CN116457488A - 改进的7xxx铝合金 - Google Patents

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CN116457488A CN202180077127.1A CN202180077127A CN116457488A CN 116457488 A CN116457488 A CN 116457488A CN 202180077127 A CN202180077127 A CN 202180077127A CN 116457488 A CN116457488 A CN 116457488A
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Abstract

公开了新型7xxx铝合金合金。所述新型7xxx铝合金可以包含：5.0wt.％至9.0wt.％的Zn；1.30wt.％至2.05wt.％的Mg；1.10wt.％至2.10wt.％的Cu，其中2.55≤(Cu的wt.％+Mg的wt.％)≤3.85；(i)0.03wt.％至0.40wt.％的Mn和0.02wt.％至0.15wt.％的Zr中的至少一种，其中0.05≤(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≤0.50；至多0.20wt.％的Cr；至多0.20wt.％的V；至多0.20wt.％的Fe；至多0.15wt.％的Si；至多0.15wt.％的Ti和至多75ppm的B，其余部分为铝、偶存元素和杂质。所述新型7xxx铝合金可以是厚度为0.5mm至4.0mm并且包括至少15vol.％的再结晶的晶粒的7xxx铝合金片材产品的形式。所述新型合金可以实现强度、伸长率、断裂行为和耐腐蚀性中的至少两者的改进组合。

Description

改进的7XXX铝合金
背景技术
铝合金在各种应用中都是有用的。然而，在不降低另一种特性的情况下改进铝合金的一种特性是难以捉摸的。例如，在不影响其它特性(如断裂韧性或耐腐蚀性)的情况下，很难提高锻制铝合金的强度。7xxx(Al—Zn—Mg基)易于腐蚀。参见例如W.Gruhl,“高强度AlZnMg合金的应力腐蚀行为(The stress corrosion behaviour of high strengthAlZnMg alloys)”,在意大利冶金协会(Associazione Italiana di Metallurgie)国际会议上发表的论文,“飞机工业中的铝合金(Aluminum Alloys in Aircraft Industries)”,都灵(Turin),1976年10月。
发明内容
广义上，本专利申请涉及新型7xxx铝合金以及由其制备的产品。所述新型7xxx铝合金通常包括(并且在一些情况下由以下组成或基本上由以下组成)5.0wt.％至9.0wt.％的Zn；1.30wt.％至2.05wt.％的Mg；1.10wt.％至2.10wt.％的Cu，其中2.55≤(Cu的wt.％+Mg的wt.％)≤3.85；(i)0.03wt.％至0.40wt.％的Mn和0.02wt.％至0.15wt.％的Zr中的至少一种，其中0.05≤(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≤0.50；至多0.20wt.％的Cr；至多0.20wt.％的V；至多0.20wt.％的Fe；至多0.15wt.％的Si；至多0.15wt.％的Ti和至多75ppm的B，其余部分为铝、偶存元素和杂质。在一种方法中，一种新型7xxx铝合金包含5.8wt.％至7.5wt.％的Zn、1.50wt.％至2.0wt.％的Mg、1.30wt.％至2.05wt.％的Cu，其中2.55≤(Cu的wt.％+Mg的wt.％)≤3.80；(i)0.03wt.％至0.40wt.％的Mn和0.05wt.％至0.15wt.％的Zr中的至少一种，其中0.05≤(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≤0.50；至多0.20wt.％的Cr；至多0.20wt.％的V；至多0.20wt.％的Fe；至多0.15wt.％的Si；至多0.15wt.％的Ti和至多75ppm的B，其余部分为铝、偶存元素和杂质。在另一种方法中，一种新型7xxx铝合金包含6.0wt.％至7.0wt.％的Zn；1.50wt.％至1.65wt.％的Mg；1.35wt.％至1.55wt.％的Cu；0.15wt.％至0.35wt.％的Mn；0.07wt.％至0.15wt.％的Zr；至多0.20wt.％的Cr；至多0.20wt.％的V；至多0.20wt.％的Fe；至多0.15wt.％的Si；至多0.15wt.％的Ti和至多75ppm的B，其余部分为铝、偶存元素和杂质。在一个实施例中，所述新型7xxx铝合金是厚度为0.5mm至4.0mm的轧制7xxx铝合金片材产品的形式。在一个实施例中，所述7xxx铝合金片材产品包括至少15vol.％的再结晶的晶粒。在一个实施例中，所述7xxx铝合金片材产品包括不超过1.95vol.％的弥散体含量，其中弥散体的量由式(Mn的wt.％)*3.52+(Zr的wt.％)*1.28+(Cr的wt.％+V的wt.％)*6.34计算。由所述新型7xxx铝合金制备的产品可以实现特性的改进组合，如强度、延展性(伸长率)、断裂行为和耐腐蚀性中的两种或更多种的改进组合。
I.成分
如上所述，所述新型7xxx铝合金通常包括5.0wt.％至9.0wt.％的Zn。在一个实施例中，7xxx铝合金包含至少5.2wt.％的Zn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少5.4wt.％的Zn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少5.6wt.％的Zn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少5.8wt.％的Zn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少6.0wt.％的Zn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少6.2wt.％的Zn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少6.4wt.％的Zn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少6.6wt.％的Zn。
在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过8.8wt.％的Zn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过8.6wt.％的Zn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过8.4wt.％的Zn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过8.2wt.％的Zn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过8.0wt.％的Zn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过7.8wt.％的Zn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过7.6wt.％的Zn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过7.5wt.％的Zn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过7.4wt.％的Zn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过7.3wt.％的Zn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过7.2wt.％的Zn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过7.1wt.％的Zn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过7.0wt.％的Zn。
如上所述，所述新型7xxx铝合金通常包括1.30wt.％至2.05wt.％的Mg。在一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1.35wt.％的Mg。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1.40wt.％的Mg。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1.45wt.％的Mg。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1.50wt.％的Mg。
在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过2.0wt.％的Mg。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.95wt.％的Mg。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.90wt.％的Mg。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.85wt.％的Mg。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.80wt.％的Mg。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.75wt.％的Mg。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.70wt.％的Mg。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.65wt.％的Mg。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.60wt.％的Mg。
如上所述，所述新型7xxx铝合金通常包括1.10wt.％至2.10wt.％的Cu。在一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1.15wt.％的Cu。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1.20wt.％的Cu。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1.25wt.％的Cu。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1.30wt.％的Cu。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1.35wt.％的Cu。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1.40wt.％的Cu。
在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过2.05wt.％的Cu。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过2.0wt.％的Cu。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.95wt.％的Cu。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.90wt.％的Cu。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.85wt.％的Cu。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.80wt.％的Cu。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.75wt.％的Cu。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.70wt.％的Cu。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.65wt.％的Cu。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过1.60wt.％的Cu。
如上所述，在所述新型7xxx铝合金中使用的镁和铜的组合量通常为2.55wt.％至3.85wt.％，即2.55≤(Cu的wt.％+Mg的wt.％)≤3.85。在一个实施例中，镁和铜的组合量为至少2.60wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.60。在另一个实施例中，镁和铜的组合量为至少2.65wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.65。在又另一个实施例中，镁和铜的组合量为至少2.70wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.70。在另一个实施例中，镁和铜的组合量为至少2.75wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.75。在又另一个实施例中，镁和铜的组合量为至少2.80wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.80。在另一个实施例中，镁和铜的组合量为至少2.85wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.85。在又另一个实施例中，镁和铜的组合量为至少2.90wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.90。在另一个实施例中，镁和铜的组合量为至少2.95wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.95。
