ES2857683T3 - Aleaciones de aluminio y procedimientos de fabricación de los mismos - Google Patents

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David Leyvraz
Jonathan Friedli
Aude Despois
Guillaume Florey
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Abstract

Un procedimiento para producir una aleación de aluminio que comprende: fundir una aleación de aluminio para conformar un producto de aluminio fundido, donde la aleación de aluminio comprende del 0,45 al 1,5 % en peso de Si, del 0,1 al 0,5 % en peso de Fe, hasta el 1,5 % en peso de Cu, del 0,02 al 0,5 % en peso de Mn, del 0,45 al 1,5 % en peso de Mg, hasta el 0,5 % en peso de Cr, hasta el 0,01 % en peso de Ni, hasta el 0,1 % en peso de Zn, hasta el 0,1 % en peso de Ti, hasta el 0,1 % en peso de V y hasta el 0,15 % en peso de impurezas, siendo lo restante Al; homogeneizar el producto de aluminio fundido; laminar en caliente el producto de aluminio fundido para producir un cuerpo de aleación de aluminio de un primer calibre; laminar en frío el cuerpo de aleación de aluminio para producir una placa, plancha o lámina de aleación de aluminio que tenga un calibre final; solubilizar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio; templar rápidamente la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio; enrollar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio en una bobina; y envejecer la bobina, donde el temple comprende múltiples etapas, donde las múltiples etapas comprenden: un primer temple a una primera temperatura, efectuándose dicho primer temple con aire, donde la primera temperatura está en un intervalo de 400 °C a 550 °C; un segundo temple a una segunda temperatura, efectuándose dicho segundo temple con agua, donde la segunda temperatura está en un intervalo de 200 °C a 300 °C; y un tercer temple a una tercera temperatura, efectuándose dicho tercer temple con aire, donde la tercera temperatura está en un intervalo de 20 °C a 25 °C.

Description

DESCRIPCIÓN
Aleaciones de aluminio y procedimientos de fabricación de los mismos
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de los Estados Unidos No. 62/435.437, presentada el 16 de diciembre de 2016 y titulada "Aleaciones de aluminio y procedimientos para fabricar las mismas"; y la Solicitud Provisional de los Estados Unidos No. 62/529.516, presentada el 7 de julio de 2017 y titulada "Aleaciones de aluminio y procedimientos para fabricar las mimas".
Campo técnico
La presente invención se refiere a las aleaciones de aluminio y los procedimientos relacionados.
Antecedentes
Las aleaciones de aluminio con alta resistencia son deseables para mejorar el rendimiento de los productos en muchas aplicaciones, incluidas las aplicaciones de automoción, transporte (que incluyen, por ejemplo, entre otros, camiones, remolques, trenes, aplicaciones aeroespaciales y marítimas) y aplicaciones electrónicas. Por ejemplo, una aleación de aluminio de alta resistencia en camiones o remolques sería más liviana que las aleaciones de acero convencionales, proporcionando reducciones de emisiones significativas que se necesitan para cumplir con las nuevas y más estrictas regulaciones gubernamentales sobre las emisiones. Tales aleaciones deben exhibir una alta resistencia. Un procedimiento para la producción de material de lámina de aleación de aluminio de la serie 6XXX que está diseñado para reemplazar la lámina de acero de la carrocería de automóviles se describe, por ejemplo, en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 2016201158.
Sin embargo, la identificación de las condiciones de procesamiento y las composiciones de la aleación que proporcionarán dicha aleación ha demostrado ser un desafío.
Resumen
Las realizaciones abarcadas de la invención están definidas por las reivindicaciones a continuación, no por este resumen. Este resumen es una descripción general de alto nivel de varios aspectos de la descripción e introduce algunos de los conceptos que se describen con más detalle en la sección Descripción detallada a continuación. Este resumen no pretende identificar las características claves o esenciales de la materia reivindicada, ni se pretende que se utilice aisladamente para limitar el alcance de la materia reivindicada. La materia objeto debe entenderse como referencia a las partes apropiadas de la memoria descriptiva completa de esta descripción, cualquiera o todos los dibujos y a cada reivindicación.
Se describe un procedimiento para producir una aleación de aluminio como se define en la reivindicación 1, que comprende fundir una aleación de aluminio para conformar un producto de aluminio fundido; homogeneizar el producto de aluminio fundido; laminar en caliente el producto de aluminio fundido para producir un cuerpo de aleación de aluminio de un primer calibre; laminar en frío el cuerpo de aleación de aluminio para producir una placa, plancha o lámina de aleación de aluminio que tiene un calibre final; solubilizar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio; templar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio; enrollar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio en una bobina; y envejecer la bobina. El procedimiento comprende además, de manera opcional, el pre-envejecimiento de la bobina.
La etapa de temple comprende un procedimiento de temple de múltiples etapas que comprende un primer temple a una primera temperatura, dicho primer temple se efectúa con aire, donde la primera temperatura está en un intervalo de 400 °C a 550 °C, un segundo temple a una segunda temperatura, dicho segundo temple se efectúa con agua, donde la segunda temperatura está en un intervalo de 200 °C a 300 °C y un tercer temple a una tercera temperatura, dicho tercer temple se efectúa con aire, donde la tercera temperatura está en un intervalo de 20 °C a 25 °C. La aleación de aluminio incluye del 0,45 al 1,5 % en peso de Si, del 0,1 al 0,5 % en peso de Fe, hasta el 1,5 % en peso de Cu, del 0,02 al 0,5 % en peso de Mn, del 0,45 al 1,5 % en peso de Mg, hasta el 0,5 % en peso de Cr, hasta el 0,01 % en peso de Ni, hasta el 0,1 % en peso de Zn, hasta el 0,1 % en peso de Ti, hasta el 0,1 % en peso de V y hasta el 0,15 % en peso de impurezas, siendo lo restante Al.
El procedimiento para producir una aleación de aluminio incluye fundir un producto de aluminio fundido; homogeneizar el producto de aluminio fundido; laminar en caliente el producto de aluminio fundido a un cuerpo de aleación de aluminio de un primer calibre; laminar en frío el cuerpo de aleación de aluminio del primer calibre a una placa, plancha o lámina de aleación de aluminio de un segundo calibre; solubilizar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio; templar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio, lo que comprende un primer temple a una primera temperatura, un segundo temple a una segunda temperatura y un tercer temple a una tercera temperatura, como se describió anteriormente; y enrollar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio en una bobina.
El temple de múltiples etapas incluye varias etapas de procedimiento. El temple de varias etapas comprende 3 etapas. En algunos casos, las etapas del temple de varias etapas comprenden subetapas del procedimiento.
En algunos ejemplos, el procedimiento para producir la aleación de aluminio incluye fundir un producto de aluminio fundido; homogeneizar el producto de aluminio fundido; laminar en caliente el producto de aluminio fundido a un cuerpo de aleación de aluminio de un primer calibre; laminar en frío el cuerpo de aleación de aluminio del primer calibre a una placa, plancha o lámina de aleación de aluminio de un segundo calibre; solubilizar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio; templar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio, lo que comprende el primer temple a la primera temperatura, el segundo temple a la segunda temperatura y el tercer temple a la tercera temperatura, como se describió anteriormente; calentar de manera instantánea la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio y enrollar la placa, plancha o lámina de la aleación de aluminio en una bobina. En algunos ejemplos, la etapa de temple incluye el temple a temperatura ambiente y el calentamiento instantáneo puede incluir el calentamiento a aproximadamente 200 °C durante alrededor de 10 a 60 segundos. Después de la etapa de calentamiento instantáneo, la aleación de aluminio se puede templar a temperatura ambiente y, a continuación, se puede someter a etapas de procesamiento adicionales, por ejemplo, un pre-envejecimiento o un pretensado.
En algunos ejemplos no limitantes, el calentamiento instantáneo descrito anteriormente comprende calentar la bobina a una temperatura y mantener la bobina a la temperatura durante un período de tiempo. La temperatura de calentamiento instantáneo de la bobina puede incluir temperaturas en un intervalo de aproximadamente 150 °C a aproximadamente 200 °C. El tiempo de calentamiento instantáneo en el que se mantiene la bobina puede incluir períodos en un intervalo de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 60 segundos.
