CN110997964A - 具有经过选择性再结晶的微结构的铝合金产品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开总体上提供了在产品的一个或多个表面处具有经过选择性再结晶的微结构的铝合金产品。本公开还提供了由此类产品制成的制品,以及如通过铸造和轧制来制造此类产品的方法。本公开还提供了此类产品在如汽车、运输、电子和工业应用等方面的各种最终用途。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月21日提交的美国临时申请第62/548,013号的权益和优先权,所述申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开总体上提供了在产品表面处具有经过选择性再结晶的微结构的铝合金产品。本公开还提供了由铝合金产品制成的制品,以及如通过铸造和轧制来制造铝合金产品的方法。本公开还提供了此类产品在如汽车、运输、电子和工业应用等方面的各种最终用途。
背景技术
许多不同的应用中需要使用铝合金产品,尤其是需要轻质、强度和耐用性的应用。例如,铝合金越来越多地取代钢作为汽车和其它运输设备的结构性组件。由于铝合金的密度通常比钢的密度低约2.8倍,所以此类材料的使用减轻了设备的重量并且显著地提高了能源效率。即使如此,铝合金产品的使用也会带来一定的挑战。
一个特定的挑战涉及铝合金产品在某些加工步骤期间和之后经历再结晶的趋势。在冶金学中,再结晶是指变形的晶粒(例如,由于轧制或其它机械成形活动而形成的晶粒)重新定向并转变成无缺陷的晶粒的过程,所述无缺陷的晶粒成核并逐渐替代变形的晶粒。再结晶通常会提高材料的延展性,但是通常以强度和硬度为代价。因此,在强度和硬度很重要的应用中,如在可以使用某些铝合金替代钢的应用中,再结晶可能会限制某些铝合金作为钢的替代品。
发明内容
本公开所涵盖的实施例由权利要求限定,而不是由此发明内容限定。此发明内容提供了本发明的各个方面的高级概述,并且介绍了一些在下文的具体实施方式部分中进一步描述的概念。此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。应当通过参考整个说明书的适当部分、任何附图或所有附图以及每个权利要求来理解主题。
本公开提供了新颖的铝合金制品,所述铝合金制品的表面部分的再结晶度或再结晶商数比所述制品内部中的部分的再结晶度或再结晶商数更高,其中所述铝合金材料的较高部分具有经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。即使本公开的铝合金制品由整体式铝合金材料制成,所述铝合金制品仍具有包覆型铝合金材料的某些优点,如制品芯部的强度和制品包覆层的延展性。本公开还提供了制造此类铝合金制品的方法以及由此类铝合金制品形成的制品。在一些实例中,所述铝合金制品是经过轧制的制品,如铝合金片材,其中片材表面附近的材料具有经过再结晶的微结构,而片材内部中的材料具有经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。所得制品展现出呈经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构的材料的强度优点,以及呈经过再结晶的微结构的材料的期望的可弯曲性和腐蚀特性。
本公开提供了一种由铝合金材料组成的铝合金制品,并且所述铝合金制品进一步包括:(a)第一表面部分;(b)与所述第一表面部分相对的第二表面部分;以及(c)介于所述第一表面部分与所述第二表面部分之间的中间部分;其中所述第一表面部分和所述第二表面部分包括经过轧制的表面;并且其中所述第一表面部分和所述第二表面部分的铝合金材料的再结晶度或再结晶商数比所述中间部分的铝合金材料的再结晶度或再结晶商数更高。在一些实施例中,所述铝合金制品是铸锭、条带、沙特板(shate)、板坯、坯料或其它铝合金产品。在一些其它实施例中,所述铝合金制品是经过轧制的铝合金制品,所述经过轧制的铝合金制品通过包含例如轧制所述铝合金制品直至获得期望的厚度的工艺而形成。在一些实施例中,所述经过轧制的铝合金制品是具有任何合适的回火(例如O回火或T1到T9回火之间的回火)以及任何合适的规格的铝合金片材、沙特板、板、挤压件、铸件或锻件。在一些实施例中,所述铝合金制品由本文提供的7xxx系列合金制成。
本公开还提供了一种制造铝合金制品的方法,所述方法包括:提供铝合金,其中所述铝合金以熔融态提供为熔融铝合金;铸造所述熔融铝合金以形成铝合金铸造产品;将所述铝合金铸造产品均质化以形成均质化的铝合金铸造产品;轧制所述均质化的铝合金铸造产品以形成具有第一厚度的第一经过轧制的铝合金产品,其中所述轧制包括一个或多个热轧道次和一个或多个冷轧道次,其中所述一个或多个热轧道次在所述一个或多个冷轧道次之前;在高于铝合金的所述最低再结晶温度不超过50℃的温度下对所述第一经过轧制的铝合金产品进行退火以形成第一经过退火的铝产品;以及轧制所述第一经过退火的铝合金产品以形成具有第二厚度的第二经过轧制的铝产品。在铝合金制品的一些实施例中,对所述铝合金制品进行最终的固溶热处理,例如,可以通过CASH(连续退火和固溶热处理)或热冲压工艺对所述制品进行固溶热处理。
本公开还提供了一种通过本文公开的工艺制成的铝合金制品。
还公开了包括所公开的铝合金制品的制品。在一些实施例中,所述制品包括经过轧制的铝合金制品。此类制品的实例包含但不限于汽车、卡车、拖车、火车、有轨电车、飞机的组件(如前述任何一个的车身面板或其它部件)、桥梁、管道、管子、油管、小船、船舶、贮藏容器、储油罐、家具、窗户、门、栏杆、功能性或装饰性建筑件、管栏杆、电气组件、导管、饮料容器、食品容器或箔。在一些实施例中,所述制品是汽车或运输车身部件,包含机动车车身部件(例如,保险杠、侧梁、顶梁、横梁、支柱增强件、内面板、外面板、侧面板、引擎盖内饰、引擎盖外饰和行李箱盖板)。所述制品还可以包含航空航天产品和电子装置壳体。
在本文所包含的具体实施方式、权利要求、非限制性实例和附图中阐述了另外的方面和实施例。
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组件。
图1提供了用于制备铝合金制品的工艺的示意性概览。
图2示出了实验室轧制和加工的合金A1的光学显微照片(OM),并且所述光学显微照片示出了穿过样品厚度的经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。
图3A示出了进行了中间退火的工厂轧制的合金A1的光学显微照片(OM)。图3B示出了图3A的表面部分,所述表面部分示出了经过再结晶的微结构。图3C示出了图3B的九个黑白的减小尺寸的版本,突出显示了图3B所示出的各种颜色,这些颜色可能会揭示某些特征。图3D示出了图3A的中心部分,所述中心部分示出了经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。图3E示出了图3D的九个黑白的减小尺寸的版本,突出显示了图3D所示出的各种颜色,这些颜色可能会揭示某些特征。例如,图3E的图像中示出了明显的水平线,所述水平线对应于具有各种晶体取向的经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。对于图3B和3C所示出的表面部分,几乎看不到水平结构,这表明在表面部分存在明显更多的经过再结晶的微结构。
图4A示出了在冷轧工艺期间未进行中间退火的工厂轧制的合金A5的光学显微照片。图4B示出了图4A的表面部分,所述表面部分示出了经过再结晶的微结构。图4C来自图4A的中心部分,所述中心部分示出了经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。
图5A、图5B和图5C的右侧所示出的图像描绘了由EBSD记录的铝合金片材的横截面,其中合金A1的铝合金片材被轧制成最终规格并且经过T6回火精加工。低角度边界(2-15°)被标记为颜色较深的水平线(以黑色单独示出在图5A-5C的左上方的图像中),而中到高角度边界(>15°)则被标记为颜色较浅的水平线(也以黑色单独示出在图5A-5C的左下方的图像中)。图5A是在冷轧工艺期间未进行中间退火的实验室加工的合金A1,所述合金具有均匀的穿过整个厚度的经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构,而图5B是在冷轧工艺期间进行了中间退火的工厂加工的合金A1,所述合金示出了表面附近的再结晶微结构以及中心的经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。图5C示出了在冷轧工艺期间未进行中间退火的工厂加工的合金A5,所述合金具有介于图5A与图5B所示出的微结构之间的微结构。
图6示出了某些铝合金制品的可弯曲性测试的结果,其中在纵向和横向方向(相对于轧制方向)上测试了可弯曲性。
图7A、图7B、图7C、图7D和图7E示出了剥离腐蚀测试之后的铝合金片材的照片。
图8示出了一系列铝合金片材的屈服强度测试的结果。
具体实施方式
本公开提供了展现经过再结晶的微结构与经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构的新颖组合的铝合金制品,以及制备此类制品的方法。与由经过完全再结晶的材料制成的制品相比,这些制品可以展现出增加的强度,同时保留了此类材料通常具有的可弯曲性和耐腐蚀性。
定义和描述:
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文的权利要求。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数值以及其它相关命名(如“系列”或“7xxx”)标识的合金。为了解最常用于命名和标识铝及其合金的数字命名系统,请参见“锻铝和锻铝合金的国际合金命名和化学组成限制(International Alloy Designations and ChemicalComposition Limits 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命名和化学组成限制的登记记录(RegistrationRecord of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical CompositionsLimits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot)”,两者均由铝业协会(The Aluminum Association)出版。
如本文所使用的,板的厚度通常大于约15mm。例如,板可以指厚度大于约15mm、大于约20mm、大于约25mm、大于约30mm、大于约35mm、大于约40mm、大于约45mm、大于约50mm或大于约100mm的铝产品。
如本文所使用的,沙特板(也被称为薄板)的厚度通常为约4mm到约15mm。例如,沙特板的厚度可以为约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm、约10mm、约11mm、约12mm、约13mm、约14mm或约15mm。
如本文所使用的,片材通常是指厚度小于约4mm的铝产品。例如,片材的厚度可以小于约4mm、小于约3mm、小于约2mm、小于约1mm、小于约0.5mm或小于约0.3mm(例如,约0.2mm)。
如本文所使用的,术语板坯表示在5mm到50mm的范围内的合金厚度。例如,板坯的厚度可以为约5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm。
在本申请中可以参考合金的回火或状态。为了解最常用的合金回火描述,请参见“合金和回火命名系统的美国国家标准(ANSI)H35(American National Standards(ANSI)H35 on Alloy and Temper Designation Systems)”。F状态或回火是指所制造的铝合金。O状态或回火是指退火后的铝合金。Hxx状态或回火(在本文中也被称为H回火)是指在冷轧之后进行或不进行热处理(例如,退火)的不可热处理的铝合金。合适的H回火包含HX1、HX2、HX3、HX4、HX5、HX6、HX7、HX8、或HX9回火。T1状态或回火是指通过热加工和自然时效(例如,在室温下)进行冷却的铝合金。T2状态或回火是指通过热加工、冷加工和自然时效进行冷却的铝合金。T3状态或回火是指经过固溶热处理、冷加工和自然时效的铝合金。T4状态或回火是指经过固溶热处理和自然时效的铝合金。T5状态或回火是指通过热加工和人工时效(在高温下)进行冷却的铝合金。T6状态或回火是指经过固溶热处理和人工时效的铝合金。T7状态或回火是指经过固溶热处理和人工超龄化的铝合金。T8x状态或回火是指经过固溶热处理、冷加工和人工时效的铝合金。T9状态或回火是指经过固溶热处理、人工时效和冷加工的铝合金。W状态或回火是指固溶热处理后的铝合金。