在一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.80wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.80。在另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.75wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.75。在又另一个实施例中，所述7xxx铝合金中镁和铜的组合量不超过3.70wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.70。在另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.65wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.65。在又另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.60wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.60。在另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.55wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.55。在又另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.50wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.50。在另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.45wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.45。在又另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.40wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.40。在另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.35wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.35。在又另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.30wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.30。在另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.25wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.25。在又另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.20wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.20。在另一个实施例中，镁和铜的组合量不超过3.15wt.％，即(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.15。
在一个实施例中，7xxx铝合金包含的铜的量小于所述7xxx铝合金中包含的镁的量，即Cu的wt.％≤Mg的wt.％。
如上所述，所述新型7xxx铝合金包含0.03wt.％至0.40wt.％的Mn和0.02wt.％至0.15wt.％的Zr中的至少一种，其中0.05≤(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≤0.50，即锰和锆的组合量为0.05wt.％至0.50wt.％。在一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.08wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.08wt.％。在另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.10wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.10wt.％。在又另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.12wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.12wt.％。在另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.14wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.14wt.％。在又另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.16wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.16wt.％。在另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.18wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.18wt.％。在又另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.20wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.20wt.％。在另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.22wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.22wt.％。在又另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.24wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.24wt.％。在另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.26wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.26wt.％。在又另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.28wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.28wt.％。在另一个实施例中，锰和锆的组合量为至少0.30wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≥0.30wt.％。
在一个实施例中，锰和锆的组合量不超过0.45wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≤0.45wt.％。在另一个实施例中，锰和锆的组合量不超过0.40wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≤0.40wt.％。在又另一个实施例中，锰和锆的组合量不超过0.38wt.％，即(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≤0.38wt.％。
如上所述，所述新型7xxx铝合金可以包含0.02wt.％至0.15wt.％的Zr。在一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.08wt.％.的Zr。在另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含至少0.10wt.％的Zr。在一个实施例中，锆含量低于7xxx铝合金组合物的包晶(例如，以限制/避免在铸造期间形成的一次颗粒，如Al3Zr一次颗粒)。在一个实施例中，新型7xxx铝合金包含不超过0.13wt.％的Zr。在另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含不超过0.12wt.％的Zr。在又另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含不超过0.11wt.％的Zr。
如上所述，所述新型7xxx铝合金可以包含0.03wt.％至0.50wt.％的Mn。在一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.08wt.％.的Mn。在另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含至少0.10wt.％的Mn。在又另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含至少0.12wt.％的Mn。在另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含至少0.15wt.％的Mn。在又另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含至少0.18wt.％的Mn。在另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含至少0.20wt.％的Mn。在又另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含至少0.22wt.％的Mn。在另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含至少0.25wt.％的Mn。
在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.45wt.％的Mn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.40wt.％的Mn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.35wt.％的Mn。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.30wt.％的Mn。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.28wt.％的Mn。
在一个实施例中，7xxx铝合金包含0.20wt.％至0.30wt.％的Mn。在一个实施例中，7xxx铝合金包含0.08wt.％至0.13wt.％的Zr。在一个实施例中，7xxx铝合金包含0.20wt.％至0.30wt.％的Mn和0.08wt.％至0.13wt.％的Zr。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含0.20wt.％至0.30wt.％的Mn和0.08wt.％至0.12wt.％的Zr，其中锆含量低于所述7xxx铝合金组合物的包晶。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含0.20wt.％至0.30wt.％的Mn和0.08wt.％至0.11wt.％的Zr，其中锆含量低于所述7xxx铝合金组合物的包晶。
如上所述，新型7xxx铝合金可以包含至多0.20wt.％的Cr。在一种方法中，7xxx铝合金包含0.05wt.％至0.20wt.％的Cr。在另一种方法中，7xxx铝合金包含不超过0.15wt.％的Cr。在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.10wt.％的Cr。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.08wt.％的Cr。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.05wt.％的Cr。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.04wt.％的Cr。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.03wt.％的Cr。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.02wt.％的Cr。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.01wt.％的Cr。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.005wt.％的Cr。
如上所述，新型7xxx铝合金可以包含至多0.20wt.％的V。在一种方法中，7xxx铝合金包含0.05wt.％至0.20wt.％的V。在另一种方法中，7xxx铝合金包含不超过0.15wt.％的V。在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.10wt.％的V。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.08wt.％的V。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.05wt.％的V。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.04wt.％的V。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.03wt.％的V。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.02wt.％的V。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.01wt.％的V。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.005wt.％的V。
如上所述，新型7xxx铝合金可以包含至多0.20wt.％的Fe。在一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.01wt.％的Fe。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.03wt.％的Fe。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.05wt.％的Fe。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.07wt.％的Fe。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.09wt.％的Fe。