En algunos ejemplos no limitantes, el pre-envejecimiento descrito anteriormente puede comprender además un tratamiento térmico. En algunos aspectos, el tratamiento térmico aumenta aún más la resistencia de la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio. El tratamiento térmico comprende calentar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio a una temperatura de desde alrededor de 150 °C a alrededor de 225 °C durante alrededor de 10 minutos a alrededor de 60 minutos. En algunos aspectos, un tratamiento de pretensado aumenta aún más la resistencia de la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio. El pretensado comprende tensar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio desde alrededor del 0,5 % a alrededor del 5 %. El tratamiento térmico simula el horneado de la pintura. El pretensado puede simular la conformación de piezas de aleación de aluminio.
En algunos ejemplos no limitantes, el empleo del procedimiento descrito anteriormente, que comprende el temple de múltiples etapas y el pre-envejecimiento y/o el pretensado, puede proporcionar una placa, plancha o lámina de aleación que tiene un límite elástico mejorado. La placa, plancha o lámina de aleación de aluminio proporcionada está en un grado de temple T8x ejemplar.
En algunos ejemplos no limitativos, la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio descrita anteriormente tiene un límite elástico de al menos 270 MPa cuando está en el grado de temple T8x.
En algunos ejemplos no limitantes, los procedimientos descritos en esta invención, incluyendo las etapas ejemplares de temple y pre-envejecimiento, pueden proporcionar una línea de procesamiento de aleación de aluminio con una velocidad mejorada, por ejemplo, al menos un 20 % más rápida, en comparación con los procedimientos comparativos de procesamiento de aleaciones de aluminio.
En algunos ejemplos no limitantes, la composición de aleación de aluminio combinada con el procedimiento descrito anteriormente puede usarse para producir un producto de aleación de aluminio. El producto de aleación de aluminio puede ser una parte del cuerpo de transporte o una carcasa de dispositivo electrónico.
Otros aspectos, objetos y ventajas de la invención resultarán evidentes al considerar la descripción detallada y las figuras que siguen.
Breve descripción de los dibujos
La memoria descriptiva hace referencia a las siguientes figuras adjuntas, en las cuales se pretende que el uso de números de referencia similares en diferentes figuras ilustre componentes similares o análogos.
La Figura 1 es un dibujo esquemático de un flujo de procedimiento para un procedimiento descrito en esta invención.
La Figura 2 es un gráfico que muestra las historias térmicas a lo largo del tiempo de una aleación ejemplar descrita en esta invención.
La Figura 3 es un gráfico de barras que muestra el límite elástico de muestras tomadas de una aleación ejemplar en grado de temple T8x descrita en esta invención.
La Figura 4 es un gráfico de barras que muestra una respuesta de endurecimiento por horneado (es decir, aumento en el límite elástico) de muestras tomadas de una aleación ejemplar descrita en esta invención.
La Figura 5 es un gráfico que muestra una respuesta de endurecimiento por horneado como una función de la temperatura de una aleación ejemplar descrita en esta invención después de salir de una primera etapa de temple que se describe en esta invención.
La Figura 6 es un gráfico de barras que muestra el límite elástico de muestras tomadas de una aleación descrita en esta invención sometida a varios procedimientos de fabricación que se describen en esta invención.
La Figura 7 es un gráfico de barras que muestra una respuesta de endurecimiento por horneado (es decir, un aumento en el límite elástico) de muestras tomadas de una aleación descrita en esta invención sometida a varios procedimientos de fabricación que se describen en esta invención.
La Figura 8 es un gráfico de barras que muestra el límite elástico de muestras tomadas de una aleación descrita en esta invención antes y después de un procedimiento de endurecimiento por horneado que se describe en esta invención.
La Figura 9 es un gráfico de barras que muestra el límite elástico de muestras tomadas de una aleación de aluminio descrita en esta invención sometida a varios procedimientos de fabricación que se describen en esta invención. La Figura 10 es un gráfico de barras que muestra una respuesta de endurecimiento por horneado (es decir, un aumento en el límite elástico) de muestras tomadas de una aleación descrita en esta invención sometida a varios procedimientos de fabricación que se describen en esta invención.
La Figura 11 es un gráfico que muestra el límite elástico de muestras tomadas de una aleación de aluminio descrita en esta invención sometida a varios procedimientos de fabricación que se describen en esta invención.
La Figura 12 es un gráfico que muestra una respuesta de endurecimiento por horneado (es decir, un aumento en el límite elástico) de muestras tomadas de una aleación descrita en esta invención sometida a varios procedimientos de fabricación que se describen en esta invención.
La Figura 13 es un gráfico que muestra una respuesta de endurecimiento por horneado de muestras tomadas de una aleación descrita en esta invención sometida a varios procedimientos de fabricación que se describen en esta invención.
La Figura 14 es un gráfico que muestra la resistencia resultante después del procedimiento de horneado de pintura para una aleación de aluminio ejemplar producida a velocidades de línea variables según los procedimientos descritos en esta invención.
La Figura 15 es un gráfico que muestra la resistencia a la tracción medida de varias aleaciones fabricadas según diferentes procedimientos y técnicas.
La Figura 16 es un gráfico que muestra el límite elástico de muestras tomadas de una aleación ejemplar en el grado de temple T8x y sometidas a varios procedimientos de horneado de pintura que se describen esta invención. La Figura 17 es un gráfico que muestra una respuesta de endurecimiento por horneado (es decir, aumento en el límite elástico) de muestras tomadas de una aleación ejemplar y sometidas a varios procedimientos de horneado de pintura que se describen en esta invención.
La Figura 18 es un gráfico de barras que muestra el límite elástico de muestras tomadas de una aleación ejemplar en grado de temple T8x descrita en esta invención.
La Figura 19 es un gráfico de barras que muestra una respuesta de endurecimiento por horneado (es decir, aumento en el límite elástico) de muestras tomadas de una aleación ejemplar descrita en esta invención.
Descripción detallada
Ciertos aspectos y características de la presente descripción se relacionan con una técnica de temple que mejora la respuesta de horneado de pintura en ciertas aleaciones de aluminio.
Como se usan en esta invención, los términos "invención", "la invención", "esta invención" y "la presente invención" pretenden referirse ampliamente a toda la materia objeto de esta solicitud de patente y a las reivindicaciones a continuación. Debe entenderse que las declaraciones que contienen estos términos no limitan la materia objeto descrita en esta invención ni limitan el significado o el alcance de las reivindicaciones de la patente a continuación.
En esta descripción, se hace referencia a las aleaciones identificadas con los números AA y otras designaciones relacionadas, tales como "serie". Para comprender el sistema de designación de números más comúnmente utilizado para nombrar e identificar aluminio y sus aleaciones, véase "International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys" o "Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot", ambos publicados por la Asociación del Aluminio.
Como se usan en esta invención, el significado de "un", "una" y "el/la" incluyen las referencias en singular y plural, a menos que el contexto dicte claramente lo contrario.
Tal como se usa en esta invención, el significado de "temperatura ambiente" puede incluir una temperatura de desde alrededor de 15 °C hasta alrededor de 30 °C, por ejemplo, alrededor de 15 °C, alrededor de 16 °C, alrededor de 17 °C, alrededor de 18 °C, alrededor de 19 °C, alrededor de 20 °C, alrededor de 21 °C, alrededor de 22 °C, alrededor de 23 °C, alrededor de 24 °C, alrededor de 25 °C, alrededor de 26 °C, alrededor de 27 °C, alrededor de 28 °C, alrededor de 29 °C o alrededor de 30 °C.
Debe entenderse que todos los intervalos descritos en esta invención abarcan cualquiera y todos los subintervalos incluidos en el mismo. Por ejemplo, debe considerarse que un intervalo establecido de "1 a 10" incluye todos y cada uno de los subintervalos comprendidos entre (e incluidos) el valor mínimo de 1 y el valor máximo de 10, es decir, todos los subintervalos que comienzan con un valor mínimo igual o superior a 1, por ejemplo, de 1 a 6,1, y terminan con un valor máximo igual o inferior a 10, por ejemplo, de 5,5 a 10.
