JP2020537039A - High-strength and highly moldable aluminum alloy and its manufacturing method - Google Patents

High-strength and highly moldable aluminum alloy and its manufacturing method Download PDF

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Abstract

高強度で高度に成形可能なアルミニウム合金ならびにそのような合金を作製する方法および加工する方法が本明細書に記載されている。本明細書に記載のアルミニウム合金は、遷移金属合金化元素を含有し、高い強度および高い成形性を提供する。加工方法には、多段階の均質化、熱間圧延および冷間圧延、ならびに溶体化ステップが含まれる。アルミニウム合金の使用方法についても記載されている。【選択図】図1High-strength, highly moldable aluminum alloys and methods for making and processing such alloys are described herein. The aluminum alloys described herein contain transition metal alloying elements to provide high strength and high formability. Processing methods include multi-step homogenization, hot and cold rolling, and solutionization steps. It also describes how to use the aluminum alloy. [Selection diagram] Fig. 1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2017年10月23日に出願された米国仮特許出願第62/575,573号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
Cross-reference to related applications This application claims the interests of US Provisional Patent Application No. 62 / 575,573 filed October 23, 2017, which is incorporated herein by reference in its entirety.

本開示は、材料科学、材料化学、金属製造、アルミニウム合金、およびアルミニウム製造の分野に関する。本開示は、特に高強度で高度に成形可能なアルミニウム合金ならびにそれを作製する方法および加工する方法に関する。 The present disclosure relates to the fields of materials science, materials chemistry, metal manufacturing, aluminum alloys, and aluminum manufacturing. The present disclosure relates specifically to high-strength, highly moldable aluminum alloys and methods of making and processing them.

アルミニウム合金は、一部には合金の元素含有量のために高強度を示すことがある。例えば、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、および/または銅(Cu)などの特定の元素を高濃度で含めることで、高強度6xxxシリーズアルミニウム合金を調製できる。しかし、これらの元素を高濃度で含有するアルミニウム合金は、成形特性の不良を示す。特に、アルミニウムマトリックスの粒界に沿って析出物が形成される可能性がある。粒界に沿った析出物の形成は、合金の強度を高めることができるが、合金の変形に悪影響を及ぼす(例えば、曲げ性、成形性、または任意の適切な所望の変形性を低下させる)。さらに、合金は人工時効後の降伏強度の低下を示すことがある。 Aluminum alloys may exhibit high strength, in part due to the elemental content of the alloy. For example, high-strength 6xxx series aluminum alloys can be prepared by including high concentrations of certain elements such as magnesium (Mg), silicon (Si), and / or copper (Cu). However, aluminum alloys containing these elements in high concentrations exhibit poor molding properties. In particular, precipitates may form along the grain boundaries of the aluminum matrix. The formation of precipitates along the grain boundaries can increase the strength of the alloy, but adversely affects the deformation of the alloy (eg, it reduces bendability, formability, or any suitable desired deformability). .. In addition, alloys may exhibit reduced yield strength after artificial aging.

本発明の網羅された実施形態は、この発明の概要ではなく、特許請求の範囲によって定義される。この発明の概要は、本発明の様々な態様の高レベルの概説であり、以下の発明を実施するための形態の項でさらに説明される概念のいくつかを紹介する。この発明の概要は、特許請求される主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することを意図するものでも、特許請求される主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図していない。主題は、明細書全体、一部のまたは全ての図面、および各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。 An exhaustive embodiment of the invention is defined by the claims, not the outline of the invention. An overview of the invention is a high-level overview of various aspects of the invention and introduces some of the concepts further described in the section on embodiments for carrying out the invention below. The outline of the present invention is intended to identify important or essential features of the claimed subject matter, but is also intended to be used alone to determine the scope of the claimed subject matter. Not. The subject matter should be understood by reference to the entire specification, some or all drawings, and the appropriate part of each claim.

本明細書では、約0.8〜1.5重量%のSi、0.1〜0.5重量%のFe、0.5〜1.0重量%のCu、0.5〜0.9重量%のMg、最大0.1重量%のTi、最大0.5重量%のMn、最大0.5重量%のCr、最大0.5重量%のZr、最大0.5重量%のV、最大0.15重量%の不純物、およびAlを含むアルミニウム合金を説明する。いくつかの場合では、アルミニウム合金は、約0.9〜1.4重量%のSi、0.1〜0.35重量%のFe、0.6〜0.9重量%のCu、0.6〜0.9重量%のMg、0.01〜0.09重量%のTi、最大0.3重量%のMn、最大0.3重量%のCr、最大0.3重量%のZr、最大0.3重量%のV、最大0.15重量%の不純物、およびAlを含むことができる。いくつかの場合では、アルミニウム合金は、約1.0〜1.3重量%のSi、0.1〜0.25重量%のFe、0.7〜0.9重量%のCu、0.6〜0.8重量%のMg、0.01〜0.05重量%のTi、最大0.2重量%のMn、最大0.2重量%のCr、最大0.2重量%のZr、最大0.2重量%のV、最大0.15重量%の不純物、およびAlを含むことができる。任意選択的に、アルミニウム合金は、Mn、Cr、Zr、およびVのうちの少なくとも1種を含む。いくつかの例では、Mn、Cr、Zr、および/またはVの合計含有量は、少なくとも約0.14重量%である(例えば、0.14重量%〜約0.4重量%または約0.15重量%〜約0.25重量%)。任意選択的に、アルミニウム合金は約0.01〜0.3重量%のVを含む。いくつかの例では、アルミニウム合金は過剰のSiを含み、過剰のSi含有量は約0.01〜約1.0である。 In the present specification, about 0.8 to 1.5% by weight of Si, 0.1 to 0.5% by weight of Fe, 0.5 to 1.0% by weight of Cu, 0.5 to 0.9% by weight. % Mg, maximum 0.1% by weight Ti, maximum 0.5% by weight Mn, maximum 0.5% by weight Cr, maximum 0.5% by weight Zr, maximum 0.5% by weight V, maximum An aluminum alloy containing 0.15% by weight of impurities and Al will be described. In some cases, the aluminum alloy is about 0.9-1.4% by weight Si, 0.1-0.35% by weight Fe, 0.6-0.9% by weight Cu, 0.6. ~ 0.9% by weight Mg, 0.01 to 0.09% by weight Ti, maximum 0.3% by weight Mn, maximum 0.3% by weight Cr, maximum 0.3% by weight Zr, maximum 0 It can contain up to 3% by weight V, up to 0.15% by weight of impurities, and Al. In some cases, the aluminum alloy is about 1.0-1.3% by weight Si, 0.1-0.25% by weight Fe, 0.7-0.9% by weight Cu, 0.6. ~ 0.8% by weight Mg, 0.01 to 0.05% by weight Ti, maximum 0.2% by weight Mn, maximum 0.2% by weight Cr, maximum 0.2% by weight Zr, maximum 0 It can contain 2% by weight V, up to 0.15% by weight of impurities, and Al. Optionally, the aluminum alloy comprises at least one of Mn, Cr, Zr, and V. In some examples, the total content of Mn, Cr, Zr, and / or V is at least about 0.14% by weight (eg, 0.14% by weight to about 0.4% by weight or about 0. 15% by weight to about 0.25% by weight). Optionally, the aluminum alloy contains about 0.01-0.3 wt% V. In some examples, the aluminum alloy contains excess Si, with an excess Si content of about 0.01 to about 1.0.

本明細書に記載のアルミニウム合金を含むアルミニウム合金製品もまた本明細書に記載する。任意選択的に、アルミニウム合金製品は、少なくとも約5%の体積パーセントで回転した立方晶結晶学的組織を含む。アルミニウム合金製品は、分散粒子を含むことができる。任意選択的に、分散粒子は、1mm当たり少なくとも約1,500,000個の分散粒子の量でアルミニウム合金中に存在する。任意選択的に、分散粒子は、アルミニウム合金製品の約0.5%〜約5%の範囲の面積を占める。いくつかの場合では、アルミニウム合金製品はFe‐構成物を含む。Fe−構成物は、Al(Fe、X)Si相粒子を含むことができる。任意選択的に、Fe−構成物の平均粒径は最大約4μmである。アルミニウム合金製品は、T6調質の場合に少なくとも約300MPaの降伏強度、および/またはT4調質の場合に少なくとも約20%の均一伸びおよび少なくとも約120°の最小曲げ角を示すことができる。 Aluminum alloy products, including the aluminum alloys described herein, are also described herein. Optionally, the aluminum alloy product comprises a cubic crystallographic structure rotated at least about 5% by volume. Aluminum alloy products can contain dispersed particles. Optionally, the dispersed particles are present in the aluminum alloy in an amount of at least about 1.5 million dispersed particles per mm 2 . Optionally, the dispersed particles occupy an area ranging from about 0.5% to about 5% of the aluminum alloy product. In some cases, aluminum alloy products contain Fe-constituting. The Fe-component can include Al (Fe, X) Si phase particles. Optionally, the average particle size of the Fe-component is up to about 4 μm. Aluminum alloy products can exhibit a yield strength of at least about 300 MPa for T6 tempering and / or a uniform elongation of at least about 20% and a minimum bending angle of at least about 120 ° for T4 tempering.

さらに、本明細書には、アルミニウム合金製品の製造方法が説明される。本方法は、本明細書に記載のアルミニウム合金を鋳造して鋳造物品を提供することと、二段階均質化プロセスで鋳造物品を均質化することと、鋳造物品を熱間圧延および冷間圧延して最終ゲージアルミニウム合金製品を提供することと、最終ゲージのアルミニウム合金製品を溶体化熱処理することと、最終ゲージのアルミニウム合金製品を予備時効することとを含む。二段階均質化プロセスは、鋳造物品を第一段階の均質化温度に加熱し、鋳造物品を第一段階の均質化温度である時間保持することと、鋳造物品を第二段階の均質化温度にさらに加熱し、鋳造物品を第二段階の均質化温度である時間保持することとを含むことができる。任意選択的に、第一段階の均質化温度は約470℃〜約530℃であり、第二段階の均質化温度は約525℃〜約575℃である。いくつかの例では、第二段階の均質化温度は第一段階の均質化温度よりも高い。 In addition, a method of manufacturing an aluminum alloy product is described herein. The method comprises casting the aluminum alloys described herein to provide a cast article, homogenizing the cast article in a two-step homogenization process, and hot rolling and cold rolling the cast article. The final gauge aluminum alloy product is provided, the final gauge aluminum alloy product is subjected to solution heat treatment, and the final gauge aluminum alloy product is pre-aged. The two-step homogenization process heats the cast article to the first step homogenization temperature, keeps the cast article at the first step homogenization temperature for a time, and brings the cast article to the second step homogenization temperature. It can include further heating and holding the cast article for a second stage of homogenization temperature. Optionally, the first stage homogenization temperature is from about 470 ° C to about 530 ° C and the second stage homogenization temperature is from about 525 ° C to about 575 ° C. In some examples, the second stage homogenization temperature is higher than the first stage homogenization temperature.

さらなる態様、目的、および利点は、以下の発明を実施するための形態および図の詳細な説明を考慮することで明らかになるであろう。 Further aspects, objectives, and advantages will become apparent by considering the detailed description of the embodiments and figures for carrying out the invention below.

本開示の特定の態様によるアルミニウム合金の引張特性を示すグラフである。It is a graph which shows the tensile property of the aluminum alloy by a specific aspect of this disclosure. 本開示の特定の態様によるアルミニウム合金の粒子構造を示す顕微鏡写真である。It is a micrograph which shows the particle structure of the aluminum alloy by a specific aspect of this disclosure. 本開示の特定の態様によるアルミニウム合金の機械的特性を示すグラフである。It is a graph which shows the mechanical property of the aluminum alloy by a specific aspect of this disclosure. 本開示の特定の態様によるアルミニウム合金の機械的特性を示すグラフである。It is a graph which shows the mechanical property of the aluminum alloy by a specific aspect of this disclosure. 本開示の特定の態様によるアルミニウム合金の機械的特性を示すグラフである。It is a graph which shows the mechanical property of the aluminum alloy by a specific aspect of this disclosure. 本開示の特定の態様によるアルミニウム合金の再結晶集合組織の分布を示すグラフである。It is a graph which shows the distribution of the recrystallized texture of an aluminum alloy by a specific aspect of this disclosure. 本開示の特定の態様によるアルミニウム合金の一連の顕微鏡写真である。It is a series of micrographs of an aluminum alloy according to a particular aspect of the present disclosure. 本開示の特定の態様によるアルミニウム合金の分散粒子数密度および分散粒子面積分率を示すグラフである。It is a graph which shows the dispersed particle number density and the dispersed particle area fraction of the aluminum alloy by a specific aspect of this disclosure. 本開示の特定の態様によるアルミニウム合金の一連の顕微鏡写真である。It is a series of micrographs of an aluminum alloy according to a particular aspect of the present disclosure. 本開示の特定の態様によるアルミニウム合金のFe−構成物の粒度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of Fe-component of an aluminum alloy by a specific aspect of this disclosure. 本開示の特定の態様によるアルミニウム合金の一連の顕微鏡写真である。It is a series of micrographs of an aluminum alloy according to a particular aspect of the present disclosure.

新規なアルミニウム合金および製品、ならびにそれらを調製する方法が本明細書に記載される。合金は、高い強度および高い成形性を示す。本明細書でさらに説明するように、Cu、Mg、およびSiを含む溶質元素は、合金の強度と成形性の両方を高める相乗効果のために遷移元素(例えば、Mn、Cr、Zn、およびV)と組み合わされる。遷移元素は、以下でさらに説明するように、アルミニウム合金の粒界に沿った析出物の形成を防ぐことに役立つ。さらに、合金と製品の調製に使用される加工方法は、合金と製品が示す高い強度と高い成形性に寄与する。 New aluminum alloys and products, as well as methods for preparing them, are described herein. Alloys exhibit high strength and high moldability. As further described herein, solute elements, including Cu, Mg, and Si, are transition elements (eg, Mn, Cr, Zn, and V) for synergistic effects that increase both the strength and formability of the alloy. ) Is combined. Transition elements help prevent the formation of precipitates along the grain boundaries of the aluminum alloy, as described further below. In addition, the processing methods used to prepare the alloy and product contribute to the high strength and moldability of the alloy and product.

定義および説明:
本明細書で使用される「発明」、「その発明」、「この発明」、および「本発明」という用語は、本特許出願および以下の特許請求の範囲の主題の全てを広く指すことが意図されている。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載された主題を限定するものでも、または以下の特許請求の意味もしくは範囲を限定するものでもないと理解すべきである。
Definition and description:
As used herein, the terms "invention,""invention,""invention," and "invention" are intended to broadly refer to all of the subject matter of this patent application and the claims below. Has been done. It should be understood that the description including these terms does not limit the subject matter described herein, nor does it limit the meaning or scope of the following claims.

この説明では、参照は、「シリーズ」または「AA6xxx」のようなアルミニウム工業の指定により識別された合金を参照する。アルミニウムおよびその合金の命名および識別に最も一般的に使用される番号指定システムの理解については、両方とも、The Aluminum Associationによって出版された「International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys」または「Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot」を参照されたい。 In this description, the reference refers to an alloy identified by the designation of the aluminum industry, such as "series" or "AA6xxx". For an understanding of the most commonly used numbering systems for naming and identifying aluminum and its alloys, both are "International Alloy Designs and Chemical Competition Limited Aluminum Aluminum" published by The Aluminum Association. Or, see "Registration Record of Aluminum Alloys Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and In."

本明細書で使用される場合、「a」、「an」、または「the」の意味は、文脈上他に明確に指示されない限り、単数および複数の参照物を含む。 As used herein, the meanings of "a," "an," or "the" include singular and plural references unless expressly specified otherwise in the context.

本明細書で使用される場合、「室温」の意味は、約15℃〜約30℃、例えば、約15℃、約16℃、約17℃、約18℃、約19℃、約20℃、約21℃、約22℃、約23℃、約24℃、約25℃、約26℃、約27℃、約28℃、約29℃、または約30℃の温度を含み得る。 As used herein, "room temperature" means about 15 ° C to about 30 ° C, eg, about 15 ° C, about 16 ° C, about 17 ° C, about 18 ° C, about 19 ° C, about 20 ° C, It may include temperatures of about 21 ° C, about 22 ° C, about 23 ° C, about 24 ° C, about 25 ° C, about 26 ° C, about 27 ° C, about 28 ° C, about 29 ° C, or about 30 ° C.