在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.18wt.％的Fe。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.16wt.％的Fe。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.14wt.％的Fe。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.12wt.％的Fe。在一些实施例中，铁被限制在相当低的水平，这可能有助于改善弯曲特性。在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.10wt.％的Fe。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.08wt.％的Fe。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.06wt.％的Fe。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.05wt.％的Fe。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.04wt.％的Fe。
如上所述，新型7xxx铝合金可以包含至多0.15wt.％的Si。在一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.01wt.％的Si。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.03wt.％的Si。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.05wt.％的Si。
在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.12wt.％的Si。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.10wt.％的Si。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.08wt.％的Si。在一些实施例中，硅被限制在相当低的水平，这可能有助于改善弯曲特性。在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.07wt.％的Si。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.06wt.％的Si。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.05wt.％的Si。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.04wt.％的Si。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.03wt.％的Si。
如上所述，新型7xxx铝合金可以包含至多0.15wt.％的Ti。在一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.005wt.％的Ti。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.01wt.％的Ti。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.015wt.％的Ti。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.020wt.％的Ti。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少0.025wt.％的Ti
在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.12wt.％的Ti。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.10wt.％的Ti。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.08wt.％的Ti。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过0.05wt.％的Ti。
如上所述，所述新型7xxx铝合金可以包含至多75ppm的B(硼)。硼可以是二硼化钛的形式。在一个实施例中，7xxx铝合金包含至少1ppm的B。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少3ppm的B。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少5ppm的B。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少8ppm的B。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含至少10ppm的B。
在一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过70ppm的B。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过60ppm的B。在又另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过50ppm的B。在另一个实施例中，7xxx铝合金包含不超过40ppm的B。
如上所述，新型7xxx铝合金通常包含所述的合金成分，其余部分为铝、任选的偶存元素和杂质。如本文所使用，“偶存元素”意思指除以上所列元素之外，可任选地添加至合金中以帮助合金制造的元素或材料。偶存元素的实例包含铸造助剂，如脱氧剂。任选的偶存元素可以以至多1.0wt.％的累积量包含于所述合金中。作为一个非限制性实例，可以在铸造期间将一个或多个偶存元素添加到合金中，以减少或限制(且在一些情况下，消除)因例如氧化物折叠、凹点和氧化物斑块所致的铸锭开裂。这些类型的偶存元素在本文中通常被称作脱氧剂。一些脱氧剂的实例包含Ca、Sr和Be。当合金中包含钙(Ca)时，其通常以至多约0.05wt.％或至多约0.03wt.％的量存在。在一些实施例中，合金中包含约0.001-0.03wt.％或约0.05wt.％、如0.001-0.008wt.％(或10至80ppm)的量的Ca。锶(Sr)可作为Ca的替代物(完全或部分地)包含在合金中，并因此可按与Ca相同或类似的量包含在合金中。传统上，添加铍(Be)有助于减小铸锭开裂的倾向，但出于环境、健康和安全性原因，合金的一些实施例基本上不含Be。当合金中包含Be时，其通常以至多约20ppm的量存在。偶存元素可以微量存在，或可以大量存在，且可以在不脱离本文所述合金的情况下自行添加所希望或其它的特征，只要所述合金保持本文所述的所希望的特征即可。然而，应理解，不得/不能通过仅添加不会在其它方面影响本文所希望和所获得的特性组合的数量的一种或多种元素来避开本公开的范围。
新型7xxx铝合金可以含有少量杂质。在一个实施例中，新型7xxx铝合金包含总计不超过0.15wt.％的杂质，并且其中铝合金包含不超过0.05wt.％的每种杂质。在另一个实施例中，新型7xxx铝合金包含总计不超过0.10wt.％的杂质，并且其中铝合金包含不超过0.03wt.％的每种杂质。
新型7xxx铝合金通常基本上不含锂，即锂仅作为杂质包含，并且通常小于0.04wt.％的Li，或小于0.01wt.％的Li。新型7xxx铝合金通常基本上不含银，即银仅作为杂质包含，并且通常小于0.04wt.％的Ag，或小于0.01wt.％的Ag。新型7xxx铝合金通常基本上不含铅，即铅仅作为杂质包含，并且通常小于0.04wt.％的Pb，或小于0.01wt.％的Pb。新型7xxx铝合金通常基本上不含镉，即镉仅作为杂质包含，并且通常小于0.04wt.％的Cd，或小于0.01wt.％的Cd。新型7xxx铝合金通常基本上不含铊，即铊仅作为杂质包含，并且通常小于0.04wt.％的Tl，或小于0.01wt.％的Tl。新型7xxx铝合金通常基本上不含钪，即钪仅作为杂质包含，并且通常小于0.04wt.％的Sc，或小于0.01wt.％的Sc。新型7xxx铝合金通常基本上不含镍，即镍仅作为杂质包含，并且通常小于0.04wt.％的Ni，或小于0.01wt.％的Ni。
II.生产方法
所述新型7xxx铝合金可以通过铸造(例如，直接冷铸造或连续铸造)生产为铸锭或带材，然后进行适当的处理以实现各种回火，如根据ANSI H35.1(2009)的T回火、W回火、O回火或F回火之一。在一个实施例中，根据ANSI H35.1(2009)，将新型铝合金加工成“T回火”(热处理)，如T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9或T10回火中的任一种。其中，T6和T7回火可能特别相关。
在一个实施例中，并且现在参考图1，方法(100)可以包含铸造(105)上文I部分中描述的任何铝合金的铸锭或带材。铸造后，铸锭可以被均质化(110)，所述均质化可以包含刨削、车削或剥离(如果需要的话)。均质化步骤(110)可以用连续铸造的带材跳过，如在美国专利第6,672,368号中描述的那些带材。接下来，铸锭/带材然后被轧制(115)到最终规格。在一个实施例中，最终规格片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm。轧制步骤(115)通常包含热轧到中间规格(117)，并且然后冷轧到最终规格(121)。中间退火(119)可以任选地在热轧(117)与冷轧(121)之间完成。在轧制步骤(115)后，可以对产品进行固溶热处理，并且然后快速淬火(125)。此步骤(125)的固溶热处理部分通常包括将最终规格产品加热到足以溶解大体积分数的沉淀硬化相(例如，η(eta)相)的温度并持续足够的时间。此步骤(125)的淬火部分通常涉及将固溶热处理的材料快速冷却到低于200℉(例如，低于100℉)，并且通常以至少100华氏度/秒的冷却速率冷却，如通过水浸泡和/或喷涂。在一个实施例中，步骤125的淬火速率为至少1000华氏度/秒。在另一个实施例中，步骤125的淬火速率为至少10,000华氏度/秒。
在固溶热处理和淬火步骤(125)后，材料可以人工老化(130)，如通过加热到200℉至450℉范围内的一个或多个温度。在一个实施例中，人工老化包括峰值强度老化到T6回火。峰值强度老化回火是指产品的强度在其峰值强度的约20MPa(≈3ksi)范围内，如由适当的老化曲线确定的。在一个实施例中，人工老化包括过度老化到T7或T77回火。过度老化回火是指产品老化超过峰值强度，并且达到了比其峰值强度低20MPa(≈3ksi)以上的强度，如由适当的老化曲线确定的。过度老化可能有助于提高耐腐蚀性。人工老化步骤(130)可以由铝片材制造商完成，或人工老化步骤(130)可以由汽车制造商完成(例如，作为漆层烘烤的一部分)。
在一个实施例中，人工老化步骤(130)是两步老化实践，任选地随后是漆层烘烤步骤，其中合金在第一温度下保持第一时间段，并且然后在第二温度下保持第二时间段。在一个实施例中，第一温度在225℉至275℉的范围内，并且第一时间段为2小时至16小时(例如，6小时至10小时)。第二温度通常高于第一温度，例如比第一温度高25°至100℉。在一个实施例中，第二温度在300℉至350℉的范围内，并且第二时间段为2小时至16小时(例如，6小时至10小时)。两步老化实践不同于传统的三步老化实践，如美国专利第6,972,110中描述的那些，因为两步老化实践仅包含两个步骤，即在第二步结束后，除了任选的漆层烘烤步骤外，没有另外的人工老化步骤应用于产品。
在一个实施例中，并且现在参考图2，使用交替处理。在此实施例(100')中，应用与图1相同的步骤，除了在轧制步骤(115)后和固溶热处理和淬火步骤(125)前完成新的轧制后退火(200)。在此实施例中，在525℉至850℉的范围内的一个或多个退火温度(210)下并且在范围为0.5小时至50小时的一个或多个退火时间(220)下对最终规格材料进行退火(200)。然后以不超过500华氏度/分钟的冷却速率(230)将退火产品缓慢冷却到不超过200℉的温度。可以选择时间-温度曲线以在最终产品中实现期望量的再结晶，如下文所描述的。在一个实施例中，新退火工艺(200)促进了具有15vol.％至95vol.％的再结晶的晶粒(240)的部分再结晶的最终产品，如下文进一步详细描述的。如本文实例所示，此类定制的最终产品可以实现特性的改进组合。在一个实施例中，退火通过感应炉和对应的感应加热来完成。
在一个实施例中，通过使用适当的加热速率(212)将最终规格7xxx片材产品的盘管加热到退火温度(210)来完成退火(200)，之后将产品保持在退火温度下，持续退火时间(220)。然后，可以通过将盘管从炉中取出并使其处于环境条件下直到其达到环境温度来冷却盘管，即盘管被冷却。盘管冷却可能导致本文所描述的缓慢冷却速率(230)。
如上所述，退火温度(210)可以为525℉至850℉，这取决于最终产品中期望的再结晶量和/或晶粒大小。晶粒大小在下面的定义部分中进行了定义。在微观结构部分再结晶的情况下，晶粒大小是指考虑到再结晶的和未再结晶的晶粒两者而获得的值。可以选择在上述温度范围内的多个退火温度。在一个实施例中，退火温度为至少575℉。在另一个实施例中，退火温度为至少625℉。在又另一个实施例中，退火温度为至少675℉。在一个实施例中，退火温度不超过825℉。在另一个实施例中，退火温度不超过775℉。在一个实施例中，退火温度为650℉至800℉。在另一个实施例中，退火温度为675℉至750℉。加热速率(212)可以是有助于实现适当量和/或尺寸的再结晶的晶粒的任何合适的加热速率，如下文实例1，表2中描述的任何加热速率。在一个实施例中，退火加热速率(从环境温度测量的，直到产品在退火温度的10℉范围内)为每小时25°至50℃(为了便于确定，采用线性计算)。
如上所述，退火时间(220)可以是0.5小时至50小时，这取决于最终产品中期望的再结晶量和/或晶粒大小，并且可以选择多个退火时间。在一个实施例中，退火时间为至少1小时。在另一个实施例中，退火时间为至少2小时。在一个实施例中，退火时间不超过40小时。在另一个实施例中，退火时间不超过30小时。
如上所述，如通过材料从退火温度(210)冷却到200℉所需的时间测量的，退火冷却速率(230)通常不超过500华氏度/分钟。在一个实施例中，退火冷却速率(230)不超过100华氏度/分钟。在另一个实施例中，退火冷却速率(230)不超过10华氏度/分钟。在又另一个实施例中，退火冷却速率(230)不超过5华氏度/分钟。在另一个实施例中，退火冷却速率(230)不超过2华氏度/分钟。如上所述，退火冷却速率(230)可以通过盘管冷却来实现。
如上所述，新退火工艺(200)促进了具有15vol.％至95vol.％的再结晶的晶粒(240)的部分再结晶的最终产品，如下文进一步详细描述的。在一个实施例中，退火工艺(200)产生具有至少20vol.％的再结晶的晶粒的材料。在另一个实施例中，退火工艺(200)产生具有至少25vol.％的再结晶的晶粒的材料。