Los elementos se expresan en porcentaje en peso (% en peso) a lo largo de esta solicitud. La suma de impurezas en una aleación puede no exceder el 0,15 % en peso. El resto de cada aleación es aluminio.
El término grado de temple T4 y similares significa una aleación de aluminio que se ha solubilizado y a continuación se ha envejecido de manera natural hasta una condición sustancialmente estable. El grado de temple T4 se aplica a las aleaciones que no se han laminado en frío después de la solubilización, o en las que el efecto del laminado en frío en el aplanamiento o enderezamiento puede no reconocerse en los límites de propiedades mecánicas.
El término grado de temple T6 se refiere a una aleación de aluminio que se ha tratado térmicamente en solución y se ha envejecido artificialmente.
El término grado de temple T8 se refiere a una aleación de aluminio que se ha tratado térmicamente en solución, seguido de un trabajo o laminado en frío y, a continuación, se ha envejecido artificialmente.
El término grado de temple F se refiere a una aleación de aluminio tal como se fabrica.
Como se usa en esta invención, términos tales como "artículo de metal fundido", "artículo fundido", "producto de aluminio fundido" y similares son intercambiables y se refieren a un producto producido por fundición en frío directo (incluyendo la fundición conjunta en frío directo en frío directo) o la fundición semicontinua, la fundición continua (incluyendo, por ejemplo, mediante el uso de una rueda de cinta doble, una rueda de rodillo doble, una rueda de bloque o cualquier otra rueda continua), la fundición electromagnética, la fundición superior en caliente o cualquier otro procedimiento de fundición.
Composición de las aleaciones de aluminio
A continuación, se describen las aleaciones de aluminio. En ciertos aspectos, las aleaciones exhiben una alta resistencia. Las propiedades de las aleaciones se logran debido a los procedimientos de procesamiento de las aleaciones para producir las placas, planchas, láminas u otros productos descritos. En algunos ejemplos, las aleaciones pueden tener la siguiente composición elemental, como se proporciona en la Tabla 1.
Tabla 1: Com osiciones de aleación
Figure imgf000005_0001
Todos los valores son porcentajes en peso (% en peso) del total.
En ciertos ejemplos, la aleación incluye silicio (Si) en una cantidad desde el 0,45 % al 1,5 % (por ejemplo, del 0,5 % al 1,1 %, del 0,55 % al 1,25 %, del 0,6 % al 1,0 %, del 1,0 % al 1,3 % o del 1,03 al 1,24 %) en base al peso total de la aleación. Por ejemplo, la aleación puede incluir el 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 % o el 1,5 % de Si. Todos expresados en % en peso.
La aleación incluye hierro (Fe) en una cantidad desde el 0,1 % al 0,5 % (por ejemplo, del 0,15 % al 0,25 %, del 0,14 % al 0,26 %, del 0,13 % al 0,27 % o del 0,12 % al 0,28 %) en base al peso total de la aleación. Por ejemplo, la aleación
puede incluir el 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 % o
0,5 % de Fe. Todos expresados en % en peso.
En ciertos ejemplos, la aleación incluye cobre (Cu) en una cantidad desde el 0,0 % al 1,5 % (por ejemplo, del 0,1 % al
0,2 %, del 0,3 % al 0,4 %, del 0,05 % al 0,25 %, del 0,04 % al 0,34 % o del 0,15 % al 0,35 %) en base al peso total de
la aleación. Por ejemplo, la aleación puede incluir 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 %, or 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 % o 1,5 % de Cu. En algunos casos, Cu no está presente en la aleación (es decir, es del 0 %). Todos expresados
en % en peso.
El Cu se pueden incluir en una aleación de aluminio para aumentar la resistencia y el endurecimiento después de la solubilización y el envejecimiento opcional. Cantidades más altas de Cu incluidas en una aleación de aluminio pueden disminuir significativamente la conformabilidad después de la solubilización y el envejecimiento opcional. En algunos ejemplos no limitantes, las aleaciones de aluminio con bajas cantidades de Cu pueden proporcionar una mayor resistencia y una buena conformabilidad cuando se producen mediante procedimientos ejemplares que se describen
en esta invención.
La aleación incluye manganeso (Mn) en una cantidad desde el 0,02 % al 0,5 % (por ejemplo, del 0,02 % al 0,14 %, del 0,025 % al 0,175 %, alrededor del 0,03 %, del 0,11 % al 0,19 %, del 0,08 % al 0,12 %, del 0,12 % al 0,18 %, del
0,09 % al 0,18 %, y del 0,02 % al 0,06 %) en base al peso total de la aleación. Por ejemplo, la aleación puede incluir el 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 %, 0,04 0,044 %, 0,045 %, 0,046 %, 0,047 %, 0,048 %, 0,049 %, 0,05 %, 0,051 %, 0,052 %, 0,053 %, 0,054 %, 0,05 0,056 %, 0,057 %, 0,058 %, 0,059 %, 0,06 %, 0,061 %, 0,062 %, 0,063 %, 0,064 %, 0,065 %, 0,066 %, 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 % o 0,5 % de Mn. Todos expresados en % en peso.
La aleación incluye magnesio (Mg) en una cantidad desde el 0,45 % al 1,5 % (por ejemplo, del 0,6 % al 1,3 %, del
0,65 % al 1,2 %, del 0,8 % al 1,2 % o del 0,9 % al 1,1 %) en base al peso total de la aleación. Por ejemplo, la aleación
puede incluir el 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 % o 1,5 % de Mg. Todos expresados en % en
peso.
En ciertos ejemplos, la aleación incluye cromo (Cr) en una cantidad de hasta el 0,5 % (por ejemplo, del 0,001 % al
0,15 %, del 0,001 % al 0,13 %, del 0,005 % al 0,12 %, del 0,02 % al 0,04 %, del 0,08 % al 0,25 %, del 0,03 % al
0,045 %, del 0,01 % al 0,06 %, del 0,035 % al 0,045 %, del 0,004 % al 0,08 %, del 0,06 % al 0,13 %, del 0,06 % al
0,18 %, del 0,1 % al 0,13 % o del 0,11 % al 0,12 %) en base al peso total de la aleación. Por ejemplo, la aleación
puede incluir el 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 % o el 0,5 % de Cr. En ciertos aspectos, el Cr no está presente en la aleación (es decir, es del 0 %). Todos expresados en % en peso.
En ciertos ejemplos, la aleación incluye níquel (Ni) en una cantidad de hasta el 0,01 % (por ejemplo, del 0,001 % al
0,01 %) en base al peso total de la aleación. Por ejemplo, la aleación puede incluir 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 % o 0,05 % de Ni. En determinados aspectos, Ni no está presente en la aleación (es decir, es del 0 %). Todos expresados en % en peso.
En ciertos ejemplos, la aleación incluye zinc (Zn) en una cantidad de hasta el 0,1 % (por ejemplo, del 0,001 % al 0,09 %, del 0,004 % al 0,1 % o del 0,06 % a 0,1 %) en base al peso total de la aleación. Por ejemplo, la aleación puede incluir el 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 % o el 0,1 % de Zn. En algunos casos, el Zn no está presente en la aleación (es decir, es del 0 %). Todos expresados en % en peso.
En ciertos ejemplos, la aleación incluye titanio (Ti) en una cantidad de hasta el 0,1 % (por ejemplo, del 0,01 % al 0,1 %) en base al peso total de la aleación. Por ejemplo, la aleación puede incluir el 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 % o el 0,1 % de Ti. Todos expresados en % en peso.
En ciertos ejemplos, la aleación incluye vanadio (V) en una cantidad de hasta el 0,1 % (por ejemplo, del 0,01 % al 0,1 %) en base al peso total de la aleación. Por ejemplo, la aleación puede incluir el 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 % o 0,1 % de V. Todos expresados en % en peso.