本明細書で使用される場合、プレートは、一般に、約15mmを超える厚さを有する。例えば、プレートは、15mm超、20mm超、25mm超、30mm超、35mm超、40mm超、45mm超、50mm超、または100mm超の厚さを有するアルミニウム製品を指してもよい。 As used herein, the plate generally has a thickness greater than about 15 mm. For example, the plate may refer to an aluminum product having a thickness of more than 15 mm, more than 20 mm, more than 25 mm, more than 30 mm, more than 35 mm, more than 40 mm, more than 45 mm, more than 50 mm, or more than 100 mm.

本明細書で使用される場合、シェート(シートプレートとも称される)は、概して、約4mm〜約15mmの厚さを有する。例えば、シェートは、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、または15mmの厚さを有し得る。 As used herein, the shade (also referred to as the sheet plate) generally has a thickness of about 4 mm to about 15 mm. For example, the shade can have a thickness of 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, 11 mm, 12 mm, 13 mm, 14 mm, or 15 mm.

本明細書で使用される場合、シートは、概して、約4mm未満の厚さを有するアルミニウム製品を指す。例えば、シートは、4mm未満、3mm未満、2mm未満、1mm未満、0.5mm未満、0.3mm未満、または0.1mm未満の厚さを有し得る。 As used herein, sheet generally refers to aluminum products with a thickness of less than about 4 mm. For example, the sheet can have a thickness of less than 4 mm, less than 3 mm, less than 2 mm, less than 1 mm, less than 0.5 mm, less than 0.3 mm, or less than 0.1 mm.

本明細書で使用される場合、「鋳造金属物品」、「鋳造物品」、「鋳造アルミニウム合金」などの用語は、交換可能であり、直接チル鋳造(直接チル共鋳造を含む)または半連続鋳造、連続鋳造(例えば、ツインベルト鋳造機、ツインロール鋳造機、ブロック鋳造機、もしくは任意の他の連続鋳造機を使用することを含む)、電磁鋳造、ホットトップ鋳造、または任意の他の鋳造方法によって製造された製品を指す。 As used herein, terms such as "cast metal article", "cast article", "cast aluminum alloy" are interchangeable and direct chill casting (including direct chill co-casting) or semi-continuous casting. , Continuous casting (including using, for example, twin belt casting machine, twin roll casting machine, block casting machine, or any other continuous casting machine), electromagnetic casting, hot top casting, or any other casting method. Refers to the product manufactured by.

本出願では、合金の状態または調質について言及する。最も一般的に使用される合金調質の説明の理解に関しては、「American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designation Systems」を参照されたい。F状態または調質は、製造されたままのアルミニウム合金を指す。O状態または調質は、焼き戻し後のアルミニウム合金を指す。T1状態または調質は、熱間加工から冷却され、自然に時効させた(例えば、室温で)アルミニウム合金を指す。T2状態または調質は、熱間加工から冷却され、冷間加工され、自然に時効させたアルミニウム合金を指す。T3状態または調質は、溶体化熱処理され、冷間加工され、自然に時効させたアルミニウム合金を指す。T4状態または調質は、溶体化熱処理され、自然に時効させたアルミニウム合金を指す。T5状態または調質は、熱間加工から冷却され、人工的に(昇温で)時効させたアルミニウム合金を指す。T6状態または調質は、溶体化熱処理され、人工的に時効させたアルミニウム合金を指す。T7状態または調質は、溶体化熱処理され、人工的に過剰に時効させたアルミニウム合金を指す。T8x状態または調質、溶体化熱処理され、冷間加工され、人工的に時効させたアルミニウム合金を指す。T9状態または調質は、溶体化熱処理され、人工的に時効させ、冷間加工されたアルミニウム合金を指す。 This application refers to the state or tempering of the alloy. For an understanding of the most commonly used alloy tempering descriptions, see "American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designations". F-state or temper refers to the as-manufactured aluminum alloy. O state or temper refers to the aluminum alloy after tempering. The T1 state or temper refers to an aluminum alloy that has been cooled from hot working and naturally aged (eg, at room temperature). T2 state or temper refers to an aluminum alloy that has been cooled from hot working, cold working and naturally aged. T3 state or temper refers to an aluminum alloy that has been solution heat treated, cold worked and naturally aged. The T4 state or temper refers to an aluminum alloy that has been solution heat treated and naturally aged. T5 state or temper refers to an aluminum alloy that has been cooled from hot working and artificially aged (at elevated temperature). T6 state or temper refers to an aluminum alloy that has been solution heat treated and artificially aged. The T7 state or temper refers to an aluminum alloy that has been solution heat treated and artificially overaged. T8x state or tempered, solution heat treated, cold processed and artificially aged aluminum alloy. T9 state or temper refers to an aluminum alloy that has been solution heat treated, artificially aged, and cold worked.

以下のアルミニウム合金は、それらの元素組成に関して、合金の総重量に基づく重量百分率(重量%)で記載されている。各合金のある特定の例では、残部はアルミニウムであり、不純物の合計に対する最大重量%は0.15重量%である。 The following aluminum alloys are described as weight percentages (% by weight) based on the total weight of the alloys with respect to their elemental composition. In certain examples of each alloy, the balance is aluminum, with a maximum weight% of total impurities of 0.15% by weight.

合金の組成
本明細書では、新規のアルミニウム合金について説明する。合金は、高い強度および高い成形性を示す。いくつかの場合では、合金の元素組成によって合金の特性が達成され得る。アルミニウム合金は、析出硬化型または析出硬化性合金にすることができる。任意選択的に、アルミニウム合金は、2xxxシリーズのアルミニウム合金(例えば、銅が主要な合金化元素である)、6xxxシリーズのアルミニウム合金(例えば、マグネシウムとシリコンが主要な合金化元素である)、または7xxxシリーズのアルミニウム合金(例えば、亜鉛が主要な合金化元素である)に分類できるアルミニウム合金であってもよい。いくつかの場合では、アルミニウム合金を2xxxシリーズ、6xxxシリーズ、または7xxxシリーズのアルミニウム合金に改質できる。本明細書で使用するとき、一連のアルミニウム合金に関連する「改質された」という用語は、通常特定のシリーズ内に分類される合金組成を指すが、1以上の元素(種類または量)の改質は異なる主要な合金化元素をもたらす。例えば、改質された6xxxシリーズのアルミニウム合金は、マグネシウムとシリコンではなく、銅とシリコンが主要な合金化元素であるアルミニウム合金を指すことができる。
Alloy Compositions This specification describes novel aluminum alloys. Alloys exhibit high strength and high moldability. In some cases, the elemental composition of the alloy can achieve the properties of the alloy. The aluminum alloy can be a precipitation hardening type or a precipitation hardening alloy. Optionally, the aluminum alloy may be a 2xxx series of aluminum alloys (eg, copper is the major alloying element), a 6xxx series of aluminum alloys (eg, magnesium and silicon are the major alloying elements), or It may be an aluminum alloy that can be classified into a 7xxx series aluminum alloy (for example, zinc is a major alloying element). In some cases, the aluminum alloy can be modified to a 2xxx series, 6xxx series, or 7xxx series aluminum alloy. As used herein, the term "modified" in connection with a series of aluminum alloys refers to alloy compositions that are usually classified within a particular series, but of one or more elements (types or quantities). Modifications result in different major alloying elements. For example, the modified 6xxx series of aluminum alloys can refer to aluminum alloys in which copper and silicon are the main alloying elements, rather than magnesium and silicon.

いくつかの場合では、アルミニウム合金は、表1に提供されるような以下の元素組成を有し得る。

Figure 2020537039
In some cases, the aluminum alloy may have the following elemental composition as provided in Table 1.
Figure 2020537039

他の実施例では、合金は、表2に提供されるような以下の元素組成を有し得る。

Figure 2020537039
In other examples, the alloy may have the following elemental composition as provided in Table 2.
Figure 2020537039

一実施例では、合金は、表3に提供されるように、以下の元素組成を有し得る。

Figure 2020537039
In one embodiment, the alloy may have the following elemental composition, as provided in Table 3.
Figure 2020537039

特定の例では、本明細書に記載の合金は、シリコン(Si)を、合金の総重量に基づいて、約0.8%〜約1.5%(例えば、約0.9%〜約1.45%、約0.9%〜約1.4%、約0.9%〜約1.35%、約0.9%〜約1.3%、約0.9%〜約1.25%、約0.9%〜約1.2%、約0.95%〜約1.5%、約0.95%〜約1.45%、約0.95%〜約1.4%、約0.95%〜約1.35%、約0.95%〜約1.3%、約0.95%〜約1.25%、約0.95%〜約1.2%、約1.0%〜約1.5%、約1.0%〜約1.45%、約1.0%〜約1.4%、約1.0%〜約1.35%、約1.0%〜約1.3%、約1.0%〜約1.25%、または約1.0%〜約1.2%)の量で含む。例えば、合金はSiを、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%、または1.5%含むことができる。全て重量%で表した。 In certain examples, the alloys described herein contain silicon (Si) from about 0.8% to about 1.5% (eg, about 0.9% to about 1) based on the total weight of the alloy. .45%, about 0.9% to about 1.4%, about 0.9% to about 1.35%, about 0.9% to about 1.3%, about 0.9% to about 1.25 %, About 0.9% to about 1.2%, about 0.95% to about 1.5%, about 0.95% to about 1.45%, about 0.95% to about 1.4%, About 0.95% to about 1.35%, about 0.95% to about 1.3%, about 0.95% to about 1.25%, about 0.95% to about 1.2%, about 1 .0% to about 1.5%, about 1.0% to about 1.45%, about 1.0% to about 1.4%, about 1.0% to about 1.35%, about 1.0 % To about 1.3%, about 1.0% to about 1.25%, or about 1.0% to about 1.2%). For example, the alloy contains Si 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%, or 1.5% can be included. All expressed in% by weight.

特定の態様では、本明細書に記載の合金は、鉄(Fe)を、合金の総重量に基づいて、約0.1%〜約0.5%(例えば、約0.1%〜約0.45%、約0.1%〜約0.4%、約0.1%〜約0.35%、約0.1%〜約0.3%、約0.1%〜約0.25%、約0.1%〜約0.2%、約0.15%〜約0.45%、約0.15%〜約0.4%、約0.15%〜約0.35%、約0.15%〜約0.3%、約0.15%〜約0.25%、約0.15%〜約0.2%、約0.2%〜約0.45%、約0.2%〜約0.4%、約0.2%〜約0.35%、約0.2%〜約0.3%、約0.2%〜約0.25%、約0.25%〜約0.45%、約0.25%〜約0.4%、約0.25%〜約0.35%、約0.25%〜約0.3%、約0.3%〜約0.45%、約0.3%〜約0.4%、または約0.3%〜約0.35%)の量で含む。例えば、合金は、Feを、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%、または0.5%含むことができる。全て重量%で表した。 In certain embodiments, the alloys described herein contain iron (Fe) from about 0.1% to about 0.5% (eg, about 0.1% to about 0) based on the total weight of the alloy. .45%, about 0.1% to about 0.4%, about 0.1% to about 0.35%, about 0.1% to about 0.3%, about 0.1% to about 0.25 %, About 0.1% to about 0.2%, about 0.15% to about 0.45%, about 0.15% to about 0.4%, about 0.15% to about 0.35%, About 0.15% to about 0.3%, about 0.15% to about 0.25%, about 0.15% to about 0.2%, about 0.2% to about 0.45%, about 0 .2% to about 0.4%, about 0.2% to about 0.35%, about 0.2% to about 0.3%, about 0.2% to about 0.25%, about 0.25 % To about 0.45%, about 0.25% to about 0.4%, about 0.25% to about 0.35%, about 0.25% to about 0.3%, about 0.3% to Included in an amount of about 0.45%, about 0.3% to about 0.4%, or about 0.3% to about 0.35%). For example, the alloy contains Fe as 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. It can include 48%, 0.49%, or 0.5%. All expressed in% by weight.

特定の例では、本明細書に記載の合金は、銅(Cu)を、合金の総重量に基づいて、約0.5%〜約1.0%(例えば、約0.55%〜約1.0%、約0.6%〜約1.0%、約0.65%〜約1.0%、約0.7%〜約1.0%、約0.75%〜約1.0%、約0.8%〜約1.0%、約0.5%〜約0.95%、約0.55%〜約0.95%、約0.6%〜約0.95%、約0.65%〜約0.95%、約0.7%〜約0.95%、約0.75%〜約0.95%、約0.8%〜約0.95%、約0.5%〜約0.9%、約0.55%〜約0.9%、約0.6%〜約0.9%、約0.65%〜約0.9%、約0.7%〜約0.9%、約0.75%〜約0.9%、約0.8%〜約0.9%、約0.5%〜約0.85%、約0.55%〜約0.85%、約0.6%〜約0.85%、約0.65%〜約0.85%、約0.7%〜約0.85%、約0.75%〜約0.85%、約0.8%〜約0.85%、約0.5%〜約0.8%、約0.55%〜約0.8%、約0.6%〜約0.8%、約0.65%〜約0.8%、約0.7%〜約0.8%、または約0.75%〜約0.8%)の量で含む。例えば、合金は、Cuを、0.5%、0.51%、0.52%、0.53%、0.54%、0.55%、0.56%、0.57%、0.58%、0.59%、0.6%、061%、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%または1.0%含むことができる。全て重量%で表した。 In certain examples, the alloys described herein contain copper (Cu) from about 0.5% to about 1.0% (eg, about 0.55% to about 1) based on the total weight of the alloy. 0.0%, about 0.6% to about 1.0%, about 0.65% to about 1.0%, about 0.7% to about 1.0%, about 0.75% to about 1.0 %, About 0.8% to about 1.0%, about 0.5% to about 0.95%, about 0.55% to about 0.95%, about 0.6% to about 0.95%, About 0.65% to about 0.95%, about 0.7% to about 0.95%, about 0.75% to about 0.95%, about 0.8% to about 0.95%, about 0 .5% to about 0.9%, about 0.55% to about 0.9%, about 0.6% to about 0.9%, about 0.65% to about 0.9%, about 0.7 % ~ About 0.9%, about 0.75% ~ about 0.9%, about 0.8% ~ about 0.9%, about 0.5% ~ about 0.85%, about 0.55% ~ About 0.85%, about 0.6% to about 0.85%, about 0.65% to about 0.85%, about 0.7% to about 0.85%, about 0.75% to about 0 .85%, about 0.8% to about 0.85%, about 0.5% to about 0.8%, about 0.55% to about 0.8%, about 0.6% to about 0.8 %, About 0.65% to about 0.8%, about 0.7% to about 0.8%, or about 0.75% to about 0.8%). For example, the alloy contains Cu at 0.5%, 0.51%, 0.52%, 0.53%, 0.54%, 0.55%, 0.56%, 0.57%, 0. 58%, 0.59%, 0.6%, 061%, 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% or 1.0% can be included. All expressed in% by weight.

特定の例にでは、本明細書に記載の合金は、マグネシウム(Mg)を、合金の総重量に基づいて、約0.5%〜約0.9%(例えば、約0.55%〜約0.9%、約0.6%〜約0.9%、約0.65%〜約0.9、約0.7%〜約0.9%、約0.75%〜約0.9%、約0.8%〜約0.9%、約0.5%〜約0.85%、約0.55%〜約0.85%、約0.6%〜約0.85%、約0.65%〜約0.85%、約0.7%〜約0.85%、約0.75%〜約0.85%、約0.8%〜約0.85%、約0.5%〜約0.8%、約0.55%〜約0.8%、約0.6%〜約0.8%、約0.65%〜約0.8%、約0.7%〜約0.8%、または約0.75%〜約0.8%)の量で含む。例えば、合金は、Mgを、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%、または0.9%含むことができる。全て重量%で表した。 In certain examples, the alloys described herein contain magnesium (Mg) from about 0.5% to about 0.9% (eg, about 0.55% to about) based on the total weight of the alloy. 0.9%, about 0.6% to about 0.9%, about 0.65% to about 0.9, about 0.7% to about 0.9%, about 0.75% to about 0.9 %, About 0.8% to about 0.9%, about 0.5% to about 0.85%, about 0.55% to about 0.85%, about 0.6% to about 0.85%, About 0.65% to about 0.85%, about 0.7% to about 0.85%, about 0.75% to about 0.85%, about 0.8% to about 0.85%, about 0 .5% to about 0.8%, about 0.55% to about 0.8%, about 0.6% to about 0.8%, about 0.65% to about 0.8%, about 0.7 % To about 0.8%, or about 0.75% to about 0.8%). For example, the alloy contains Mg at 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. It can include 88%, 0.89%, or 0.9%. All expressed in% by weight.