在一个实施例中，退火工艺(200)产生具有不超过95vol.％的再结晶的晶粒的材料。在另一个实施例中，退火工艺(200)产生具有不超过90vol.％的再结晶的晶粒的材料。在又另一个实施例中，退火工艺(200)产生具有不超过85vol.％的再结晶的晶粒的材料。在另一个实施例中，退火工艺(200)产生具有不超过80vol.％的再结晶的晶粒的材料。在又另一个实施例中，退火工艺(200)产生具有不超过75vol.％的再结晶的晶粒的材料。在另一个实施例中，退火工艺(200)产生具有不超过70vol.％的再结晶的晶粒的材料。
现在参考图2至3，如上所述，令人惊讶地发现，退火(200)可以在轧制(115)之后和固溶热处理(125)之前完成，以生产具有定制量的再结晶的晶粒和/或定制平均晶粒大小的7xxx片材产品。如以下实例所示，定制再结晶量和/或晶粒大小可能有助于实现特性的改进组合，如强度、伸长率、断裂行为(使用本文所描述的三点弯曲测试进行评估)和耐腐蚀性中至少两个的改进组合。现在参考图3，在一个实施例中，方法(300)包含预选在轧制的7xxx片材产品中实现的再结晶(305)量。预选的再结晶量可以是15％至95％的再结晶(308)，或前述段落中描述的任何再结晶量。所述方法(300)进一步包含，至少部分地基于再结晶预选步骤(305)预选退火条件(315)以相对于轧制的7xxx片材产品完成，所述预选退火条件包含预选用于退火(200)的一个或多个退火温度(317)和/或一个或多个退火时间(319)。也可以选择预选的加热速率(318)，所述加热速率可以影响微观结构的再结晶量和/或平均晶粒大小。也可以选择预选的退火淬火速率(321)。所述方法可以进一步包括使用预选的退火条件(315)来完成退火(200)。至少部分地由于预选的退火条件(315)，轧制的7xxx片材产品可以实现(325)选定量的再结晶(即再结晶的晶粒的量)，如前述段落中所描述的任何再结晶量。类似地，尽管未展示，但可以预先选择晶粒大小，如下文实例1，表3中所示的任何晶粒大小。至少部分由于预选的退火条件(315)，轧制的7xxx片材产品可以实现预选的晶粒大小。
作为一个实例，并且现在参考图4，实例1的合金E(以下)通过以60.9华氏度/小时(线性)的加热速率加热到625℉，在625℉下保持2小时，然后缓慢冷却到室温，然后在870℉下固溶热处理7分钟，然后水淬火，实现了70％的再结晶的微观结构。如所示的，再结晶的晶粒通常在整个厚度上与未再结晶的晶粒均匀混合。这与已知的未再结晶的片材产品完全不同，其中在表面附近可能发现一些再结晶的晶粒，但内部是未再结晶的。图4的微观结构的晶粒大小为56.4微米(包含再结晶的和未再结晶的晶粒大小两者)。
作为另一个实例，并且现在参考图5，通过以49.8华氏度/小时(线性)的加热速率加热到525℉，在525℉下保持24小时，然后缓慢冷却到室温，然后在870℉下固溶热处理7分钟，然后水淬火，在合金G中实现了99％的再结晶的微观结构。图5的微观结构的晶粒大小为65.2微米。
作为另一个实例，并且现在参考图6，通过以72.0华氏度/小时(线性)的加热速率加热到725℉，在725℉下保持2小时，然后缓慢冷却到室温，然后在870℉下固溶热处理7分钟，然后水淬火，在合金E中实现了60％的再结晶的微观结构。图6的微观结构的晶粒大小为67.1微米。在随后的老化过程中，此微观结构实现了机械特性的改进组合(参见下文的实例1)。
作为另一个实例，并且现在参考图7，通过以72.0华氏度/小时(线性)的加热速率加热到725℉，在725℉下保持2小时，然后缓慢冷却到室温，然后在870℉下固溶热处理7分钟，然后水淬火，在合金G中实现了92％的再结晶的微观结构。图7的微观结构的晶粒大小为100.5微米。在随后的老化过程中，此微观结构实现了机械特性的改进组合(参见下文的实例1)。
返回参考图1至2，如上文所描述的，在轧制(图1)以及任何轧制后退火(图2)后，对最终的规格片材产品进行固溶热处理和淬火(125)。在一个实施例中，固溶热处理和淬火步骤由最终规格7xxx铝合金片材产品的制造商完成，之后产品(i)被运送给客户(例如，W回火中)或(ii)被人工老化(130)，如上文所描述的，并且然后被运送给客户。
在另一个实施例中，最终规格7xxx铝合金片材产品的制造商将F回火(如制造的)或O回火(如退火)的最终规格7xxx铝合金片材产品运送给客户，如汽车制造商，所述客户完成固溶热处理和淬火步骤(125)和任何人工老化步骤(130)。在一个实施例中，作为热成形操作的一部分，客户完成固溶热处理和淬火步骤(125)，其中将最终规格7xxx铝合金片材产品加热到固溶热处理温度，并且然后形成部件(例如，汽车部件)。用于将最终规格7xxx铝合金片材产品形成部件的工具通常会使材料变形为复杂的形状。在一个实施例中，热成形包括在一个或多个模具中形成最终规格7xxx铝合金片材产品。工具温度可以基本上低于固溶热处理温度。因此，最终规格7xxx铝合金片材产品的淬火可能由于与工具的接触而发生。在一些实施例中，工具可以是水冷却的或空气冷却的。形成的7xxx铝合金片材产品然后可以在一个或多个步骤中被人工老化(130)。在一个实施例中，人工老化步骤中的至少一个包含漆层烘烤(例如，在180℃至190℃下持续20分钟至40分钟)。
III.微观结构
如上所述，7xxx铝合金产品可以实现独特的微观结构，这可能至少部分产生本文所示的独特特性。例如，7xxx铝合金可以是部分再结晶的或完全再结晶的。如本文所使用的，“部分再结晶的”意指产品实现15％至95％的再结晶(即含有15vol.％至95vol.％的再结晶的晶粒)，如使用下文定义部分中描述的再结晶确定程序所确定的。如本文所使用的，完全再结晶的产品是96％至100％再结晶的(即含有96vol.％至100vol.％的再结晶的晶粒)，如使用下文定义部分中描述的再结晶确定程序所确定的。
在一个实施例中，7xxx铝合金产品是完全再结晶的片材产品。在另一个实施例中，7xxx铝合金产品是具有15vol.％至95vol.％的再结晶的晶粒的部分再结晶的片材产品。在一个实施例中，部分再结晶的7xxx铝合金片材产品包括至少20vol.％的再结晶的晶粒。在另一个实施例中，部分再结晶的7xxx铝合金片材产品包括至少25vol.％的再结晶的晶粒。在又另一个实施例中，部分再结晶的7xxx铝合金片材产品包括至少30vol.％的再结晶的晶粒。在另一个实施例中，部分再结晶的7xxx铝合金片材产品包括至少35vol.％的再结晶的晶粒。在一个实施例中，部分再结晶的7xxx铝合金片材产品包括不超过90vol.％的再结晶的晶粒。在另一个实施例中，部分再结晶的7xxx铝合金片材产品包括不超过85vol.％的再结晶的晶粒。在又另一个实施例中，部分再结晶的7xxx铝合金片材产品包括不超过80vol.％的再结晶的晶粒。在另一个实施例中，部分再结晶的7xxx铝合金片材产品包括不超过75vol.％的再结晶的晶粒。在又另一个实施例中，部分再结晶的7xxx铝合金片材产品包括不超过70vol.％的再结晶的晶粒。
在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品30vol.％至80vol.％的再结晶的晶粒。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括35vol.％至75vol.％的再结晶的晶粒。
7xxx铝合金产品可以含有适量的弥散体，其中弥散体的量由式(Mn的wt.％)*3.52+(Zr的wt.％)*1.28+(Cr的wt.％+V的wt.％)*6.34计算。在一种方法中，7xxx铝合金片材产品包括0.07vol.％至1.95vol.％的弥散体。在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括至少0.08vol.％的弥散体。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括至少0.09vol.％的弥散体。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括至少0.10vol.％的弥散体。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括至少0.11vol.％的弥散体。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括至少0.12vol.％的弥散体。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括至少0.13vol.％的弥散体。
在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括不超过1.90vol.％的弥散体。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括不超过1.85vol.％的弥散体。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括不超过1.80vol.％的弥散体。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括不超过1.70vol.％的弥散体。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括不超过1.60vol.％的弥散体。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括不超过1.50vol.％的弥散体。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括不超过1.40vol.％的弥散体。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括不超过1.30vol.％的弥散体。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括不超过1.20vol.％的弥散体。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品包括不超过1.10vol.％的弥散体。在一种方法中，7xxx铝合金片材产品包括0.80vol.％至1.20vol.％的弥散体。
7xxx铝合金片材产品可以含有沉淀硬化相。在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品含有M相和S相沉淀物中的至少一种。在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品不存在T相沉淀物。M相、S相和T相沉淀物的存在或不存在，以及其对应的溶线温度将使用THERMO-CALC软件(https://www.thermocalc.com/，Therom-Calc公司(Therom-Calc),18,SE-169 67瑞典索尔纳(Solna,Sweden))确定，基于7xxx铝合金的实际成分，使用THERMO-Calc铝数据库，版本5，“TCAL5”或等效软件程序和数据库。一方面，7xxx铝合金片材产品至少含有M相沉淀物，并且所述M相沉淀物具有在744℉至810℉(395.6℃至413.9℃)范围内的溶线温度。
在一种方法中，7xxx铝合金片材产品含有M相沉淀物和S相沉淀物两者，并且7xxx铝合金片材产品的S相沉淀物的溶线温度不超过850℉(454.4℃)。在另一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过845℉。在又另一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过840℉。在另一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过835℉。在又另一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过830℉。在另一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过825℉。在一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过820℉。在另一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过815℉。在又另一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过810℉。在另一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过805℉。在又另一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过800℉。在另一个实施例中，S相沉淀物的溶线温度不超过795℉。
在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品含有M相沉淀物和S相沉淀物两者，M相沉淀物的溶线温度在744℉至810℉(395.6℃至413.9℃)的范围内，所述7xxx铝合金片材产品的S相沉淀物的溶线温度不超过850℉(454.4℃)，如上文描述的任何溶线温度，并且所述7xxx铝合金片材产品不存在T相沉淀物。
IV.特性
如上所述，新型7xxx铝合金可以实现特性的改进组合，如强度、延展性、断裂行为(例如，如使用三点弯曲测试评估的)和耐腐蚀性中的两种或更多种的改进组合。
在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少450MPa的拉伸屈服强度(LT)。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少460MPa的拉伸屈服强度(LT)。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少470MPa的拉伸屈服强度(LT)。在一些实施例中，上述强度值与连续铸造材料一致。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品被铸造为铸锭(例如，使用DC(直接冷却)或电磁铸造)，并且然后被锻制加工成厚度为0.5mm至4.0mm的最终规格材料。在铸锭实施例中，强度值可以更高。在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少480MPa的拉伸屈服强度(LT)。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少490MPa的拉伸屈服强度(LT)。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少500MPa的拉伸屈服强度(LT)。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少510MPa的拉伸屈服强度(LT)。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少520MPa的拉伸屈服强度(LT)。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少530MPa的拉伸屈服强度(LT)。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少540MPa或更高的拉伸屈服强度(LT)。
