％的Zn、高达约0.1wt.％的Ti、高达约0.1wt.％的V以及高达约0.15wt.％的杂质，其余部分为Al；
使所述铸铝产品均质化；
对所述铸铝产品进行热轧以产生第一规格的铝合金体；
对所述铝合金体进行冷轧以产生具有最终规格的铝合金板、薄板或板材；
将所述铝合金板、薄板或板材卷成线圈；
使所述线圈固溶化；
将所述线圈淬火到室温；
使所述线圈闪热；以及
使所述线圈预老化。
17.根据权利要求16所述的方法，所述闪热步骤包括将所述线圈加热到介于约180℃到250℃之间的温度约5秒到60秒。
18.根据权利要求16到17中任一项所述的方法，其进一步包括烤漆步骤。
19.根据权利要求16到18中任一项所述的方法，其中所述闪热和所述烤漆提供了经改进的屈服强度。
20.一种铝合金产品，其中所述铝合金产品通过根据权利要求16到19中任一项所述的方法制备。
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