特定の態様では、本明細書に記載の合金は、チタン(Ti)を、合金の総重量に基づいて、最大約0.1%(例えば、約0.01%〜約0.09%、約0.02%〜約0.09%、約0.03%〜約0.09%、約0.04%〜約0.09%、約0.05%〜約0.09%、約0.01%〜約0.08%、約0.02%〜約0.08%、約0.03%〜約0.08%、約0.04%〜約0.08%、約0.05%〜約0.08%、約0.01%〜約0.07%、約0.02%〜約0.07%、約0.03%〜約0.07%、約0.04%〜約0.07%、約0.05%〜約0.07%、約0.01%〜約0.06%、約0.02%〜約0.06%、約0.03%〜約0.06%、約0.04%〜約0.06%、約0.05%〜約0.06%、約0.01%〜約0.05%、約0.02%〜約0.05%、約0.03%〜約0.05%、または約0.04%〜約0.05%)の量で含む。例えば、合金は、Tiを、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、または0.1%含むことができる。いくつかの例では、Tiは合金中に存在しない(すなわち、0%のTi)。全て重量%で表した。 In certain embodiments, the alloys described herein contain up to about 0.1% (eg, about 0.01% to about 0.09%, about 0.09%) of titanium (Ti), based on the total weight of the alloy. 0.02% to about 0.09%, about 0.03% to about 0.09%, about 0.04% to about 0.09%, about 0.05% to about 0.09%, about 0. 01% to about 0.08%, about 0.02% to about 0.08%, about 0.03% to about 0.08%, about 0.04% to about 0.08%, about 0.05% ~ About 0.08%, about 0.01% ~ about 0.07%, about 0.02% ~ about 0.07%, about 0.03% ~ about 0.07%, about 0.04% ~ about 0.07%, about 0.05% to about 0.07%, about 0.01% to about 0.06%, about 0.02% to about 0.06%, about 0.03% to about 0. 06%, about 0.04% to about 0.06%, about 0.05% to about 0.06%, about 0.01% to about 0.05%, about 0.02% to about 0.05% , About 0.03% to about 0.05%, or about 0.04% to about 0.05%). For example, the alloy contains Ti at 0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.06%, 0.07%, 0.08%, 0. It can contain 09%, or 0.1%. In some examples, Ti is absent in the alloy (ie 0% Ti). All expressed in% by weight.

特定の例では、本明細書に記載の合金は、マンガン(Mn)を、合金の総重量に基づいて、最大で約0.5%、(例えば、約0.01%〜約0.5%、約0.01%〜約0.4%、約0.01%〜約0.3%、約0.01%〜約0.2%、約0.01%〜約0.1%、約0.06〜約0.5%、約0.06%〜約0.4%、約0.06%〜約0.3%、約0.06%〜約0.2%、約0.06%〜約0.1%、約0.1%〜約0.5%、約0.1%〜約0.4%、約0.1%〜約0.3%、または約0.1%〜約0.2%)の量で含む。例えば、合金は、Mnを、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%、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%、または0.5%含むことができる。いくつかの例では、Mnは、合金中に存在しない(すなわち、0%のMn)。全て重量%で表した。 In certain examples, the alloys described herein contain manganese (Mn) up to about 0.5%, based on the total weight of the alloy (eg, about 0.01% to about 0.5%). , About 0.01% to about 0.4%, about 0.01% to about 0.3%, about 0.01% to about 0.2%, about 0.01% to about 0.1%, about 0.06 to about 0.5%, about 0.06% to about 0.4%, about 0.06% to about 0.3%, about 0.06% to about 0.2%, about 0.06 % To about 0.1%, about 0.1% to about 0.5%, about 0.1% to about 0.4%, about 0.1% to about 0.3%, or about 0.1% ~ About 0.2%). For example, the alloy contains Mn of 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%, 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. It can contain 49%, or 0.5%. In some examples, Mn is absent in the alloy (ie, 0% Mn). All expressed in% by weight.

特定の態様では、本明細書に記載の合金は、クロム(Cr)を、合金の総重量に基づいて、最大約0.5%(例えば、約0.01%〜約0.5%、約0.01%〜約0.4%、約0.01%〜約0.3%、約0.01%〜約0.2%、約0.01%〜約0.1%、約0.06〜約0.5%、約0.06%〜約0.4%、約0.06%〜約0.3%、約0.06%〜約0.2%、約0.06%〜約0.1%、約0.1%〜約0.5%、約0.1%〜約0.4%、約0.1%〜約0.3%、または約0.1%〜約0.2%)の量で含む。例えば、合金は、Crを、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%、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%、または0.5%含むことができる。いくつかの例では、Crは合金中に存在しない(すなわち、0%のCr)。全て重量%で表した。 In certain embodiments, the alloys described herein contain chromium (Cr) up to about 0.5% (eg, about 0.01% to about 0.5%, about 0.5%, based on the total weight of the alloy. 0.01% to about 0.4%, about 0.01% to about 0.3%, about 0.01% to about 0.2%, about 0.01% to about 0.1%, about 0. 06 to about 0.5%, about 0.06% to about 0.4%, about 0.06% to about 0.3%, about 0.06% to about 0.2%, about 0.06% to About 0.1%, about 0.1% to about 0.5%, about 0.1% to about 0.4%, about 0.1% to about 0.3%, or about 0.1% to about Included in an amount of 0.2%). For example, the alloy contains Cr as 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%, 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. It can contain 49%, or 0.5%. In some examples, Cr is absent in the alloy (ie 0% Cr). All expressed in% by weight.

特定の態様にでは、本明細書に記載の合金は、ジルコニウム(Zr)を、合金の総重量に基づいて、最大約0.5%(例えば、約0.01%〜約0.5%、約0.01%〜約0.4%、約0.01%〜約0.3%、約0.01%〜約0.2%、約0.01%〜約0.1%、約0.06〜約0.5%、約0.06%〜約0.4%、約0.06%〜約0.3%、約0.06%〜約0.2%、約0.06%〜約0.1%、約0.1%〜約0.5%、約0.1%〜約0.4%、約0.1%〜約0.3%、または約0.1%〜約0.2%)の量で含む。例えば、合金は、Zrを、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%、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%、または0.5%含むことができる。特定の態様では、Zrは合金中に存在しない(すなわち、0%)。全て重量%で表した。 In certain embodiments, the alloys described herein contain zirconium (Zr) up to about 0.5% (eg, about 0.01% to about 0.5%), based on the total weight of the alloy. About 0.01% to about 0.4%, about 0.01% to about 0.3%, about 0.01% to about 0.2%, about 0.01% to about 0.1%, about 0 .06 to about 0.5%, about 0.06% to about 0.4%, about 0.06% to about 0.3%, about 0.06% to about 0.2%, about 0.06% ~ About 0.1%, about 0.1% ~ about 0.5%, about 0.1% ~ about 0.4%, about 0.1% ~ about 0.3%, or about 0.1% ~ Approximately 0.2%). For example, the alloy contains Zr at 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%, 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. It can contain 49%, or 0.5%. In certain embodiments, Zr is absent in the alloy (ie, 0%). All expressed in% by weight.

特定の態様では、本明細書に記載の合金は、バナジウム(V)を、合金の総重量に基づいて、最大約0.5%(例えば、約0.01%〜約0.5%、約0.01%〜約0.4%、約0.01%〜約0.3%、約0.01%〜約0.2%、約0.01%〜約0.1%、約0.06〜約0.5%、約0.06%〜約0.4%、約0.06%〜約0.3%、約0.06%〜約0.2%、約0.06%〜約0.1%、約0.1%〜約0.5%、約0.1%〜約0.4%、約0.1%〜約0.3%、または約0.1%〜約0.2%)の量で含む。例えば、合金は、Vを、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%、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%、または0.5%含むことができる。特定の態様では、Vは合金中に存在しない(すなわち、0%のV)。全て重量%で表した。 In certain embodiments, the alloys described herein contain vanadium (V) up to about 0.5% (eg, about 0.01% to about 0.5%, about 0.5%) based on the total weight of the alloy. 0.01% to about 0.4%, about 0.01% to about 0.3%, about 0.01% to about 0.2%, about 0.01% to about 0.1%, about 0. 06 to about 0.5%, about 0.06% to about 0.4%, about 0.06% to about 0.3%, about 0.06% to about 0.2%, about 0.06% to About 0.1%, about 0.1% to about 0.5%, about 0.1% to about 0.4%, about 0.1% to about 0.3%, or about 0.1% to about Included in an amount of 0.2%). For example, the alloy contains V of 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%, 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. It can contain 49%, or 0.5%. In certain embodiments, V is absent in the alloy (ie, 0% V). All expressed in% by weight.

任意選択的に、合金組成物は、時に不純物と称されることもある他の微量元素を、各約0.05%以下、0.04%以下、0.03%以下、0.02%以下、または0.01%以下の量でさらに含むことができる。これらの不純物としては、Ni、Sc、Sn、Ga、Hf、Sr、またはそれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。したがって、Ni、Sc、Sn、Ga、Hf、またはSrは、0.05%以下、または0.04%以下、または0.03%以下、または0.02%以下、または0.01%以下の量で合金中に存在してもよい。特定の態様では、全ての不純物の合計は、0.15%を超えない(例えば、0.1%)。全て重量%で表した。合金組成にはアルミニウムも含まれる。特定の態様では、合金の残りの割合はアルミニウムである。 Optionally, the alloy composition contains other trace elements, sometimes referred to as impurities, of about 0.05% or less, 0.04% or less, 0.03% or less, 0.02% or less, respectively. , Or in an amount of 0.01% or less. Examples of these impurities include, but are not limited to, Ni, Sc, Sn, Ga, Hf, Sr, or a combination thereof. Therefore, Ni, Sc, Sn, Ga, Hf, or Sr is 0.05% or less, or 0.04% or less, or 0.03% or less, or 0.02% or less, or 0.01% or less. It may be present in the alloy in quantity. In certain embodiments, the sum of all impurities does not exceed 0.15% (eg, 0.1%). All expressed in% by weight. Aluminum is also included in the alloy composition. In certain embodiments, the remaining proportion of the alloy is aluminum.

好適な合金の1つの非限定的な例には、1.20%のSi、0.18%のFe、0.80%のCu、 0.70%のMg、0.02%のTi、0.13%のMn、0.07%のCr、および最大0.15%の総不純物、残りはAlが含まれる。いくつかの場合では、好適な合金の別の非限定的な例には、1.20%のSi、0.18%のFe、0.80%のCu、0.70%のMg、0.02%のTi、0.14%のCr、および最大0.15%の総不純物、残りはAlが含まれる。いくつかの場合では、好適な合金の別の非限定的な例には、1.20%のSi、0.18%のFe、0.80%のCu、0.70%のMg、0.02%のTi、0.07%のCr、0.11%のZr、および最大0.15%の総不純物、残りはAlが含まれる。いくつかの場合では、好適な合金の別の非限定的な例には、1.20%のSi、0.18%のFe、0.80%のCu、0.70%のMg、0.02%のTi、0.08%のCr、0.11%のV、および最大0.15%の総不純物、残りはAlが含まれる。いくつかの場合では、好適な合金の別の非限定的な例には、1.20%のSi、0.18%のFe、0.80%のCu、0.70%のMg、0.02%のTi、0.09%のZr、0.10%のV、および最大0.15%の総不純物、残りはAlが含まれる。いくつかの場合では、好適な合金の別の非限定的な例には、1.20%のSi、0.18%のFe、0.80%のCu、0.70%のMg、0.02%のTi、0.09%のMn、0.10%のV、および最大0.15%の総不純物、残りはAlが含まれる。 One non-limiting example of a suitable alloy is 1.20% Si, 0.18% Fe, 0.80% Cu, 0.70% Mg, 0.02% Ti, 0. It contains .13% Mn, 0.07% Cr, up to 0.15% total impurities, and the rest Al. In some cases, another non-limiting example of a suitable alloy is 1.20% Si, 0.18% Fe, 0.80% Cu, 0.70% Mg, 0. It contains 02% Ti, 0.14% Cr, up to 0.15% total impurities, and the rest Al. In some cases, another non-limiting example of a suitable alloy is 1.20% Si, 0.18% Fe, 0.80% Cu, 0.70% Mg, 0. It contains 02% Ti, 0.07% Cr, 0.11% Zr, up to 0.15% total impurities, and the rest Al. In some cases, another non-limiting example of a suitable alloy is 1.20% Si, 0.18% Fe, 0.80% Cu, 0.70% Mg, 0. It contains 02% Ti, 0.08% Cr, 0.11% V, and up to 0.15% total impurities, with Al remaining. In some cases, another non-limiting example of a suitable alloy is 1.20% Si, 0.18% Fe, 0.80% Cu, 0.70% Mg, 0. It contains 02% Ti, 0.09% Zr, 0.10% V, and up to 0.15% total impurities, the rest Al. In some cases, another non-limiting example of a suitable alloy is 1.20% Si, 0.18% Fe, 0.80% Cu, 0.70% Mg, 0. It contains 02% Ti, 0.09% Mn, 0.10% V, and up to 0.15% total impurities, the rest Al.

合金の微細構造および特性
特定の態様では、Si、Mg、およびCuの含有量と比率は、強度と成形性を高めるために制御される。任意選択的に、遷移元素(例えば、Mn、Cr、Zr、および/またはV)含有量は、強度と成形性を高めるために制御される。
Ultrastructure and Properties of Alloys In certain embodiments, the content and proportions of Si, Mg, and Cu are controlled to increase strength and formability. Optionally, the transition element (eg, Mn, Cr, Zr, and / or V) content is controlled to increase strength and moldability.

いくつかの場合では、本明細書に記載の合金には過剰なSiが含まれる。任意選択的に、SiおよびMg含有量は、本明細書に記載されるように、過剰のSiが合金中に存在するように制御される。過剰なSi含有量は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第4,614,552号、第4欄、49〜52行に記載されている方法に従って計算することができる。簡単に言えば、MgとSiはMgSiとして結合し、時効硬化後にかなりの強度改善をもたらす。さらに、Al(FeMn)SiなどのSi含有構成要素が形成される可能性がある。Si含有量がMgSiの化学量論比を超え、Al(FeMn)Si成分に含まれる量を超える場合、過剰なSiが存在する。過剰なSi含有量は、全Si含有量からMgSi(Mg/1.73)およびFe含有相(Fe/3)に必要なSiを差し引くことで計算できる。過剰なSi含有量は、1.0以下(例えば、約0.01〜約1.0、約0.1〜約0.9、または約0.5〜0.8)とすることができる。例えば、過剰なSi含有量は、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、1.0、またはその間の任意の値であり得る。 In some cases, the alloys described herein contain excess Si. Optionally, the Si and Mg contents are controlled so that excess Si is present in the alloy, as described herein. Excess Si content can be calculated according to the method described in US Pat. No. 4,614,552, column 4, lines 49-52, which is incorporated herein by reference. Simply put, Mg and Si combine as Mg 2 Si, resulting in a significant strength improvement after age hardening. Further, Si-containing components such as Al (FeMn) Si may be formed. When the Si content exceeds the stoichiometric ratio of Mg 2 Si and exceeds the amount contained in the Al (FeMn) Si component, excess Si is present. The excess Si content can be calculated by subtracting the Si required for the Mg 2 Si (Mg / 1.73) and Fe-containing phase (Fe / 3) from the total Si content. The excess Si content can be 1.0 or less (eg, about 0.01 to about 1.0, about 0.1 to about 0.9, or about 0.5 to 0.8). For example, the excess Si content is 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0. .15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.55, 0.60, 0.65, 0.70, 0.75 , 0.80, 0.85, 0.90, 0.95, 1.0, or any value in between.

いくつかの態様では、本明細書に記載される合金は、少なくとも1種の遷移元素(例えば、Mn、Cr、Zr、および/またはVのうちの少なくとも1つ)を含む。任意選択的に、本明細書に記載の合金中の遷移元素の合計含有量は少なくとも約0.14重量%である。例えば、Mn、Cr、Zr、および/またはVの合計含有量は、約0.14重量%〜約0.40重量%(例えば、約0.15重量%〜約0.35重量%または約0.25重量%〜約0.30重量%)であり得る。いくつかの場合では、Mn、Cr、Zr、および/またはVの合計含有量は、約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%、または0.4%である。いくつかの場合では、存在する遷移元素の総重量パーセンテージが少なくとも0.14重量%である限り、遷移元素のうちの1種以上が存在しなくてもよい。 In some embodiments, the alloys described herein contain at least one transition element (eg, at least one of Mn, Cr, Zr, and / or V). Optionally, the total content of transition elements in the alloys described herein is at least about 0.14% by weight. For example, the total content of Mn, Cr, Zr, and / or V is from about 0.14% to about 0.40% (eg, about 0.15% to about 0.35% or about 0). It can be 0.25% by weight to about 0.30% by weight). In some cases, the total content of Mn, Cr, Zr, and / or V is about 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%, or 0.4%. In some cases, one or more of the transition elements may not be present, as long as the total weight percentage of the transition elements present is at least 0.14% by weight.