在一种方法中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且能够根据下文定义部分中描述的“三点弯曲测试”实现至少5.8mm的三点弯曲延伸。如下所述，所有三点弯曲测试均在2.0±0.05mm处进行。因此，对于厚度为0.5mm至1.94mm或2.06mm至4.0mm的7xxx铝合金片材产品，通过在2.0±0.05mm处复制产品来确定此类产品的弯曲延伸，然后测量其三点弯曲延伸。在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品实现了至少6.0mm的三点弯曲延伸。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品实现了至少6.1mm的三点弯曲延伸。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品实现了至少6.2mm的三点弯曲延伸。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品实现了至少6.3mm的三点弯曲延伸。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品实现了至少6.4mm的三点弯曲延伸。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品实现了至少6.5mm的三点弯曲延伸。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品实现了至少6.6mm的三点弯曲延伸。在一些实施例中，上述三点弯曲延伸值与连续铸造材料一致。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品被铸造为DC铸锭，并且然后被锻制加工成厚度为0.5mm至4.0mm的最终规格材料。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品被铸造为铸锭(例如，使用DC(直接冷却)或电磁铸造)，并且然后被锻制加工成厚度为0.5mm至4.0mm的最终规格材料，在这种情况下，三点弯曲延伸值可以更高。在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少6.7mm的三点弯曲延伸。在另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少6.8mm的三点弯曲延伸。在又另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少7.0mm的三点弯曲延伸。在另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少7.2mm的三点弯曲延伸。在又另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少7.4mm的三点弯曲延伸。在另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少7.6mm的三点弯曲延伸。在又另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少7.8mm的三点弯曲延伸。在另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少8.0mm的三点弯曲延伸。在又另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少8.2mm的三点弯曲延伸。在另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少8.4mm的三点弯曲延伸。在又另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少8.6mm的三点弯曲延伸。在另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少8.8mm的三点弯曲延伸。在又另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少9.0mm的三点弯曲延伸。在另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少9.2mm的三点弯曲延伸。在又另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少9.4mm的三点弯曲延伸。在另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少9.5mm的三点弯曲延伸。在又另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少9.6mm的三点弯曲延伸。在另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少9.7mm的三点弯曲延伸。在又另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少9.8mm的三点弯曲延伸。在另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少9.9mm的三点弯曲延伸。在又另一个中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且实现了至少10.0mm的三点弯曲延伸。
在一种方法中，7xxx铝合金片材产品由连续铸造的带材生产，并且在由式Y＝-0.02X+Z定义的线上方的延伸关系下实现三点弯曲的强度，其中X是所述7xxx铝合金片材产品的TYS(LT)(MPa)，为至少450MPa，其中Y所述是7xxx铝合金片材产品的LT三点弯曲延伸(mm)并且是至少5.8mm，并且其中Z是15.0。在一个实施例中，Z是15.25。在另一个实施例中，Z是15.5。在又另一个实施例中，Z是15.75。在另一个实施例中，Z是16.0。在又另一个实施例中，Z是16.25。在另一个实施例中，Z是16.5。在又另一个实施例中，Z是16.75。例如，当Z是16.0并且合金的TYS(LT)为450MPa时，三点弯曲延伸将至少为7.0mm。作为另一个实例，当Z是16.25并且三点弯曲延伸为6.6mm时，TYS(LT)将至少为482MPa(LT)。
在另一种方法中，所述7xxx铝合金片材产品由铸锭生产，并且在由式Y＝-0.039X+Z定义的线上方的延伸关系下实现三点弯曲的强度，其中X是所述7xxx铝合金片材产品的TYS(LT)(MPa)，为至少450MPa，其中Y所述是7xxx铝合金片材产品的LT三点弯曲延伸(mm)并且是至少7.0mm，并且其中Z是25.25。在一个实施例中，Z是25.5。在另一个实施例中，Z是25.75。在又另一个实施例中，Z是26.0。在另一个实施例中，Z是26.25。在又另一个实施例中，Z是26.5。在另一个实施例中，Z是26.75。在又另一个实施例中，Z是27.0。在另一个实施例中，Z是27.25。在又另一个实施例中，Z是27.5。在另一个实施例中，Z是27.75。在又另一个实施例中，Z是28.0。在另一个实施例中，Z是28.25。在又另一个实施例中，Z是28.5。例如，当Z是26.25并且合金的TYS(LT)为470MPa时，三点弯曲延伸将至少为7.9mm。作为另一个实例，当Z是27.75并且三点弯曲延伸为8.9mm时，TYS(LT)将至少为483MPa(LT)。
在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且当根据ASTMG34-01(2018)进行测试时实现至少EB的剥离评级。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且当根据ASTM G34-01(2018)进行测试时实现至少EA的剥离评级。在又另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且当根据ASTMG34-01(2018)进行测试时实现至少P的剥离评级。
在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且在353MPa的净应力下在LT方向上通过至少20天的ASTM G44-99(2013)测试，其中所述7xxx铝合金片材的所有5个样本在ASTM G44测试中存活20天。
在一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且当根据ASTMG110-92(2015)测试6小时时，实现了不超过50微米的平均侵蚀深度。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且当根据ASTM G110-92(2015)测试6小时时，实现了不超过40微米的平均侵蚀深度。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且当根据ASTM G110-92(2015)测试6小时时，实现了不超过30微米的平均侵蚀深度。在另一个实施例中，7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm，并且当根据ASTM G110-92(2015)测试6小时时，实现了不超过25微米的平均侵蚀深度。
V.产品应用
本文所描述的新型铝合金可以用于各种产品应用，如汽车和/或工业应用。例如，新型合金可以用于汽车的白车身部件或其它结构部件(例如B柱(B-pillar)、车门横梁、车顶纵梁)。
VI.定义
“锻制铝合金产品”意思指在铸造之后经历热加工的铝合金产品，并且包含辊压产品(片材或板材)、锻造产品和挤出产品。
如热轧等“热加工”意指在高温下加工铝合金产品，并且通常至少为250℉。在热加工期间限制/避免应变硬化，这通常区分热加工与冷加工。
如冷轧等“冷加工”意思指在不被视为热加工温度的温度下，一般在低于约250℉下(例如在环境温度下)加工铝合金产品。
回火定义符合美国铝业协会(The Aluminum Association)发布的ANSI H35.1(2009)，标题为“美国国家标准铝合金和回火命名系统(American National StandardAlloy and Temper Designation Systems for Aluminum)”。
强度和伸长率是根据ASTM E8/E8M-16a和B557-15测量。
“三点弯曲测试”(有时称为3点弯曲测试)根据VDA 238-100测量，其标题为“金属材料的板材弯曲测试(Plate bending test for metallic materials)”,《验证规则(Validation Rule)》,2017年6月1日(参见https://www.vda.de/en/services/ Publications/vda-238-100-plate-bending-test-for-metallic-materials.html)，其中片材的最终规格(厚度)为2.0±0.05mm，试片固定在测试框架中，并且使用0.2mm的冲压半径，但VDA测试进行了如下修改：
·样本尺寸为25mm宽和51mm长；
·70％载荷下降时的延伸被用作度量，其中较高的延伸表示更大的断裂韧性或抗冲击性(正常测试VDA 238-100使用5％载荷下降后测量的弯曲角作为比较材料的度量)。
每次测试要测试十个重复的三点弯曲试片。纵向(L)样本的取向使得弯曲线垂直于轧制方向，而横向(LT)样本的取向使得弯曲线平行于轧制方向。
“再结晶百分比”等是指具有再结晶的晶粒的锻制铝合金产品的体积百分比。再结晶的晶粒的量是根据下面的再结晶确定程序，通过对适当数量的锻制铝合金产品的SEM显微照片进行EBSD(电子背散射衍射)分析来确定的。通常应分析至少5张显微照片。
再结晶确定程序
“再结晶的晶粒”意指符合下文定义的“第一晶粒标准”，并且使用下文描述的OIM(定向成像显微镜)采样程序测量的结晶微观结构的晶粒。
OIM分析将使用下面的OIM样品程序，在L-ST平面上通过片材样品的整个厚度完成。待分析的样品的大小通常会因规格而异。测量前，OIM样品通过标准金相样品制备方法进行制备。例如，对OIM样品进行金相制备，并且然后进行抛光(例如，使用0.05微米的胶体二氧化硅)。然后将样品在巴克试剂(Barker's reagent，一种稀释的氟硼酸溶液)中阳极化90秒。然后使用含有三氧化铬的磷酸水溶液对样品进行汽提，并且然后冲洗并干燥。
“OIM样品程序”如下：
·所使用的软件为OIM数据收集软件版本7(美国新泽西州的EDAX股份有限公司(EDAX Inc.,New Jersey,U.S.A.))或等效物，其连接至Hikari EBSD相机(美国新泽西州的EDAX股份有限公司)或等效物。SEM是一种APREO S场发射枪(美国马萨诸塞州沃尔瑟姆的赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific.Waltham,MA,U.S.A.))或等效物。
·OIM运行条件为65°倾斜，其中工作距离为17mm，并且加速电压为20kV，具有动态聚焦，并且仪器规定的束流为13nA(纳安)。收集模式为六边形网格。进行选择，使得在分析中收集取向(即，不收集霍夫峰(Hough peak)信息)。对于在40X下以1微米步进的2mm规格的样品，每次扫描(即帧)的面积大小为2.0mm×1mm。根据规格，可以使用不同的帧尺寸。收集的数据以*.osc文件的形式输出。此数据可以用于计算第一类型晶粒的体积分数，如下文所描述的。
·第一类型晶粒体积分数的计算：使用*.osc文件和OIM/TSL分析软件版本8或等效物的数据计算第一类型晶粒的体积分数。在计算之前，可以执行两步数据清理。首先，对于置信指数低于阈值0.08的任何点，执行相邻方向相关性清理。其次，对小于3个数据点的任何晶粒执行晶粒大小膨胀清理。然后，通过软件使用第一晶粒标准计算第一类型晶粒的量(如下)。
·第一晶粒标准：计算了晶粒平均取向差(GAM)。所有“计算前应用分区”、“包含边缘晶粒”和“忽略孪晶界定义”都应该是必需的。GAM≤1°的任何晶粒都是第一类型晶粒。
“第一晶粒体积”(FGV)是指结晶材料的第一类型晶粒的体积分数。
“再结晶百分比”通过下式确定：FGV*100％。
术语“晶粒”具有ASTM E112§3.2.2中定义的含义，即“在二维抛光平面上观察到的原始(主要)边界范围内的区域，或三维物体中原始(主要)边界包围的体积”。
“晶粒大小”通过以下方程计算：
·其中Ai是使用商业软件OIM/TSL版本8.0或等效物测量的单个晶粒的面积；并且
·其中di是假设所述晶粒是圆形的计算出的单个晶粒大小。
“面积加权平均晶粒大小”通过以下方程计算：
·其中Ai是使用商业软件Edax OIM版本8.0或等效物测量的每个单个晶粒的面积；