如本文所使用的,如“铸造金属产品”、“铸造产品”、“铸造铝合金产品”等术语是可互换的,并且是指通过直接冷激铸造(包含直接冷激共铸造)或半连续铸造、连续铸造(包含例如,通过使用双带式铸造机、双辊式铸造机、块式铸造机或任何其它连续铸造机)、电磁铸造、热顶铸造或任何其它铸造方法生产的产品。
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℃。如本文所使用的,“环境条件”的含义可以包含约室温的温度、约20%到约100%的相对湿度以及约975毫巴(mbar)到约1050mbar的气压。例如,相对湿度可以为约20%、约21%、约22%、约23%、约24%、约25%、约26%、约27%、约28%、约29%、约30%、约31%、约32%、约33%、约34%、约35%、约36%、约37%、约38%、约39%、约40%、约41%、约42%、约43%、约44%、约45%、约46%、约47%、约48%、约49%、约50%、约51%、约52%、约53%、约54%、约55%、约56%、约57%、约58%、约59%、约60%、约61%、约62%、约63%、约64%、约65%、约66%、约67%、约68%、约69%、约70%、约71%、约72%、约73%、约74%、约75%、约76%、约77%、约78%、约79%、约80%、约81%、约82%、约83%、约84%、约85%、约86%、约87%、约88%、约89%、约90%、约91%、约92%、约93%、约94%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%、约100%或介于这之间的任何数值。例如,气压可以为约975mbar、约980mbar、约985mbar、约990mbar、约995mbar、约1000mbar、约1005mbar、约1010mbar、约1015mbar、约1020mbar、约1025mbar、约1030mbar、约1035mbar、约1040mbar、约1045mbar、约1050mbar或介于这之间的任何数值。
本文公开的所有范围应理解为涵盖其中包含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(并且包含所述最小值和最大值);即,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)结束的所有子范围。除非另外说明,否则当提及元素的组成量时,表达“最多”意指元素是任选的并且包含所述特定元素的百分之零组成。除非另外说明,否则所有组成百分比均以重量百分比(wt%)计。
如本文所使用的,除非上下文另外明确规定,否则“一个/种(a/an)”和“所述(the)”的意义包含单数和复数参考物。
在以下实施例中,铝合金产品和其成分按其元素组成以重量百分比(wt%)计。在每种合金中,剩余部分是铝,所有杂质总和的最大重量比为0.15wt.%。
如晶粒细化剂和脱氧剂等偶有元素或其它添加剂可以存在于本发明中,并且可以在不脱离或显著改变本文所述的合金或本文所述的合金的特性的情况下自身添加其它特性。
由于铝的固有特性或与加工设备接触导致的浸出,合金中可能存在少量不可避免的杂质,包含材料或元素。通常在铝中发现的一些杂质包含铁和硅。如所描述的,合金可以含有不超过约0.25wt.%的除合金元素、偶有元素和不可避免的杂质外的任何元素。
铝合金制品
在至少一个方面,本公开提供了一种包括铝合金材料的铝合金制品,并且所述铝合金制品具有第一表面部分;与所述第一表面部分相对的第二表面部分;以及介于所述第一表面部分与所述第二表面部分之间的中间部分;其中所述第一表面部分和所述第二表面部分的铝合金材料的再结晶度或再结晶商数比所述中间部分的铝合金材料的再结晶度或再结晶商数更高。在铝合金制品的一些实施例中,第一表面部分和第二表面部分各自包括经过轧制的表面。
铝合金制品可以包括1xxx系列铝合金到8xxx系列铝合金范围内的任何合适的铝合金材料。在一些实施例中,铝合金材料是5xxx系列铝合金、6xxx系列铝合金或7xxx系列铝合金。在一些实施例中,铝合金材料是7xxx系列铝合金,除其它标准元素外,所述7xxx系列铝合金还包括一定量的锆(Zr),例如,合金的总元素组成的0.01wt.%到0.50wt.%。
在铝合金材料是7xxx系列铝合金的一些实施例中,所述铝合金材料可以选自任何合适的7xxx系列铝合金,包含但不限于以下7xxx系列铝合金:AA7011、AA7019、AA7020、AA7021、AA7039、AA7072、AA7075、AA7085、AA7108、AA7108A、AA7015、AA7017、AA7018、AA7019A、AA7024、AA7025、AA7028、AA7030、AA7031、AA7033、AA7035、AA7035A、AA7046、AA7046A、AA7003、AA7004、AA7005、AA7009、AA7010、AA7011、AA7012、AA7014、AA7016、AA7116、AA7122、AA7023、AA7026、AA7029、AA7129、AA7229、AA7032、AA7033、AA7034、AA7036、AA7136、AA7037、AA7040、AA7140、AA7041、AA7049、AA7049A、AA7149、7204、AA7249、AA7349、AA7449、AA7050、AA7050A、AA7150、AA7250、AA7055、AA7155、AA7255、AA7056、AA7060、AA7064、AA7065、AA7068、AA7168、AA7175、AA7475、AA7076、AA7178、AA7278、AA7278A、AA7081、AA7181、AA7185、AA7090、AA7093、AA7095和AA7099。
在一些实施例中,铝合金材料具有表1中列出的元素组成。
表1
元素 | 重量百分比(wt.%) |
Zn | 4.0–15.0 |
Cu | 0.1–3.5 |
Mg | 1.0–4.0 |
Fe | 0.05–0.50 |
Si | 0.05–0.30 |
Zr | 0.01–0.50 |
Mn | 0–0.25 |
Cr | 0–0.20 |
Ti | 0–0.15 |
杂质 | 0–0.15 |
Al | 剩余部分 |
在一些实施例中,铝合金材料具有表2中列出的元素组成。
表2
元素 | 重量百分比(wt.%) |
Zn | 5.6–9.3 |
Cu | 0.2–2.6 |
Mg | 1.4–2.8 |
Fe | 0.10–0.35 |
Si | 0.05–0.20 |
Zr | 0.05–0.25 |
Mn | 0–0.05 |
Cr | 0–0.10 |
Ti | 0–0.05 |
杂质 | 0–0.15 |
Al | 剩余部分 |
任选地,铝合金材料包含的锌(Zn)的量为合金总重量的4%到15%(例如,5.4%到9.5%、5.6%到9.3%、5.8%到9.2%或4.0%到5.0%)。例如,铝合金材料可以包含4.0%、4.1%、4.2%、4.3%、4.4%、4.5%、4.6%、4.7%、4.8%、4.9%、5.0%、5.1%、5.2%、5.3%、5.4%、5.5%、5.6%、5.7%、5.8%、5.9%、6.0%、6.1%、6.2%、6.3%、6.4%、6.5%、6.6%、6.7%、6.8%、6.9%、7.0%、7.1%、7.2%、7.3%、7.4%、7.5%、7.6%、7.7%、7.8%、7.9%、8.0%、8.1%、8.2%、8.3%、8.4%、8.5%、8.6%、8.7%、8.8%、8.9%、9.0%、9.1%、9.2%、9.3%、9.4%、9.5%、9.6%、9.7%、9.8%、9.9%、10.0%、10.1%、10.2%、10.3%、10.4%、10.5%、10.6%、10.7%、10.8%、10.9%、11.0%、11.1%、11.2%、11.3%、11.4%、11.5%、11.6%、11.7%、11.8%、11.9%、12.0%、12.1%、12.2%、12.3%、12.4%、12.5%、12.6%、12.7%、12.8%、12.9%、13.0%、13.1%、13.2%、13.3%、13.4%、13.5%、13.6%、13.7%、13.8%、13.9%、14.0%、14.1%、14.2%、14.3%、14.4%、14.5%、14.6%、14.7%、14.8%、14.9%或15.0%的Zn。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料包含的铜(Cu)的量为合金总重量的0.1%到3.5%(例如,0.2%到2.6%、0.3%到2.5%或0.15%到0.6%)。例如,铝合金材料可以包含0.1%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.30%、0.35%、0.40%、0.45%、0.50%、0.55%、0.60%、0.65%、0.70%、0.75%、0.80%、0.85%、0.90%、0.95%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.0%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%或3.5%的Cu。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料包含的镁(Mg)的量为1.0%到4.0%(例如,1.0%到3.0%、1.4%到2.8%或1.6%到2.6%)。例如,铝合金材料可以包含1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.0%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%、3.5%、3.6%、3.7%、3.8%、3.9%或4.0%的Mg。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料包含的Zn、Cu和Mg的组合含量范围为5%到14%(例如,5.5%到13.5%、6%到13%、6.5%到12.5%或7%到12%)。例如,Zn、Cu和Mg的组合含量可以为5.0%、5.5%、6.0%、6.5%、7.0%、7.5%、8.0%、8.5%、9.0%、9.5%、10.0%、10.5%、11.0%、11.5%、12.0%、12.5%、13.0%、13.5%或14.0%。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料包含的铁(Fe)的量为合金总重量的0.05%到0.50%(例如,0.10%到0.35%或0.10%到0.25%)。例如,铝合金材料可以包含0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.30%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.40%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%或0.50%的Fe。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料包含的硅(Si)的量为合金总重量的0.05%到0.30%(例如,0.05%到0.25%或0.07%到0.15%)。例如,铝合金材料可以包含0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%或0.30%的Si。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料包含的锆(Zr)的量为合金总重量的0.01%到0.50%(例如,0.05%到0.25%、或0.05%到0.20%或0.09%到0.15%)。例如,铝合金材料可以包含0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.30%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.40%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%、0.50%的Zr。在其它实例中,合金包含的Zr的量可以小于合金总重量的0.05%(例如,0.04%、0.03%、0.02%或0.01%)。全部以wt.%表示。