Mn、Cr、Zr、および/またはVなどの遷移元素の1種以上の存在は、均質化ステップの間など、本明細書に記載の加工方法の間に分散粒子を有利に形成することができる。分散粒子は、溶体化熱処理ステップなどの加工ステップの間に、析出物の不均一な核形成部位として機能することができる。特定の態様では、粒界(GB)の析出は、析出核形成に有利なGBの誤配向により発生する。分散粒子はGB析出物を減少または除去し、ひずみの局所化も低減するため、変形中にひずみ分布が拡散される。GB析出物の減少もしくは除去、および/または変形中の拡散しているひずみ分布により、得られる合金および合金製品の曲げ性が改善される。 The presence of one or more of the transition elements such as Mn, Cr, Zr, and / or V can advantageously form dispersed particles during the processing methods described herein, such as during homogenization steps. .. The dispersed particles can function as non-uniform nucleation sites of the precipitate during processing steps such as the solution heat treatment step. In certain embodiments, grain boundary (GB) precipitation occurs due to misalignment of GB, which favors precipitation nucleation. The dispersed particles reduce or remove GB precipitates and also reduce strain localization, thus diffusing the strain distribution during deformation. The reduced or removed GB precipitates and / or the diffuse strain distribution during deformation improves the bendability of the resulting alloys and alloy products.

いくつかの非限定的な例では、本明細書に記載の分散粒子は、Alと、上述の合金組成物に見られる合金化元素のうちの1種以上を含有することができる。いくつかの例では、分散粒子は、以下の式:AlX、AlXX、AlXSi、Al(Fe、X)、Al(Fe、X)Siなどのうちの1つ以上による組成を有することができ、式中、各XはFe、Si、Mn、Cr、V、またはZrからなる群から選択される。 In some non-limiting examples, the dispersed particles described herein can contain Al and one or more of the alloying elements found in the alloy compositions described above. In some examples, the dispersed particles can have a composition of one or more of the following formulas: AlX, AlXX, AlXSi, Al (Fe, X), Al (Fe, X) Si, etc. Among them, each X is selected from the group consisting of Fe, Si, Mn, Cr, V, or Zr.

分散粒子の平均寸法と分布は、本明細書に記載の合金および合金製品によって示される望ましい強度特性と成形特性をもたらす重要な因子である。寸法と分布は、前述のように遷移元素の存在によって影響され、以下でさらに説明するように、合金の処理方法によっても影響を受ける。いくつかの例では、分散粒子は、1平方ミリメートル(mm)当たり平均少なくとも約1,500,000個の分散粒子の量でアルミニウム合金中に存在することができる。例えば、分散粒子は、少なくとも約1,600,000個の分散粒子/mm、少なくとも約1,700,000個の分散粒子/mm、少なくとも約1,800,000個の分散粒子/mm、少なくとも約1,900,000個の分散粒子/mm、少なくとも約2,000,000個の分散粒子/mm、少なくとも約2,100,000個の分散粒子/mm、少なくとも約2,200,000個の分散粒子/mm、少なくとも約2,300,000個の分散粒子/mm、少なくとも約2,400,000個の分散粒子/mm、少なくとも約2,500,000個の分散粒子/mm、少なくとも約2,600,000個の分散粒子/mm、少なくとも約2,700,000個の分散粒子/mm、少なくとも約2,800,000個の分散粒子/mm、少なくとも約2,900,000個の分散粒子/mm、または少なくとも約3,000,000個の分散粒子/mmの量で存在することができる。いくつかの例では、アルミニウム合金中に存在する分散粒子の平均数は、1mm当たり約1,500,000個の分散粒子〜1mm当たり約5,000,000個の分散粒子(例えば、1mm当たり約1,750,000個の分散粒子〜1mm当たり約4,750,000個の分散粒子、または1mm当たり約2,000,000個の分散粒子〜1mm当たり約4,500,000個の分散粒子)であり得る。アルミニウム合金中の分散粒子は、合金の約0.5%〜約5%(例えば、合金の約1%〜約4%、または約1.5%〜約2.5%)の範囲の面積を占めることができる。 The average size and distribution of dispersed particles is an important factor in providing the desired strength and molding properties exhibited by the alloys and alloy products described herein. The dimensions and distribution are affected by the presence of transition elements as described above, and also by the method of processing the alloy, as described further below. In some examples, dispersed particles can be present in the aluminum alloy in an average amount of at least about 1.5 million dispersed particles per square millimeter (mm 2 ). For example, the dispersed particles is at least about 1,600,000 pieces of dispersed particles / mm 2, at least about 1,700,000 pieces of dispersed particles / mm 2, at least about 1,800,000 pieces of dispersed particles / mm 2 , At least about 1900,000 dispersed particles / mm 2 , at least about 2,000,000 dispersed particles / mm 2 , at least about 2.100,000 dispersed particles / mm 2 , at least about 2, 200,000 dispersed particles / mm 2 , at least about 2.300,000 dispersed particles / mm 2 , at least about 2400,000 dispersed particles / mm 2 , at least about 2.5 million dispersed particles / mm 2 . Dispersed particles / mm 2 , at least about 2.6 million dispersed particles / mm 2 , at least about 2.700,000 dispersed particles / mm 2 , at least about 2.800,000 dispersed particles / mm 2. , At least about 2900,000 dispersed particles / mm 2 , or at least about 3,000,000 dispersed particles / mm 2 . In some instances, the average number of the dispersed particles present in the aluminum alloy, 1 mm 2 per about 1,500,000 of the dispersed particles ~ 1 mm 2 per about 5,000,000 of the dispersed particles (e.g., 1 mm 2 per about 1,750,000 pieces of dispersed particles ~ 1 mm 2 per about 4,750,000 units of the dispersed particles or 1 mm 2 per about 2,000,000 of the dispersed particles ~ 1 mm 2 per 4,500, 000 dispersed particles). The dispersed particles in the aluminum alloy have an area ranging from about 0.5% to about 5% of the alloy (eg, about 1% to about 4%, or about 1.5% to about 2.5% of the alloy). Can occupy.

任意選択的に、分散粒子は、約10nm〜約600nm(例えば、約50nm〜約500nm、約100nm〜約450nm、約200nm〜約400nm、約10nm〜約200nm、または約500nm〜約600nm)の平均直径を有することができる。例えば、分散粒子は、約10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm、200nm、210nm、220nm、230nm、240nm、250nm、260nm、270nm、280nm、290nm、300nm、310nm、320nm、330nm、340nm、350nm、360nm、370nm、380nm、390nm、400nm、410nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm、500nm、510nm、520nm、530nm、540nm、550nm、560nm、570nm、580nm、590nm、600nm、またはその間の任意の値の直径を有し得る。 Optionally, the dispersed particles are averaged from about 10 nm to about 600 nm (eg, about 50 nm to about 500 nm, about 100 nm to about 450 nm, about 200 nm to about 400 nm, about 10 nm to about 200 nm, or about 500 nm to about 600 nm). Can have a diameter. For example, the dispersed particles are about 10 nm, 20 nm, 30 nm, 40 nm, 50 nm, 60 nm, 70 nm, 80 nm, 90 nm, 100 nm, 110 nm, 120 nm, 130 nm, 140 nm, 150 nm, 160 nm, 170 nm, 180 nm, 190 nm, 200 nm, 210 nm and 220 nm. , 230 nm, 240 nm, 250 nm, 260 nm, 270 nm, 280 nm, 290 nm, 300 nm, 310 nm, 320 nm, 330 nm, 340 nm, 350 nm, 360 nm, 370 nm, 380 nm, 390 nm, 400 nm, 410 nm, 420 nm, 430 nm, 440 nm, 450 nm, 460 nm, 470 nm. It can have a diameter of 480 nm, 490 nm, 500 nm, 510 nm, 520 nm, 530 nm, 540 nm, 550 nm, 560 nm, 570 nm, 580 nm, 590 nm, 600 nm, or any value in between.

本明細書に記載される合金には、本明細書においてFe含有粒子とも呼ばれるFe−構成物が含まれる。任意選択的に、Feに加えて、Fe−構成物は、Al、Mn、Si、Cu、Ti、Zr、Cr、および/またはMgのうちの1つ以上を含むことができる。いくつかの例では、Fe−構成物はAl(Fe、X)Si相粒子であり得、XはMn、Cr、Zr、および/またはV、および/またはAlFeSi相粒子であり得る。例えば、Fe−構成物は、AlFe、Al(Fe、Mn)、AlFe、Al12(Fe、Mn)Si、AlCuFe、Al(Fe、Mn)Si、Al(Mn、Fe)、およびAl12(Fe、Mn)Si、のうちの1種以上を含むことができる。)本明細書に記載の遷移元素の存在は、AlFeSi粒子のAl(Fe、X)Si粒子への変換をもたらす。いくつかの例では、回転楕円体粒子であるAl(Fe、X)Si相粒子の数は、フレークまたは針状粒子であるAlFeSi相粒子の数よりも多い。任意選択的に、Fe−構成物の少なくとも50%がAl(Fe、X)Si粒子として存在する(例えば、Fe−構成物の少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%がAl(Fe、X)Si粒子として存在する)。Fe−構成物は、最大約4μmの平均粒径を有し得る。例えば、Fe−構成物は、平均して、約0.1μm〜約4μm(例えば、約0.5μm〜約3.5μmまたは約1μm〜約3μm)の寸法の範囲であり得る。 The alloys described herein include Fe-constituting, also referred to herein as Fe-containing particles. Optionally, in addition to Fe, the Fe-component can include one or more of Al, Mn, Si, Cu, Ti, Zr, Cr, and / or Mg. In some examples, the Fe-constituent can be Al (Fe, X) Si phase particles, where X can be Mn, Cr, Zr, and / or V, and / or AlFeSi phase particles. For example, the Fe-components are Al 3 Fe, Al x (Fe, Mn), Al 3 Fe, Al 12 (Fe, Mn) 3 Si, Al 7 Cu 2 Fe, Al (Fe, Mn) 2 Si 3 , It can contain one or more of Al x (Mn, Fe) and Al 12 (Fe, Mn) 3 Si. ) The presence of the transition elements described herein results in the conversion of AlFeSi particles to Al (Fe, X) Si particles. In some examples, the number of Al (Fe, X) Si phase particles, which are spheroidal particles, is greater than the number of AlFeSi phase particles, which are flakes or acicular particles. Optionally, at least 50% of the Fe-component is present as Al (Fe, X) Si particles (eg, at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least of the Fe-component). 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, or at least 95% are present as Al (Fe, X) Si particles). The Fe-component can have an average particle size of up to about 4 μm. For example, Fe-consists may, on average, range in size from about 0.1 μm to about 4 μm (eg, about 0.5 μm to about 3.5 μm or about 1 μm to about 3 μm).

任意選択的に、Cr、Mn、Zr、および/またはVの含有量および比率は、分散粒子の所望の寸法、タイプ、および分布を形成するように制御され、それにより、成形性および強度が改善される。いくつかの非限定的な例では、Cr対Mnの比(本明細書ではCr/Mn比とも呼ばれる)は、約0.15:1〜約0.7:1(例えば、約0.3:1〜約0.6:1、または約0.4:1〜約0.55:1)であり得る。例えば、Cr/Mn比は、約0.15:1、0.16:1、0.17:1.0、0.18:1.0、0.19:1、0.20:1、0.21;1、0.22:1、0.23:1、0.24:1、0.25:1、0.26:1、0.27:1、0.28:1、0.29:1、0.30:1、0.31;1、0.32:1、0.33:1、0.34:1、0.35:1、0.36:1、0.37:1、0.38:1、0.39:1、0.40:1、0.41:1、0.42:1、0.43:1、0.44:1、0.45:1、0.46:1、0.47:1、0.48:1、0.49:1、0.50:1、0.51:1、0.52:1、0.53:1、0.54:1、0.55:1、0.56:1、0.57:1、0.58:1、0.59:1、0.60:1、0.61:1、0.62:1、0.63:1、0.64:1,0.65:1、0.66:1、0.67:1、0.68:1、0.69:1、または0.70:1であり得る。 Optionally, the content and ratio of Cr, Mn, Zr, and / or V is controlled to form the desired size, type, and distribution of dispersed particles, thereby improving moldability and strength. Will be done. In some non-limiting examples, the Cr to Mn ratio (also referred to herein as the Cr / Mn ratio) is about 0.15: 1 to about 0.7: 1 (eg, about 0.3 :). It can be 1 to about 0.6: 1 or about 0.4: 1 to about 0.55: 1). For example, the Cr / Mn ratios are about 0.15: 1, 0.16: 1, 0.17: 1.0, 0.18: 1.0, 0.19: 1, 0.20: 1, 0. .21; 1, 0.22: 1, 0.23: 1, 0.24: 1, 0.25: 1, 0.26: 1, 0.27: 1, 0.28: 1, 0.29 1, 0.30: 1, 0.31; 1, 0.32: 1, 0.33: 1, 0.34: 1, 0.35: 1, 0.36: 1, 0.37: 1 , 0.38: 1, 0.39: 1, 0.40: 1, 0.41: 1, 0.42: 1, 0.43: 1, 0.44: 1, 0.45: 1, 0 .46: 1, 0.47: 1, 0.48: 1, 0.49: 1, 0.50: 1, 0.51: 1, 0.52: 1, 0.53: 1, 0.54 1, 0.55: 1, 0.56: 1, 0.57: 1, 0.58: 1, 0.59: 1, 0.60: 1, 0.61: 1, 0.62: 1 , 0.63: 1, 0.64: 1,0.65: 1, 0.66: 1, 0.67: 1, 0.68: 1, 0.69: 1, or 0.70: 1. possible.

いくつかの非限定的な例では、Cr対Vの比(本明細書ではCr/V比とも呼ばれる)は、約0.5:1〜約1.5:1(例えば、約0.6:1〜約1.4:1、または約0.7:1〜約1.3:1)であり得る。例えば、Cr/V比は、約0.50:1、0.51:1、0.52:1、0.53:1、0.54:1、0.55:1、0.56:1、0.57:1、0.58:1、0.59:1、0.60:1、0.61:1、0.62:1、0.63:1、0.64:1、0.65:1、0.66:1、0.67:1、0.68:1、0.69:1、0.70:1、0.71:1、0.72:1、0.73:1、0.74:1、0.75:1、0.76:1、0.77:1、0.78:1、0.79:1、0.80:1、0.81:1、0.82:1、0.83:1、0.84:1、0.85:1、0.86:1、0.87:1、0.88:1、0.89:1、0.90:1、0.91:1、0.92:1、0.93:1、0.94:1、0.95:1、0.96:1、0.97:1、0.98:1、0.99:1、1.0:1,1.1:1,1.2:1、1.3:1、1.4:1、または1.5:1であり得る。 In some non-limiting examples, the Cr to V ratio (also referred to herein as the Cr / V ratio) is about 0.5: 1 to about 1.5: 1 (eg, about 0.6 :). It can be 1 to about 1.4: 1 or about 0.7: 1 to about 1.3: 1). For example, the Cr / V ratios are about 0.50: 1, 0.51: 1, 0.52: 1, 0.53: 1, 0.54: 1, 0.55: 1, 0.56: 1. , 0.57: 1, 0.58: 1, 0.59: 1, 0.60: 1, 0.61: 1, 0.62: 1, 0.63: 1, 0.64: 1, 0 .65: 1, 0.66: 1, 0.67: 1, 0.68: 1, 0.69: 1, 0.70: 1, 0.71: 1, 0.72: 1, 0.73 1, 0.74: 1, 0.75: 1, 0.76: 1, 0.77: 1, 0.78: 1, 0.79: 1, 0.80: 1, 0.81: 1. , 0.82: 1, 0.83: 1, 0.84: 1, 0.85: 1, 0.86: 1, 0.87: 1, 0.88: 1, 0.89: 1, 0 .90: 1, 0.91: 1, 0.92: 1, 0.93: 1, 0.94: 1, 0.95: 1, 0.96: 1, 0.97: 1, 0.98 It can be 1, 0.99: 1, 1.0: 1, 1.1: 1, 1.2: 1, 1.3: 1, 1.4: 1, or 1.5: 1.