·其中di是假设所述晶粒是圆形的计算出的单个晶粒大小；并且
·其中d-bar是面积加权平均晶粒大小。
VII.其它
在以下描述中部分阐述此新技术的这些和其它方面、优点和新颖特征，且本领域的技术人员在检查以下描述和附图后将变得显而易见，或可以通过实践本公开所提供的技术的一个或多个实施例而习得。
附图构成本说明书的一部分并包含本公开的示意性实施例，并且示意了其各种目的和特征。另外，附图中示出的任何测量结果、规格等旨在示意而非限制。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅作为用于教导本领域的技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。
在已经公开的那些益处和改进当中，根据结合附图进行的以下描述，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。在本文中公开了本发明的详细实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅说明可以通过各种形式体现的本发明。另外，连同本发明的各种实施例一起给出的每一个实例均旨在示意而非限制。
在通篇说明书和权利要求书中，除非上下文另有明确规定，否则以下术语采取本文明确相关的含义。如本文所用，短语“在一个实施例中”和“在一些实施例中”不一定指相同实施例(虽然它们可以是)。另外，如本文所用，短语“在另一个实施例中”和“在一些其它实施例中”不一定指不同实施例(虽然它们可以是)。因此，可以容易地将本发明的各种实施例组合，而不偏离本发明的范围或精神。
此外，除非上下文另外明确规定，否则如本文所用，术语“或”是一种包括性的“或”运算符，且相当于术语“和/或”。除非上下文另外明确规定，否则术语“基于”不具有排他性且允许基于未描述的其它因素。此外，在本说明书全篇中，除非上下文另外明确规定，否则“一个”、“一种”和“所述”的含义包含复数指代物。除非上下文另外明确规定，否则“在…中”的含义包含“在…中”和“在…上”。
虽然已经描述了本发明的多个实施例，但应了解这些实施例仅具说明性且无限制性，且多种润饰对于所属领域的技术人员而言可为显而易见的。仍进一步地，除非上下文明确要求，否则可以以任何期望的顺序执行各种步骤，并且可以添加和/或消除任何适用的步骤。
附图说明
图1是示出用于制备轧制7xxx铝合金片材产品的方法的一个实施例的流程图。
图2是示出用于制备轧制7xxx铝合金片材产品的方法的另一个实施例的流程图。
图3是示出与图2的退火步骤(200)相关的预选步骤的一个实施例的流程图。
图4是示出来自实例1的合金E的晶粒结构的EBSD分析的内核平均取向差(KAM)图的显微照片。此图像来自在625℉下退火2小时的轧制7xxx铝合金片材，然后缓慢冷却到室温，然后在870℉下固溶热处理7分钟，然后进行水淬火。
图5是示出来自实例1的合金G的晶粒结构的EBSD分析的内核平均取向差(KAM)图的显微照片。此图像来自在525℉下退火24小时的轧制7xxx铝合金片材，然后缓慢冷却到室温，然后在870℉下固溶热处理7分钟，然后进行水淬火。
图6是示出来自实例1的合金E的晶粒结构的EBSD分析的内核平均取向差(KAM)图的显微照片。此图像来自在725℉下退火2小时的轧制7xxx铝合金片材，然后缓慢冷却到室温，然后在870℉下固溶热处理7分钟，然后进行水淬火。
图7是示出来自实例1的合金G的晶粒结构的EBSD分析的内核平均取向差(KAM)图的显微照片。此图像来自在725℉下退火2小时的轧制7xxx铝合金片材，然后缓慢冷却到室温，然后在870℉下固溶热处理7分钟，然后进行水淬火。
·注意：对于图4至7，再结晶的晶粒呈现白色，并且未再结晶的晶粒呈现黑色。图像的左侧是片材的一个表面，并且右侧是另一个表面。轧制方向是竖直的。
具体实施方式
实例1
生产了十六个铝合金带材，其成分在下表1中提供。
表1-实验7xxx合金的成分(所有值均以wt.％表示)*
合金 Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Zr Ti
A 0.07 0.11 1.31 0.01 1.77 0.01 6.34 0.11 0.02
B 0.09 0.09 1.22 -- 1.62 -- 5.90 0.13 0.02
C 0.05 0.09 1.39 0.25 1.85 -- 6.36 -- 0.02
D 0.08 0.09 1.28 0.03 1.77 -- 6.54 0.02 0.02
E 0.11 0.11 1.40 0.25 1.56 -- 6.61 0.11 0.02
F 0.07 0.11 1.94 -- 1.47 -- 6.46 0.10 0.02
G 0.07 0.11 1.61 -- 1.49 -- 7.46 0.10 0.09
H 0.12 0.12 1.37 -- 1.74 -- 6.53 0.11 0.02
I** 0.06 0.09 1.31 0.25 1.73 -- 8.03 -- 0.03
J 0.08 0.10 1.57 0.71 1.74 -- 6.61 -- 0.02
K 0.11 0.11 1.30 0.27 1.76 0.13 6.54 0.11 0.02
L 0.08 0.11 1.26 0.01 1.78 -- 6.62 0.17 0.02
M** 0.06 0.10 1.25 0.25 1.74 0.01 6.51 -- 0.05
N 0.14 0.23 1.30 -- 1.69 -- 6.67 0.11 0.02
O(7050) 0.07 0.10 2.22 -- 2.01 -- 5.77 0.11 0.03
P(7075) 0.17 0.25 1.54 -- 2.52 0.18 5.75 -- 0.02
*所有合金的其余部分为铝和杂质，其中铝合金中的杂质各自被限制为不超过0.05wt.％(最大值)，并且其中铝合金中的杂质总量不超过0.15wt.％(最大值)。
**除合金I和M外的所有合金都含有约10ppm的硼；合金I含有约40ppm的硼；合金M含有约120ppm的硼。
所有合金都是在共同拥有的美国专利第6,672,368号中描述的设备的中试规模版本上连续铸造的，所述美国专利通过全文引用的方式并入本文。具体地，将合金以约53英尺/分钟至57英尺/分钟(16.2米/分钟至17.4米/分钟)的铸造速率铸造为0.156英寸至0.166英寸(3.964mm至4.216mm)的规格，并且然后在线热轧到约0.125英寸(3.175mm)的中间规格，并且然后冷却到室温。然后对中间规格产品进行中间退火，并且然后冷轧至约0.080英寸(2.032mm)的最终规格。
然后让冷轧的产品经历各种轧制后退火条件(在下表2中示出)。轧制后退火完成后，通过关闭炉缓慢冷却产品，然后在温度达到约300℉(148.9℃)时将产品从炉中取出，然后将产品空气冷却到环境(室内)温度。
表2–轧制后退火条件
退火代码 退火温度 大约加热速率 浸泡时间
AN-01 525°F(273.9℃) 49.8华氏度/小时(27.7摄氏度/小时) 2小时
AN-02 525°F(273.9℃) 49.8华氏度/小时(27.7摄氏度/小时) 24小时
AN-03 625°F(329.4℃) 60.9华氏度/小时(33.8摄氏度/小时) 2小时
AN-04 625°F(329.4℃) 60.9华氏度/小时(33.8摄氏度/小时) 24小时
AN-05 725°F(385℃) 72.0华氏度/小时(40.0摄氏度/小时) 2小时
AN-06 725°F(385℃) 72.0华氏度/小时(40.0摄氏度/小时) 24小时
AN-07 820°F(437.8℃) 82.6华氏度/小时(45.9摄氏度/小时) 2小时
AN-08 820°F(437.8℃) 82.6华氏度/小时(45.9摄氏度/小时) 24小时
AN-09 850°F(454.4℃) 85.9华氏度/小时(47.7摄氏度/小时) 2小时
AN-10 850°F(454.4℃) 85.9华氏度/小时(47.7摄氏度/小时) 24小时
接下来，在870℉(465.6℃)下对最终规格产品进行7分钟的固溶热处理，并且然后进行冷水淬火。淬火后，将合金拉伸约0.5％以获得平坦度，并且然后使其自然老化约4天。然后对自然老化的合金进行金相分析。具体地，通过SEM的电子背散射衍射(EBSD)用于确定合金的再结晶程度和面积加权晶粒大小，其结果在下表3中示出。表中所示的晶粒大小是以微米为单位的面积加权晶粒大小。
表3–微观结构结果
接下来，通过在250℉(121.1℃)下首先老化8小时，并且然后在320℉(160℃)条件下老化8小时或16小时，将最终规格产品人工老化到T7类型回火。老化后，对产品进行各种分析，包含机械特性分析。
根据ASTM E8/E8M-16a和B557-15，就机械特性而言，在各种最终退火和人工老化条件下测试了横向方向(LT)上的强度和伸长率。所有强度/伸长率测试均使用重复样本。结果在下表4中提供。
还使用三点弯曲测试(如定义部分所定义的)评估了断裂行为，其测试结果在下表4中提供。测试是相对于横向方向(LT)进行的，并且报告的值是基于每种测试的合金使用的十个样本的平均值。
表4–实例1合金的机械特性数据
如上所示，本发明的合金能够实现至少450MPa的拉伸屈服强度(LT)和至少5.8mm的三点弯曲延伸。合金E具有特别高的性能，实现了强度和三点弯曲延伸的高度组合。据推测，合金E的微观结构特征(例如，其晶粒大小、再结晶百分比、含锆和含锰金属间颗粒的量)有助于实现优异的特性。
还对两种合金进行了腐蚀测试。具体地，对根据图1所示的生产流程路径制备的合金E和G的样本进行ASTM G34、G44和ASTM G110测试。表5至7示出了结果。所有结果均来自于在250℉(121.1℃)下人工老化8小时，然后在320℉(160℃)下人工老化8小时。如所示的，合金表现出良好的耐腐蚀性特性。在ASTM G44测试的情况下(表6)，测试在60天后停止，此时两个合金E样品没有失效。
表5–ASTM G34-01(2018)结果
合金 测试平面 剥离评级(48小时)
E 表面 EA
G 表面 EA
表6–ASTM G44-99(2013)结果
合金 测试方向 应力(MPa) 测试的天数 失效的天数
E LT 353 59 52,54,59,良好、良好
G LT 353 45 27,29,34,38,45
表7–ASTM G110-92(2015)结果(6小时)
实例1合金的Mn、Zr、Cr和V弥散体含量使用下式(1)计算，所述式由发明人通过热力学估算开发。结果在下表8中示出。
式(1)：弥散体(vol.％)＝(Mn的wt.％)*3.52+(Zr的wt.％)*1.28+(Cr的wt.％+V的wt.％)*6.34
表8–实例1合金的Mn、Zr、Cr和V弥散体含量(vol.％)
如所示的，本发明的合金含有基于Mn、Zr、Cr和V的约0.13vol.％至1.02vol.％的弥散体含量。非本发明合金J和K含有大量的弥散体。
实例1合金的不同相的溶线温度是基于其合金成分，使用THERMO-CALC软件和THERMO-CALC铝数据库，版本5，“TCAL5”计算的，其结果在下表9中示出。
表9–实例1合金的溶线温度
合金 S相溶线℉ M相溶线(℉) T相溶线(℉)
A 787 769 --
B 770 744 --
C 825 774 --
D 787 774 --
E 792 755 --
F 817 737 --
G 792 777 --
H 784 768 --
I -- 810 --
J 830 773 --
K 805 772 --
L 781 779 --
M 803 773 --
N -- 810 --
O(7050) 880 750 --
P(7075) 818 -- 792
如所示的，当存在时，本发明合金的S相溶线温度在770℉至825℉(410℃至440.6℃)的范围内，M相溶线温度在744℉至810℉(395.6℃至413.9℃)的范围内，并且没有T相沉淀物。相反，一些非本发明合金可能具有高于825℉(440.6℃)的S相溶线温度和/或含有T相沉淀物。
实例2
十五个中试规模的铸锭(152mm厚×457mm宽×1270mm长)是直接冷却(DC)铸造的，其成分在下表10中提供(所有值均以重量百分比计)。合金的Mn、Zr和Cr弥散体含量是使用上述实例1合金的式(1)计算的，所述值也在表10中以体积百分比形式提供。
表10–实例2成分(wt.％)和弥散体含量(vol.％)
合金 Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Zr Ti 弥散体
1 0.07 0.097 1.77 -- 1.78 -- 6.64 0.11 0.02 0.14
2 0.13 0.16 1.74 -- 1.75 -- 6.58 0.11 0.02 0.15
3 0.18 0.19 1.76 -- 1.75 -- 6.6 0.11 0.04 0.15
4 0.07 0.10 1.72 -- 1.75 -- 6.53 0.13 0.02 0.17
5 0.06 0.10 1.79 0.10 1.77 -- 6.77 0.10 0.02 0.48
6 0.07 0.11 1.76 0.24 1.76 -- 6.58 0.11 0.03 0.99
7 0.07 0.10 1.74 0.26 1.78 0.13 6.61 0.11 0.02 1.88
8 0.07 0.10 1.58 -- 1.59 -- 6.23 0.10 0.02 0.14
9 0.07 0.11 1.61 -- 1.61 -- 6.92 0.11 0.02 0.15
10 0.07 0.11 1.6 -- 1.9 -- 6.4 0.11 0.02 0.14
11 0.07 0.10 1.58 -- 1.85 -- 6.91 0.10 0.02 0.13
12 0.07 0.10 1.82 -- 1.61 -- 6.22 0.11 0.02 0.14
13 0.06 0.11 1.89 -- 1.62 -- 6.97 0.11 0.02 0.14
14 0.07 0.11 1.88 -- 1.89 -- 6.24 0.11 0.02 0.14
15 0.07 0.11 1.92 -- 1.84 -- 6.92 0.11 0.02 0.14
刨削后，将铸锭均质化，并且然后热轧到4.06mm(0.160英寸)。一些片材样品在343.3℃(650℉)下退火1小时，并且然后冷轧到2.03mm(0.80英寸)的最终规格，而其它样品跳过退火并简单地冷轧到2.03mm(0.80英寸)的最终规格。然后对所有最终规格样品进行固溶热处理，然后冷水淬火，并且然后自然老化约4天。然后对自然老化的样品进行两步人工老化，首先在121.1℃(250℉)下老化8小时，并且然后在160℃(320℉)下老化16小时。人工老化后，对产品进行各种分析，包含机械特性分析。
与实例1一样，根据ASTM E8/E8M-16a和B557-15测试实例2合金在横向方向(LT)上的机械特性、强度和伸长率(LT)。所有强度/伸长率测试均使用重复样本。下表11和表12中分别提供了无热线退火和有热线退火的情况下的结果。
还使用三点弯曲测试(如定义部分所定义的)评估了断裂行为，其测试结果在下表11中提供。与实例1一样，测试是相对于横向方向(LT)进行的，并且报告的值是基于每种测试的合金使用的十个样本的平均值。