Opcionalmente, las composiciones de las aleaciones descritas en esta invención pueden incluir, además, otros elementos menores, a los que a veces se hace referencia como impurezas, cada uno en cantidades de alrededor del 0,05 % o menos, el 0,04 % o menos, el 0,03 % o menos, el 0,02 % o menos o el 0,01 % o menos. Estas impurezas pueden incluir, entre otras, Zr, Sn, Ga, Ca, Bi, Na, Pb o combinaciones de los mismos. En consecuencia, los elementos Zr, Sn, Ga, Ca, Bi, Na o Pb pueden estar presentes en las aleaciones en cantidades del 0,05 % o menos, del 0,04 % o menos, del 0,03 % o menos, del 0,02 % o menos, o del 0,01 % o menos. En ciertos ejemplos, la suma de todas las impurezas no supera el 0,15 % (por ejemplo, es del 0,1 %). Todos expresados en % en peso. En ciertos ejemplos, el porcentaje restante de la aleación es aluminio.
Procedimientos de elaboración
En la Figura 1, se presenta una historia térmica ejemplar. Una aleación de aluminio ejemplar laminada en frío (por ejemplo, la Aleación C1,véase la Tabla 1) se somete a una etapa de solubilización para distribuir uniformemente los elementos de la aleación por toda la matriz de aluminio. La etapa de solubilización puede incluir calentar la Aleación C1 laminada por encima de una temperatura de solubilización 101 suficiente para ablandar el aluminio sin fundir y mantener la aleación por encima de la temperatura de solubilización 101. La etapa de solubilización se puede llevar a cabo durante un período de tiempo de alrededor de 1 a alrededor de 5 minutos (Intervalo A). La solubilización puede permitir que los elementos de la aleación se difundan por, y se distribuyan uniformemente dentro de, la aleación. Una vez solubilizada, la aleación de aluminio se enfría rápidamente (es decir, se templa) 102 para congelar los elementos de la aleación en su lugar e impedir que los elementos de la aleación se aglomeren y precipiten fuera de la matriz de aluminio. En el ejemplo que se muestra en la Figura 1, el temple es discontinuo.
Una etapa de temple discontinuo incluye el temple a una primera temperatura 103 mediante un primer procedimiento y posteriormente el temple a una segunda temperatura 104 mediante un segundo procedimiento. Se incluye un tercer temple hasta una tercera temperatura.
La etapa de temple discontinuo incluye el temple hasta una primera temperatura 103 mediante un primer procedimiento y posteriormente el temple hasta una segunda temperatura 104 mediante un segundo procedimiento. El segundo procedimiento incluye un temple con agua. La etapa de temple discontinuo incluye además un tercer temple a una tercera temperatura.
En algunos ejemplos adicionales, se incluye una etapa de tratamiento térmico (es decir, calentamiento instantáneo) 130.
En algunos ejemplos, la etapa de calentamiento instantáneo se efectúa independientemente de una etapa de temple. La etapa de calentamiento instantáneo incluye calentar la aleación de aluminio desde la segunda temperatura 104 hasta una temperatura FX de desde alrededor de 180 °C a alrededor de 250 °C y mantener la temperatura FX durante alrededor de 10 segundos a alrededor de 60 segundos (no se muestra). La etapa de temple es discontinua, como se describe en esta invención. Después de la etapa de calentamiento instantáneo, la bobina se puede enfriar hasta alcanzar la temperatura ambiente y, a continuación, se puede someter a etapas de procesamiento adicionales, por ejemplo, un pre-envejecimiento u otras etapas.
En algunos ejemplos no limitantes, la Aleación C1 solubilizada y templada se puede someter, a continuación, a un procedimiento de envejecimiento después de la etapa de temple. En algunos ejemplos, la etapa de envejecimiento se efectúa desde alrededor de 1 minuto hasta alrededor de 20 minutos (Intervalo B) después de la etapa de temple. En algunos ejemplos no limitantes, el procedimiento de envejecimiento comprende una etapa de pre-envejecimiento 110 (entorno de laboratorio) o 111 (entorno de fabricación) y una etapa de horneado de pintura 120. La etapa de pre­ envejecimiento 110 se puede efectuar durante alrededor de 1 hora a alrededor de 4 horas (Intervalo C). En algunos ejemplos no limitantes, la etapa de pre-envejecimiento 110 puede proporcionar una aleación de aluminio en un grado de temple T4. La etapa de pre-envejecimiento 110 puede ser un tratamiento térmico preliminar que no afecta significativamente las propiedades mecánicas de la aleación de aluminio, sino que la etapa de pre-envejecimiento 110 puede envejecer parcialmente la aleación de aluminio de modo que el tratamiento térmico posterior adicional pueda completar un procedimiento de envejecimiento artificial. Por ejemplo, emplear una etapa de pre-envejecimiento, una etapa de deformación y una etapa de horneado de pintura es un procedimiento de envejecimiento artificial que da como resultado una condición de grado de temple T8x en una aleación de aluminio laminada en frío. En algunos ejemplos, el grado de temple T8x se indica por la cantidad de deformación, la temperatura del tratamiento térmico y el período de tiempo del tratamiento térmico (por ejemplo, 2 % 170 °C - 20 min). El pre-envejecimiento en un entorno de fabricación 111 puede comprender calentar a una temperatura de pre-envejecimiento y templar durante un período de tiempo que puede ser superior a 24 horas. En algunos ejemplos, la aleación no se somete a una etapa de horneado de pintura que da como resultado una condición de grado de temple T4115. En algunos casos, la etapa de horneado de pintura es efectuada por un usuario final. En algunos ejemplos adicionales, la aleación no se trata térmicamente en absoluto, lo que da como resultado una condición de grado de temple F 116. En algunos ejemplos, el procedimiento de envejecimiento puede aumentar la resistencia de la aleación de aluminio (es decir, el endurecimiento por horneado). Normalmente, un aumento de la resistencia mediante el envejecimiento proporciona una aleación de aluminio que tiene poca conformabilidad, ya que el aumento de la resistencia puede ser el resultado del endurecimiento de la aleación de aluminio. Todo el procedimiento de envejecimiento se puede efectuar durante alrededor de 1 semana a alrededor de 6 meses (Intervalo D).
En algunos ejemplos no limitativos, la técnica de temple discontinuo proporciona un mayor endurecimiento por horneado en comparación con las aleaciones de aluminio completamente templadas a temperatura ambiente después de la solubilización mediante un procedimiento continuo.
En algunos ejemplos adicionales, se puede incluir una etapa de tratamiento térmico (es decir, calentamiento instantáneo). En algunos casos, una vez solubilizada, la aleación de aluminio se puede templar a temperatura ambiente. La aleación templada se puede recalentar, a continuación, a una segunda temperatura durante un período de tiempo. En algunos de tales ejemplos, la segunda temperatura puede estar entre alrededor de 180 °C y alrededor de 250 °C, por ejemplo, 200 °C, y la segunda temperatura se puede mantenerse durante un período de alrededor de 10 a 60 segundos. A continuación, la aleación se puede templar a temperatura ambiente mediante una segunda etapa de temple. En algunos ejemplos, la segunda etapa de temple se puede efectuar con aire. En algunos ejemplos, la segunda etapa de temple se puede efectuar con agua. En algunos ejemplos, el calentamiento instantáneo se puede llevar a cabo menos de alrededor de 20 minutos después de que la aleación se enfríe a temperatura ambiente, por ejemplo, después de alrededor de mantenerse a temperatura ambiente durante alrededor de 10 minutos, 9 minutos, 8 minutos, 7 minutos, 6 minutos, 5 minutos, 4 minutos, 3 minutos, 2 minutos o 1 minuto.
En algunos ejemplos no limitantes, se puede efectuar un envejecimiento. En algunos ejemplos, la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio se puede revestir. En algunos ejemplos adicionales, la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio se puede tratar térmicamente. En incluso otros ejemplos adicionales, el tratamiento térmico puede envejecer aún más la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio.