いくつかの非限定的な例では、Cr対Zrの比(本明細書ではCr/Zr比とも呼ばれる)は、約0.5:1〜約1.5:1(例えば、約0.6:1〜約1.4:1または約0.7:1〜約1.3:1)であり得る。例えば、Cr/Zr比は、約0.50:1、0.51:1、0.52:1、0.53:1、0.54:1、0.55:1、0.56:1、0.57:1、0.58:1、0.59:1、0.60:1、0.61:1、0.62:1、0.63:1、0.64:1、0.65:1、0.66:1、0.67:1、0.68:1、0.69:1、0.70:1、0.71:1、0.72:1、0.73:1、0.74:1、0.75:1、0.76:1、0.77:1、0.78:1、0.79:1、0.80:1、0.81:1、0.82:1、0.83:1、0.84:1、0.85:1、0.86:1、0.87:1、0.88:1、0.89:1、0.90:1、0.91:1、0.92:1、0.93:1、0.94:1、0.95:1、0.96:1、0.97:1、0.98:1、0.99:1、1.0:1,1.1:1,1.2:1、1.3:1、1.4:1、または1.5:1であり得る。 In some non-limiting examples, the Cr to Zr ratio (also referred to herein as the Cr / Zr ratio) is about 0.5: 1 to about 1.5: 1 (eg, about 0.6 :). It can be 1 to about 1.4: 1 or about 0.7: 1 to about 1.3: 1). For example, the Cr / Zr ratios are about 0.50: 1, 0.51: 1, 0.52: 1, 0.53: 1, 0.54: 1, 0.55: 1, 0.56: 1. , 0.57: 1, 0.58: 1, 0.59: 1, 0.60: 1, 0.61: 1, 0.62: 1, 0.63: 1, 0.64: 1, 0 .65: 1, 0.66: 1, 0.67: 1, 0.68: 1, 0.69: 1, 0.70: 1, 0.71: 1, 0.72: 1, 0.73 1, 0.74: 1, 0.75: 1, 0.76: 1, 0.77: 1, 0.78: 1, 0.79: 1, 0.80: 1, 0.81: 1. , 0.82: 1, 0.83: 1, 0.84: 1, 0.85: 1, 0.86: 1, 0.87: 1, 0.88: 1, 0.89: 1, 0 .90: 1, 0.91: 1, 0.92: 1, 0.93: 1, 0.94: 1, 0.95: 1, 0.96: 1, 0.97: 1, 0.98 It can be 1, 0.99: 1, 1.0: 1, 1.1: 1, 1.2: 1, 1.3: 1, 1.4: 1, or 1.5: 1.

いくつかの非限定的な例では、V対Mnの比(本明細書ではV/Mn比とも呼ばれる)は、約0.8:1〜約1.4:1(例えば、約0.9:1〜約1.3:1または約0.9:1〜約1.2:1)であり得る。例えば、V/Mn比は、約0.80:1、0.81:1、0.82:1、0.83:1、0.84:1、0.85:1、0.86:1、0.87:1、0.88:1、0.89:1、0.90:1、0.91:1、0.92:1、0.93:1、0.94:1、0.95:1、0.96:1、0.97:1、0.98:1、0.99:1、1.0:1,1.1:1,1.2:1、1.3:1、1.4:1であり得る。 In some non-limiting examples, the V to Mn ratio (also referred to herein as the V / Mn ratio) is about 0.8: 1 to about 1.4: 1 (eg, about 0.9 :). It can be 1 to about 1.3: 1 or about 0.9: 1 to about 1.2: 1). For example, the V / Mn ratios are about 0.80: 1, 0.81: 1, 0.82: 1, 0.83: 1, 0.84: 1, 0.85: 1, 0.86: 1. , 0.87: 1, 0.88: 1, 0.89: 1, 0.90: 1, 0.91: 1, 0.92: 1, 0.93: 1, 0.94: 1, 0 .95: 1, 0.96: 1, 0.97: 1, 0.98: 1, 0.99: 1, 1.0: 1, 1.1: 1, 1.2: 1, 1.3 It can be 1, 1, 1.4: 1.

いくつかの非限定的な例では、V対Zrの比(本明細書ではV/Zr比とも呼ばれる)は、約0.8:1〜約1.4:1(例えば、約0.9:1〜約1.3:1または約0.9:1〜約1.2:1)であり得る。例えば、V/Zr比は、約0.80:1、0.81:1、0.82:1、0.83:1、0.84:1、0.85:1、0.86:1、0.87:1、0.88:1、0.89:1、0.90:1、0.91:1、0.92:1、0.93:1、0.94:1、0.95:1、0.96:1、0.97:1、0.98:1、0.99:1、1.0:1,1.1:1,1.2:1、1.3:1、1.4:1であり得る。 In some non-limiting examples, the V to Zr ratio (also referred to herein as the V / Zr ratio) is about 0.8: 1 to about 1.4: 1 (eg, about 0.9 :). It can be 1 to about 1.3: 1 or about 0.9: 1 to about 1.2: 1). For example, the V / Zr ratios are about 0.80: 1, 0.81: 1, 0.82: 1, 0.83: 1, 0.84: 1, 0.85: 1, 0.86: 1. , 0.87: 1, 0.88: 1, 0.89: 1, 0.90: 1, 0.91: 1, 0.92: 1, 0.93: 1, 0.94: 1, 0 .95: 1, 0.96: 1, 0.97: 1, 0.98: 1, 0.99: 1, 1.0: 1, 1.1: 1, 1.2: 1, 1.3 It can be 1, 1, 1.4: 1.

いくつかの非限定的な例では、V対Crの比(本明細書ではV/Cr比とも呼ばれる)は、約0.8:1〜約1.4:1(例えば、約0.9:1〜約1.3:1または約0.9:1〜約1.2:1)であり得る。例えば、V/Cr比は、約0.80:1、0.81:1、0.82:1、0.83:1、0.84:1、0.85:1、0.86:1、0.87:1、0.88:1、0.89:1、0.90:1、0.91:1、0.92:1、0.93:1、0.94:1、0.95:1、0.96:1、0.97:1、0.98:1、0.99:1、1.0:1,1.1:1,1.2:1、1.3:1、または1.4:1であり得る。 In some non-limiting examples, the V to Cr ratio (also referred to herein as the V / Cr ratio) is about 0.8: 1 to about 1.4: 1 (eg, about 0.9 :). It can be 1 to about 1.3: 1 or about 0.9: 1 to about 1.2: 1). For example, the V / Cr ratios are about 0.80: 1, 0.81: 1, 0.82: 1, 0.83: 1, 0.84: 1, 0.85: 1, 0.86: 1. , 0.87: 1, 0.88: 1, 0.89: 1, 0.90: 1, 0.91: 1, 0.92: 1, 0.93: 1, 0.94: 1, 0 .95: 1, 0.96: 1, 0.97: 1, 0.98: 1, 0.99: 1, 1.0: 1, 1.1: 1, 1.2: 1, 1.3 It can be: 1 or 1.4: 1.

アルミニウム合金の機械的特性は、所望の使用に応じて、様々な時効条件によってさらに制御することができる。一例として、合金は、T4調質またはT6調質で製造(または提供)することができる。いくつかの非限定的な例では、提案された合金は、T4で非常に高い成形性と曲げ性を有し、T6調質で非常に高い強度を有する。特定の態様では、アルミニウム合金は、約150MPa〜約250MPaの範囲のT4降伏強度を有することができる(例えば、約150MPa、約160MPa、約170MPa、約180MPa、約190MPa、約200MPa、210MPa、約220MPa、約230MPa、約240MPa、または約250MPa)。いくつかの場合では、降伏強度は約185MPa〜約195MPaである。 The mechanical properties of the aluminum alloy can be further controlled by various aging conditions, depending on the desired use. As an example, alloys can be manufactured (or provided) with T4 or T6 tempering. In some non-limiting examples, the proposed alloy has very high formability and bendability at T4 and very high strength at T6 tempering. In certain embodiments, the aluminum alloy can have a T4 yield strength in the range of about 150 MPa to about 250 MPa (eg, about 150 MPa, about 160 MPa, about 170 MPa, about 180 MPa, about 190 MPa, about 200 MPa, 210 MPa, about 220 MPa. , About 230 MPa, about 240 MPa, or about 250 MPa). In some cases, the yield strength is from about 185 MPa to about 195 MPa.

特定の態様では、T4調質における合金は、少なくとも約20%(例えば、約20%〜約30%または約22%〜約26%)の均一な伸びを提供する。例えば、均一な伸びは、約20%、約21%、約22%、約23、約24%、約25%、約26%、約27%、約28%、約29%、または約30%であり得る。任意選択的に、均一な伸びが縦(L)方向で測定される。 In certain embodiments, the alloy in the T4 temper provides a uniform elongation of at least about 20% (eg, about 20% to about 30% or about 22% to about 26%). For example, uniform elongation is about 20%, about 21%, about 22%, about 23, about 24%, about 25%, about 26%, about 27%, about 28%, about 29%, or about 30%. Can be. Optionally, uniform elongation is measured in the longitudinal (L) direction.

任意選択的に、T4調質の合金は、VDA 238−100に従って試験した場合、少なくとも120°の曲げ角度を提供する。例えば、曲げ角度は、約120°〜約140°(例えば、120°、121°、122°、123°、124°、125°、126°、127°、128°、129°、130°、131°、132°、133°、134°、135°、136°、137°、138°、139°、または140°)。いくつかの非限定的な例では、Vを含めることで合金の成形性を改善できる。例えば、Vを含む合金は、Vを含有しない合金と比較して最大10°の曲げ角の増加を示す(例えば、少なくとも約5°、少なくとも約6°、少なくとも約7°、少なくとも約8°、少なくとも約9°、少なくとも約10°、またはその間の任意の値の改善を示す)。 Optionally, the T4 tempered alloy provides a bending angle of at least 120 ° when tested according to VDA 238-100. For example, the bending angles are from about 120 ° to about 140 ° (eg, 120 °, 121 °, 122 °, 123 °, 124 °, 125 °, 126 °, 127 °, 128 °, 129 °, 130 °, 131). °, 132 °, 133 °, 134 °, 135 °, 136 °, 137 °, 138 °, 139 °, or 140 °). In some non-limiting examples, the inclusion of V can improve the formability of the alloy. For example, alloys containing V show an increase in bending angle of up to 10 ° compared to alloys containing no V (eg, at least about 5 °, at least about 6 °, at least about 7 °, at least about 8 °, Indicates improvement of at least about 9 °, at least about 10 °, or any value in between).

特定の態様では、アルミニウム合金は、T6調質で少なくとも約200MPaの降伏強度を有することができる。非限定的な例では、降伏強度は、少なくとも約200MPa、少なくとも約210MPa、少なくとも約220MPa、少なくとも約230MPa、少なくとも約240MPa、少なくとも約250MPa、少なくとも約260MPa、少なくとも約270MPa、少なくとも約280MPa、少なくとも約290MPa、少なくとも約300MPa、少なくとも約310MPa、少なくとも約320MPa、少なくとも約330MPa、少なくとも約340MPa、少なくとも約350MPa、少なくとも約360MPa、少なくとも約370MPa、または少なくとも約375MPaである。いくつかの場合では、降伏強度は、約200MPa〜約400MPa、(例えば、約200MPa、約210MPa、約220MPa、約230MPa、約240MPa、約250MPa、約260MPa、約270MPa、約280MPa、約290MPa、約300MPa、約310MPa、約320MPa、約330MPa、約340MPa、約350MPa、約360MPa、約370MPa、または約375MPaである。 In certain embodiments, the aluminum alloy can have a yield strength of at least about 200 MPa at T6 tempering. In a non-limiting example, the yield strength is at least about 200 MPa, at least about 210 MPa, at least about 220 MPa, at least about 230 MPa, at least about 240 MPa, at least about 250 MPa, at least about 260 MPa, at least about 270 MPa, at least about 280 MPa, at least about 290 MPa. , At least about 300 MPa, at least about 310 MPa, at least about 320 MPa, at least about 330 MPa, at least about 340 MPa, at least about 350 MPa, at least about 360 MPa, at least about 370 MPa, or at least about 375 MPa. In some cases, the yield strength is from about 200 MPa to about 400 MPa, (eg, about 200 MPa, about 210 MPa, about 220 MPa, about 230 MPa, about 240 MPa, about 250 MPa, about 260 MPa, about 270 MPa, about 280 MPa, about 290 MPa, about. It is 300 MPa, about 310 MPa, about 320 MPa, about 330 MPa, about 340 MPa, about 350 MPa, about 360 MPa, about 370 MPa, or about 375 MPa.

特定の態様では、T6調質における合金は、少なくとも約5%(例えば、約5%〜約10%または約6%〜約9%)の均一な伸びを提供する。例えば、均一な伸びは、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、または約10%であり得る。任意選択的に、均一な伸びが縦(L)方向で測定される。 In certain embodiments, the alloy in the T6 temper provides a uniform elongation of at least about 5% (eg, about 5% to about 10% or about 6% to about 9%). For example, the uniform elongation can be about 5%, about 6%, about 7%, about 8%, about 9%, or about 10%. Optionally, uniform elongation is measured in the longitudinal (L) direction.

合金製品には、合金製品の表面に再結晶集合組織構成要素も含まれている。例えば、合金製品には、立方体、ゴス、真ちゅう、S、Cu、および回転した立方体((「RC」と呼ばれる)再結晶集合組織構成要素のうちの1種以上が含まれる。任意選択的に、少なくとも約5体積%の回転した立方体組織構成要素が合金製品に存在する(例えば、約5体積%〜約20体積%、約6体積%〜約18体積%、約8体積%〜約15体積%、約10体積%〜約13体積%、または約5体積%〜約6体積%)。そのような回転した立方体組織構成要素は、合金製品に望ましい曲げをもたらし得る。 The alloy product also contains a recrystallized texture component on the surface of the alloy product. For example, alloy products include cubes, goth, brass, S, Cu, and one or more of the recrystallized texture components of a rotated cube (called "RC"), optionally. At least about 5% by volume of rotated cubic structural components are present in the alloy product (eg, about 5% to about 20% by volume, about 6% to about 18% by volume, about 8% to about 15% by volume). , About 10% to about 13% by volume, or about 5% to about 6% by volume). Such rotated cubic structure components can result in the desired bending of the alloy product.

アルミニウム合金の調製方法
本発明を限定することを意図するものではないが、アルミニウム合金の特性は、合金の調製中の微細構造体の形成によって部分的に判定される。特定の態様では、合金組成物の調製方法は、合金が所望の用途に適した特性を有するか否かに影響し得るかまたは決定し得る。
Methods for Preparing Aluminum Alloys Although not intended to limit the present invention, the properties of aluminum alloys are partially determined by the formation of microstructures during the preparation of the alloy. In certain embodiments, the method of preparing the alloy composition can affect or determine whether the alloy has properties suitable for the desired application.

鋳造
本明細書に記載される合金は、任意の適切な鋳造方法を使用して鋳造物品に鋳造することができる。例えば、鋳造プロセスは、直接チル(DC)鋳造プロセスを含むことができる。任意選択的に、鋳造プロセスは、連続鋳造(CC)プロセスを含むことができる。次いで、鋳造物品は、さらなる加工ステップに供され得る。例えば、本明細書に記載の加工方法は、均質化、熱間圧延、冷間圧延、および溶体化のステップを含むことができる。いくつかの場合では、加工方法はまた、予備時効ステップおよび/または人工時効ステップも含むことができる。
Casting The alloys described herein can be cast into cast articles using any suitable casting method. For example, the casting process can include a direct chill (DC) casting process. Optionally, the casting process can include a continuous casting (CC) process. The cast article can then be subjected to further processing steps. For example, the processing methods described herein can include steps of homogenization, hot rolling, cold rolling, and solutionification. In some cases, the processing method can also include a pre-aging step and / or an artificial aging step.