在一些情况下,合金中Zr的存在可以形成Al3Zr弥散体,所述弥散体可以帮助钉扎铝合金材料的晶界。在铝合金制品的靠近经过轧制的表面的区域中,由轧制工艺引入的较高的应变可以至少部分地克服所述钉扎并且允许较高的再结晶度或再结晶商数。同时,在铝合金制品的内部部分中,无法克服钉扎,并且再结晶发生的程度要低得多。在一些实施例中,Al3Zr弥散体存在于铝合金材料中,所述弥散体具有1nm到20nm范围内的数均直径。
任选地,铝合金材料包含的锰(Mn)的量为合金总重量的最多0.25%(例如,0.01%到0.10%或0.02%到0.05%)。例如,铝合金材料可以包含0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%或0.25%的Mn。在一些情况下,合金中不存在Mn(即,0%)。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料包含的铬(Cr)的量为合金总重量的最多0.20%或最多0.10%(例如,0.01%到0.10%、0.01%到0.05%或0.03%到0.05%)。例如,铝合金材料可以包含0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%或0.20%的Cr。在一些情况下,合金中不存在Cr(即,0%)。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料包含的钛(Ti)的量为合金总重量的最多0.15%(例如,0.001%到0.10%、0.001%到0.05%或0.003%到0.035%)。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%、0.010%、0.011%、0.012%、0.013%、0.014%、0.015%、0.016%、0.017%、0.018%、0.019%、0.020%、0.021%、0.022%、0.023%、0.024%、0.025%、0.026%、0.027%、0.028%、0.029%、0.030%、0.031%、0.032%、0.033%、0.034%、0.035%、0.036%、0.037%、0.038%、0.039%、0.040%、0.041%、0.042%、0.043%、0.044%、0.045%、0.046%、0.047%、0.048%、0.049%、0.050%、0.055%、0.060%、0.065%、0.070%、0.075%、0.080%、0.085%、0.090%、0.095%、0.100%、0.110%、0.120%、0.130%、0.140%或0.150%的Ti。在一些情况下,合金中不存在Ti(即,0%)。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料包含的一种或多种元素选自由以下组成的组:Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu,所述一种或多种元素的量为合金总重量的最多0.10%(例如,0.01%到0.10%、0.01%到0.05%或0.03%到0.05%)。例如,铝合金材料可以包含0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%或0.10%的选自由以下组成的组的一种或多种元素:Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料包含的一种或多种元素选自由以下组成的组:Mo、Nb、Be、B、Co、Sn、Sr、V、In、Hf、Ag、Sc和Ni,所述一种或多种元素的量为合金总重量的最多0.10%(例如,0.01%到0.10%、0.01%到0.05%或0.03%到0.05%)。例如,铝合金材料可以包含0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%或0.10%的选自由以下组成的组的一种或多种元素:Mo、Nb、Be、B、Co、Sn、Sr、V、In、Hf、Ag、Sc和Ni。全部以wt.%表示。
任选地,铝合金材料可以包含其它微量元素(有时被称为杂质),所述微量元素的量为0.15%或以下、0.14%或以下、0.13%或以下、0.12%或以下、0.11%或以下、0.10%或以下、0.09%或以下、0.08%或以下、0.07%或以下、0.06%或以下、0.05%或以下、0.04%或以下、0.03%或以下、0.02%或以下或0.01%或以下。在一些实施例中,这些杂质包含但不限于Ga、Ca、Bi、Na、Pb或其组合。因此,在一些实施例中,铝合金材料中可能存在选自由以下组成的组的一种或多种元素:Ga、Ca、Bi、Na和Pb,所述一种或多种元素的量为0.15%或以下、0.14或以下、0.13%或以下、0.12%或以下、0.11%或以下、0.10%或以下、0.09%或以下、0.08%或以下、0.07%或以下、0.06%或以下、0.05%或以下、0.04%或以下、0.03%或以下、0.02%或以下,或0.01%或以下。所有杂质的总和不超过0.15%(例如,0.10%)。全部以wt.%表示。合金的剩余百分比是铝。
本文公开的合金组合物(包含前述实施例中任一项的铝合金材料)具有铝(Al)作为主要成分,所述铝的量为合金的例如至少85.0%。任选地,合金组合物具有至少85.5%的Al、或至少86.0%的Al、或至少86.5%的Al、或至少87.0%的Al、或至少87.5%的Al、或至少88.0%的Al、或至少88.5%的Al、或至少89.0%的Al、或至少89.5%的Al、或至少90.0%的Al、或至少90.5%的Al、或至少91.0%的Al、或至少91.5%的Al或至少92.0%的Al。全部以wt.%表示。
本文公开的铝合金制品可以是任何合适的铝合金制品。如上所述,制品具有第一表面部分和相对的第二表面部分。在一些情况下,第一表面部分的表面和第二表面部分的表面表示制品的相对侧,使得两个表面可以彼此平行或大体上彼此平行,或者彼此远离并且以厚度(例如,第一厚度)隔开,所述第一厚度可以表示沿着垂直于两个表面的线的两个表面之间的距离或两个表面之间的最短距离。
如上所述,在一些实施例中,第一表面部分包括经过轧制的表面且第二表面部分包括经过轧制表面,例如,通过轧制铸造铝产品(如板坯、铸锭、沙特板、片材、板等)所形成的制品的表面。在一些实施例中,根据下文阐述的工艺形成这些经过轧制的表面。例如,可以通过包括冷轧的工艺来形成第一表面部分的经过轧制表面和第二表面部分的经过轧制表面。在一些实施例中,冷轧之前是热轧。在一些实施例中,冷轧之前是热轧。
铝合金制品可以具有任何合适的物理配置。任选地,铝合金制品是经过轧制的铝合金板、沙特板或片材。在一些实施例中,铝合金制品是经过轧制的铝合金沙特板。经过轧制的铝合金沙特板可以具有任何合适的厚度,但是在一些实施例中,所述沙特板的厚度范围为4mm到15mm,或不超过14mm、或不超过13mm、或不超过12mm、或不超过11mm、或不超过10mm、或不超过9mm、或不超过8mm、或不超过7mm、或不超过6mm或不超过5mm。在一些实施例中,铝合金制品是经过轧制的铝合金片材。经过轧制的铝合金片材可以具有任何合适的厚度,但是在一些实施例中,所述片材的厚度范围为0.05mm到4mm,或不超过3mm、或不超过2mm、或不超过1mm、或不超过0.5mm、或不超过0.3mm或不超过0.1mm。在一些实施例中,铝合金制品是经过轧制的铝合金沙特板或经过轧制的铝合金片材,其厚度为15mm、或14mm、或13mm、或12mm、或11mm、或10mm、或9mm、或8mm、或7mm、或6mm、或5mm、或4mm、或3mm、或2mm、或1mm、或0.5mm、或0.3mm或0.1mm。
本公开提及某些“一个或多个表面部分”,如第一表面部分和第二表面部分。此类表面部分包含制品的表面(如经过轧制的表面)以及在所述表面之下并且沿着制品的厚度(即垂直于第一表面部分和第二表面部分的相应表面延伸的线)的一定量的材料(例如,均匀的材料深度)。任选地,第一表面部分从所述第一表面部分的表面延伸至不超过铝合金制品厚度的40.0%、或不超过35.0%、或不超过33.3%、或不超过30.0%、或不超过25.0%、或不超过20.0%、或不超过15.0%或不超过10.0%的深度。在一些实施例中,第二表面部分从所述第二表面部分的表面延伸至不超过铝合金制品厚度的40.0%、或不超过35.0%、或不超过33.3%、或不超过30.0%、或不超过25.0%、或不超过20.0%、或不超过15.0%或不超过10.0%的深度。在一些实施例中,第一表面部分和第二表面部分具有相同的深度,即,深度相对于所述两个表面之间的距离的中点对称。然而,在一些其它实施例中,第一表面部分和第二表面部分具有不同的深度。
本公开还提及位于第一表面部分和第二表面部分之间的“中间部分”。任选地,中间部分包含两个表面之间的未包含在第一表面部分和第二表面部分中的剩余材料,使得中间部分从第一表面部分的深度延伸至第二表面部分的深度。因此,在一些实施例中,两个表面之间的所有材料均包含在第一表面部分、第二表面部分或中间部分中。任选地,中间部分不包含两个表面之间的未包含在第一表面部分和第二表面部分中的所有剩余材料。在一些实施例中,中间部分位于第一表面部分的深度与第二表面部分的深度之间,包含第一表面部分的深度与第二表面部分的深度之间的厚度的中点,并且包含第一表面部分的深度与第二表面部分的深度之间的厚度的不超过10.0%、或不超过20.0%、或不超过30.0%、或不超过40.0%、或不超过50.0%、或不超过60.0%、或不超过70.0%、或不超过80.0%、或不超过90.0%、或不超过95.0%、或不超过97.0%或不超过99.0%。在一些实施例中,第一表面部分的深度与第二表面部分的深度之间的厚度的中点位于中间部分的厚度的中点处。
本公开提供了铝合金制品,在所述铝合金制品中,第一表面部分的铝合金材料的再结晶度或再结晶商数比中间部分的铝合金材料的再结晶度或再结晶商数更高。在一些实施例中,第二表面部分的再结晶度或再结晶商数也比中间部分的铝合金材料的再结晶度或再结晶商数更高,使得在铝合金板、沙特板或片材中,所述板、沙特板或片材的两个表面附近的区域的再结晶度或再结晶商数比所述板、沙特板或片材的内部中的区域的再结晶度或再结晶商数更高。
可以通过本领域已知的任何合适的方法来确定再结晶度或再结晶商数。例如,在如扫描电子显微照片(SEM)或光学显微照片(OM)等显微照片中,在具有较高均匀度的晶粒结构中可以观察到较高的再结晶度再结晶商数。在一些其它实例中,也可以使用电子背散射衍射(EBSD)来评估再结晶度。任选地,再结晶度以“再结晶商数”表示,如本文所使用的,所述再结晶商数是指式:1–LAGB/(MAGB+HAGB)。在一些实施例中,再结晶商数可以指或表示与材料的总量或总体积相比,经过再结晶的材料的百分比、量或体积。LAGB是指在给定体积中相邻晶粒之间取向差为2°到15°的晶界的数量(即,低角度晶界的数量)。MAGB是指在给定体积中相邻晶粒之间的取向差大于15°但不超过30°的晶界的数量(即,中角度晶界的数量)。HAGB是指在给定体积中相邻晶粒之间的取向差为超过30°的晶界的数量(即,高角度晶界的数量)。如EBSD所记录的,可以通过测量相邻晶粒之间的取向差角度来确定LAGB、MAGB和HAGB的数量或值。当严重变形的材料在高温下退火时,材料的恢复或再结晶可能会减少材料中的储能。恢复与再结晶是竞争关系,因为两者都是由在退火期间的储能驱动的。恢复可以定义为在不发生高角度晶界迁移的情况下发生在变形的材料中的退火工艺。变形的结构通常是壁上具有位错角度的微孔结构。随着恢复的进行,这些细胞壁会向真正的亚晶结构过渡。这是通过逐渐消除外部位错以及将剩余位错重新排列为低角度晶界而发生的。然而,再结晶是指在变形储能的驱动下,通过高角度晶界的形成和迁移,在变形的材料中形成新的晶粒结构。因此,LAGB在再结晶工艺期间被消除。
任选地,第一表面部分的铝合金材料的再结晶商数高于中间部分的铝合金材料的再结晶商数。任选地,第一表面部分的再结晶商数比中间部分的铝合金材料的再结晶商数高至少0.01(例如,0.01-1.0)、或高至少0.03、或高至少0.05、或高至少0.07、或高至少0.10、或高至少0.15、或高至少0.20、或高至少0.25、或高至少0.30、或高至少0.35、或高至少0.40、或高至少0.45或高至少0.50。