Estos ejemplos ilustrativos se proporcionan para presentarle al lector la materia general analizada en la presente y no se pretende que limiten el alcance de los conceptos descritos. Las siguientes secciones describen varias características y ejemplos adicionales con referencia a los dibujos en las cuales los números similares indican elementos similares y se usan descripciones direccionales para describir las realizaciones ilustrativas pero, al igual que las realizaciones ilustrativas, no deberían usarse para limitar la presente descripción. Los elementos incluidos en las ilustraciones de esta invención podrían no estar dibujados a escala.
Ejemplos
Ejemplo 1
La Figura 2 es un gráfico de las historias térmicas de la Aleación C1 durante una técnica de temple ejemplar y una técnica de temple continuo comparativa. Se muestran un temple continuo y completo con agua (FWQ) y un temple continuo solo con aire (AQ) a fin de comparar. El procedimiento ejemplar discontinuo se inicia a varias temperaturas de la bobina de la Aleación C1, incluyendo los 500 °C y 450 °C al salir del horno de solubilización. El temple con agua se efectuó a varias presiones de pulverización de agua, incluidas 6 bar (b) y 2 bar (b). El gráfico detalla un temple del FWQ y un temple más lento del Aq . La Aleación C1 templada mediante el temple discontinuo ejemplar, comenzando una vez que la aleación salió del horno de solubilización, se enfrió a 500 °C mediante un temple con aire (denominado "5006b" y "5002b"), mostró un temple de la aleación sin una segunda etapa de temple más lento. Las muestras de Aleación C1 templadas mediante el temple discontinuo ejemplar, mostraron una discontinuidad cuando el temple se cambió de efectuarse con agua a efectuarse con aire a aproximadamente 250 °C. La temperatura de la aleación fue de 540 °C al salir del horno de solubilización, se enfrió con aire a una temperatura de alrededor de 450 °C, a continuación, se enfrió con agua a una temperatura de alrededor de 250 °C, a continuación, se enfrió con aire a alrededor de la temperatura ambiente (denominada "4506b" y "4502b").
La Figura 3 muestra los resultados de la prueba de límite elástico de las muestras de Aleación C1 descritas anteriormente después de que se empleó un procedimiento de envejecimiento artificial opcional descrito anteriormente. En el gráfico se muestra el aumento en el límite elástico de la Aleación C1 sometida al temple discontinuo ejemplar que comienza con un primer temple con agua una vez que la bobina solubilizada salió del horno de solubilización y, a continuación, cambia a un segundo temple con aire una vez que la bobina se enfrió a aproximadamente 250 °C. La aleación ejemplar sometida al temple ejemplar y la deformación y envejecimiento opcionales da como resultado un grado de temple T8x ejemplar.
La Figura 4 presenta la diferencia en el límite elástico de las muestras de la Aleación C1 ejemplares en el grado de temple T8x ejemplar y las muestras de la Aleación C1 comparativa en el grado de temple T4. Las muestras de la Aleación C1 comparativa se sometieron a envejecimiento natural dando como resultado una condición de grado de temple T4. La respuesta de endurecimiento por horneado (BH) indicada en el eje y es el resultado de restar el límite elástico registrado de la Aleación C1 en el grado de temple T4 comparativo del límite elástico registrado de la Aleación C1 en el grado de temple T8x ejemplar. En el gráfico, resulta evidente el mayor aumento en el límite elástico de la Aleación C1 sometida al temple discontinuo ejemplar, en comparación con el límite elástico de la Aleación C1 comparativa sometida a un temple completo con agua (FWQ) o un temple con aire (AQ) como el único procedimiento de temple.
La Figura 5 presenta los resultados de la Aleación C1 ejemplar sometida a la técnica de temple discontinuo ejemplar, donde el procedimiento de temple se cambió a varias temperaturas. La Aleación C1 ejemplar no se sometió a la etapa de pre-envejecimiento opcional. La Aleación C1 ejemplar que se muestra en la Figura 5 se sometió a la etapa de horneado de pintura opcional. En el gráfico se muestra una temperatura óptima para un punto de discontinuidad en la técnica de temple ejemplar de aproximadamente 250 °C (es decir, el temple se cambió de agua a aire a alrededor de 250 °C).
Ejemplo 2
La Figura 6 presenta los resultados de la prueba de límite elástico de las técnicas de deformación por temple y horneado de pintura ejemplares empleadas durante el procesamiento de una aleación de aluminio ejemplar con varios contenidos de Mn. Las composiciones de aleaciones de aluminio V1 y V2 ejemplares en este ejemplo se describen en la Tabla 2 (siendo el resto de componentes consistente con los ejemplos descritos en esta invención):
T l 2: m i i n l i n m l r
Figure imgf000009_0001
La Figura 6 muestra un aumento en el límite elástico de la Aleación VI ejemplar y la Aleación V2 ejemplar sometidas al temple discontinuo ejemplar, comenzando el temple con aire una vez que la bobina solubilizada salió del horno de solubilización y cambiando a un temple con agua a una temperatura de aproximadamente 450 °C, y cambiando, a continuación, a un temple por aire una vez que la bobina se enfrió a aproximadamente 250 °C. El sometimiento de la aleación al temple, la deformación y el envejecimiento ejemplares (la tensión del 2 % y, a continuación, el calentamiento a 185 °C y el mantenimiento de los 185 °C durante 20 minutos) da como resultado un grado de temple T8x ejemplar. En la Figura 6, la primera barra de histograma en cada grupo de barras muestra el límite elástico de una muestra que se sometió a un temple continuo y completo con agua (FWQ); la segunda barra de histograma en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar, comenzando una vez que la aleación salió del horno de solubilización y la temperatura alcanzó los 500 °C, lo que se efectuó con una presión de pulverización de agua de 6 bar; la tercera barra de histograma en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar, comenzando una vez que la aleación salió del horno de solubilización y la temperatura alcanzó los 500 °C, lo que se efectuó con una presión de pulverización de agua de 2 bar; la cuarta barra de histograma en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar, comenzando una vez que la aleación salió del horno de solubilización y la temperatura alcanzó los 450 °C, lo que se efectuó con una presión de pulverización de agua de 6 bar; la quinta barra de histograma en cada grupo (la quinta barra del segundo grupo no está incluida en la Figura 6) muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar, comenzando una vez que la aleación salió del horno de solubilización y la temperatura alcanzó los 450 °C, lo que se efectuó con una presión de agua de 2 bar; y la sexta barra de histograma en cada grupo de barras muestra el límite elástico de una muestra que se sometió a un temple continuo solo con aire.
Algo que también se muestra en la Figura 6 es el efecto de aumentar el contenido de Mn en la composición de la Aleación VI ejemplar. El grado de temple T8x ejemplar se puede lograr cuando el temple ejemplar comienza con el temple de la bobina de la Aleación VI a una temperatura de 450 °C o 500 °C con aire, cambiando a agua y enfriando a 250 °C y, a continuación, enfriando con aire a temperatura ambiente. La Figura 7 presenta la diferencia en el límite elástico de las muestras de la Aleación V1 y V2 ejemplares en el grado de temple T8x ejemplar y el grado de temple T4 comparativo. La respuesta de endurecimiento por horneado (BH) indicada en el eje y es el resultado de restar el límite elástico registrado de las Aleaciones V1 y V2 en el grado de temple T4 del límite elástico registrado de las Aleaciones V1 y V2 en el grado de temple T8x ejemplar. En la Figura 7, se muestra el mayor aumento en el límite elástico de las Aleaciones V1 y V2 sometidas al temple discontinuo ejemplar, comenzando el temple con agua una vez que la bobina solubilizada salió del horno de solubilización y se enfrió a 450 °C o 500 °C, y cambiando al temple con aire una vez que la bobina se enfrió a aproximadamente 250 °C. Algo que también resulta evidente es el efecto de aumentar el contenido de Mn en la composición de la Aleación VI ejemplar. En la Figura 7, la primera barra de histograma en cada grupo de barras muestra el límite elástico de una muestra que se sometió a un temple continuo y completo con agua (FWQ); la segunda barra de histograma en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar, comenzando una vez que la aleación salió del horno de solubilización y se templó con un conjunto de aire, siendo que la temperatura alcanzó los 500 °C, templada con un pulverizador de agua (con una presión de 6 bar) a 250 °C y, a continuación, se templó con aire a temperatura ambiente; la tercera barra de histograma en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar, comenzando una vez que la aleación salió del horno de solubilización y se templó con aire hasta que la temperatura alcanzó los 500 °C, templada con un pulverizador de agua (con una presión de 2 bar) hasta 250°C, a continuación, se templó con aire a temperatura ambiente;; la cuarta barra de histograma en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar, comenzando una vez que la aleación salió del horno de solubilización y se templó con aire hasta que la temperatura alcanzó los 450 °C, templada con un pulverizador de agua (con una presión de 6 bar) hasta 250°C, a continuación, se templó con aire a temperatura ambiente;; la quinta barra de histograma en cada grupo (la quinta barra del segundo grupo no está incluida en la Figura 7) muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar, comenzando una vez que la aleación salió del horno de solubilización y se templó con aire hasta que la temperatura alcanzó los 450 °C, templada con un pulverizador de agua (con una presión de 2 bar) a 250 °C, a continuación, se templó con aire a temperatura ambiente; y la sexta barra de histograma en cada grupo de barras muestra el límite elástico de una muestra que se sometió a un temple continuo solo con aire.