均質化
均質化ステップは、二段階の加熱プロセスを含むことができる。均質化プロセスの第一段階では、本明細書に記載の合金組成物から調製された鋳造物品は、第一段階の均質化温度(例えば、分散粒子核形成温度)まで加熱することができる。第一段階の均質化温度は、約470℃〜約530℃(例えば、約470℃、約480℃、約490℃、約500℃、約510℃、約520℃、約530℃、またはその間のいずれかの値)であり得る。いくつかの場合では、第一の均質化温度までの加熱速度は、約100℃/時間以下、75℃/時間以下、50℃/時間以下、40℃/時間以下、30℃/時間以下、25℃/時間以下、20℃/時間以下、または15℃/時間以下であり得る。他の場合には、第一の均質化温度までの加熱速度は、約10℃/分〜約100℃/分(例えば、約15℃/分〜約90℃/分、約20℃/分〜約80℃/分、約30℃/分〜約80℃/分、約40℃/分〜約70℃/分、約45℃/分〜約65℃/分、)であり得る。
The homogenization step can include a two-step heating process. In the first step of the homogenization process, the cast article prepared from the alloy compositions described herein can be heated to the first step homogenization temperature (eg, dispersed particle nucleation temperature). The homogenization temperature of the first stage is from about 470 ° C to about 530 ° C (eg, about 470 ° C, about 480 ° C, about 490 ° C, about 500 ° C, about 510 ° C, about 520 ° C, about 530 ° C, or in between. Either value). In some cases, the heating rate to the first homogenization temperature is about 100 ° C./hour or less, 75 ° C./hour or less, 50 ° C./hour or less, 40 ° C./hour or less, 30 ° C./hour or less, 25. It can be ℃ / hour or less, 20 ℃ / hour or less, or 15 ℃ / hour or less. In other cases, the heating rate to the first homogenization temperature is from about 10 ° C./min to about 100 ° C./min (eg, about 15 ° C./min to about 90 ° C./min, about 20 ° C./min-. It can be about 80 ° C./min, about 30 ° C./min to about 80 ° C./min, about 40 ° C./min to about 70 ° C./min, about 45 ° C./min to about 65 ° C./min,).

次いで、鋳造物品を、ある時間均熱化する(すなわち、示した温度に保持される)。1つの非限定的な例によれば、鋳造物品は、最大約6時間(例えば、包括的に、約30分〜約6時間)の間、均熱化することができる。例えば、鋳造物品は、約470℃〜約530℃の温度で、30分、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、またはそれらの間の任意の時間の間、均熱化することができる。 The cast article is then heat-isolated for a period of time (ie, kept at the indicated temperature). According to one non-limiting example, the cast article can be thermalized for up to about 6 hours (eg, comprehensively about 30 minutes to about 6 hours). For example, the cast article is averaged at a temperature of about 470 ° C to about 530 ° C for 30 minutes, 1 hour, 2 hours, 3 hours, 4 hours, 5 hours, 6 hours, or any time in between. Can be heated.

均質化プロセスの第二段階では、アルミニウム合金鋳造物品の温度は、均質化プロセスの第一段階で使用される温度よりも高い温度に上げられる。そのアルミニウム合金鋳造物品の温度は、例えば、均質化プロセスの第一段階中でのアルミニウム合金鋳造物品の温度よりも少なくとも5℃高い温度まで上げられ得る。例えば、鋳造物品は、約525℃〜約575℃(例えば、約530℃〜約570℃)(例えば約530℃〜約570℃または約535℃〜565℃の第二段階の均質化温度(例えば、分散粒子粗大化温度)までさらに加熱することができる。場合によっては、第二段階の均質化温度は、第二の均質化ステップにおいて約525℃、約530℃、535℃、約540℃、約545℃、約550℃、約555℃、約560℃、約565℃、約570℃、約575℃、またはその間の任意の値)の温度に加熱され得る。いくつかの場合では、第二段階の均質化温度への加熱速度は、約50℃/時間以下、30℃/時間以下、または25℃/時間以下であり得る。 In the second stage of the homogenization process, the temperature of the cast aluminum alloy article is raised to a temperature higher than the temperature used in the first stage of the homogenization process. The temperature of the cast aluminum alloy article can be raised, for example, to a temperature at least 5 ° C. higher than the temperature of the cast aluminum alloy article during the first step of the homogenization process. For example, the cast article has a second stage homogenization temperature of about 525 ° C to about 575 ° C (eg, about 530 ° C to about 570 ° C) (eg, about 530 ° C to about 570 ° C or about 535 ° C to 565 ° C). In some cases, the homogenization temperature of the second step is about 525 ° C, about 530 ° C, 535 ° C, about 540 ° C, in the second homogenization step. It can be heated to a temperature of about 545 ° C, about 550 ° C, about 555 ° C, about 560 ° C, about 565 ° C, about 570 ° C, about 575 ° C, or any value in between). In some cases, the heating rate to the homogenization temperature of the second step can be about 50 ° C./hour or less, 30 ° C./hour or less, or 25 ° C./hour or less.

次いで、アルミニウム合金鋳造物品を、第二段階中である時間均熱化することができる。1つの非限定的な例によれば、鋳造物品は、最大約5時間(例えば、包括的に、約20分〜約5時間)の間、均熱化することができる。例えば、鋳造物品は、約525℃〜約575℃の温度で約15分、約20分、約30分、約45分、約1時間、約1.5時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、またはその間の任意の値の間で均熱化することができる。 The aluminum alloy cast article can then be thermalized for a period of time during the second stage. According to one non-limiting example, the cast article can be thermalized for up to about 5 hours (eg, comprehensively about 20 minutes to about 5 hours). For example, a cast article is prepared at a temperature of about 525 ° C to about 575 ° C for about 15 minutes, about 20 minutes, about 30 minutes, about 45 minutes, about 1 hour, about 1.5 hours, about 2 hours, about 3 hours, Thermalization can be done for about 4 hours, about 5 hours, or any value in between.

熱間圧延
均質化ステップの後、熱間圧延ステップを行うことができる。特定の場合では、鋳造物品を敷設し、約500℃〜約560℃(例えば約510℃〜約550℃または約520℃〜約540℃)の範囲の入口温度で熱間圧延する。入口温度は、例えば、約505℃、510℃、515℃、520℃、525℃、530℃、535℃、540℃、545℃、550℃、555℃、560℃、またはその間の任意の値であり得る。特定の場合では、熱間圧延出口温度は、約250℃〜約380℃(例えば、約275℃〜約370℃または約300℃〜約360℃)の範囲であり得る。例えば、熱間圧延出口温度は、約255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃、350℃、355℃、360℃、365℃、370℃、375℃、または380℃であり得る。
After the hot rolling homogenization step, the hot rolling step can be performed. In certain cases, the cast article is laid and hot rolled at an inlet temperature in the range of about 500 ° C. to about 560 ° C. (eg, about 510 ° C. to about 550 ° C. or about 520 ° C. to about 540 ° C.). The inlet temperature is, for example, about 505 ° C, 510 ° C, 515 ° C, 520 ° C, 525 ° C, 530 ° C, 535 ° C, 540 ° C, 545 ° C, 550 ° C, 555 ° C, 560 ° C, or any value in between. possible. In certain cases, the hot rolling outlet temperature can range from about 250 ° C to about 380 ° C (eg, about 275 ° C to about 370 ° C or about 300 ° C to about 360 ° C). For example, the hot rolling outlet temperature is about 255 ° C, 260 ° C, 265 ° C, 270 ° C, 275 ° C, 280 ° C, 285 ° C, 290 ° C, 295 ° C, 300 ° C, 305 ° C, 310 ° C, 315 ° C, 320. The temperature may be 325 ° C, 330 ° C, 335 ° C, 340 ° C, 345 ° C, 350 ° C, 355 ° C, 360 ° C, 365 ° C, 370 ° C, 375 ° C, or 380 ° C.

特定の場合では、鋳造物品は、約4mm〜約15mmゲージ(例えば、約5mm〜約12mmゲージ)に熱間圧延され、これはホットバンドと称される。例えば、鋳造物品は、15mmゲージ、14mmゲージ、13mmゲージ、12mmゲージ、11mmゲージ、10mmゲージ、9mmゲージ、8mmゲージ、7mmゲージ、6mmゲージ、5mmゲージ、または4mmゲージに熱間圧延できる。圧延されたままのホットバンドの調質は、F調質と呼ばれる。 In certain cases, the cast article is hot rolled to a gauge of about 4 mm to about 15 mm (eg, about 5 mm to about 12 mm gauge), which is referred to as a hot band. For example, the cast article can be hot-rolled to 15 mm gauge, 14 mm gauge, 13 mm gauge, 12 mm gauge, 11 mm gauge, 10 mm gauge, 9 mm gauge, 8 mm gauge, 7 mm gauge, 6 mm gauge, 5 mm gauge, or 4 mm gauge. The tempering of the hot band as it is rolled is called F tempering.

冷間圧延
冷間圧延ステップは、溶体化ステップの前に合金に任意選択的に適用することができる。特定の態様では、ホットバンドは最終ゲージのアルミニウム合金シートに冷間圧延される。いくつかの実施例では、最終ゲージのアルミニウム合金シートは、4mm以下、3mm以下、2mm以下、1mm以下、0.9mm以下、0.8mm以下、0.7mm以下、0.6mm以下、0.5mm以下、0.4mm以下、0.3mm以下、0.2mm以下、または0.1mmの厚さを有する。
Cold rolling The cold rolling step can optionally be applied to the alloy prior to the solutionization step. In certain embodiments, the hot band is cold rolled onto a final gauge aluminum alloy sheet. In some embodiments, the final gauge aluminum alloy sheet is 4 mm or less, 3 mm or less, 2 mm or less, 1 mm or less, 0.9 mm or less, 0.8 mm or less, 0.7 mm or less, 0.6 mm or less, 0.5 mm. Below, it has a thickness of 0.4 mm or less, 0.3 mm or less, 0.2 mm or less, or 0.1 mm.

溶体化
溶体化ステップは、アルミニウム合金シートまたは他の圧延物品を室温から最高金属温度まで加熱することを含むことができる。任意選択的に、最高金属温度は、約520℃〜約590℃(例えば、約520℃〜約580℃、約530℃〜約570℃、約545℃〜約575℃、約550℃〜約570℃、約555℃〜約565℃、約540℃〜約560℃、約560℃〜約580℃、または約550℃〜約575℃)であり得る。アルミニウム合金シートは、この最高金属温度においてある時間均熱化することができる。特定の態様では、アルミニウム合金シートは、最大約2分間(例えば、包括的に、約10秒〜約120秒)、均熱化することができる。例えば、シートは、約520℃〜約590℃の温度で10秒、15秒、20秒、25秒、30秒、35秒、40秒、45秒、50秒、55秒、60秒、65秒、70秒、75秒、80秒、85秒、90秒、95秒、100秒、105秒、110秒、115秒、120秒、またはその間の任意の値の、秒で均熱化することができる。
Lysosomal solution The solution step can include heating an aluminum alloy sheet or other rolled article from room temperature to the highest metal temperature. Optionally, the maximum metal temperature is from about 520 ° C to about 590 ° C (eg, about 520 ° C to about 580 ° C, about 530 ° C to about 570 ° C, about 545 ° C to about 575 ° C, about 550 ° C to about 570). ° C., about 555 ° C to about 565 ° C, about 540 ° C to about 560 ° C, about 560 ° C to about 580 ° C, or about 550 ° C to about 575 ° C). The aluminum alloy sheet can be thermalized for a certain period of time at this maximum metal temperature. In certain embodiments, the aluminum alloy sheet can be heat-isolated for up to about 2 minutes (eg, comprehensively from about 10 seconds to about 120 seconds). For example, the sheet is at a temperature of about 520 ° C to about 590 ° C for 10 seconds, 15 seconds, 20 seconds, 25 seconds, 30 seconds, 35 seconds, 40 seconds, 45 seconds, 50 seconds, 55 seconds, 60 seconds, 65 seconds. , 70 seconds, 75 seconds, 80 seconds, 85 seconds, 90 seconds, 95 seconds, 100 seconds, 105 seconds, 110 seconds, 115 seconds, 120 seconds, or any value in between, can be equalized in seconds. it can.

時効
アルミニウム合金シートは、任意選択的に予備時効熱処理を受けることができる。いくつかの実施例では、予備時効は、アルミニウム合金シートを、約80℃〜約120℃(例えば、約80℃、約85℃、約90℃、約95℃、約100℃、約105℃、約110℃、約115℃、約120℃、またはその間の任意の値)の温度に加熱して、アルミニウム合金シートを巻き取りすることができる。コイル状アルミニウム合金シートは、最大約24時間(例えば、約1時間、約2時間、約6時間、約12時間、約18時間、約24時間またはその間の任意の値)の時間で冷却することができる(すなわち、コイル冷却が実施される)。
The aging aluminum alloy sheet can optionally undergo a preliminary aging heat treatment. In some embodiments, the pre-aging is performed on the aluminum alloy sheet at about 80 ° C. to about 120 ° C. (eg, about 80 ° C., about 85 ° C., about 90 ° C., about 95 ° C., about 100 ° C., about 105 ° C., The aluminum alloy sheet can be wound up by heating to a temperature of about 110 ° C., about 115 ° C., about 120 ° C., or any value in between). The coiled aluminum alloy sheet should be cooled for a maximum of about 24 hours (eg, about 1 hour, about 2 hours, about 6 hours, about 12 hours, about 18 hours, about 24 hours or any value in between). (Ie, coil cooling is performed).

次いで、アルミニウム合金シートを自然時効および/または人工時効することができる。いくつかの実施例では、アルミニウム合金シートを、ある時間自然時効させて、T4調質にすることができる。例えば、アルミニウム合金シートは、1週間以上、2週間以上、3週間以上、または4週間以上で自然に時効することができる。 The aluminum alloy sheet can then be naturally and / or artificially aged. In some embodiments, the aluminum alloy sheet can be naturally aged for a period of time to be T4 tempered. For example, the aluminum alloy sheet can be aged naturally in 1 week or more, 2 weeks or more, 3 weeks or more, or 4 weeks or more.

特定の態様では、T4調質のアルミニウム合金シートは、約180℃〜225℃(例えば、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、または225℃)である時間人工時効して、T6調質をもたらすことができる。例えば、アルミニウム合金シートは、約15分〜約3時間(例えば、15分、30分、60分、90分、105分、2時間、2.5時間、3時間、またはその間の任意の値)の時間で、人工的に時効され、T6調質をもたらすことができる。 In certain embodiments, the T4 tempered aluminum alloy sheet is about 180 ° C to 225 ° C (eg, 185 ° C, 190 ° C, 195 ° C, 200 ° C, 205 ° C, 210 ° C, 215 ° C, 220 ° C, or 225 ° C. ) Is artificially aged for a period of time to bring about T6 tempering. For example, the aluminum alloy sheet is about 15 minutes to about 3 hours (for example, 15 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes, 105 minutes, 2 hours, 2.5 hours, 3 hours, or any value in between). In the time of, it can be artificially aged to result in T6 tempering.

使用方法
本明細書に記載の合金、製品、および方法は、商用車、航空機、もしくは鉄道用途などの自動車、電子機器および輸送用途で使用され得る。例えば、合金は、強度を得るために、シャシー、クロスメンバー、およびシャシー内部の部品(商用車シャシーにおける2つのCチャネル間の全ての部品を包含するがそれらに限定されない)に使用することができ、高強度鋼の完全または部分的な代替として機能する。特定の実施形態では、合金は、F、T4、T6、またはT8x調質で使用することができる。特定の態様では、合金は、追加の強度を提供するための剛化材と共に使用される。特定の態様では、合金は、加工温度および操作温度が約150℃以下の用途に有用である。
Methods of Use The alloys, products, and methods described herein can be used in automotive, electronic, and transportation applications such as commercial vehicles, aircraft, or railroad applications. For example, alloys can be used for strength in chassis, crossmembers, and parts inside the chassis, including but not limited to all parts between two C channels in a commercial vehicle chassis. Acts as a complete or partial replacement for high-strength steel. In certain embodiments, the alloy can be used in F, T4, T6, or T8x tempering. In certain embodiments, the alloy is used with a stiffener to provide additional strength. In certain embodiments, the alloy is useful for applications where the working and operating temperatures are about 150 ° C. or lower.

特定の態様では、本合金および方法は、自動車の車体部品製品を調製するために使用され得る。例えば、本発明の合金および方法は、バンパー、サイドビーム、ルーフビーム、クロスビーム、ピラー補強材(例えば、Aピラー、Bピラー、およびCピラー)、内部パネル、サイドパネル、フロアパネル、トンネル、構造パネル、補強パネル、インナーフード、またはトランクリッドパネルなど、自動車の車体部品を調製するために使用され得る。本開示のアルミニウム合金および方法はまた、航空機、または鉄道車両の用途において、例えば、外部および内部パネルを調製するために使用され得る。 In certain embodiments, the alloys and methods can be used to prepare automotive body parts products. For example, the alloys and methods of the present invention include bumpers, side beams, roof beams, cross beams, pillar reinforcements (eg, A-pillars, B-pillars, and C-pillars), internal panels, side panels, floor panels, tunnels, structures. It can be used to prepare body parts for automobiles, such as panels, reinforcing panels, inner hoods, or trunk lid panels. The aluminum alloys and methods of the present disclosure can also be used in aircraft or rail vehicle applications, for example to prepare exterior and interior panels.