任选地,第二表面部分的铝合金材料的再结晶商数高于中间部分的铝合金材料的再结晶商数。任选地,第二表面部分的再结晶商数比中间部分的铝合金材料的再结晶商数高至少0.01(例如,0.01-1.0)、或高至少0.03、或高至少0.05、或高至少0.07、或高至少0.10、或高至少0.15、或高至少0.20、或高至少0.25、或高至少0.30、或高至少0.35、或高至少0.40、或高至少0.45或高至少0.50。
任选地,第一表面部分的铝合金材料的再结晶商数为至少0.50、或至少0.55、或至少0.60、或至少0.65、或至少0.70、或至少0.75、或至少0.80、或至少0.85或至少0.90。例如,第一表面部分的再结晶商数可以为0.5到1.0。
任选地,第二表面部分的铝合金材料的再结晶商数为至少0.50、或至少0.55、或至少0.60、或至少0.65、或至少0.70、或至少0.75、或至少0.80、或至少0.85或至少0.90。例如,第二表面部分的再结晶商数可以为0.5到1.0。
任选地,中间部分的铝合金材料的再结晶商数不超过0.25、或不超过0.30、或不超过0.35、或不超过0.40、或不超过0.45、或不超过0.50、或不超过0.55、或不超过0.60或不超过0.65。例如,中间部分的再结晶商数可以为0到0.65或0.01到0.65。
任选地,当根据说明书VDA238-100进行可弯曲性测试时,铝合金制品的β角度不超过138°、或不超过137°、不超过136°、不超过135°、不超过134°、不超过133°、不超过132°或不超过131°,如介于100°与142°之间。
任选地,当根据ASTM测试第G34-01号进行剥离腐蚀测试时,铝合金制品的剥离腐蚀等级为EA。
制备铝合金制品的方法
在某些方面,所公开的铝合金制品是所公开方法的产品。在不旨在限制本文所阐述的本发明的范围的情况下,本文所阐述的铝合金制品的特性部分地由某些微结构在所述铝合金制品制备期间的形成来确定。
在至少一个方面,本公开提供了一种制造铝合金制品的方法,所述方法包括:提供熔融状态的铝合金作为熔融铝合金;铸造所述熔融铝合金以形成铝合金铸造产品;将所述铝合金铸造产品均质化以形成均质化的铝合金铸造产品;轧制所述均质化的铝合金铸造产品以形成具有第一厚度的第一经过轧制的铝合金产品,其中所述轧制包括一个或多个热轧道次和一个或多个冷轧道次,其中所述一个或多个热轧道次在所述一个或多个冷轧道次之前;在高于铝合金的所述最低再结晶温度不超过50℃的温度下对所述第一经过轧制的铝合金产品进行退火以形成第一经过退火的铝产品;以及轧制所述第一经过退火的铝合金产品以形成具有第二厚度的第二经过轧制的铝产品。
图1提供了制造铝合金制品的方法的概览。图1的方法在步骤105处开始,在所述步骤中,铸造铝合金106以形成铝合金铸造产品107,如铸锭或其它铸造产品。在步骤110处,将铝合金铸造产品107均质化以形成均质化的铝合金铸造产品111。在步骤115处,对均质化的铝合金铸造产品111进行一个或多个热轧道次和一个或多个冷轧道次以形成第一经过轧制的铝合金产品112。在步骤120处,对第一经过轧制的铝合金产品112进行退火以形成第一经过退火的铝合金产品121。在步骤125处,对第一经过退火的铝合金产品121进行第二轧制工艺以形成第二经过轧制的铝产品126,所述第二经过轧制的铝产品可以对应于铝合金制品。任选地,对第二经过轧制的铝产品126进行一种或多种另外的成型或冲压工艺以形成铝合金制品。
铸造
本文公开的方法可以包括铸造熔融铝合金以形成铝合金铸造产品的步骤。在一些实施例中,可以在铸造之前对熔融合金进行处理。处理可以包含脱气、内联助熔和过滤中的一种或多种。如本领域普通技术人员已知的,可以使用根据铝工业中通常使用的标准执行的任何铸造工艺来形成铝合金铸造产品。
作为少数非限制性实例,铸造工艺可以包含直接冷激(DC)铸造工艺或连续铸造(CC)工艺。连续铸造系统可以包含一对移动的相对铸造表面(例如,移动的相对带、辊或块)、一对移动的相对铸造表面之间的铸造腔以及熔融金属喷射器。熔融金属喷射器可以具有端部开口,熔融金属可以从所述端部开口离开熔融金属喷射器并且被注入到铸造腔中。在一些实施例中,CC工艺可以包含但不限于使用双带式铸造机、双辊式铸造机或块式铸造机。在一些实施例中,通过CC工艺执行铸造工艺以形成坯料、板坯、沙特板、条带等形式的铸造产品。
可以通过本领域普通技术人员已知的任何方法将铸造产品中的包覆层附接到铸造产品中的芯层以形成包覆型产品。例如,可以通过直接冷激共铸(即,熔铸)(如美国专利第7,748,434号和第8,927,113号中所描述的,所述两个专利均通过引用整体并入本文);或通过对复合铸锭进行热轧和冷轧(如美国专利第7,472,740号所描述的,所述专利通过引用整体并入本文);或通过辊压接合将包覆层附接到芯层,从而实现芯与包覆层之间所需的冶金结合。本文所述的包覆铝合金产品的初始尺寸和最终尺寸可以通过整个最终产品的期望特性来确定。
如本领域普通技术人员已知的,可以以不同的方式进行辊压接合工艺。例如,辊压接合工艺可以包含热轧和冷轧。此外,辊压接合工艺可以是一步工艺或多步工艺,其中在连续的轧制步骤期间将材料缩量。分离轧制步骤可以任选地通过其它加工步骤(包含例如,退火步骤、清洁步骤、加热步骤、冷却步骤等)进行分离。
可以通过本领域普通技术人员已知的任何方法来加工如铸锭、坯料、板坯、沙特板、条带等铸造产品。任选地,可以使用加工步骤来制备片材。如本领域普通技术人员已知的,此类加工步骤包含但不限于均质化、热轧、冷轧、固溶热处理和任选的预时效步骤。通过使用本领域技术人员已知的修改和技术,可以将加工步骤适当地应用于任何铸造产品,包含但不限于铸锭、坯料、板坯、条带、板、沙特板等。如下所述,可以使用具体的加工步骤来制备具有特定再结晶商数分布的铝合金制品。
在一些情况下,铸造工艺可能会影响在后续加工步骤期间可能发生的再结晶和再成形。例如,弥散体形成元素在铸造产品(如铸锭)中的分布可能会影响铸造产品进行再结晶的能力。通过在铸造工艺期间选择性地分离弥散体形成元素,铸造产品以及经过加工的产品和制品的不同区域可能会或多或少经历再结晶。弥散体形成元素包含例如Mn、Cr、Ti、Zr和Sc,所述元素可以以纳米级沉淀物的形式从过饱和溶液中沉淀出来,所述纳米级沉淀物的直径可以例如为10nm到30nm。这些沉淀物的大小可能不像较大颗粒那样促进再结晶成核。相反,这些颗粒可以抑制位错和晶界的运动,从而抑制再结晶。这些弥散体的体积或质量分数可以决定或影响铸造产品中的具体的再结晶行为。
在大规模铸造中,合金元素可能会损耗或累积。这被称为宏观偏析,所述宏观偏析可能是由固相和液相的相对运动引起的,所述固相和液相具有不同的内在组成。铸锭的中心可能特别容易受到宏观偏析的影响,如在铸造期间。例如,铸锭的所述区域可以展现共晶形成元素的损耗,相对损耗与铸造速度成正比。Yu和Granger在弗吉尼亚州夏洛茨维尔的铝合金—其物理和机械特性国际会议上在“通过半连续直接冷激(DC)方法铸造的铝合金铸锭中的宏观偏析(Macrosegregation in Aluminum Alloy Ingot Cast by theSemicontinuous Direct Chill(DC)Method)”中进一步阐明了所述特性。沃利(英国):EMAS;1986,第17–29页。
类似地,也可以在中心线上选择性地富集弥散体形成元素,并且还可以通过提高铸造速度来增强富集。因此,通过改变铸造速度,可以优化弥散体形成元素在铸锭的中心处的分布,所述分布可以影响再结晶发生的速率。例如,通过在包含弥散体形成元素的铸锭中提高铸造速度,与较慢的铸造速率相比,可以提高所述弥散体在铸锭中心处的浓度。然后可以在随后的加工步骤(例如,轧制、退火等)期间使用相应的经过固化的铸锭中增强的弥散体含量,从而影响被加工对象的中心处的再结晶速率。以此方式,铸造可以例如在随后的轧制和退火步骤期间影响中间部分相对于表面部分的再结晶量和再结晶速率。因此,本文公开的方法可以任选地利用高速率铸造步骤,如大于约1.5英寸每分钟(IPM),如1.5-10IPM、2.5-10IPM、3.5-10IPM或4.5-10IPM。
应力消除
本文公开的方法还可以任选地包括应力消除步骤,所述应力消除步骤包含加热由本文所描述的合金组合物制备的铝合金铸造产品以达到至少300℃到最高420℃的峰值金属温度(PMT)。在一些实施例中,应力消除在300℃、或310℃、或320℃、或330℃、或340℃、或350℃、或360℃、或370℃、或380℃、或390℃、或400℃、或410℃或420℃的温度下进行。一般而言,加热在最少8小时且最长例如24小时的时段内进行。在一些实施例中,加热进行8小时、或9小时、或10小时、或11小时、或12小时、或13小时、或14小时、或15小时、或16小时、或17小时、或18小时、或19小时、或20小时、或21小时、或22小时、或23小时或24小时。在应力消除期间,可以通过如再结晶工艺或恢复工艺来修改铝合金铸件或经过轧制的产品的微结构。
均质化
均质化步骤可以包含加热由本文所述的合金组合物制备的铝合金铸造产品以达到至少450℃(例如,至少450℃、至少460℃、至少470℃、至少480℃、至少490℃、至少500℃、至少510℃、至少520℃、至少530℃、至少540℃、至少550℃、至少560℃、至少570℃或至少580℃)的峰值金属温度(PMT)。例如,可以将铝合金产品加热至以下温度:520℃到580℃、530℃到575℃、535℃到570℃、540℃到565℃、545℃到560℃、530℃到560℃或550℃到580℃。任选地,到达PMT的加热速率为100℃/小时或更低、75℃/小时或更低、50℃/小时或更低、40℃/小时或更低、30℃/小时或更低、25℃/小时或更低、20℃/小时或更低或15℃/小时或更低。任选地,到达PMT的加热速率为10℃/分钟到100℃/分钟(例如10℃/分钟到90℃/分钟、10℃/分钟到70℃/分钟、10℃/分钟到60℃/分钟、20℃/分钟到90℃/分钟、30℃/分钟到80℃/分钟、40℃/分钟到70℃/分钟或50℃/分钟到60℃/分钟)。
在一些情况下,然后使铝合金铸造产品浸泡(即,保持在特定温度(如PMT)持续一段时间)。在一些实施例中,使铝合金铸造产品浸泡最多15小时(例如,30分钟到6小时,包含端值)。例如,在一些实施例中,将铝合金产品在至少450℃的温度下浸泡30分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时或介于这之间的任何时间段。
在一些实施例中,本文所述的均质化可以在两阶段均质化工艺中进行。在一些实施例中,均质化工艺可以包含上述加热和浸泡步骤,其可以被称为第一阶段,并且所述均质化工艺可以进一步包括第二阶段。在均质化工艺的第二阶段中,将铝合金铸造产品的温度升高到比均质化工艺的第一阶段中使用的温度更高的温度。可以将铝合金铸造产品的温度升高到,例如,比均质化工艺的第一阶段期间的铝合金铸造产品温度高至少5℃的温度。例如,可以将铝合金铸造产品的温度升高到至少455℃(例如,至少460℃、至少465℃或至少470℃)的温度。第二阶段均质化温度的加热速率可以为5℃/小时或更低、3℃/小时或更低或2.5℃/小时或更低。然后在第二阶段期间使铝合金铸造产品浸泡一段时间。在一些实施例中,使铝合金铸造产品浸泡最多10小时(例如,30分钟到10小时,包含端值)。例如,可以将铝合金铸造产品在至少455℃的温度下浸泡30分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时或10小时。在一些实施例中,在均质化之后,使铝合金铸造产品在空气中冷却至室温。
热轧
在均质化步骤之后,可以执行一个或多个热轧道次。在某些情况下,铺设铝合金产品并且在范围为250℃到550℃(例如,300℃到500℃或350℃到450℃)的温度下进行热轧。
在某些实施例中,将铝合金产品热轧至4mm到15mm厚的规格(例如,5mm到12mm厚的规格),其被称为沙特板。例如,可以将铝合金产品热轧至15mm厚的规格、14mm厚的规格、13mm厚的规格、12mm厚的规格、11mm厚的规格、10mm厚的规格、9mm厚的规格、8mm厚的规格、7mm厚的规格、6mm厚的规格、或5mm厚的规格或介于这之间的任何规格。
在某些其它实施例中,可以将铝合金产品热轧至厚度大于15mm的规格(即,板)。例如,可以将铝合金产品热轧至25mm厚的规格、24mm厚的规格、23mm厚的规格、22mm厚的规格、21mm厚的规格、20mm厚的规格、19mm厚的规格、18mm厚的规格、17mm厚的规格、16mm厚的规格、或介于这之间的任何合适的规格或厚度为25mm以上的规格。
在其它情况下,可以将铝合金产品热轧至不超过4mm的规格(即,片材)。在一些实施例中,将铝合金产品热轧至1mm到4mm厚的规格,其被称为片材。例如,可以将铝合金产品热轧至4mm厚的规格、3mm厚的规格、2mm厚的规格、或1mm厚的规格或介于这之间的任意规格。