La Figura 8 es un gráfico de barras que muestra el límite elástico de la Aleación VI cuando la Aleación VI está en el grado de temple T4 (conjunto de histogramas izquierdo) y cuando la Aleación VI está en el grado de temple T8x ejemplar (conjunto derecho de histogramas) . La primera barra de histograma en cada conjunto de barras muestra el límite elástico de una muestra que se sometió a un temple completo con agua; la segunda barra de histograma de cada conjunto muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar; y la tercera barra de histograma en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra templada con un temple continuo solo con aire.
Ejemplo 3
La Figura 9 muestra los resultados de la prueba de límite elástico para muestras que tienen una composición que comprende la Aleación A1 (véase la Tabla 1) producida en un entorno de fabricación. La Aleación A1 se sometió a varias técnicas de temple durante el procesamiento. Como se muestra en la Figura 9, un temple completo con agua (primer grupo de barras de histograma, denominado "agua estándar"), un temple solo con aire (cuarto grupo de barras de histograma, denominado "aire estándar") y temples discontinuos ejemplares que comienzan al salir del horno de solubilización y, a continuación, templar con agua a una temperatura de 100 °C (segundo grupo de barras de histograma, denominado "Agua, salida 100 °C") y 220 °C (tercer grupo de barras de histograma, denominado "Agua, salida 220 °C"). Se muestran los límites elásticos después del envejecimiento natural (grado de temple T4) y la deformación más el envejecimiento artificial (grado de temple T8x, tensión del 2 % y, a continuación calentamiento a 185 °C y mantenimiento a 185 °C durante 20 minutos). La Figura 9 muestra los efectos de la técnica de temple ejemplar sobre las aleaciones de aluminio que tienen un mayor contenido de Cu procesadas en un entorno de fabricación.
La Figura 10 presenta la diferencia en el límite elástico de las muestras de Aleación A1 en el grado de temple T8x ejemplar y el grado de temple T4 comparativo. La respuesta de endurecimiento por horneado (BH) indicada en el eje y es el resultado de restar el límite elástico registrado de la Aleación A1 en el grado de temple T4 del límite elástico registrado de la Aleación A1 en el grado de temple T8x, como se presenta en la Figura 9.
Ejemplo 4
La Figura 11 muestra los resultados de la prueba de límite elástico de las muestras de la Aleación G1 descritas anteriormente, después de que se empleó un procedimiento de envejecimiento artificial opcional descrito anteriormente, dando como resultado el grado de temple T8x ejemplar (gráfico de línea superior) y un procedimiento de envejecimiento natural que da como resultado el grado de temple T4 (gráfico de línea inferior). La Figura 11 muestra el aumento en el límite elástico de la Aleación G1 sometida al temple discontinuo ejemplar, terminando el temple con agua cuando la temperatura de la bobina solubilizada estaba entre aproximadamente 100 °C y 300 °C y comenzando el temple con aire. La aleación G1 sometida al temple y al envejecimiento opcional ejemplares da como resultado un grado de temple T8x ejemplar. También resulta evidente el aumento en el límite elástico de la Aleación G1 envejecida naturalmente y sometida al temple discontinuo ejemplar, terminando el temple con agua cuando la temperatura de la bobina solubilizada estaba entre aproximadamente 200 °C y 300 °C y comenzando el temple con aire. En el gráfico, resulta evidente la necesidad de terminar el temple a temperaturas de la aleación de aluminio entre aproximadamente 100 °C y 200 °C. La Figura 12 presenta la diferencia en el límite elástico de las muestras de Aleación G1 en el grado de temple T8x ejemplar y las muestras de Aleación G1 comparativa que no se sometieron al temple discontinuo ejemplar y el envejecimiento artificial opcional (por ejemplo, en una condición de grado de temple T4). La respuesta al endurecimiento por horneado (BH) indicada en el eje y es un resultado de sustraer el límite elástico registrado de la Aleación G1 comparativa en el temple T4 a partir del límite elástico registrado de la Aleación G1 en el temple T8x ejemplar.
Ejemplo 5
La Aleación C1 ejemplar se sometió a varios procedimientos, como se describe en esta invención. En un caso descrito en esta invención, después del laminado en frío, la Aleación C1 se solubilizó (SHT), se enfrió con aire (AQ) y se preenvejeció (PX) (denominada "A" en la Figura 13 y la Tabla 3). En otro caso descrito en esta invención, la Aleación C1 se solubilizó, se enfrió con aire, se calentó instantáneamente (FX) varias veces, se enfrió más con aire y se pre­ envejeció (denominada "B" en la Figura 13 y la Tabla 3). En otro caso descrito en esta invención, la Aleación C1 se solubilizó, se calentó instantáneamente (FX) varias veces y, a continuación, se enfrió con aire y se pre-envejeció (denominada "C" en la Figura 13 y la Tabla 3).
La Figura 13 demuestra la respuesta de endurecimiento por horneado de la Aleación C1 ejemplar (véase la Tabla 1) cuando se somete a un procedimiento modificado que se describe en esta invención. En el segundo procedimiento ejemplar, después del temple, la aleación a temperatura ambiente se recalienta a aproximadamente 200 °C y se mantiene a 200 °C durante aproximadamente 10 segundos. El recalentamiento (es decir, calentamiento instantáneo) proporciona un aumento en la respuesta de endurecimiento por horneado de la aleación. La Figura 13, con el histograma B del centro, demuestra el aumento de aproximadamente 23 MPa en el límite elástico. En otro ejemplo, durante el temple discontinuo (véase la Figura 1), cuando la aleación alcanza la temperatura de discontinuidad (por ejemplo, 200 °C), la temperatura de la aleación se mantiene durante un período de tiempo 130 antes de que se inicie un temple secundario. En la Figura 13 con el histograma C de la derecha, se evidencia el aumento de aproximadamente 25 MPa en el límite elástico de la aleación. Los resultados de resistencia se muestran en la Tabla 3.
Tabla 3: Efectos del calentamiento instantáneo
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En la Tabla 3, resulta evidente el aumento en la resistencia de la Aleación C1 cuando se somete al pre-envejecimiento ejemplar combinado con la etapa de calentamiento instantáneo en el temple T8x (2 % 170 °C -20 min). El grado de temple T4 indica la Aleación C1 que no fue sometida al pre-envejecimiento y el calentamiento instantáneo. El BH indica el aumento de resistencia cuando los procedimientos ejemplares proporcionan la aleación en T8x.