表11–实例2合金的机械特性数据(LT)(无热线退火)
表12–实例2合金的机械特性数据(LT)(热线退火)
如数据所示，合金2、3、4和7实现了较差的强度/弯曲关系。合金2和3的铁和硅含量高于其它合金，并且因此预期不会表现出优异的性能。类似地，合金4具有更高的锆，并且被确定为超出包晶成分(使用THERMO-CALC铝数据库，版本5，“TCAL5”，基于合金成分)，这可能有助于形成初级Al3Zr颗粒，其对性能产生负面影响。合金7含有大量的弥散体。
也对实例2合金进行了腐蚀测试，特别是ASTM G34、G110和ASTM G44测试，所述合金不使用热线退火制造，并且如文所描述的进行老化。在ASTM G44中，所有实例2合金在2天的测试后都得到EA的评级。在ASTM G110(暴露6小时)中，没有一种合金表现出晶间腐蚀，并且所有合金的平均侵蚀深度都小于45微米。在ASTM G44中，LT取向样本以75％的拉伸屈服强度进行测试，所有合金都通过了40天以上的测试。
实例2合金的不同相的溶线温度是基于其合金成分，使用THERMO-CALC软件和THERMO-CALC铝数据库，版本5，“TCAL5”计算的，其结果在下表13中示出。
表13–实例2合金的溶线温度
合金 S相溶线，(℉) M相溶线，℉ T相溶线，℉
1 830 769 ---
2 808 762 ---
3 797 759 ---
4 824 765 ---
5 833 772 ---
6 838 765 ---
7 843 770 ---
8 801 747 ---
9 802 769 ---
10 823 773 ---
11 818 785 ---
12 822 743 ---
13 825 766 ---
14 845 763 ---
15 843 779 ---
如所示的，合金的S相溶线温度在797℉至845℉的范围内，并且M相溶线温度在743℉至785℉的范围内，并且没有T相。
实例3
铸造了八个另外的中试规模铸锭，其成分在下表14中提供。另外，Mn、Zr和Cr的弥散体含量是用上述实例1和实例2合金的式(1)计算的。
表14–实例3成分(wt.％)和弥散体含量(vol.％)
合金 Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Zr Ti 弥散体
16 0.07 0.10 1.63 -- 1.82 -- 6.20 0.11 0.02 0.16
17 0.07 0.12 1.57 0.25 1.86 -- 6.27 0.11 0.02 1.03
18 0.08 0.14 1.62 0.25 1.96 -- 6.28 0.11 0.02 1.01
19 0.03 0.05 1.59 0.25 1.88 -- 6.27 0.11 0.02 1.02
20 0.06 0.09 1.38 0.24 1.56 -- 6.44 0.10 0.02 0.97
21 0.05 0.10 2.04 0.25 1.50 -- 5.82 0.11 0.02 1.02
22 0.06 0.10 1.56 -- 1.51 -- 7.43 0.11 0.02 0.17
23 0.02 0.04 1.68 0.23 1.55 -- 7.42 0.11 0.03 0.96
刨削后，将铸锭均质化，并且然后热轧到4.06mm(0.160英寸)，并且然后冷轧到2.03mm(0.80英寸)的最终规格。(未对样品进行退火。)然后对最终规格样品进行固溶热处理，然后冷水淬火，并且然后自然老化约5天。然后对自然老化的样品进行两步人工老化，首先在121.1℃(250℉)下老化8小时，并且然后在160℃(320℉)下老化4小时。冷却到室温后，对合金给于365℉(185℃)的模拟漆层烘烤。
人工老化和模拟漆层烘烤后，对产品进行各种分析，包含机械特性分析。使用上述标准再次测试机械特性，其结果在下表15中提供。还使用三点弯曲测试(如定义部分所定义的)评估了断裂行为，其测试结果也在下表15中提供。与实例1一样，测试是相对于横向方向(LT)进行的，并且报告的值是基于每种测试的合金使用的十个样本的平均值。
表15–实例3合金的机械特性数据(LT)
如所示的，合金17至21和23含有与实例1的合金E大约相同量的锰和锆。如数据比较所表明的，相对于连续铸造合金，铸锭合金在大约等效的三点弯曲延伸时实现了约70MPa至80MPa的较高强度。铸锭合金在约等效强度下也实现了约高2.5至2.6的三点弯曲延伸。
实例3合金的不同相的溶线温度是基于其合金成分，使用THERMO-CALC软件和THERMO-CALC铝数据库，版本5，“TCAL5”计算的，其结果在下表16中示出。
表16–实例3合金的溶线温度
合金 S相溶线，℉ M相溶线，℉ T相溶线，℉
16 822 761 ---
17 832 766 ---
18 846 770 ---
19 838 771 ---
20 799 754 ---
21 792 778 ---
22 840 715 ---
23 827 780 ---
如所示的，合金的S相溶线温度在792℉至846℉的范围内，M相溶线温度在715℉至780℉的范围内，并且没有T相。合金18具有最高的S相溶线温度和最差的弯曲性能。合金20类似于实例1的合金E，并且溶线温度低于800℉。低S相溶线温度可能有助于改进的特性，例如，由于改进了淬火不敏感特性。
虽然已经详细描述了本文所描述的新技术的各种实施例，但显而易见的是，本领域技术人员将对这些实施例进行修改和调整。然而，应明确理解，此类修改和调整在本文公开的技术的精神和范围内。可以将上述各种独特方面组合起来，以生产出各种新型7xxx铝合金产品，所述产品具有改进的特性组合。另外，在以下描述中部分阐述此新技术的这些和其它方面和优点以及新颖特征，且本领域的技术人员在检查以下描述和附图后将变得显而易见，或可以通过实践本公开所提供的技术的一个或多个实施例而习得。

Claims (62)

1.一种7xxx片材产品，其包括：
5.0wt.％至9.0wt.％的Zn；
1.30wt.％至2.05wt.％的Mg；
1.10wt.％至2.10wt.％的Cu；
其中2.55≤(Cu的wt.％+Mg的wt.％)≤3.85
以下中的至少一种：
0.03wt.％至0.40wt.％的Mn；以及
0.02wt.％至0.15wt.％的Zr；
其中0.05≤(Zr的wt.％+Mn的wt.％)≤0.50；
至多0.20wt.％的Cr；
至多0.20wt.％的V；
至多0.20wt.％的Fe；
至多0.15wt.％的Si；
至多0.15wt.％的Ti；以及
至多75ppm的B；
其余部分为铝、偶存元素和杂质；
其中所述7xxx铝合金片材产品的厚度为0.5mm至4.0mm；
其中所述7xxx铝合金片材产品包括至少15vol.％的再结晶的晶粒；并且
其中所述7xxx铝合金片材产品实现了不超过1.95vol.％的弥散体含量，其中弥散体的量由式(Mn的wt.％)*3.52+(Zr的wt.％)*1.28+(Cr的wt.％+V的wt.％)*6.34计算。
2.根据权利要求1所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含至少5.2wt.％的Zn、或至少5.4wt.％的Zn、或至少5.6wt.％的Zn、或至少5.8wt.％的Zn、或至少6.0wt.％的Zn、或至少6.2wt.％的Zn、或至少6.4wt.％的Zn、或至少6.5wt.％的Zn。
3.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过8.8wt.％的Zn、或不超过8.6wt.％的Zn、或不超过8.4wt.％的Zn、或不超过8.2wt.％的Zn、或不超过8.0wt.％的Zn、或不超过7.8wt.％的Zn、或不超过7.6wt.％的Zn、或不超过7.5wt.％的Zn、或不超过7.4wt.％的Zn、或不超过7.3wt.％的Zn、或不超过7.2wt.％的Zn、或不超过7.1wt.％的Zn、或不超过7.0wt.％的Zn。
4.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含至少1.35wt.％的Mg、或至少1.40wt.％的Mg、或至少1.45wt.％的Mg、或至少1.50wt.％的Mg。
5.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过2.0wt.％的Mg、或不超过1.95wt.％的Mg、或不超过1.90wt.％的Mg、或不超过1.85wt.％的Mg、或不超过1.80wt.％的Mg、或不超过1.75wt.％的Mg、或不超过1.70wt.％的Mg、或不超过1.65wt.％的Mg、或不超过1.60wt.％的Mg。
6.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含至少1.15wt.％的Cu、或至少1.20wt.％的Cu、或至少1.25wt.％的Cu、或至少1.30wt.％的Cu、或至少1.35wt.％的Cu、或至少1.40wt.％的Cu。
7.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过2.05wt.％的Cu、或不超过2.0wt.％的Cu、或不超过1.95wt.％的Cu、或不超过1.90wt.％的Cu、或不超过1.85wt.％的Cu、或不超过1.80wt.％的Cu、或不超过1.75wt.％的Cu、或不超过1.70wt.％的Cu、或不超过1.65wt.％的Cu、或不超过1.60wt.％的Cu。
8.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.60，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.65，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.70，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.75，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.80，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.85，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.90，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)为至少2.95。
9.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.80，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.75，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.70，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.65，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.60，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.55，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.50，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.45，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.40，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.35，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.30，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.25，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.20，或(Cu的wt.％+Mg的wt.％)不超过3.15。
10.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中(Zr的wt.％+Mn的wt.％)为至少0.08，或(Zr的wt.％+Mn的wt.％)为至少0.10。
11.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中(Zr的wt.％+Mn的wt.％)不超过0.45，或(Zr的wt.％+Mn的wt.％)不超过0.40，或(Zr的wt.％+Mn的wt.％)不超过0.38。
12.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过0.13wt.％的Zr、或不超过0.12wt.％的Zr、或不超过0.11wt.％的Zr。
13.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含至少0.08wt.％的Mn、或至少0.10wt.％的Mn、或至少0.12wt.％的Mn、或至少0.15wt.％的Mn、或至少0.18wt.％的Mn、或至少0.20wt.％的Mn、或至少0.22wt.％的Mn、或至少0.25wt.％的Mn。
14.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过0.45wt.％的Mn、或不超过0.40wt.％的Mn、或不超过0.35wt.％的Mn、或不超过0.30wt.％的Mn、或不超过0.28wt.％的Mn。
15.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品实现了至少0.07vol.％、或至少0.08vol.％、或至少0.09vol.％、或至少0.10vol.％、或至少0.11vol.％、或至少0.12vol.％、或至少0.13vol.％的弥散体含量，其中弥散体的量由式(Mn的wt.％)*3.52+(Zr的wt.％)*1.28+(Cr的wt.％+V的wt.％)*6.34计算。
16.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品实现了不超过1.90vol.％、或不超过1.85vol.％、或不超过1.80vol.％、或不超过1.70vol.％、或不超过1.60vol.％、或不超过1.50vol.％、或不超过1.40vol.％、或不超过1.30vol.％、或不超过1.20vol.％、或不超过1.10vol.％的弥散体含量，其中弥散体的量由式(Mn的wt.％)*3.52+(Zr的wt.％)*1.28+(Cr的wt.％+V的wt.％)*6.34计算。
17.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过0.15wt.％的Cr、或不超过0.10wt.％的Cr、或不超过0.08wt.％的Cr、或不超过0.05wt.％的Cr、或不超过0.04wt.％的Cr、或不超过0.03wt.％的Cr、或不超过0.02wt.％的Cr、或不超过0.01wt.％的Cr、或不超过0.005wt.％的Cr。
