JP2016514209A5 - - Google Patents

Description

アルミニウム内に含まれる元素の合計量（つまり、上記の元素すべて、又は「合金元素」）は、（例えば、構成粒子量を制限しながら硬化を図るよう）アルミニウム合金が適切に溶体化熱処理及びクエンチされ得るよう選択されるべきである。１つの実施形態では、マグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、溶体化熱処理及びクエンチング後に、マグネシウム−亜鉛アルミニウム合金が可溶性構成粒子を含まない、又はこれを実質的に含まない、合金元素量を含む。１つの実施形態では、マグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、溶体化熱処理及びクエンチング後に、アルミニウム合金が少量の（例えば、制限された／最小化された）不溶性構成粒子を伴う合金元素量を含む。他の実施形態では、マグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、制御された量の不溶性構成粒子から恩恵を受けてもよい。

新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、様々な展伸形態(wrought forms)、例えば、圧延形態（シート、プレート）、押出、又は鍛造などの形態に処理されてもよいし、様々な焼き戻しの処理がされてもよい。この点については、新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は鋳造（例えば、直接チル鋳造又は連続鋳造）され、続いて適切な生成物の形態（シート、プレート、押出、又は鍛造）に加工（熱間）加工及び／又は冷間加工）されてもよい。加工後、新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、アルミニウム協会により定義されるように、Ｔ焼き戻し及びＷ焼き戻しの１つに処理されてもよい。１つの実施形態では、新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、「Ｔ焼き戻し」に処理（熱処理）されている。この点については、新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、アルミニウム協会により定義されるように、Ｔｌ焼き戻し、Ｔ２焼き戻し、Ｔ３焼き戻し、Ｔ４焼き戻し、Ｔ５焼き戻し、Ｔ６焼き戻し、Ｔ７焼き戻し、Ｔ８焼き戻し、又はＴ９焼き戻しのいずれに処理されてもよい。１つの実施形態では、新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、Ｔ４焼き戻し、Ｔ６焼き戻し、又はＴ７焼き戻しの１つに処理されており、新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は溶体化熱処理され、続いてクエンチされ、続いて自然時効（Ｔ４）又は高温時効（Ｔ６又はＴ７）のいずれかが行われる。１つの実施形態では、新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、Ｔ３焼き戻し又はＴ８焼き戻しの１つに処理され、新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は溶体化熱処理され、続いてクエンチされ、続いて冷間加工され、続いて自然時効（Ｔ３）又は高温時効（Ｔ８）のいずれかが行われる。別の実施形態では、新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、アルミニウム協会により定義されるように、「Ｗ焼き戻し」（溶体化熱処理）に処理される。更に別の実施形態では、アルミニウム合金を適切な生成物の形態へ加工した後には、溶体化熱処理は適用されず、したがって、新たなマグネシウム−亜鉛アルミニウム合金は、アルミニウム協会により定義されるように、（製作されるように）「Ｆ焼き戻し」に処理されてもよい。

インゴットは、Ｔ６スタイルの焼き戻しに処理された。具体的には、インゴットは均質化され、１．３ｃｍ（０．５”）ゲージに熱間圧延され、溶体化熱処理及び冷水クエンチされ、続いて約１〜２％伸展されて平坦にされた。生成物は続いて、少なくとも９６時間室温にて自然時効され、続いて様々な温度にて様々な時間に高温時効された（以下に示す）。エージング後、機械的特性が測定された。結果を以下の表２〜表４に示す。ＡＳＴＭ Ｅ８及びＢ５５７にしたがって強度特性及び伸長特性が測定された。ＡＳＴＭ Ｅ２３−０７ａにしたがってシャルピー衝撃エネルギー試験が行われた。

実施例１の合金６はまた、溶体化熱処理後に高冷間加工にて処理された。具体的には、合金６は、２．５４センチメートル（１．０インチ）の中間ゲージに熱間圧延され、溶体化熱処理され、冷水クエンチされ、続いて１．３センチメートル（０．５インチ）の最終ゲージに５０％冷間圧延（つまり、厚さを５０％削減）され、これによって５０％冷間加工を導いた。合金６は続いて、１７７℃（３５０°Ｆ）にて０．５時間及び２時間高温時効された。エージングの前後にて、機械的特性が測定された。結果を以下の表６に示す。ＡＳＴＭ ＥＳ及びＢ５５７にしたがって強度特性及び伸長特性が測定された。

Claims (26)