例えば、本明細書に記載の合金および方法はまた、携帯電話およびタブレットコンピュータなどの電子機器用のハウジングを調製するためにも使用され得る。例えば、合金は、陽極酸化の有無にかかわらず、携帯電話(例えば、スマートフォン)、およびタブレットボトムシャーシの外部ケーシング用のハウジングを調製するために使用され得る。例示的な家庭用電化製品としては、携帯電話、オーディオ装置、ビデオ装置、カメラ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、テレビ、ディスプレイ、家電製品、ビデオ再生および記録装置などが挙げられる。例示的な家庭用電化製品部品は、家庭用電化製品用の外側ハウジング(例えば、ファサード)および内側部品を含む。 For example, the alloys and methods described herein can also be used to prepare housings for electronic devices such as mobile phones and tablet computers. For example, alloys can be used to prepare housings for mobile phones (eg, smartphones) and the outer casing of tablet bottom chassis, with or without anodization. Exemplary household appliances include mobile phones, audio devices, video devices, cameras, laptop computers, desktop computers, tablet computers, televisions, displays, home appliances, video playback and recording devices, and the like. An exemplary household appliance component includes an outer housing (eg, façade) and an inner component for the household appliance.

例示
例示1は、約0.8〜1.5重量%のSi、0.1〜0.5重量%のFe、0.5〜1.0重量%のCu、0.5−0.9重量%のMg、最大0.1重量%のTi、最大0.5質量%のMn、最大0.5質量%のCr、最大0.5質量%のZr、最大0.5質量%のV、最大0.15質量%の不純物、およびAlを含むアルミニウム合金である。
Example Example 1 is about 0.8 to 1.5% by weight of Si, 0.1 to 0.5% by weight of Fe, 0.5 to 1.0% by weight of Cu, 0.5 to 0.9% by weight. % Mg, maximum 0.1% by weight Ti, maximum 0.5% by mass Mn, maximum 0.5% by mass Cr, maximum 0.5% by mass Zr, maximum 0.5% by mass V, maximum It is an aluminum alloy containing 0.15% by mass of impurities and Al.

例示2は、約0.9〜1.4重量%のSi、0.1〜0.35重量%のFe、0.6〜0.9重量%のCu、0.6〜0.9重量%のMg、0.01〜0.09重量%のTi、最大0.3重量%のMn、最大0.3重量%のCr、最大0.3重量%のZr、最大0.3重量%のV、最大0.15重量%の不純物、およびAlを含む、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金である。 Example 2 shows about 0.9 to 1.4% by weight of Si, 0.1 to 0.35% by weight of Fe, 0.6 to 0.9% by weight of Cu, and 0.6 to 0.9% by weight. Mg, 0.01-0.09% by weight Ti, maximum 0.3% by weight Mn, maximum 0.3% by weight Cr, maximum 0.3% by weight Zr, maximum 0.3% by weight V , A maximum of 0.15% by weight of impurities, and Al, according to any of the preceding or subsequent examples.

例示3は、約1.0〜1.3重量%のSi、0.1〜0.25重量%のFe、0.7〜0.9重量%のCu、0.6〜0.8重量%のMg、0.01〜0.05重量%のTi、最大0.2重量%のMn、最大0.2重量%のCr、最大0.2重量%のZr、最大0.2重量%のV、最大0.15重量%の不純物、およびAlを含む、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金である。 Example 3 shows about 1.0 to 1.3% by weight of Si, 0.1 to 0.25% by weight of Fe, 0.7 to 0.9% by weight of Cu, and 0.6 to 0.8% by weight. Mg, 0.01-0.05% by weight Ti, maximum 0.2% by weight Mn, maximum 0.2% by weight Cr, maximum 0.2% by weight Zr, maximum 0.2% by weight V , A maximum of 0.15% by weight of impurities, and Al, according to any of the preceding or subsequent examples.

例示4は、アルミニウム合金が、Mn、Cr、Zr、およびVのうちの少なくとも1種を含む、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金である。 Example 4 is the aluminum alloy according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the aluminum alloy contains at least one of Mn, Cr, Zr, and V.

例示5は、Mn、Cr、Zr、および/またはVの合計含有量が少なくとも約0.14重量%である、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金である。 Example 5 is the aluminum alloy according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the total content of Mn, Cr, Zr, and / or V is at least about 0.14% by weight.

例示6は、Mn、Cr、Zr、および/またはVの合計含有量が約0.14重量%〜約0.4重量%である、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金である。 Example 6 is the aluminum alloy according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the total content of Mn, Cr, Zr, and / or V is from about 0.14% to about 0.4% by weight. ..

例示7は、Mn、Cr、Zr、および/またはVの合計含有量が約0.15重量%〜約0.25重量%である、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金である。 Example 7 is the aluminum alloy according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the total content of Mn, Cr, Zr, and / or V is from about 0.15% to about 0.25% by weight. ..

例示8は、アルミニウム合金が約0.01〜0.3重量%のVを含む、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金である。 Example 8 is the aluminum alloy according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the aluminum alloy contains about 0.01-0.3 wt% V.

例示9は、アルミニウム合金が過剰のSiを含み、過剰のSi含有量が約0.01〜約1.0である、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金である。 Example 9 is the aluminum alloy according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the aluminum alloy contains excess Si and the excess Si content is from about 0.01 to about 1.0.

例示10は、先行または後続する例示いずれかに記載のアルミニウム合金を含む、アルミニウム合金製品である。 Example 10 is an aluminum alloy product containing the aluminum alloy described in any of the preceding or subsequent examples.

例示11は、アルミニウム合金製品が、少なくとも約5%の体積パーセントで回転した立方体結晶組織を含む、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金製品である。 Example 11 is the aluminum alloy product according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the aluminum alloy product comprises a cubic crystal structure rotated at least about 5% by volume.

例示12は、アルミニウム合金製品が、少なくとも1mm当たり約1,500,000個の量の分散粒子を含む、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金製品である。 Example 12 is the aluminum alloy product according to either the preceding or subsequent example, wherein the aluminum alloy product contains at least about 1.5 million dispersed particles per 1 mm 2 .

例示13は、分散粒子がアルミニウム合金の約0.5%〜約5%の範囲の面積を占める、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金製品である Example 13 is the aluminum alloy product according to either the preceding or subsequent example, wherein the dispersed particles occupy an area in the range of about 0.5% to about 5% of the aluminum alloy.

例示14は、アルミニウム合金製品が、Fe−構成物を含む、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金製品である。 Example 14 is the aluminum alloy product according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the aluminum alloy product comprises an Fe-component.

例示15は、Fe−構成物がAl(Fe、X)Si相粒子を含む、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金製品である。 Example 15 is the aluminum alloy product according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the Fe-constituent contains Al (Fe, X) Si phase particles.

例示16は、Fe−構成物の平均粒子径が最大で約4μmである、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金製品である。 Example 16 is the aluminum alloy product according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the average particle size of the Fe-component is up to about 4 μm.

例示17は、アルミニウム合金製品が、T6調質において少なくとも約300MPaの降伏強度を含む、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金製品である。 Example 17 is the aluminum alloy product according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the aluminum alloy product has a yield strength of at least about 300 MPa in T6 tempering.

例示18は、アルミニウム合金製品が、T4調質において少なくとも約20%の均一な伸びおよび少なくとも約120°の最小曲げ角を含む、先行または後続する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金製品である Example 18 is the aluminum alloy product according to any of the preceding or subsequent examples, wherein the aluminum alloy product comprises a uniform elongation of at least about 20% and a minimum bending angle of at least about 120 ° in T4 tempering.

例示19は、鋳造物品を提供するために例示1に記載によるアルミニウム合金を鋳造することと、鋳造物品を二段階均質化プロセスにおいて均質化することであって、二段階均質化プロセスは、鋳造物品を第一段階の均質化温度に加熱し、鋳造物品を第一段階の均質化温度である時間保持することと、鋳造物品を第二段階の均質化温度にさらに加熱し、鋳造物品を第二段階の均質化温度である時間保持することと、を含む、均質化することと、熱間圧延および冷間圧延して、最終ゲージのアルミニウム合金製品を提供することと、最終ゲージのアルミニウム合金製品の溶体化熱処理することと、最終ゲージのアルミニウム合金製品を予備時効することと、を含む、先行または後続する例示のいずれかによるアルミニウム合金製品を製造する方法である。 Example 19 is the casting of the aluminum alloy according to Example 1 to provide a cast article and the homogenization of the cast article in a two-step homogenization process, wherein the two-step homogenization process is a cast article. Is heated to the first stage homogenization temperature and the cast article is kept at the first stage homogenization temperature for a time, and the cast article is further heated to the second stage homogenization temperature to bring the cast article to the second stage homogenization temperature. The stage homogenization temperature is to hold for a long time, including homogenization, hot rolling and cold rolling to provide the final gauge aluminum alloy product, and the final gauge aluminum alloy product. A method of producing an aluminum alloy product by either preceding or following examples, including solution heat treatment of the above and pre-aging of the final gauge aluminum alloy product.

例示20は、第一段階の均質化温度が約470℃〜約530℃であり、第二段階の均質化温度が約525℃〜約575℃であり、第二段階の均質化温度が第一段階の均質化温度よりも高い、先行する例示のいずれかに記載のアルミニウム合金製品を製造する方法である。 In Example 20, the homogenization temperature of the first stage is about 470 ° C to about 530 ° C, the homogenization temperature of the second stage is about 525 ° C to about 575 ° C, and the homogenization temperature of the second stage is the first. A method of producing an aluminum alloy product according to any of the preceding examples, which is above the step homogenization temperature.

以下の実施例は、本発明をさらに説明するのに役立つが、それを限定するものではない。それどころか、本明細書の説明を読んだ後に、本発明の趣旨から逸脱することなくそれら自体を当業者に示唆し得る様々な実施形態、変更および均等物に頼ることができることを明確に理解されたい。以下の実施例に記載されている研究の間、特記しない限り、従来の手順に従った。説明の目的ために、手順のいくつかを以下に説明する。 The following examples will help, but are not limited to, further illustrate the invention. On the contrary, after reading the description herein, it should be clearly understood that one can rely on various embodiments, modifications and equivalents that may suggest themselves to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention. .. Unless otherwise noted, conventional procedures were followed during the studies described in the examples below. For purposes of explanation, some of the procedures are described below.

実施例1:アルミニウム合金の特性
強度および成形性の試験のために合金が調製された。これらの合金の組成は、下記の表4に提供される。表4の各合金組成では、残りはAlである。

Figure 2020537039
Example 1: Properties of Aluminum Alloy An alloy was prepared for strength and moldability testing. The compositions of these alloys are provided in Table 4 below. In each alloy composition of Table 4, the rest is Al.
Figure 2020537039

合金は、成分をインゴットにDC鋳造し、本明細書に記載の二段階均質化ステップでインゴットを均質化することにより調製した。第1のステップは、最大量の微細な分散粒子(例えば、約10nm未満の直径を有する分散粒子)の核形成を提供した。第2のステップでは、微細な分散粒子を粗大化した。次に、均質化された鋳造物品を敷設し、本明細書に記載の方法によって10mmゲージに熱間圧延した。ホットバンドをコイル状に巻き取って冷却し、次いで2mmゲージに冷間圧延した。次に、溶体化熱処理ステップを560℃で35秒間実施した。シートを100℃に加熱し、1時間均熱化して(例えば、上記のコイル冷却をシミュレートするため)、自然時効を行ってT4調質を達成することにより、予備時効ステップを実施した。その後、T4合金を200℃で30分間時効することにより、T6調質を達成した。 The alloy was prepared by DC casting the components into the ingot and homogenizing the ingot in the two-step homogenization step described herein. The first step provided nucleation of the largest amount of fine dispersed particles (eg, dispersed particles having a diameter of less than about 10 nm). In the second step, the fine dispersed particles were coarsened. The homogenized cast article was then laid and hot rolled to a 10 mm gauge by the method described herein. The hot band was coiled and cooled, then cold rolled to a 2 mm gauge. The solution heat treatment step was then performed at 560 ° C. for 35 seconds. Preliminary aging steps were performed by heating the sheet to 100 ° C., soaking for 1 hour (eg, to simulate coil cooling as described above) and then performing natural aging to achieve T4 tempering. Then, T6 tempering was achieved by aging the T4 alloy at 200 ° C. for 30 minutes.

降伏強度、均一な伸び、曲げ角度など、T4調質におけるD1〜D6合金の特性を決定した。引張試験は、ASTM B557に従って、合金シートの圧延方向に対して3方向で行い、再結晶中に発生する異方性特性を評価した。降伏強度(「YS」と呼ばれ、ヒストグラムで示される)および均一な伸び(「UE」と呼ばれ、点で示される)は、圧延方向に沿った縦方向(「L」と縦方向の縦縞模様で示される)と、圧延方向に対して90°の横方向(「T」と呼ばれ、横縞で示される)と、圧延方向に対して45°の対角方向(「D」と呼ばれ、十字で示される)と、を図1に示す。降伏強度と均一伸びに基づくグラフで明らかなように、合金は、図2で観察されるように、細長い再結晶粒組織でさえ引張試験を受けた3方向の全てにおいて等方性挙動を示した。均一な伸び値は24%〜26%の範囲であり、降伏強度は185MPa〜195MPaであった。 The characteristics of the D1 to D6 alloys in T4 tempering, such as yield strength, uniform elongation, and bending angle, were determined. The tensile test was carried out in three directions with respect to the rolling direction of the alloy sheet according to ASTM B557, and the anisotropic property generated during recrystallization was evaluated. Yield strength (called "YS", indicated by a histogram) and uniform elongation (called "UE", indicated by dots) are vertical stripes along the rolling direction ("L" and vertical stripes). (Indicated by the pattern), 90 ° lateral to the rolling direction (called "T", indicated by horizontal stripes) and 45 ° diagonal to the rolling direction (called "D") , Indicated by a cross), is shown in FIG. As evidenced by the graphs based on yield strength and uniform elongation, the alloys showed isotropic behavior in all three directions, even the elongated recrystallized grain structures, which were subjected to tensile tests, as observed in FIG. .. The uniform elongation value was in the range of 24% to 26%, and the yield strength was 185 MPa to 195 MPa.

図3は、T4およびT6調質における合金D1〜D6の降伏強度と均一な伸びを示している。T4調質の合金D1〜D6において、組成は降伏強度と均一な伸びにほとんど影響を与えなかった。T6調質の合金D1〜D6において、組成は均一伸びに無視できる効果を有し、Vを含む合金では約10MPaの降伏強さの低下を示した。降伏強度の低下は、V含有分散粒子上の溶質析出物の不均質核形成による溶体化中の溶質損失(例えば、Si、Mg、および/またはCu)に起因する可能性がある。 FIG. 3 shows the yield strength and uniform elongation of alloys D1 to D6 in T4 and T6 tempering. In the T4 tempered alloys D1 to D6, the composition had little effect on yield strength and uniform elongation. In the T6 tempered alloys D1 to D6, the composition had a negligible effect on uniform elongation, and the alloy containing V showed a decrease in yield strength of about 10 MPa. The decrease in yield strength may be due to solute loss (eg Si, Mg, and / or Cu) during solution formation due to heterogeneous nucleation of solute precipitates on V-containing dispersed particles.

図4は、T4調質における合金D1〜D6の曲げ角試験結果を示すグラフである。CrおよびVの添加により、変形(例えば、曲げ、成形、スタンピング、または任意の適切な変形プロセス)中に歪み分布を拡散することにより曲げを改善する多数の微細な分散粒子が生成された。いくつかの場合では、MnがFeおよびSiと結合して、Zr、Cr、および/またはVと比較してMnの拡散性が高いため、分散粒子を形成するのではなく、Fe−構成物を形成および球状化する。Fe−構成物の球状化は、変形中に亀裂を開始する可能性のある細長い(すなわち、針状)微粒子を排除することにより、曲げを改善した。さらに、Vを含有する合金(例えば、合金D4〜D6)は、Fe−構成物の球状化により、Vを含まないバリアントと比較して改善した曲げを示した。図5は、T4およびT6調質の合金D1〜D6の降伏強度(YS)と曲げ角度(VDA)を比較している。 FIG. 4 is a graph showing the bending angle test results of the alloys D1 to D6 in T4 tempering. The addition of Cr and V produced a large number of finely dispersed particles that improved bending by diffusing the strain distribution during deformation (eg, bending, shaping, stamping, or any suitable deformation process). In some cases, Mn binds to Fe and Si to make Mn more diffusive compared to Zr, Cr, and / or V, so that instead of forming dispersed particles, the Fe-component is formed. Form and spheroidize. The spheroidization of the Fe-component improved bending by eliminating elongated (ie, needle-like) microparticles that could initiate cracks during deformation. In addition, V-containing alloys (eg, alloys D4 to D6) showed improved bending compared to V-free variants due to the spheroidization of the Fe-component. FIG. 5 compares the yield strength (YS) and bending angle (VDA) of the T4 and T6 tempered alloys D1 to D6.