18.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过0.15wt.％的V、或不超过0.10wt.％的V、或不超过0.08wt.％的V、或不超过0.05wt.％的V、或不超过0.04wt.％的V、或不超过0.03wt.％的V、或不超过0.02wt.％的V、或不超过0.01wt.％的V、或不超过0.005wt.％的V。
19.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含至少0.01wt.％的Fe、或至少0.03wt.％的Fe、或至少0.05wt.％的Fe、或至少0.07wt.％的Fe、或至少0.09wt.％的Fe。
20.根据权利要求1至18中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过0.18wt.％的Fe、或不超过0.16wt.％的Fe、或不超过0.14wt.％的Fe、或不超过0.12wt.％的Fe、或不超过0.10wt.％的Fe、或不超过0.08wt.％的Fe、或不超过0.06wt.％的Fe、或不超过0.05wt.％的Fe、或不超过0.04wt.％的Fe。
21.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含至少0.01wt.％的Si、或至少0.03wt.％的Si、或至少0.05wt.％的Si。
22.根据权利要求1至20中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过0.14wt.％的Si、或不超过0.12wt.％的Si、或不超过0.10wt.％的Si、或不超过0.08wt.％的Si、或不超过0.07wt.％的Si、或不超过0.06wt.％的Si、或不超过0.05wt.％的Si、或不超过0.04wt.％的Si、或不超过0.03wt.％的Si。
23.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含至少0.005wt.％的Ti、或至少0.01wt.％的Ti、或至少0.015wt.％的Ti、或至少0.02wt.％的Ti、或至少0.025wt.％的Ti。
24.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过0.12wt.％的Ti、或不超过0.10wt.％的Ti、或不超过0.08wt.％的Ti、或不超过0.05wt.％的Ti。
25.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含至少1ppm的B、或至少3ppm的B、或至少5ppm的B、或至少8ppm的B、或至少10ppm的B。
26.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx片材产品包含不超过70ppm的B、或不超过60ppm的B、或不超过50ppm的B、或不超过40ppm的B。
27.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品包括至少20vol.％的再结晶的晶粒、或至少25vol.％的再结晶的晶粒、或至少30vol.％的再结晶的晶粒、或至少35vol.％的再结晶的晶粒。
28.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品包括不超过95vol.％的再结晶的晶粒、或不超过90vol.％的再结晶的晶粒、或不超过85vol.％的再结晶的晶粒、或不超过80vol.％的再结晶的晶粒、或不超过75vol.％的再结晶的晶粒、或70vol.％的再结晶的晶粒。
29.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品含有S相沉淀物，并且其中所述S相沉淀物实现了不超过850℉、或不超过845℉、或不超过840℉、或不超过835℉、或不超过830℉、或不超过825℉、或不超过820℉、或不超过815℉、或不超过810℉、或不超过805℉、或不超过800℉、或不超过795℉的溶线温度；
其中所述溶线温度是使用THERMO-CALC软件和THERMO-CALC铝数据库，版本5计算的。
30.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品中不存在T相沉淀物，其中T相沉淀物的存在是使用THERMO-CALC软件和THERMO-CALC铝数据库，版本5确定的。
31.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品实现了至少450MPa、或至少460MPA、或至少470MPa、或至少480MPa、或至少490MPa、或至少500MPa、或至少510MPa、或至少520MPa、或至少530MPa、或至少540MPa或更高的拉伸屈服强度(LT)。
32.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品实现了至少5.8mm、或至少6.0mm、或至少6.1mm、或至少6.2mm、或至少6.3mm、或至少6.4mm、或至少6.5mm、或至少6.6mm、或至少6.7mm、或至少6.8mm、或至少7.0mm、或至少7.2mm、或至少7.4mm、或至少7.6mm、或至少7.8mm、或至少8.0mm、或至少8.2mm、或至少8.4mm、或至少8.6mm、或至少8.8mm、或至少9.0mm、或至少9.2mm、或至少9.4mm、或至少9.5mm、或至少9.6mm、或至少9.7mm、或至少9.8mm、或至少9.9mm、或至少10.0mm的三点弯曲延伸。
33.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品由连续铸造的带材生产，并且实现了在由下式定义的线处或所述线上方的强度与三点弯曲延伸关系：
Y＝-0.02X+Z；
其中X是所述7xxx铝合金片材产品的LT-TYS(MPa)，并且其中X是至少450MPa；
其中Y是所述7xxx铝合金片材产品的LT三点弯曲延伸(mm)，并且其中Y是至少5.8mm；
其中Z是15.0，或其中Z是15.25，或其中Z是15.5，或其中Z是15.75，或其中Z是16.0，或其中Z是16.25，或其中Z是16.50。
34.根据权利要求1至32中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品由直接铸造的铸锭生产，并且实现了在由下式定义的线处或所述线上方的强度与三点弯曲延伸关系：
Y＝-0.039X+Z；
其中X是所述7xxx铝合金片材产品的LT-TYS(MPa)，并且其中X是至少450MPa；
其中Y是所述7xxx铝合金片材产品的LT三点弯曲延伸(mm)，并且其中Y是至少7.0mm；
其中Z是25.25，或其中Z 25.5，或其中Z是25.75，或其中Z是26.0，或其中Z是26.25，或其中Z是26.5，或其中Z是26.75，其中Z是27.0，或其中Z是27.25，或其中Z是27.5，或其中Z是27.75，其中Z是28.0，或其中Z是28.25，或其中Z是28.5。
35.根据前述权利要求中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品实现了以下中的至少一者：
(i)当根据ASTM G34-01(2108)进行测试时，剥离评级为至少EB、或至少EA、或至少P；
(ii)在353MPa的净应力下在LT方向上进行至少20天的ASTM G44-99(2013)测试后的通过评级，其中所述7xxx铝合金片材的所有5个样本经受住ASTM G44测试，持续20天；并且
(iii)当根据ASTM G110-92(2015)进行6小时测试时，侵蚀的平均深度不超过50微米、或不超过40微米、或不超过30微米、或不超过25微米。
36.一种汽车组件，其由根据权利要求1至35所述的锻制7xxx铝合金产品中的任一种制成。
37.一种7xxx片材产品，其包括：
6.0wt.％至7.0wt.％的Zn；
1.50wt.％至1.65wt.％的Mg；
1.35wt.％至1.55wt.％的Cu；
0.15wt.％至0.35wt.％的Mn；
0.07wt.％至0.15wt.％的Zr；
至多0.20wt.％的Cr；
至多0.20wt.％的V；
至多0.20wt.％的Fe；
至多0.15wt.％的Si；
至多0.15wt.％的Ti；以及
至多75ppm的B；
其余部分为铝、偶存元素和杂质；
其中所述7xxx铝合金片材产品的厚度为1.0mm至4.0mm；
其中所述7xxx铝合金片材产品包括20vol.％至90vol.％的再结晶的晶粒；并且
其中所述7xxx铝合金片材产品实现了0.65vol.％至1.45vol.％的弥散体含量，其中弥散体的量由式(Mn的wt.％)*3.52+(Zr的wt.％)*1.28+(Cr的wt.％+V的wt.％)*6.34计算。
38.根据权利要求37所述的7xxx铝合金片材产品，其中Cu的wt.％≤Mg的wt.％。
39.根据权利要求37至38中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品包含0.20wt.％至0.30wt.％的Mn。
40.根据权利要求37至39中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品包含0.08wt.％至0.13wt.％的Zr、或0.08wt.％至0.12wt.％的Zr、或0.08wt.％至0.11wt.％的Zr，其中锆低于所述7xxx铝合金片材产品的包晶。
41.根据权利要求37至40中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品实现了0.80vol.％至1.20vol.％的弥散体含量，其中弥散体的量由式(Mn的wt.％)*3.52+(Zr的wt.％)*1.28+(Cr的wt.％+V的wt.％)*6.34计算。
42.根据权利要求37至42中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品包括30vol.％至80vol.％的再结晶的晶粒。
43.根据权利要求37至42中任一项所述的7xxx铝合金片材产品，其中所述7xxx铝合金片材产品包括35vol.％至75vol.％的再结晶的晶粒。
44.一种制备根据权利要求1至43中任一项所述的7xxx铝合金片材产品的方法，所述方法包括：
(a)将所述7xxx铝合金热轧为中间规格；
(b)在所述热轧之后，将所述7xxx铝合金冷轧为最终规格片材产品，其中所述最终规格片材产品的厚度为0.50mm至4.0mm；
(c)在所述冷轧之后，在525℉至850℉的退火温度下对所述最终规格片材产品进行退火；
其中至少部分由于所述退火，所述最终规格片材产品含有至少15％的再结晶的晶粒；
(d)在所述退火之后，对所述最终规格片材产品进行固溶热处理并且然后进行淬火。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述退火包括将所述最终规格片材产品保持在所述退火温度下持续退火时间，其中所述退火时间为0.5小时至50小时。
46.根据权利要求44至45中任一项所述的方法，其中所述退火包括在所述保持步骤之后，以不超过500华氏度/分钟的冷却速率将所述最终规格片材产品从所述退火温度冷却到不超过200℉的温度。
47.根据权利要求44至46中任一项所述的方法，所述方法包括在所述退火步骤之前：
(i)选择要在所述最终规格片材产品中实现的再结晶量，其中所选择的再结晶量为15％至95％的再结晶；
(ii)基于所选择的再结晶量来选择所述退火时间和所述退火温度；
(iii)在所述选择步骤(i)至(ii)之后，使用所选择的退火时间和所选择的退火温度来完成所述退火步骤；
其中在所述完成步骤(iii)之后并且至少部分地由于所选择的退火时间和所选择的退火温度，所述最终规格片材产品实现了所选择的再结晶量。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所选择的再结晶量为至少20％的再结晶，或其中所选择的再结晶量为至少25％的再结晶，或其中所选择的再结晶量为至少30％的再结晶，或其中所选择的再结晶量为至少35％的再结晶。
49.根据权利要求47至48中任一项所述的方法，其中所选择的再结晶量不超过90％的再结晶，或其中所选择的再结晶量不超过85％的再结晶，或其中所选择的再结晶量不超过80％的再结晶，或其中所选择的再结晶量不超过75％的再结晶，或其中所选择的再结晶量不超过70％的再结晶。
50.根据权利要求44至49中任一项所述的方法，所述方法包括在所述退火步骤之前：
(i)选择要在所述最终规格片材产品中实现的晶粒大小；
(ii)基于所选择的晶粒大小来选择退火加热速率、所述退火时间和所述退火温度中的至少一者；
(iii)在所述选择步骤(i)至(ii)之后，使用所选择的退火加热速率、所述退火时间和/或所选择的退火温度来完成所述退火步骤；
其中在所述完成步骤(iii)之后并且至少部分地由于所选择的退火加热速率、所选择的退火时间和所选择的退火温度，所述最终规格片材产品实现了所选择的量晶粒大小。
51.根据权利要求44至50中任一项所述的方法，其中所述退火温度为至少575℉、或为至少625℉、或为至少675℉。
52.根据权利要求44至51中任一项所述的方法，其中所述退火温度不超过825℉、或不超过775℉、或不超过至少750℉。
53.根据权利要求44至52中任一项所述的方法，其中所述退火时间为至少1小时，或其中所述退火时间为至少2小时。
54.根据权利要求44至53中任一项所述的方法，其中所述退火时间不超过40小时或不超过30小时。
55.根据权利要求44至54中任一项所述的方法，其中所述退火加热速率为25摄氏度/小时至50摄氏度/小时。
56.根据权利要求44至55中任一项所述的方法，所述方法包括在所述退火之后和所述固溶热处理之前，将经退火的最终规格片材产品从所述退火温度冷却到不超过200℉的温度以及不超过100华氏度/分钟的冷却速率。
57.根据权利要求44至56中任一项所述的方法，所述方法包括在所述固溶热处理和淬火之后，对所述最终规格片材产品进行人工老化。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述人工老化包括老化到T6或T7回火。
59.根据权利要求57至58中任一项所述的方法，其中所述人工老化是两步老化实践。
60.根据权利要求59所述的方法，其中所述两步老化实践的第一老化步骤包括加热到225℉至275℉范围内的第一温度，以及2小时至16小时范围内的第一时间段。
61.根据权利要求60所述的方法，其中所述两步老化实践的第二老化步骤包括加热300℉至350℉范围内的第二温度，以及2小时至16小时范围内的所述第一时间段。
62.根据权利要求61所述的方法，所述方法包括在所述第二老化步骤之后，对所述最终规格片材产品进行漆层烘烤。
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