冷轧和退火和进一步轧制
在热轧之后,可以执行一个或多个冷轧道次。在某些实施例中,可以将来自热轧步骤的经过轧制的产品(例如,板、沙特板或片材)冷轧成薄规格的沙特板或片材。在一些实施例中,将这个薄规格的沙特板或片材冷轧至以下厚度范围(即,第一厚度):1.0mm到12.0mm、或2.0mm到8.0mm、或3.0mm到6.0mm或4.0mm到5.0mm。在一些实施例中,将这个薄规格的沙特板或片材冷轧成以下厚度:12.0mm、11.9mm、11.8mm、11.7mm、11.6mm、11.5mm、11.4mm、11.3mm、11.2mm、11.1mm、11.0mm、10.9mm、10.8mm、10.7mm、10.6mm、10.5mm、10.4mm、10.3mm、10.2mm、10.1mm、10.0mm、9.9mm、9.8mm、9.7mm、9.6mm、9.5mm、9.4mm、9.3mm、9.2mm、9.1mm、9.0mm、8.9mm、8.8mm、8.7mm、8.6mm、8.5mm、8.4mm、8.3mm、8.2mm、8.1mm、8.0mm、7.9mm、7.8mm、7.7mm、7.6mm、7.5mm、7.4mm、7.3mm、7.2mm、7.1mm、7.0mm、6.9mm、6.8mm、6.7mm、6.6mm、6.5mm、6.4mm、6.3mm、6.2mm、6.1mm、6.0mm、5.9mm、5.8mm、5.7mm、5.6mm、5.5mm、5.4mm、5.3mm、5.2mm、5.1mm、5.0mm、4.9mm、4.8mm、4.7mm、4.6mm、4.5mm、4.4mm、4.3mm、4.2mm、4.1mm、4.0mm、3.9mm、3.8mm、3.7mm、3.6mm、3.5mm、3.4mm、3.3mm、3.2mm、3.1mm、3.0mm、2.9mm、2.8mm、2.7mm、2.6mm、2.5mm、2.4mm、2.3mm、2.2mm、2.1mm、2.0mm、1.9mm、1.8mm、1.7mm、1.6mm、1.5mm、1.4mm、1.3mm、1.2mm、1.1mm、或1.0mm或介于这之间的任何厚度。
在一些实施例中,一个或多个冷轧道次使经过轧制的铝产品的厚度减小至少30%、或至少35%、或至少40%、或至少45%、或至少50%、或至少55%、或至少60%、或至少65%或至少70%。在一些实施例中,一个或多个冷轧道次将铸造产品的厚度减小至以下厚度(即,第一厚度):不超过10mm、或不超过9mm、或不超过8mm、或不超过7mm、或不超过6mm或不超过5mm。
在一个或多个冷轧道次之后,可以执行退火。退火也可以被称为中间退火(intermediate annealing或inter-annealing),因为其在轧制工艺的中间进行,如在一些实施例中,在退火之后执行一个或多个另外的轧制道次。
退火步骤可以包含将经过轧制的铝产品从室温加热至380℃到500℃(例如,385℃到495℃、390℃到490℃、395℃到485℃、400℃到480℃、405℃到475℃、410℃到470℃、415℃到465℃、420℃到460℃、425℃到455℃、430℃到460℃、380℃到450℃、405℃到475℃或430℃到500℃)的温度。
这种中间退火步骤可以导致例如所得制品中某些有益的纹理特征。具体地,中间退火有助于在制品的表面上形成经过再结晶的微结构以及在制品的中间形成经过恢复的和/或未经过再结晶的结构。在一些实例中,制品表面上的纹理将由再结晶组分(包含cuber、cuber_ND和cube_RD)而不是由变形类型组分(如Bs、S和Cu)主导。因此,在不降低强度的情况下提高了制品的弯曲性能。
板、沙特板或片材可以在中间退火温度下浸泡一段时间。在一个非限制性实例中,使板、沙特板或片材浸泡最多约2小时(例如,约15到约120分钟,包含端值)。例如,可以将板、沙特板或片材在约400℃到约500℃的温度下浸泡15分钟、20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟、55分钟、60分钟、65分钟、70分钟、75分钟、80分钟、85分钟、90分钟、95分钟、100分钟、105分钟、110分钟、115分钟、或120分钟或介于这之间的任何时间。
在一些实施例中,经过轧制的铝合金产品的中间退火在高于铝合金的最低再结晶温度不超过45℃、或不超过40℃、或不超过35℃、或不超过30℃、或不超过25℃、或不超过20℃、或不超过15℃或不超过10℃的温度下进行。在一些实施例中,经过轧制的铝合金产品的中间退火在高于铝合金的最低再结晶温度的温度下进行不超过3.0小时、或不超过2.5小时、或不超过2.0小时、或不超过1.5小时或不超过1.0小时。
任选地,中间退火可以包括多个退火子步骤。例如,在一些实施例中,退火在高于最低再结晶温度的第一温度下进行第一时间段,并且在高于最低再结晶温度的第二温度下进行第二时间段。例如,高于最低再结晶温度的第一温度可以比高于最低再结晶温度的第二温度高。例如,与中间部分相比,退火可以在更早的时间使表面部分经受更高温度退火状态。与中间部分相比,通过使用第二步骤的温度低于第一步骤的温度的两步骤(或更多步骤)中间退火工艺,可以使经过轧制的铝合金产品的表面部分经受更长时间的再结晶状态。这也可能发生在使用单个退火温度的单步骤中间退火工艺中,但是在多步骤退火工艺中效果可能更加明显。
任选地,在中间退火之后,执行另外的轧制,如冷轧。在一些实施例中,执行一个或多个另外的冷轧道次。这种另外的轧制使铝合金产品达到最终厚度(即,第二厚度)。在一些实施例中,最终厚度的范围为0.1mm到4.0mm。在一些实施例中,最终厚度为4.0mm、3.9mm、3.8mm、3.7mm、3.6mm、3.5mm、3.4mm、3.3mm、3.2mm、3.1mm、3.0mm、2.9mm、2.8mm、2.7mm、2.6mm、2.5mm、2.4mm、2.3mm、2.2mm、2.1mm、2.0mm、1.9mm、1.8mm、1.7mm、1.6mm、1.5mm、1.4mm、1.3mm、1.2mm、1.1mm、1.0mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或0.1mm。在一些另外的此类实施例中,最终厚度不超过4.0mm、或不超过3.5mm、或不超过3.0mm、或不超过2.5mm、或不超过2.0mm、或不超过1.5mm、或不超过1.0mm、或不超过0.5mm、或不超过0.3mm或不超过0.1mm。
精加工步骤
任选地,在中间退火和/或另外的轧制之后,可以进行额外的精加工步骤,所述精加工步骤包含但不限于固溶、淬火、时效和卷取中的一个或多个。
在一些实施例中,可以进行固溶热处理步骤。固溶热处理步骤可以包含将铝合金产品从室温加热至430℃到500℃的温度。例如,固溶热处理步骤可以包含将铝合金产品从室温加热至440℃到500℃、460℃到500℃或480℃到490℃的温度。在一些实例中,固溶热处理步骤的加热速率可以是250℃/小时到350℃/小时(例如,250℃/小时、255℃/小时、260℃/小时、265℃/小时、270℃/小时、275℃/小时、280℃/小时、285℃/小时、290℃/小时、295℃/小时、300℃/小时、305℃/小时、310℃/小时、315℃/小时、320℃/小时、325℃/小时、330℃/小时、335℃/小时、340℃/小时、345℃/小时或350℃/小时)。
在一些实施例中,然后可以在基于所选规格的淬火步骤中以约50℃/秒到400℃/秒之间变化的淬火速度将铝合金产品冷却至约25℃的温度。例如,淬火速率可以为约50℃/秒到约375℃/秒、约60℃/秒到约375℃/秒、约70℃/秒到约350℃/秒、约80℃/秒到约325℃/秒、约90℃/秒到约300℃/秒、约100℃/秒到约275℃/秒、约125℃/秒到约250℃/秒、约150℃/秒到约225℃/秒或约175℃/秒到约200℃/秒。
在淬火步骤中,用液体(例,如水)和/或气体或另一种所选择的淬火介质将铝合金产品快速淬火。在某些方面,可以用水将铝合金产品快速淬火。在某些实施例中,用空气将铝合金产品淬火。
在一些实施例中,可以将铝合金产品人工时效一段时间以导致T6或T7回火。在某些实施例中,可以在约100℃到225℃(例如,100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃或225℃)下将铝合金产品人工时效(AA)一段时间。任选地,可以将铝合金产品冷加工并人工时效约15分钟到约48小时(例如,15分钟、30分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时、25小时、26小时、27小时、28小时、29小时、30小时、31小时、32小时、33小时、34小时、35小时、36小时、37小时、38小时、39小时、40小时、41小时、42小时、43小时、44小时、45小时、46小时、47小时、或48小时或介于这之间的任何时间)。
在一些实施例中,还可以在生产期间或之后应用退火步骤来生产卷材形式的铝合金产品,以提高生产率或可成形性。例如,可以使用热轧或冷轧步骤以及在热轧或冷轧步骤之后的退火步骤以O回火供应卷材形式的合金。形成可能发生在O回火下,然后进行固溶热处理、淬火和人工时效/油漆烘烤。
在某些方面,为了生产卷材形式的且与F回火相比具有高可成形性的铝合金产品,可以将退火步骤应用于卷材。在不旨在限制本发明的情况下,退火的目的和退火参数可以包含(1)释放材料中的加工硬化以获得可成形性;(2)在不引起明显晶粒生长的情况下使材料再结晶或恢复;(3)对纹理进行工程化或转换,使其适合于成形并且降低可成形性期间的各向异性;以及(4)避免预先存在的沉降颗粒的粗化。
在一个或多个方面,本公开提供了通过上述工艺形成的铝合金制品或其任何实施例。
制品
本公开提供了一种由本文公开的铝合金产品组成的制品。在一些实施例中,制品由经过轧制的铝合金产品组成。此类制品的实例包含但不限于汽车、卡车、拖车、火车、有轨电车、飞机、前述任何一个的车身面板或部件、桥梁、管道、管子、油管、小船、船舶、贮藏容器、储油罐、家具、窗户、门、栏杆、功能性或装饰性建筑件、管栏杆、电气组件、导管、饮料容器、食品容器或箔。
在一些其它实施例中,本文公开的铝合金制品可以用于汽车和/或运输应用(包含机动车辆、航空器和铁路应用)或任何其它期望的应用中。在一些实例中,本文所公开的铝合金产品可以用于制备机动车车身部件产品,如保险杠、侧梁、顶梁、横梁、支柱增强件(例如,A支柱、B支柱和C支柱)、内面板、外面板、侧面板、内引擎罩、外引擎罩或行李箱盖板。本文所述的铝合金和方法还可以用于航空器或铁路车辆应用中,以制备例如外板和内板。
在一些其它实施例中,本文公开的铝合金制品可以用于电子应用中。例如,本文公开的铝合金产品还可以用于制备电子装置(包含移动电话和平板计算机)的壳体。在一些实例中,合金可以用于制备用于移动电话(例如,智能手机)外壳和平板电脑底部底盘的壳体。
在一些其它实施例中,本文公开的铝合金制品可以用于工业应用中。例如,本文公开的铝合金产品可以用于制备用于一般分销市场的产品。
在一些其它实施例中,本文公开的铝合金制品可以用作航空航天机身部件。例如,本文公开的铝合金制品可以用于制备结构性航空航天机身部件,如机翼、机身、副翼、方向舵、升降机、整流罩或支撑架。在一些其它实施例中,本文公开的铝合金制品可以用于制备非结构性航空航天机身部件,如座椅调节导轨、座椅框架、仪表板或铰链。
以下实例用于进一步说明本公开的某些实施例,但是同时不对本公开构成任何限制。相反,应清楚地理解,在不脱离本公开的精神的情况下,可以借助本领域普通技术人员在阅读本文的描述之后可以想到的各个实施例、其修改和等效物。
实例1–合金组合物
制备了六个铝合金(A1/合金A1、A2/合金A2、A3/合金A3、A4/合金A4、A5/合金A5以及A6/合金A6),其元素组成列于下列表3中。以重量百分比提供元素组成。
表3
合金 | Cr | Cu | Fe | Ga | Mg | Mn | Ni | Si | Ti | V | Zn | Zr | Al |
A1 | 0.03 | 1.13 | 0.18 | 0.01 | 2.25 | 0.03 | 0.003 | 0.10 | 0.05 | 0.01 | 7.92 | 0.14 | 剩余 |
A2 | 0.10 | 1.12 | 0.18 | 0.01 | 2.24 | 0.04 | 0.003 | 0.09 | 0.05 | 0.01 | 7.86 | 0.14 | 剩余 |
A3 | 0.04 | 1.70 | 0.19 | 0.01 | 2.56 | 0.05 | 0.003 | 0.10 | 0.04 | 0.01 | 5.51 | 0.14 | 剩余 |