Ejemplo 6
En algunos ejemplos, emplear los procedimientos ejemplares descritos en esta invención puede reducir el tiempo de procesamiento necesario para entregar un producto de aleación de aluminio de alta resistencia al eliminar cualquier necesidad de un tratamiento térmico de larga duración (es decir, una solubilización). En algunos ejemplos, una aleación de aluminio, por ejemplo, una muestra de la Aleación B1, puede someterse a un procedimiento comparativo que incluye un larga etapa de solubilización, un temple posterior con agua que puede incluir pasar la aleación de aluminio a través de una corriente de agua en cascada y, opcionalmente, emplear un tratamiento térmico adicional para envejecer artificialmente la aleación de aluminio y proporcionar la aleación de aluminio en un grado de temple T8 o T8x. En algunos ejemplos no limitantes, se produjo una muestra de Aleación B1 (que tiene la misma composición que las aleaciones sometidas al procedimiento comparativo anterior) según los procedimientos de temple discontinuo ejemplares descritos en esta invención. El temple discontinuo ejemplar proporcionó un procedimiento en el que la etapa de solubilización se acortó (por ejemplo, La solubilización se efectuó durante un período de tiempo que fue un 25 % más breve que la etapa de solubilización del procedimiento comparativo) y el temple discontinuo requirió menos agua (por ejemplo, la inundación en cascada puede usar 105 metros cúbicos por hora (m3/h) y el procedimiento ejemplar puede usar desde aproximadamente 27 m3/h hasta alrededor de 40 m3/h (por ejemplo, 27 m3/h, 28 m3/h, 29 m3/h, 30 m3/h, 31 m3/h, 32 m3/h, 33 m3/h, 34 m3/h, 35 m3/h, 36 m3/h, 37 m3/h, 38 m3/h, 39 m3/h o 40 m3/h)). Además, el pre-envejecimiento proporcionó una aleación de aluminio en un grado de temple T4 que pudo reforzarse aún más mediante un tratamiento térmico adicional para proporcionar una aleación de aluminio en un grado de temple T8 o T8x (por ejemplo, un cliente puede efectuar el envejecimiento artificial durante, por ejemplo, un procedimiento de horneado de pintura y/o un tratamiento térmico posterior a la conformación). En algunos ejemplos, el pre-envejecimiento de esta manera sirvió para envejecer parcialmente la aleación de aluminio (por ejemplo, proporcionar la aleación de aluminio en un grado de temple T4 que se puede envejecer artificialmente más para proporcionar la aleación de aluminio, por ejemplo, en un grado de temple T8 o T8x). En algunos aspectos, el pre-envejecimiento detuvo el envejecimiento natural en la aleación de aluminio. En algunos ejemplos adicionales, al someter la aleación de aluminio al procedimiento de horneado de pintura después del temple discontinuo ejemplar y el pre-envejecimiento, finalizó el envejecimiento artificial de la aleación de aluminio y se proporcionó la Aleación B1 en el grado de temple T8x ejemplar. La Figura 14 es un gráfico que muestra la resistencia resultante después del procedimiento de horneado de pintura para aleaciones producidas a velocidades de línea variables. La Aleación B1 se procesó a una velocidad de línea de 20 metros por minuto (m/min) con un temple con agua de 105 m3/h (histograma izquierdo en cada grupo), 24,5 m/min con un temple con agua de 40 m3/h (histograma del centro en cada grupo) y una velocidad de línea de 24,5 m/min con un temple con agua de 27 m3/h. "DL" (histograma central y derecho en cada grupo) indica que se empleó el procedimiento ejemplar de temple de múltiples etapas. Para la Aleación B1 en grado de temple T4, las muestras producidas mediante los procedimientos ejemplares exhiben una resistencia a la tracción similar a una muestra producida mediante un procedimiento tradicional comparativo (es decir, 20 m/min con una etapa de solubilización de larga duración y un temple con agua de inundación). Las muestras se sometieron además a un procedimiento de horneado de pintura que incluía un tratamiento térmico a una temperatura de 185 °C durante 20 minutos después de un pretensado del 2 %. La resistencia a la tracción de todas las muestras aumentó significativamente después del horneado de la pintura; sin embargo, las muestras producidas mediante el temple y el pre-envejecimiento ejemplares exhibieron una resistencia a la tracción más alta que la muestra producida mediante el procedimiento tradicional comparativo. Se puede lograr una aleación de aluminio de alta resistencia a una velocidad hasta un 25 % más rápida que el procedimiento tradicional comparativo, lo que reduce el tiempo y el costo a partir de un tratamiento térmico más corto.
La Figura 15 es un gráfico que muestra los efectos de varias técnicas de tratamiento térmico en solución (denominadas "SHT completo" y "SHT corto"), varias técnicas de temple, varias técnicas de pretensado (por ejemplo, sin tinción previa ni pretensado del 2 %) y varias técnicas de horneado de pintura (eje x) sobre la resistencia a la tracción de las muestras de la Aleación B1 producidas según los procedimientos de temple discontinuo ejemplares descritos en esta invención. Cada Aleación B1 analizada en este ejemplo comprende la misma composición. El histograma de la izquierda en cada grupo muestra las muestras de la Aleación B 1 sometidas a una velocidad de línea comparativa más lenta (20 m/min), un tratamiento térmico de solución estándar (denominado "SHT Completo") y un temple estándar con agua (denominado "WQ Completo") de 105 m3/h. Las siguientes técnicas de pretensado y horneado de pintura se muestran en el eje x. El histograma del centro y de la derecha en cada grupo muestran las muestras de la Aleación B1 sometidas a una velocidad de línea más rápida (por ejemplo, 24,5 m/min), el tratamiento térmico de la solución más corto del 25 % ejemplar (denominado "s Ht corto") y la técnica de temple discontinuo ejemplar que requiere menos agua para la etapa de templado con agua de la técnica de templado discontinuo ejemplar (por ejemplo, 40 m3/h (histograma del centro) y 27 m3/h (histograma de la derecha)). Las siguientes técnicas de pretensado y horneado de pintura se muestran en el eje x. La resistencia a la tracción de todas las muestras sometidas a un horneado de pintura similar (es decir, un horneado de pintura a una temperatura de aproximadamente 165 °C a aproximadamente 185 °C durante una duración de aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 20 minutos) aumentó significativamente después del horneado de la pintura. La ruta de procesamiento ejemplar, que incluye el procedimiento de temple de múltiples etapas y la etapa de calentamiento instantáneo, puede usarse para proporcionar aleaciones de aluminio en un grado de temple T4 que se pueden fortalecer aún más cuando se someten a técnicas de procesamiento térmico adicionales. Por ejemplo, las aleaciones de aluminio descritas en esta invención pueden producirse según los procedimientos descritos anteriormente y entregarse a un cliente en un grado de temple T4. Opcionalmente, el cliente puede emplear tratamientos térmicos adicionales (por ejemplo, horneado de pintura después de un procedimiento de pintura o tratamiento térmico posterior a la conformación después de un procedimiento de conformación) para envejecer artificialmente la aleación de aluminio y proporcionar la aleación de aluminio en un grado de temple T8 o T8x.
Ejemplo 7
La Figura 16 presenta los resultados de la prueba de límite elástico de la deformación por temple ejemplar y varias técnicas de horneado de pintura empleadas durante el procesamiento de una aleación de aluminio ejemplar. La composición de aleación de aluminio V i ejemplar en este ejemplo se describe en la Tabla 2 anterior.
La Figura 16 muestra un límite elástico aumentado de la Aleación VI ejemplar sometidas al temple discontinuo ejemplar, comenzando el temple con aire una vez que la bobina solubilizada salió del horno de solubilización, cambiando a un temple con agua y, a continuación, regresando a un temple con aire para lo restante del temple. El sometimiento de la aleación a procedimientos ejemplares de temple, deformación (por ejemplo, una tensión del 2 % aplicada a una muestra de prueba de límite elástico) y varios horneados de pintura da como resultado un grado de temple T8x ejemplar. Las variaciones de horneado de pintura incluyeron (i) calentar a 165 °C y mantener los 165 °C durante 15 minutos (lo que se indica con los cuadrados), (ii) calentar a 175 °C y mantener los175 °C durante 20 minutos (lo que se indica con los círculos), (iii) calentar a 180 °C y mantener los 180 °C durante 20 minutos (lo que se indica con los triángulos) y (iv) calentar a 185 °C y mantener los 185 °C durante 20 minutos (lo que se indica con los diamantes). En la Figura 16, el punto izquierdo en cada gráfico muestra el límite elástico de una muestra que se sometió a un temple con aire continuo; el segundo punto desde la izquierda en cada gráfico muestra el límite elástico de una muestra templada mediante un temple discontinuo ejemplar descrito en esta invención (denominado "Súper temple T8x 1"); el tercer punto desde la izquierda en cada gráfico muestra el límite elástico de una muestra templada mediante un temple discontinuo ejemplar descrito en esta invención (denominado "Súper temple T8x 2"); y el punto derecho en cada gráfico muestra el límite elástico de una muestra sometida a un temple con agua continuo y completo.