1. 展伸アルミニウム合金であって、
   ３．７５〜６．０重量％のＭｇと、
   ３．２５〜５．０重量％のＺｎであって、
   （Ｍｇの重量％）／（Ｚｎの重量％）が０．７５〜１．８５である、Ｚｎと、
   最大で０．５重量％のＣｕと、
   最大で０．３５重量％のＳｉと、
   Ｚｒ、Ｓｃ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔｉ、及び希土類元素からなる群から選択される少なくとも一種の二次元素であって、
   最大で０．２０重量％のＺｒ、
   最大で０．３０重量％のＳｃ、
   最大で０．５０重量％のＣｒ、
   最大で１．０重量％のＭｎ、
   最大で０．１５重量％のＴｉ、並びに
   それぞれ最大で０．２５重量％のＨｆ、Ｖ、及び希土類元素のいずれかの、二次元素と、
   最大で０．３５重量のＦｅと、
   残部がアルミニウム及び不純物とからなり、シート、プレート、鍛造又は押出の形態である、展伸アルミニウム合金。
2. 前記展伸アルミニウム合金が５．５重量％以下のＭｇを含む、請求項１に記載の展伸アルミニウム合金。
3. 前記展伸アルミニウム合金が５．０重量％以下のＭｇを含む、請求項１又は２に記載の展伸アルミニウム合金。
4. 前記展伸アルミニウム合金が４．５重量％以下のＭｇを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
5. 前記展伸アルミニウム合金が４．５重量％以下のＺｎを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
6. 前記展伸アルミニウム合金が４．０重量％以下のＺｎを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
7. （Ｍｇの重量％）／（Ｚｎの重量％）が少なくとも０．９０である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
8. （Ｍｇの重量％）／（Ｚｎの重量％）が少なくとも１．０２である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
9. （Ｍｇの重量％）／（Ｚｎの重量％）が１．７５以下である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
10. （Ｍｇの重量％）／（Ｚｎの重量％）が１．５０以下である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
11. 前記展伸アルミニウム合金が０．０５重量％未満のＣｕを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
12. 前記展伸アルミニウム合金が０．２５重量％以下のＳｉを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
13. 前記展伸アルミニウム合金が少なくとも０．１０重量％のＳｉを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
14. 前記展伸アルミニウム合金が少なくとも０．１５重量％のＳｉを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
15. 前記展伸アルミニウム合金が０．１０重量％未満のＳｉを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
16. 前記展伸アルミニウム合金が０．０５重量％未満のＣｒを含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
17. 前記展伸アルミニウム合金が、それぞれ０．０５重量％以下のＨｆ、Ｖ、及び希土類元素のいずれかを含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
18. 前記展伸アルミニウム合金が０．０５重量％未満のＭｎを含む、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
19. 前記展伸アルミニウム合金が０．０８重量％以下のＦｅを含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の展伸アルミニウム合金。
20. （ａ）アルミニウム合金を鋳造することを含み、前記アルミニウム合金が、
    ３．７５〜６．０重量％のＭｇと、
    ２．５〜５．０重量％のＺｎであって、
    （Ｍｇの重量％）／（Ｚｎの重量％）が０．７５〜２．４０である、Ｚｎと、
    最大で０．５重量％のＣｕと、
    最大で０．３５重量％のＳｉと、
    Ｚｒ、Ｓｃ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔｉ、及び希土類元素からなる群から選択される少なくとも一種の二次元素であって、含有量は、Ｚｒが最大で０．２０重量％、Ｓｃが最大で０．３０重量％、Ｃｒが最大で０．５０重量％、Ｍｎが最大で１．０重量％、Ｔｉが最大で０．１５重量％、並びにＨｆ、Ｖ、及び希土類元素のいずれかが最大で０．２５重量％である、二次元素と、
    最大で０．３５重量のＦｅと、
    残部がアルミニウム及び不純物とからなり、
    （ｂ）前記アルミニウム合金を熱間圧延して展伸アルミニウム合金製品にすることを含み、前記熱間圧延は、圧延、鍛造及び押出のうちの１つを含んでおり、
    （ｃ）前記展伸アルミニウム合金製品にＷ焼き戻し及びＴ焼き戻しのうちの１つの処理をすること、を含み、前記処理をすることが、前記展伸アルミニウム合金製品を溶体化熱処理することに続いてクエンチングすることを含む、方法。
21. 前記処理をすることが、前記展伸アルミニウム合金製品をＴ６焼き戻し、Ｔ７焼き戻し、又はＴ８焼き戻しのうちの１つに人工時効することを含み、前記Ｔ６焼き戻し又は前記Ｔ７焼き戻しでの前記展伸アルミニウム合金製品が、Ｔ４焼き戻しでの前記展伸アルミニウム合金製品より高い強度を実現するか、あるいは前記Ｔ８焼き戻しでの前記展伸アルミニウム合金製品が、Ｔ３焼き戻しでの前記展伸アルミニウム合金製品より高い強度を実現する、請求項２０に記載の方法。
22. 展伸アルミニウム合金製品は、シート製品である、請求項２１に記載の方法。
23. シート製品は、自動車又は航空宇宙ビークルの製造に用いられる、請求項２２に記載の方法。
24. 前記二次元素は、最大で０．２０重量％のＺｒと、最大で１．０重量％のＭｎと、最大で０．１５重量％のＴｉとからなる群から選択される少なくとも一種である、請求項２０〜２３の何れかに記載の方法。
25. Ｚｎが、３．２５〜５．０重量％であり、
    （Ｍｇの重量％）／（Ｚｎの重量％）が０．７５〜１．８５である、請求項２０に記載の方法。
26. 前記二次元素は、最大で０．２０重量％のＺｒと、最大で１．０重量％のＭｎと、最大で０．１５重量％のＴｉとからなる群から選択される少なくとも一種である、請求項１〜１９の何れかに記載の展伸アルミニウム合金。