A4 | 0.04 | 1.77 | 0.20 | 0.01 | 2.67 | 0.04 | 0.003 | 0.08 | 0.04 | 0.01 | 5.38 | 0.14 | 剩余 |
A5 | 0.03 | 1.24 | 0.19 | 0.010 | 2.31 | 0.03 | 0.003 | 0.08 | 0.05 | 0.01 | 7.64 | 0.13 | 剩余 |
A6 | 0.24 | 1.63 | 0.17 | n/a | 2.75 | 0.02 | n/a | 0.04 | 0.02 | n/a | 5.94 | 0.001 | 剩余 |
全部以wt.%表示。
n/a=不存在或以痕量存在(<0.0005wt.%)
实例2–铝合金片材的制造
通过直接冷激(DC)铸造来铸造具有与表3(实例1)的合金A1-A6相对应的化学组成的测试铝合金片材。对所有铝合金片材进行应力消除和均质化,并且随后将其热轧成规格为10.5mm的热带。然后对每一个铝合金片材进行冷轧。对于每一个铝合金片材,热带分别经历了从10.5mm到6mm和4mm的2个冷轧道次。
在4.0mm的规格下执行合金A1、A2和A3的中间退火,以50℃/小时的升温速率升温至410℃,浸泡60分钟,然后炉冷至350℃并浸泡1200分钟。使卷材在空气中冷却至室温。然后对这三个样品(合金A1、A2和A3)执行最终的冷轧。将卷材冷轧至2.0mm的最终规格(1道次)。
对于合金A4、A5和A6,在不进行任何中间退火步骤的情况下将10.5mm规格的热带冷轧至6.0mm,然后冷轧至4.0mm,然后冷轧至2.8mm,然后冷轧至2.0mm。
对合金A1-A6的空白试验样品进行固溶热处理,其中用熔炉将样品加热至480℃的PMT并浸泡5分钟,然后将其从炉中取出并在55℃的温水中以约350℃/秒的淬火速率进行淬火。使用125℃的熔炉进行合金A1-A6样品的人工时效并浸泡24小时以使样品达到T6回火。
实例3–EBSD的光学显微镜和扫描电子显微照片
对如根据实例2由实例1的合金制成的铝合金片材进行光学显微(OM)。图2示出了合金A1的样品的横截面的光学显微照片(OM),所述样品是实验室间轧制的并且进行了中间退火,并且所述光学显微照片示出了穿过样品的厚度经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。图3A示出了进行了中间退火的工厂轧制的合金A1的样品的横截面的光学显微照片(OM)。图3A的合金A1的样品包含第一表面部分205、中间部分210和第二表面部分215。
根据标准的工厂冷轧工艺对“工厂轧制的”样品进行冷轧。通过执行17个不同的道次,将“实验室轧制的”的样品在实验室设置中从10.5mm冷轧至2.0mm,其中每个道次将厚度减小约0.5mm。
图3B示出了图3A中的表面部分,所述表面部分示出了与第一表面部分205或第二表面部分215的至少一部分相对应的经过再结晶的微结构。在图3B中,可以看到样品的晶粒结构,各个晶粒在表面部分没有明显的扩散,这表明晶体结构已经通过中间退火工艺经过恢复和/或未经过再结晶。图3C示出了图3B的九个经过修改的缩小尺寸的版本,其通过将图3B缩小为9个单独的颜色以将图3B中所示出的各个颜色突出显示为黑色而生成。例如,在面板1中,用黑色描绘图3B的深紫色特征。在面板2中,用黑色描绘图3B的浅紫色特征。在面板3中,用黑色描绘图3B的黑色特征。在面板4中,用黑色描绘图3B的浅蓝色特征。在面板5中,用黑色描绘图3B的深蓝色特征。在面板6中,用黑色描绘图3B的橙色特征。在面板7中,用黑色描绘图3B的中蓝色特征。在面板8中,用黑色描绘图3B的黄色特征。在面板9中,用黑色描绘图3B的粉色特征。
图3D示出了图3A的中心截面,所述中心截面示出了与中间部分210的至少一部分相对应的经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。在图3D中,可以看到在初始轧制工艺期间明显扩散的晶粒的残余物。残余物在中间退火工艺期间并非全部进行再结晶,并且许多区域仍然散布在中心部分,这反映了中间部分210的经过恢复的和/或未经过再结晶的性质。图3E示出了图3D的九个经过修改的缩小尺寸的版本,其通过将图3D缩小为9个单独的颜色以将图3D中所示出的各个颜色突出显示为黑色而生成。例如,在面板1中,用黑色描绘图3D的深紫色特征。在面板2中,用黑色描绘图3D的浅紫色特征。在面板3中,用黑色描绘图3D的黑色特征。在面板4中,用黑色描绘图3D的浅蓝色特征。在面板5中,用黑色描绘图3D的深蓝色特征。在面板6中,用黑色描绘图3D的橙色特征。在面板7中,用黑色描绘图3D的中蓝色特征。在面板8中,用黑色描绘图的黄色3D特征。在面板9中,用黑色描绘图的粉色3D特征。
图4A示出了在冷轧工艺期间未进行中间退火的工厂轧制的合金A5的样品的光学显微照片,所述光学显微照片示出了在图4A中作为水平结构散布的晶粒。图4B示出了与中间部分的至少一部分相对应的图4A中的中心部分的截面,所述截面示出了经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。图4C示出了图4A的表面部分,所述表面部分示出了经过再结晶的微结构。
对某些样品进行了电子背散射衍射(EBSD)定向障碍映射。图5A、5B和5C示出了被轧制成最终规格并经过T6回火精加工的合金A1的样品的横截面的映射。低角度边界(2-15)被标记为较深颜色的水平线,而中到高角度边界(>15)被标记为较浅颜色的水平线。图5A提供了在冷轧工艺期间未进行中间退火的实验室轧制的合金A1样品的映射,所述样品具有均匀的穿过整个厚度的经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构,而图5B提供了在冷轧工艺期间进行了中间退火的工厂轧制的合金A1样品的映射,所述样品示出了表面附近的再结晶微结构以及中心(即,中间部分)的经过恢复的和/或未经过再结晶的微结构。图5C示出了在冷轧工艺期间未进行中间退火的工厂轧制的合金A5样品的映射,所述样品具有介于图5A与图5B所示出的微结构之间的微结构。这些图像的定量结果呈现于下表4中。
实例4–再结晶商数
使用实例3中所述的EBSD测量值计算再结晶商数(RQ)。在横截面切削区域的方形网格上执行取向映射。将经过映射的区域划分为贯穿片材厚度的三个大小相等的区域,并计算每个区域的再结晶商数。表4报告了实例3中所描述的每个样品的再结晶商数的值。“表面RQ”是指两个表面区域(即,表面部分)的RQ,“中心RQ”是指中心区域(即,中间部分)的RQ,“整体RQ”是指跨整个样品厚度的RQ。注意,“IA”是指在冷轧工艺期间执行的内部退火。
表4
样品 | 整体RQ | 表面RQ | 中心RQ |
实验室加工的合金A1 | 0.512 | 0.532 | 0.467 |
工厂轧制的未经过IA的合金A1 | 0.684 | 0.819 | 0.553 |
工厂轧制的经过IA的合金A5 | 0.758 | 0.871 | 0.592 |
根据标准的工厂冷轧工艺对“工厂轧制的”样品进行冷轧。通过执行17个不同的道次,将“实验室轧制的”的样品在实验室设置中从10.5mm冷轧至2.0mm,其中每个道次将厚度减小约0.5mm。
实例5–弯曲
测量根据实例2制备的铝合金片材的样品的可弯曲性。根据说明书VDA-238-100测量样品的可弯曲性。在T6回火下在纵向和横向方向上测试样品。图6示出了合金A1、A2、A5(未经过IA)和AA7075片材的样品的3点弯曲结果。报告的角度是β角度,因此越低越好。对于合金A1和A2,左栏为纵向方向并且右栏为横向方向。对于合金A5和AA7076样品,仅示出了纵向方向。所有测试均在T6回火下进行。
实例6–剥离腐蚀
测量根据实例2制备的某些铝合金片材的剥离腐蚀(EXCO)。根据ASTM-G34中所述的程序测量EXCO,所述程序涉及在25±3℃下将测试材料连续浸入含有4M氯化钠、0.5M硝酸钾和0.1M硝酸的溶液中。通过目视检查确定剥离的敏感性,通过参考标准照片(参见G34测试程序)建立性能等级。目视检查与纵向横截面金相检查一起进行。图7A-7E示出了如下表5所鉴定的经过测试的铝合金片材的照片。
表5
样品 | 图片编号 |
工厂加工的未经过IA的合金A1 | 7A |
工厂加工的未经过IA的合金A2 | 7B |
工厂加工的未经过IA的合金A6 | 7C |
实验室加工的经过IA的合金A1 | 7D |
实验室加工的经过IA的合金A2 | 7E |
实例7–屈服强度
测量根据实例2制备的某些铝合金片材的屈服强度。根据ASTM E8测试屈服强度,标准规格长度为2"。图8示出了某些样品的屈服强度测试的结果,其中L、T和D分别代表相对于轧制方向的纵向、横向和对角线。对于合金A1、合金A2、合金A3和合金A6,三个栏从左到右分别示出了纵向、横向和对角线方向上的测试结果。对于合A5,两个栏从左到右分别示出了纵向和横向方向上的测试结果。
说明
如下文所使用的,对一系列说明的任何提及应理解为对所述实例中的每一个实例的分别提及。
说明1是一种由铝合金材料组成的铝合金制品,并且所述铝合金制品进一步包括第一表面部分;与所述第一表面部分相对的第二表面部分;以及介于所述第一表面部分与所述第二表面部分之间的中间部分;其中所述第一表面部分包括经过轧制的表面并且所述第二表面部分包括经过轧制的表面;并且其中所述第一表面部分和所述第二表面部分的铝合金材料的再结晶商数比所述中间部分的铝合金材料的再结晶商数更高。
说明2是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述铝合金材料是5xxx系列铝合金、6xxx系列铝合金或7xxx系列铝合金。
说明3是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述铝合金材料是7xxx系列铝合金。
说明4是根据任何前一或后一说明所述的铝合金材料,其中所述铝合金材料是选自由以下组成的组的铝合金:AA7011、AA7019、AA7020、AA7021、AA7039、AA7072、AA7075、AA7085、AA7108、AA7108A、AA7015、AA7017、AA7018、AA7019A、AA7024、AA7025、AA7028、AA7030、AA7031、AA7033、AA7035、AA7035A、AA7046、AA7046A、AA7003、AA7004、AA7005、AA7009、AA7010、AA7011、AA7012、AA7014、AA7016、AA7116、AA7122、AA7023、AA7026、AA7029、AA7129、AA7229、AA7032、AA7033、AA7034、AA7036、AA7136、AA7037、AA7040、AA7140、AA7041、AA7049、AA7049A、AA7149、7204、AA7249、AA7349、AA7449、AA7050、AA7050A、AA7150、AA7250、AA7055、AA7155、AA7255、AA7056、AA7060、AA7064、AA7065、AA7068、AA7168、AA7175、AA7475、AA7076、AA7178、AA7278、AA7278A、AA7081、AA7181、AA7185、AA7090、AA7093、AA7095和AA7099。
说明5是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述铝合金材料包括:4.0wt.%到15.0wt.%的Zn;0.1wt.%到3.5wt.%的Cu;1.0wt.%到4.0wt.%的Mg;0.05wt.%到0.50wt.%的Fe;0.05wt.%到0.30wt.%的Si;0.01wt.%到0.50wt.%的Zr;最多0.25wt.%的Mn;最多0.20wt.%的Cr;最多0.15wt.%的Ti;以及最多0.15wt.%的杂质;剩余部分是Al。
说明6是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述铝合金材料包括:5.6wt.%到9.3wt.%的Zn;0.2wt.%到2.6wt.%的Cu;1.4wt.%到2.8wt.%的Mg;0.10wt.%到0.35wt.%的Fe;0.05wt.%到0.20wt.%的Si;0.05wt.%到0.25wt.%的Zr;最多0.05wt.%的Mn;最多0.10wt.%的Cr;最多0.05wt.%的Ti;以及最多0.15wt.%的杂质;剩余部分是Al。
说明7是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其进一步包括最多0.10wt.%的选自由以下组成的组的一种或多种元素:Mo、Nb、Be、B、Co、Sn、Sr、V、In、Hf、Ag、Sc和Ni。