実施例2:アルミニウム合金の微細構造
図6は、立方体、ゴス、真ちゅう、S、Cu、および回転した立方体(「RC」と呼ばれる)を含む、合金D1〜D6の再結晶集合組織構成要素を示している。各合金D1〜D6は、組織成分の同様な分布を示し、組成は再結晶集合組織にほとんど影響を与えなかった。驚くべきことに、各合金は比較的大量の回転した立方体組織を示し、その結果、図4および図5に示すように曲げ角度が大幅に改善された。
Example 2: Microstructure of Aluminum Alloy Figure 6 shows the recrystallized texture components of alloys D1 to D6, including cubes, goths, brass, S, Cu, and rotated cubes (referred to as "RC"). ing. The alloys D1 to D6 showed a similar distribution of structural components, and the composition had little effect on the recrystallized texture. Surprisingly, each alloy exhibited a relatively large amount of rotated cubic structure, resulting in a significant improvement in bending angle, as shown in FIGS. 4 and 5.

図7は、T4調質における合金D1〜D6の透過型電子顕微鏡(TEM)画像を示している。TEM画像から明らかなように、各合金に分散粒子が形成されている(明るい白色の粒子として表示される)。合金D4(CrおよびVを含む)は、CrおよびVの拡散率が比較的低いため、より多くの分散粒子を示した。同様に、合金D5およびD6は、MnおよびZrの比較的高い拡散率のために、より少ない数の分散粒子を示した。したがって、合金D6は、Fe−構成物に組み込まれるMnの親和性と、Mn分散粒子だけを形成するのではないために、より少ない量の分散粒子を示した。図8は、T4調質の合金D1〜D6の分散粒子数密度(ヒストグラム)と面積分率(白丸)を示す。Vを含有しない合金(合金D1〜D3)は、同様の分散粒子数密度を示した。合金D2(遷移金属合金化元素としてCrのみを組み込んだ)は、合金D1およびD3(MnおよびCrを組み込んだD1と、ZrおよびCrを組み込んだD3)と比較して、より高い分散粒子面積分率を示した。合金D4(CrおよびVを組み込んだ)は、最高の分散粒子数密度と最高の分散粒子面積分率を示した。 FIG. 7 shows transmission electron microscope (TEM) images of alloys D1 to D6 in T4 tempering. As is clear from the TEM image, dispersed particles are formed in each alloy (displayed as bright white particles). Alloy D4 (including Cr and V) showed more dispersed particles due to the relatively low diffusivity of Cr and V. Similarly, alloys D5 and D6 showed a smaller number of dispersed particles due to the relatively high diffusivity of Mn and Zr. Therefore, the alloy D6 showed a smaller amount of dispersed particles due to the affinity of Mn incorporated into the Fe-constituent and the formation of Mn-dispersed particles alone. FIG. 8 shows the dispersed particle number density (histogram) and the area fraction (white circles) of the T4 tempered alloys D1 to D6. The V-free alloys (alloys D1 to D3) showed similar dispersed particle number densities. Alloy D2 (incorporating only Cr as a transition metal alloying element) has a higher dispersed particle area than alloys D1 and D3 (D1 incorporating Mn and Cr and D3 incorporating Zr and Cr). The rate was shown. Alloy D4 (incorporating Cr and V) showed the highest dispersed particle number density and the highest dispersed particle area fraction.

図9は、T4調質における合金D1〜D6の走査型電子顕微鏡(SEM)画像を示す。SEM画像で明らかなのは、Fe−構成物の形成である。(明るい白色の細長い微粒子として示されている)。合金D1〜D6のそれぞれは、図10に示すように、同量のFe−構成物の形成と、同様のFe−構成物粒径分布を示した。前述のように、遷移金属合金化元素を使用すると、Feの一部を置換することによってFe−構成物(例えば、AlFeSi)の形成が減少し、したがって球状のAl(Fe、X)Si成分が形成される。過剰なSiの存在と低い均質化温度(例えば、約500℃)での処理により、各合金はAlFeSi(細長い微粒子)を示し続け、遷移金属合金化元素を使用しない合金では寸法と粒度分布が減少した。いくつかの態様では、遷移金属合金化元素を含有しない合金のAlFeSi成分は、遷移金属合金化元素を含有する合金で観察されるAlFeSi成分よりも大きい寸法を示した。Fe−構成物の寸法と粒度分布を、アルミニウム合金シートの表面から約0.5mmの深さで評価した(グラフで「QT」と表示されている、クォーター厚と呼ばれる)。 FIG. 9 shows scanning electron microscope (SEM) images of alloys D1 to D6 in T4 tempering. What is clear in the SEM image is the formation of Fe-constituting. (Shown as bright white elongated particles). As shown in FIG. 10, each of the alloys D1 to D6 showed the same amount of Fe-component formation and the same Fe-component particle size distribution. As mentioned above, the use of transition metal alloying elements reduces the formation of Fe-constituting (eg, AlFeSi) by substituting a portion of Fe, thus resulting in a spherical Al (Fe, X) Si component. It is formed. Due to the presence of excess Si and treatment at low homogenization temperatures (eg, about 500 ° C.), each alloy continues to exhibit AlFeSi (elongated fine particles), with reduced size and particle size distribution for alloys that do not use transition metal alloying elements. did. In some embodiments, the AlFeSi component of the alloy containing no transition metal alloying element showed larger dimensions than the AlFeSi component observed in the alloy containing the transition metal alloying element. The dimensions and particle size distribution of the Fe-component were evaluated at a depth of about 0.5 mm from the surface of the aluminum alloy sheet (denoted as "QT" in the graph, called quarter thickness).

図11は、合金D1の光学顕微鏡(「OM」と呼ばれる)およびSEM画像を示している。合金D1は、鋳造後に、上記のように、1時間で50℃〜560℃の温度勾配をつけ、2時間均熱化し、続いて熱間圧延、冷間圧延、溶体化、予備時効、および自然時効を含む一段階均質化を行った。OM画像で明らかなのは、合金D1におけるMgSiの初期溶融および/または共晶溶融である(暗い領域として表示)。SEM画像は、均質化中に合金に形成されたボイドが暗い領域であることを示している。エネルギー分散型X線分光法(EDXS)は、ボイド内にFe−構成物が存在することを示した(明るい微粒子として表示)。本明細書に記載される例示的な二段階均質化を採用することにより、遷移金属合金化元素がアルミニウム合金組成物に組み込まれる場合の初期溶融および/または共晶溶融を排除することができる。 FIG. 11 shows an optical microscope (called “OM”) and SEM images of alloy D1. After casting, the alloy D1 is subjected to a temperature gradient of 50 ° C. to 560 ° C. in 1 hour and homogenized for 2 hours as described above, followed by hot rolling, cold rolling, solution aging, pre-aging, and natural. One-step homogenization including aging was performed. What is clear in the OM image is the initial melting and / or eutectic melting of Mg 2 Si in the alloy D1 (shown as a dark region). The SEM image shows that the voids formed in the alloy during homogenization are dark regions. Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDXS) has shown the presence of Fe-consists in the voids (shown as bright particles). By adopting the exemplary two-step homogenization described herein, initial melting and / or eutectic melting when the transition metal alloying element is incorporated into the aluminum alloy composition can be eliminated.

上に引用された全ての特許、刊行物、および要約は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の様々な実施形態は、本発明の様々な目的を達成するために記載されている。これらの実施形態は、本発明の原理の単なる例示であることが認識されるべきである。多くの変更およびその適合は、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者には容易に明らかであろう。 All patents, publications, and abstracts cited above are incorporated herein by reference in their entirety. Various embodiments of the present invention have been described to achieve various objects of the present invention. It should be recognized that these embodiments are merely exemplary of the principles of the invention. Many changes and their conformance will be readily apparent to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the claims below.

Claims (20)

0.8〜1.5重量%のSi、0.1〜0.5重量%のFe、0.5〜1.0重量%のCu、0.5〜0.9重量%のMg、最大0.1重量%のTi、最大0.5重量%のMn、最大0.5重量%のCr、最大0.5重量%のZr、最大0.5重量%のV、最大0.15重量%の不純物、およびAlを含むアルミニウム合金。 0.8-1.5% by weight Si, 0.1-0.5% by weight Fe, 0.5-1.0% by weight Cu, 0.5-0.9% by weight Mg, maximum 0 .1% by weight Ti, up to 0.5% by weight Mn, up to 0.5% by weight Cr, up to 0.5% by weight Zr, up to 0.5% by weight V, up to 0.15% by weight Aluminum alloy containing impurities and Al. 0.9〜1.4重量%のSi、0.1〜0.35重量%のFe、0.6〜0.9重量%のCu、0.6〜0.9重量%のMg、0.01〜0.09重量%のTi、最大0.3重量%のMn、最大0.3重量%のCr、最大0.3重量%のZr、最大0.3重量%のV、最大0.15重量%の不純物、およびAlを含む、請求項1に記載のアルミニウム合金。 0.9 to 1.4% by weight Si, 0.1 to 0.35% by weight Fe, 0.6 to 0.9% by weight Cu, 0.6 to 0.9% by weight Mg, 0. 01-0.09% by weight Ti, maximum 0.3% by weight Mn, maximum 0.3% by weight Cr, maximum 0.3% by weight Zr, maximum 0.3% by weight V, maximum 0.15 The aluminum alloy according to claim 1, which comprises weight% of impurities and Al. 1.0〜1.3重量%のSi、0.1〜0.25重量%のFe、0.7〜0.9重量%のCu、0.6〜0.8重量%のMg、0.01〜0.05重量%のTi、最大0.2重量%のMn、最大0.2重量%のCr、最大0.2重量%のZr、最大0.2重量%のV、最大0.15重量%の不純物、およびAlを含む、請求項1に記載のアルミニウム合金。 1.0 to 1.3% by weight Si, 0.1 to 0.25% by weight Fe, 0.7 to 0.9% by weight Cu, 0.6 to 0.8% by weight Mg, 0. 01-0.05% by weight Ti, up to 0.2% by weight Mn, up to 0.2% by weight Cr, up to 0.2% by weight Zr, up to 0.2% by weight V, up to 0.15 The aluminum alloy according to claim 1, which comprises weight% of impurities and Al. 前記アルミニウム合金が、Mn、Cr、Zr、およびVのうちの少なくとも1種を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のアルミニウム合金。 The aluminum alloy according to any one of claims 1 to 3, wherein the aluminum alloy contains at least one of Mn, Cr, Zr, and V. Mn、Cr、Zr、および/またはVの合計含有量が少なくとも0.14重量%である、請求項4に記載のアルミニウム合金。 The aluminum alloy according to claim 4, wherein the total content of Mn, Cr, Zr, and / or V is at least 0.14% by weight. Mn、Cr、Zr、および/またはVの前記合計含有量が0.14重量%〜0.4重量%である、請求項5に記載のアルミニウム合金。 The aluminum alloy according to claim 5, wherein the total content of Mn, Cr, Zr, and / or V is 0.14% by weight to 0.4% by weight. Mn、Cr、Zr、および/またはVの前記合計含有量が0.15重量%〜0.25重量%である、請求項5または6に記載のアルミニウム合金。 The aluminum alloy according to claim 5 or 6, wherein the total content of Mn, Cr, Zr, and / or V is 0.15% by weight to 0.25% by weight. 前記アルミニウム合金が0.01〜0.3重量%のVを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のアルミニウム合金。 The aluminum alloy according to any one of claims 1 to 7, wherein the aluminum alloy contains 0.01 to 0.3% by weight of V. 前記アルミニウム合金が過剰のSiを含み、過剰のSi含有量が0.01〜1.0である、請求項1〜8のいずれか一項に記載のアルミニウム合金。 The aluminum alloy according to any one of claims 1 to 8, wherein the aluminum alloy contains excess Si and the excess Si content is 0.01 to 1.0. 請求項1〜9のいずれか一項に記載のアルミニウム合金を含むアルミニウム合金製品。 An aluminum alloy product containing the aluminum alloy according to any one of claims 1 to 9. 前記アルミニウム合金製品は、少なくとも5%の体積パーセントで回転した立方体の結晶学的組織を含む、請求項10に記載のアルミニウム合金製品。 The aluminum alloy product according to claim 10, wherein the aluminum alloy product comprises a cubic crystallographic structure rotated at a volume percentage of at least 5%. 前記アルミニウム合金製品が、1mm当たり少なくとも1,500,000個の分散粒子の量の分散粒子を含む、請求項10に記載のアルミニウム合金製品。 The aluminum alloy product according to claim 10, wherein the aluminum alloy product contains dispersed particles in an amount of at least 1.5 million dispersed particles per 1 mm 2 . 前記分散粒子が、前記アルミニウム合金製品の0.5%〜5%の範囲の面積を占める、請求項12に記載のアルミニウム合金製品。 The aluminum alloy product according to claim 12, wherein the dispersed particles occupy an area in the range of 0.5% to 5% of the aluminum alloy product. 前記アルミニウム合金製品が、Fe−構成物を含む、請求項10〜13のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。 The aluminum alloy product according to any one of claims 10 to 13, wherein the aluminum alloy product contains an Fe-component. 前記Fe−構成物がAl(Fe、X)Si相粒子を含む、請求項14に記載のアルミニウム合金製品。 The aluminum alloy product according to claim 14, wherein the Fe-component contains Al (Fe, X) Si phase particles. 前記Fe−構成物の平均粒径が最大4μmである、請求項14または15に記載のアルミニウム合金製品。 The aluminum alloy product according to claim 14 or 15, wherein the average particle size of the Fe-component is up to 4 μm. 前記アルミニウム合金製品が、T6調質において少なくとも300MPaの降伏強度を含む、請求項10〜16のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。 The aluminum alloy product according to any one of claims 10 to 16, wherein the aluminum alloy product has a yield strength of at least 300 MPa in T6 tempering. 前記アルミニウム合金製品が、T4調質において少なくとも20%の均一な伸びおよび少なくとも120°の最小曲げ角を含む、請求項10〜16のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。 The aluminum alloy product according to any one of claims 10 to 16, wherein the aluminum alloy product comprises a uniform elongation of at least 20% in T4 tempering and a minimum bending angle of at least 120 °. アルミニウム合金製品を製造する方法であって、
請求項1に記載のアルミニウム合金を鋳造して鋳造物品を形成することと、
二段階均質化プロセスにおいて前記鋳造物品を均質化することであって、前記二段階均質化プロセスは、前記鋳造物品を第一段階の均質化温度に加熱し、前記鋳造物品を前記第一段階の均質化温度である時間保持することと、前記鋳造物品を第二段階の均質化温度にさらに加熱し、前記鋳造物品を前記第二段階の均質化温度である時間保持することと、
熱間圧延および冷間圧延して最終ゲージのアルミニウム合金を提供することと、
前記最終ゲージのアルミニウム合金製品を溶体化熱処理することと、
前記最終ゲージのアルミニウム合金製品を予備時効することと、を含む、方法。
A method of manufacturing aluminum alloy products
Casting the aluminum alloy according to claim 1 to form a cast article,
The two-step homogenization process is to homogenize the cast article, in which the two-step homogenization process heats the cast article to a first-step homogenization temperature and heats the cast article to the first-step homogenization process. Holding the casting article for a time of the homogenization temperature, further heating the casting article to the second stage homogenization temperature, and holding the casting article for a time of the second step homogenization temperature.
To provide a final gauge aluminum alloy by hot rolling and cold rolling,
The solution heat treatment of the final gauge aluminum alloy product and
A method comprising pre-aging the final gauge aluminum alloy product.
前記第一段階の均質化温度が470℃〜530℃であり、前記第二段階の均質化温度が525℃〜575℃であり、前記第二段階の均質化温度が前記第一段階の均質化温度よりも高い、請求項19に記載の方法。 The first-stage homogenization temperature is 470 ° C. to 530 ° C., the second-stage homogenization temperature is 525 ° C. to 575 ° C., and the second-stage homogenization temperature is the first-stage homogenization. 19. The method of claim 19, which is higher than temperature.
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