La Figura 17 presenta la diferencia en el límite elástico de la muestra de aleación VI ejemplar en el grado de temple T8x ejemplar y el grado de temple T4 comparativo. La respuesta al endurecimiento por horneado (BH) indicada en el eje y es un resultado de sustraer el límite elástico registrado de la Aleación VI en el temple T4 desde el límite elástico registrado de la Aleación VI en el temple T8x ejemplar. Como se muestra en la Figura 17, el sometimiento de la Aleación VI a los procedimientos ejemplares de temple discontinuo, deformación (por ejemplo, una tensión del 2 % aplicada a una muestra de prueba de límite elástico) y varios horneados de pintura da como resultado un grado de temple T8x ejemplar. Las variaciones de horneado de pintura incluyeron (i) calentar a 165 °C y mantener los 165 °C durante 15 minutos (lo que se indica con los cuadrados), (ii) calentar a 175 °C y mantener los175 °C durante 20 minutos (lo que se indica con los círculos), (iii) calentar a 180 °C y mantener los 180 °C durante 20 minutos (lo que se indica con los triángulos) y (iv) calentar a 185 °C y mantener los 185 °C durante 20 minutos (lo que se indica con los diamantes). En la Figura 17, el punto izquierdo en cada gráfico muestra el límite elástico de una muestra que se sometió a un temple con aire continuo; el segundo punto desde la izquierda en cada gráfico muestra el límite elástico de una muestra templada mediante un temple discontinuo ejemplar descrito en esta invención (denominado "Súper temple T8x 1"); el tercer punto desde la izquierda en cada gráfico muestra el límite elástico de una muestra templada mediante un temple discontinuo ejemplar descrito en esta invención (denominado "Súper temple T8x 2"); y el punto derecho en cada gráfico muestra el límite elástico de una muestra sometida a un temple con agua continuo y completo.
En las Figuras 16 y 17, resulta evidente que la técnica de temple discontinuo ejemplar proporcionó aleaciones que tenían un límite elástico aumentado independientemente de los procedimientos de horneado de pintura aplicados a las aleaciones. Además, se observó una respuesta de endurecimiento por horneado más grande después de emplear el Súper temple T8x 2 descrito anteriormente.
La Figura 18 presenta los resultados de la prueba de límite elástico de la deformación por temple ejemplar y varias técnicas de horneado de pintura empleadas durante el procesamiento de tres muestras de aleación de aluminio, la Muestra X, la Muestra Y y la Muestra Z.
La Figura 18 muestra un límite elástico aumentado de las muestras de aleación de aluminio X, Y y Z sometidas al temple discontinuo ejemplar, comenzando el temple con aire una vez que la bobina solubilizada salió del horno de solubilización, cambiando a un temple con agua y, a continuación, regresando a un temple con aire para lo restante del temple discontinuo. El sometimiento de las aleaciones a procedimientos ejemplares de temple, deformación (por ejemplo, una tensión del 2 % aplicada a una muestra de prueba de límite elástico) y horneado de pintura da como resultado un grado de temple T8x ejemplar. El horneado de pintura se lleva a cabo calentando a 185 °C y manteniendo los 185 °C durante 20 minutos. En la Figura 18, el histograma de la izquierda en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra que se sometió a un temple completo con agua; el segundo histograma desde la izquierda en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar en un primer ensayo (denominado "Súper temple T8x 1"); el histograma de la derecha en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra templada mediante el temple discontinuo ejemplar en un segundo ensayo (denominado "Súper temple T8x 2").
La Figura 19 presenta la diferencia en el límite elástico de las muestras de aleación de aluminio X, Y y Z en el grado de temple T8x ejemplar y el grado de temple T4 comparativo. La respuesta al endurecimiento por horneado (BH) indicada en el eje y es un resultado de sustraer el límite elástico registrado de las muestras de aleación de aluminio X, Y y Z en el temple T4 del límite elástico registrado de las muestras de aleación de aluminio X, Y y Z en el temple T8x ejemplar. Como se muestra en la Figura 19, las muestras de aleación de aluminio X, Y y Z se sometieron a los procedimientos ejemplares de temple discontinuo, deformación (por ejemplo, una tensión del 2 % aplicada a una muestra de prueba de límite elástico) y horneado de pintura, proporcionando un grado de temple T8x ejemplar. El horneado de pintura incluía calentar a 185 °C y mantener los 185 °C durante 20 minutos. En la Figura 19, el histograma de la izquierda en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra que se sometió a un temple completo con agua; el segundo histograma desde la izquierda en cada grupo muestra el límite elástico de una muestra templada mediante un temple discontinuo ejemplar descrito en esta invención (denominado "Súper temple T8x 1"); el histograma de la derecha para la Aleación A1 muestra el límite elástico de una muestra de la Aleación A1 templada mediante un temple discontinuo ejemplar descrito en esta invención (denominado "Súper temple T8x 2").
En las Figuras 18 y 19, resulta evidente que la técnica de temple discontinuo ejemplar proporcionó aleaciones que tenían un mayor rendimiento. Además, se observó una respuesta de endurecimiento por horneado más grande después de emplear la técnica de temple discontinuo ejemplar descrita anteriormente, con la excepción de la muestra de aleación de aluminio X, que exhibió una ligera disminución en la respuesta de endurecimiento por horneado.
La descripción anterior de las realizaciones, incluyendo las realizaciones ilustradas, se ha presentado únicamente con el fin de ilustrar y describir, y no se pretende que sean exhaustivas o limitantes respecto de las formas precisas descritas.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para producir una aleación de aluminio que comprende:
fundir una aleación de aluminio para conformar un producto de aluminio fundido, donde la aleación de aluminio comprende del 0,45 al 1,5 % en peso de Si, del 0,1 al 0,5 % en peso de Fe, hasta el 1,5 % en peso de Cu, del 0,02 al 0,5 % en peso de Mn, del 0,45 al 1,5 % en peso de Mg, hasta el 0,5 % en peso de Cr, hasta el 0,01 % en peso de Ni, hasta el 0,1 % en peso de Zn, hasta el 0,1 % en peso de Ti, hasta el 0,1 % en peso de V y hasta el 0,15 % en peso de impurezas, siendo lo restante Al;
homogeneizar el producto de aluminio fundido;
laminar en caliente el producto de aluminio fundido para producir un cuerpo de aleación de aluminio de un primer calibre;
laminar en frío el cuerpo de aleación de aluminio para producir una placa, plancha o lámina de aleación de aluminio que tenga un calibre final;
solubilizar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio;
templar rápidamente la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio;
enrollar la placa, plancha o lámina de aleación de aluminio en una bobina; y
envejecer la bobina,
donde el temple comprende múltiples etapas, donde las múltiples etapas comprenden:
un primer temple a una primera temperatura, efectuándose dicho primer temple con aire, donde la primera temperatura está en un intervalo de 400 °C a 550 °C;
un segundo temple a una segunda temperatura, efectuándose dicho segundo temple con agua, donde la segunda temperatura está en un intervalo de 200 °C a 300 °C; y
un tercer temple a una tercera temperatura, efectuándose dicho tercer temple con aire, donde la tercera temperatura está en un intervalo de 20 °C a 25 °C.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además calentar de manera instantánea la bobina, comprendiendo el calentamiento instantáneo calentar la bobina a una temperatura entre 180 °C y 250 °C durante 5 a 60 segundos.
3. El procedimiento de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además el pre-envejecimiento de la bobina.
4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además pretensar la bobina y/o que comprende además una etapa de horneado de pintura.
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