说明8是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其进一步包括最多0.10wt.%的选自由以下组成的组的一种或多种元素:Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。
图9是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第一表面部分的经过轧制的表面通过包括冷轧的工艺形成。
图10是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第二表面部分的经过轧制的表面通过包括冷轧的工艺形成。
说明11是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述铝合金制品是经过轧制的铝合金沙特板或经过轧制的铝合金片材。
说明12是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述铝合金制品的厚度不超过15mm、或不超过14mm、或不超过13mm、或不超过12mm、或不超过11mm、或不超过10mm、或不超过9mm、或不超过8mm、或不超过7mm、或不超过6mm、或不超过5mm、或不超过4mm、或不超过3mm、或不超过2mm、或不超过1mm、或不超过0.5mm、或不超过0.3mm或不超过0.1mm。
说明13是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中第一表面部分从所述第一表面部分的表面延伸至不超过铝合金制品厚度的40.0%、或不超过35.0%、或不超过33.3%、或不超过30.0%、或不超过25.0%、或不超过20.0%、或不超过15.0%或不超过10.0%的深度。
说明14是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中第二表面部分从所述第二表面部分的表面延伸至不超过铝合金制品厚度的40.0%、或不超过35.0%、或不超过33.3%、或不超过30.0%、或不超过25.0%、或不超过20.0%、或不超过15.0%或不超过10.0%的深度。
图15是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述中间部分从所述第一表面部分的深度延伸至所述第二表面部分的深度。
图16是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述中间部分位于所述第一表面部分的深度与所述第二表面部分的深度之间,包含所述第一表面部分的深度与所述第二表面部分的深度之间的厚度的中点,并且包含所述第一表面部分的深度与所述第二表面部分的深度之间的厚度的不超过10.0%、或不超过20.0%、或不超过30.0%、或不超过40.0%、或不超过50.0%、或不超过60.0%、或不超过70.0%、或不超过80.0%、或不超过90.0%、或不超过95.0%、或不超过97.0%或不超过99.0%。
说明17是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第一表面部分的深度与所述第二表面部分的深度之间的厚度的中点位于所述中间部分的厚度的中点处。
说明18是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第二表面部分的铝合金材料的再结晶商数高于所述中间部分的铝合金材料的再结晶商数。
说明19是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第一表面部分的铝合金材料的再结晶商数比所述中间部分的铝合金材料的再结晶商数高,如高至少0.01、或高至少0.03、或高至少0.05、或高至少0.07、或高至少0.10、或高至少0.15、或高至少0.20或高至少0.25。
说明20是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第二表面部分的铝合金材料的再结晶商数比所述中间部分的铝合金材料的再结晶商数高,如高至少0.01、或高至少0.03、或高至少0.05、或高至少0.07、或高至少0.10、或高至少0.15、或高至少0.20或高至少0.25。
说明21是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第一表面部分的铝合金材料的再结晶商数为至少0.50、或至少0.55、或至少0.60、或至少0.65、或至少0.70、或至少0.75、或至少0.80、或至少0.85或至少0.90。
说明22是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第二表面部分的铝合金材料的再结晶商数为至少0.50、或至少0.55、或至少0.60、或至少0.65、或至少0.70、或至少0.75、或至少0.80、或至少0.85或至少0.90。
说明23是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述中间部分的铝合金材料的再结晶商数不超过0.25、或不超过0.30、或不超过0.35、或不超过0.40、或不超过0.45、或不超过0.50、或不超过0.55、或不超过0.60或不超过0.65。
说明24是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述铝合金制品在根据说明书VDA 238-100进行可弯曲性测试时的β角度不超过138°、或不超过137°、不超过136°、不超过135°、不超过134°、不超过133°、不超过132°或不超过131°。
说明25是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述铝合金制品在根据ASTM测试第G34-01号进行剥离腐蚀测试时的剥离腐蚀等级为EA。
说明26是一种制造铝合金制品的方法,所述方法包括提供铝合金,其中所述铝合金以熔融态提供为熔融铝合金;铸造所述熔融铝合金以形成铝合金铸造产品;将所述铝合金铸造产品均质化以形成均质化的铝合金铸造产品;轧制所述均质化的铝合金铸造产品以形成具有第一厚度的第一经过轧制的铝合金产品,其中所述轧制包括一个或多个热轧道次和一个或多个冷轧道次,其中所述一个或多个热轧道次在所述一个或多个冷轧道次之前;在高于铝合金的所述最低再结晶温度不超过50℃的温度下对所述第一经过轧制的铝合金产品进行退火以形成第一经过退火的铝产品;以及轧制所述第一经过退火的铝合金产品以形成具有第二厚度的第二经过轧制的铝产品。
说明27是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述铝合金是5xxx系列铝合金、6xxx系列铝合金或7xxx系列铝合金。
说明28是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述铝合金是7xxx系列铝合金。
说明29是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述铝合金包括:4.0wt.%到15.0wt.%的Zn;0.1wt.%到3.5wt.%的Cu;1.0wt.%到4.0wt.%的Mg;0.05wt.%到0.50wt.%的Fe;0.05wt.%到0.30wt.%的Si;0.05wt.%到0.25wt.%的Zr;最多0.25wt.%的Mn;最多0.20wt.%的Cr;最多0.15wt.%的Ti;以及最多0.15wt.%的杂质;剩余部分是Al。
说明30是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述铝合金包括:5.6wt.%到9.3wt.%的Zn;0.2wt.%到2.6wt.%的Cu;1.4wt.%到2.8wt.%的Mg;0.10wt.%到0.35wt.%的Fe;0.05wt.%到0.20wt.%的Si;0.05wt.%到0.15wt.%的Zr;最多0.05wt.%的Mn;最多0.10wt.%的Cr;最多0.05wt.%的Ti;以及最多0.15wt.%的杂质;剩余部分是Al。
说明31是根据任何前一或后一说明所述的方法,其进一步包括最多0.10wt.%的选自由以下组成的组的一种或多种元素:Mo、Nb、Be、B、Co、Sn、Sr、V、In、Hf、Ag、Sc和Ni。
说明32是根据任何前一或后一说明所述的方法,其进一步包括最多0.10wt.%的选自由以下组成的组的的一种或多种元素:Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。
说明33是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述铸造是通过直接冷激(DC)铸造进行的。
说明34是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述铸造是通过连续铸造进行的。
说明35是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述铸造是通过双带式连续铸造进行的。
说明36是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中用于形成所述第一经过轧制的铝合金产品的轧制的一个或多个冷轧道次使经过轧制的铝产品的厚度减小至少30%、或至少35%、或至少40%、或至少45%、或至少50%、或至少55%、或至少60%、或至少65%或至少70%。
说明37是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述第一厚度不超过10mm、或不超过9mm、或不超过8mm、或不超过7mm、或不超过6mm、或不超过5mm或不超过4mm。
说明38是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述第一厚度为1mm到10mm、或2mm到8mm或3mm到6mm。
说明39是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述第一经过轧制的铝合金产品的退火在高于铝合金的最低再结晶温度不超过45℃、或不超过40℃、或不超过35℃、或不超过30℃、或不超过25℃、或不超过20℃,或不超过15℃或不超过10℃的温度下进行。
说明40是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述第一经过轧制的铝合金产品的退火在高于铝合金的最低再结晶温度的温度下进行不超过3.0小时、或不超过2.5小时、或不超过2.0小时、或不超过1.5小时或不超过1.0小时。
说明41是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述第二厚度不超过4.0mm、或不超过3.5mm、或不超过3.0mm、或不超过2.5mm、或不超过2.0mm、或不超过1.5mm、或不超过1.0mm、或不超过0.5mm、或不超过0.3mm或不超过0.1mm。
说明42是根据任何前一或后一说明所述的方法,其进一步包括处理所述第二经过轧制的铝合金产品以形成经过精加工的铝合金产品。
说明43是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述处理包括选自由以下组成的组的一种或多种工艺:退火、固溶、淬火、时效和卷取。
说明44是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述经过精加工的铝合金产品是在T6或T7回火下的铝合金片材。
说明45是一种铝合金制品,其中所述铝合金制品是通过根据任何前一或后一说明所述的方法形成的第二经过轧制的铝合金产品。
说明46是一种铝合金制品,其中所述铝合金制品是通过根据任何前一或后一说明所述的方法形成的经过精加工的铝合金产品。
说明47是一种由根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品组成的制品。
说明48是根据任何前一或后一说明所述的制品,其中所述制品是汽车、卡车、拖车、火车、有轨电车、飞机、前述任何一个的车身面板或部件、桥梁、管道、管子、油管、小船、船舶、贮藏容器、储油罐、家具、窗户、门、栏杆、功能性或装饰性建筑件、管栏杆、电气组件、导管、饮料容器、食品容器或箔。
说明49是根据任何前一或后一说明所述的制品,其中所述制品是汽车车身部件。
说明50是根据任何前一或后一说明所述的制品,其中所述汽车车身部件是机动车车身部件。
说明51是根据任何前一或后一说明所述的制品,其中所述机动车车身部件是保险杠、侧梁、顶梁、横梁、支柱增强件、内面板、外面板、侧面板、内引擎罩、外引擎罩或行李箱盖板。
说明52是根据任何前一或后一说明所述的制品,其中所述制品是电子装置壳体。
说明53是根据任何前一或后一说明所述的制品,其中所述制品是航空航天机身部件。
说明54是根据任何前一或后一说明所述的制品,其中所述航空航天机身部件是结构性机身部件。
说明55是根据任何前一或后一说明所述的制品,其中所述结构性机身部件是机翼、机身、副翼、方向舵、升降机、整流罩或支撑架。
说明56是根据任何前一或后一说明所述的制品,其中所述航空航天机身部件是非结构性机身部件。
说明57是根据任何前一或后一说明所述的制品,其中所述非结构性机身部件是座椅调节导轨、座椅框架、仪表板或铰链。
说明58是一种制造铝合金制品的方法,所述方法包括:铸造铝合金以形成铝合金铸造产品;将所述铝合金铸造产品均质化以形成均质化的铝合金铸造产品;对所述均质化的铝合金铸造产品进行第一轧制工艺以形成具有第一厚度的第一经过轧制的铝合金产品,其中所述第一轧制工艺包括一个或多个热轧道次以及随后的一个或多个冷轧道次;在高于铝合金的最低再结晶温度不超过50℃的温度下对所述第一经过轧制的铝合金产品进行退火以形成第一经过退火的铝产品;以及对所述第一经过退火的铝合金产品进行第二轧制工艺以形成具有第二厚度的第二经过轧制的铝合金产品。
说明59是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述铝合金是5xxx系列铝合金、6xxx系列铝合金或7xxx系列铝合金。
说明60是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述第一厚度不超过10mm。
说明61是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述退火在高于最低再结晶温度的温度下进行不超过3.0小时。
说明62是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述退火在高于最低再结晶温度的第一温度下进行第一时间段,并且在高于最低再结晶温度的第二温度下进行第二时间段,其中高于最低再结晶温度的所述第一温度比高于最低再结晶温度的所述第二温度高。
说明63是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述第二厚度不超过4.0mm。
说明64是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述第二经过轧制的铝合金产品包括:第一表面部分,其中所述第一表面部分包括第一经过轧制的表面,并且其中所述第一表面部分具有第一再结晶商数;与所述第一表面部分相对或相反的第二表面部分,其中所述第二表面部分包括第二经过轧制的表面,并且其中所述第二表面部分具有第二再结晶商数;以及定位在所述第一表面部分与所述第二表面部分之间的中间部分,其中所述中间部分具有第三再结晶商数,并且其中所述第三再结晶商数小于所述第一再结晶商数或所述第二再结晶商数或两者。
说明65是根据任何前一或后一说明所述的方法,其中所述第一再结晶商数介于0.50与1.0之间,其中所述第二再结晶商数介于0.50与1.0之间,或者其中所述第三再结晶商数介于0.01与0.65之间。
说明66是一种包括铝合金材料的铝合金制品,所述铝合金材料包括:第一表面部分,其中所述第一表面部分包括第一经过轧制的表面,并且其中所述第一表面部分具有第一再结晶商数;与所述第一表面部分相对或相反的第二表面部分,其中所述第二表面部分包括第二经过轧制的表面,并且其中所述第二表面部分具有第二再结晶商数;以及定位在所述第一表面部分与所述第二表面部分之间的中间部分,其中所述中间部分具有第三再结晶商数,并且其中所述第三再结晶商数小于所述第一再结晶商数或所述第二再结晶商数或两者。
说明67是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述铝合金材料是5xxx系列铝合金、6xxx系列铝合金或7xxx系列铝合金。
说明68是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第一经过轧制的表面或所述第二经过轧制的表面中的一个或两个通过包括冷轧的工艺形成。
说明69是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中第一表面部分从所述第一表面部分的表面延伸至第一深度,所述第一深度不超过所述铝合金制品的厚度的40.0%。
说明70是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中第二表面部分从所述第二表面部分的表面延伸至第二深度,所述第二深度不超过所述铝合金制品的所述厚度的40.0%。
说明71是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述中间部分从所述第一表面部分的第一深度延伸至所述第二表面部分的第二深度。
说明72是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第一表面部分具有第一再结晶商数,其中所述第二表面部分具有第二再结晶商数,其中所述中间部分具有第三再结晶商数,并且其中所述第三再结晶商数小于所述第一再结晶商数或所述第二再结晶商数或两者。
说明73是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,其中所述第一再结晶商数为至少0.50,其中所述第二再结晶商数为至少0.50,或者其中所述第三再结晶商数不超过0.65。
说明74是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,所述铝合金制品在根据说明书VDA238-100进行可弯曲性测试时的β角度介于100°与138°之间。
说明75是根据任何前一或后一说明所述的铝合金制品,所述铝合金制品在根据ASTM测试第G34-01号进行剥离腐蚀测试时的剥离腐蚀等级为EA。
说明76是根据任何前一说明所述的铝合金制品,其中再结晶商数对应于与铝合金材料的一部分(如表面部分或中间部分)的总量、总体积或总质量相比,经过再结晶的铝合金材料的所述部分的百分比或余数、体积或质量。
上面引用的所有专利、专利申请、出版物和摘要均通过引用整体并入本文。为了实现本发明的各个目的,已经描述了本发明的各个实施例。应该认识到,这些实施例仅仅是对本发明的原理的说明。在不脱离以下权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,所述实施例的许多修改和改变对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。
Claims (20)
1.一种制造铝合金制品的方法,所述方法包括:
铸造铝合金以形成铝合金铸造产品;
将所述铝合金铸造产品均质化以形成均质化的铝合金铸造产品;
对所述均质化的铝合金铸造产品进行第一轧制工艺以形成具有第一厚度的第一经过轧制的铝合金产品,其中所述第一轧制工艺包括一个或多个热轧道次以及随后的一个或多个冷轧道次;
在高于所述铝合金的最低再结晶温度不超过50℃的温度下对所述第一经过轧制的铝合金产品进行退火以形成第一经过退火的铝合金产品;以及
对所述第一经过退火的铝合金产品进行第二轧制工艺以形成具有第二厚度的第二经过轧制的铝合金产品。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述铝合金是5xxx系列铝合金、6xxx系列铝合金或7xxx系列铝合金。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一厚度不超过10mm。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述退火在高于所述最低再结晶温度的温度下进行不超过3.0小时。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述退火在高于所述最低再结晶温度的第一温度下进行第一时间段,并且在高于所述最低再结晶温度的第二温度下进行第二时间段,其中高于所述最低再结晶温度的所述第一温度比高于所述最低再结晶温度的所述第二温度高。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二厚度不超过4.0mm。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二经过轧制的铝合金产品包括:
第一表面部分,其中所述第一表面部分包括第一经过轧制的表面,并且其中所述第一表面部分具有第一再结晶商数;
与所述第一表面部分相对的第二表面部分,其中所述第二表面部分包括第二经过轧制的表面,并且其中所述第二表面部分具有第二再结晶商数;以及
定位在所述第一表面部分与所述第二表面部分之间的中间部分,其中所述中间部分具有第三再结晶商数,并且其中所述第三再结晶商数小于所述第一再结晶商数或所述第二再结晶商数中的至少一个。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述第一再结晶商数介于0.50与1.0之间,其中所述第二再结晶商数介于0.50与1.0之间,或者其中所述第三再结晶商数介于0.01与0.65之间。
9.根据权利要求7所述的方法,其中所述第一表面部分从所述第一表面部分的第一表面延伸至第一深度,所述第一深度小于所述第二经过轧制的铝合金产品的厚度的40%,并且其中所述第二表面部分从所述第二表面部分的第二表面延伸至第二深度,所述第二深度小于所述第二经过轧制的铝合金产品的所述厚度的40%。
10.一种包括铝合金材料的铝合金制品,所述铝合金材料包括:
第一表面部分,其中所述第一表面部分包括第一经过轧制的表面,并且其中所述第一表面部分具有第一再结晶商数;
与所述第一表面部分相对的第二表面部分,其中所述第二表面部分包括第二经过轧制的表面,并且其中所述第二表面部分具有第二再结晶商数;以及
定位在所述第一表面部分与所述第二表面部分之间的中间部分,其中所述中间部分具有第三再结晶商数,并且其中所述第三再结晶商数小于所述第一再结晶商数或所述第二再结晶商数中的至少一个。
11.根据权利要求10所述的铝合金制品,其中所述铝合金材料是5xxx系列铝合金、6xxx系列铝合金或7xxx系列铝合金。
12.根据权利要求10所述的铝合金制品,其中所述第一经过轧制的表面或所述第二经过轧制的表面中的一个或两个通过包括冷轧的工艺形成。
13.根据权利要求10所述的铝合金制品,其中所述第一表面部分从所述第一表面部分的表面延伸至第一深度,所述第一深度不超过所述铝合金制品的厚度的40.0%。
14.根据权利要求13所述的铝合金制品,其中所述第二表面部分从所述第二表面部分的表面延伸至第二深度,所述第二深度不超过所述铝合金制品的所述厚度的40.0%。
15.根据权利要求10所述的铝合金制品,其中所述中间部分从所述第一表面部分的第一深度延伸至所述第二表面部分的第二深度。
16.根据权利要求10所述的铝合金制品,其中所述第一表面部分具有第一再结晶商数,其中所述第二表面部分具有第二再结晶商数,其中所述中间部分具有第三再结晶商数,并且其中所述第三再结晶商数小于所述第一再结晶商数或所述第二再结晶商数中的至少一个,其中再结晶商数对应于与铝合金材料的一部分的总量、总体积或总质量相比,经过再结晶的铝合金材料的所述部分的百分比或余数、体积或质量。
17.根据权利要求16所述的铝合金制品,其中所述第一再结晶商数为至少0.50,其中所述第二再结晶商数为至少0.50,或者其中所述第三再结晶商数不超过0.65。
18.根据权利要求10所述的铝合金制品,所述铝合金制品在根据说明书VDA 238-100进行可弯曲性测试时的β角度介于100°与138°之间。
19.根据权利要求10所述的铝合金制品,所述铝合金制品在根据ASTM测试第G34-01号进行剥离腐蚀测试时的剥离腐蚀等级为EA。
20.根据权利要求10所述的铝合金制品,其中所述第一表面部分从所述第一表面部分的第一表面延伸至第一深度,所述第一深度小于所述铝合金制品的厚度的40%,并且其中所述第二表面部分从所述第二表面部分的第二表面延伸至第二深度,所述第二深度小于所述铝合金制品的所述厚度的40%。
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