JP2023514331A - 改善された耐食性及び接合性能のためのアルミニウム合金微細構造の制御 - Google Patents

改善された耐食性及び接合性能のためのアルミニウム合金微細構造の制御 Download PDF

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ロイド レッドモンド，ピーター
アンソニー ハンター，ジョン
リィ，リャンリャン
ロバート ワグスタッフ，サミュエル
サンダラム，クマール
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Abstract

総じて微細構造及び腐食に耐える組成を有するアルミニウム合金製品について記載する。耐食性は、代わって、別の製品に接着剤接合されたときなどにアルミニウム合金製品が有益な接合耐久性能を呈することを可能にする。耐食性は、α相金属間化合物粒子及びβ相金属間化合物粒子などの特定の金属間化合物粒子の存在及び／または濃度を含めたアルミニウム合金の組成を制御することによってもたらされ得る。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年２月１９日に出願された米国仮出願第６２／９７８，７６７号、２０２０年３月３日に出願された米国仮出願第６２／９８４，５５５号、及び２０２０年３月２３日に出願された米国仮出願第６２／９９３，３６５号に基づく利益及び優先権を主張するものであり、これをもって参照によりそれらの全体を援用する。
本開示は、冶金学全般に関し、より具体的には、良好な耐食性及び接合耐久性能を呈するアルミニウム合金及びアルミニウム合金製品に関する。
アルミニウム合金製品、例えば板金は、様々な技術を用いて他の製品に接合され得る。例えば、アルミニウム合金製品は互いに、溶接、リベット打ち、接着剤接合（例えば、エポキシ接着剤、ポリウレタン接着剤、フェノール系接着剤またはアクリレート接着剤を使用するもの）または類似するものによって接合され得る。アルミニウム合金製品を他の製品、例えば鋼鉄またはポリマー製品に接合する上で、溶接技術は典型的に適用外であるが、リベット打ち、または接着剤接合の利用などの技術は製品同士の接合のために用いられ得る。種々のアルミニウム合金及びアルミニウム合金製品の接合性能は、様々な因子、例えば、組成、加工履歴または合金微細構造によって決まり得る。これらの因子は、合金及び製品の腐食電位にも影響を与え得るものであり、腐食は、特定のアルミニウム合金または製品の接合耐久性能において包括的な因子でもあり得る。例えば、接着剤接合部位において腐食が開始されるか起こるのが早ければ早いほど、接合が崩壊するのが早くなり得る。
実施形態という用語、及びそれに類似する用語は、本開示の主題及び以下の請求項の全てを広義に意味することを意図している。これらの用語を含有する語句が、本明細書に記載の主題を限定するもの、または以下の請求項の意味もしくは範囲を限定するものではないことは、理解されるべきである。本明細書に包含される本開示の実施形態は、この発明の概要ではなく以下の特許請求の範囲によって規定される。この発明の概要は本開示の様々な態様の大まかな概説であり、以下の発明を実施するための形態の節の中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肝要または必須な特徴を特定することを意図したものではなく、特許請求される主題の範囲を単独で決定するために用いることを意図したものでもない。主題は、本開示の本明細書全体の適切な部分、任意または全ての図面、及び各請求項を参照することによって理解されるべきである。
第１の態様では、アルミニウム合金製品が開示される。アルミニウム合金製品の例には、アルミニウム合金インゴット、スラブ、シェート（ｓｈａｔｅ）、平板または薄板が含まれ得る。アルミニウム合金製品は、使用時の、例えば高い接合耐久性が有用となる接合配置での良好な性能を可能にする合金組成を有し得る。
例としてのアルミニウム合金製品は、アルミニウム合金製品が良好な接合耐久性を呈するように調整された合金元素の組成を有する６ｘｘｘ系アルミニウム合金を含み得る。６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、β相金属間化合物粒子及びα相金属間化合物粒子を含み得る。ある場合には、β相金属間化合物粒子は、約２を上回る、例えば１．９～１００、２～５、５～１０、１０～２０、２０～５０または５０～１００のアスペクト比を特徴とし得る、及び／または呈し得る。ある場合には、α相金属間化合物粒子は、約１～１．５、例えば０．９～１、１～１．１、１．１～１．２、１．３～１．４、１．４～１．５または１．５～１．６のアスペクト比を特徴とし得る、及び／または呈し得る。β相金属間化合物粒子は、アルミニウム、鉄及びケイ素を含み得る。α相金属間化合物粒子は、アルミニウム、ケイ素、及び鉄、マンガンまたはクロムの１つ以上を含み得る。
ある場合には、β相金属間化合物粒子及びα相金属間化合物粒子の存在、濃度またはそれらの量の比率は、例えばβ相金属間化合物粒子とα相金属間化合物粒子とで反応性または腐食電位が異なることによって、特定用途におけるアルミニウム合金製品の有用性に影響を与え得る。例えば、β相金属間化合物粒子の腐食電位は、β相金属間化合物粒子を担持しているアルミニウム合金母材の腐食電位よりも高くされ得る。別の例を挙げると、β相金属間化合物粒子の腐食電位は、α相金属間化合物粒子の腐食電位よりも高くされ得る。
６ｘｘｘ系合金の特定の特性を制御することによって合金は、多種多様な用途における良好な性能を可能にし得る耐食性などの特定の特性を呈し得る。例えば、アルミニウム合金においてβ相金属間化合物粒子よりα相金属間化合物粒子の方が濃度が高いことが望ましい場合がある。α相金属間化合物粒子及びβ相金属間化合物粒子の濃度（例えば重量パーセント）、及びβ相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の重量パーセントの比率は、エネルギー分散型ｘ線分光法（ＥＤＸＳ）組成解析を用いる相特性評価を含むプロセスによって決定され得る。いくつかの例では、６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のα相安定化合金元素の合計濃度は約０．２ｗｔ．％以上であり得る。別の例を挙げると、６ｘｘｘ系アルミニウム合金における余剰ケイ素の量に対するα相安定化合金元素の合計濃度の比率は約１．０以上であり得る。別の例を挙げると、６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のケイ素の量に対する６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のマグネシウムの量の比率は約４．０以下である。別の例を挙げると、アルミニウム合金製品におけるβ相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の重量パーセント比率は２．０を上回り得る。
上に記したとおり、この態様のアルミニウム合金製品は良好な性能を呈し得る。いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、ＡＳＴＭ Ｄ３７６２標準試験またはＦＬＴＭ ＢＶ １０１－０７標準試験による３０サイクル～６５サイクル以上の接合耐久性を呈し得る。これらの試験は、接着剤、例えばエポキシ接着剤、ポリウレタン接着剤、フェノール系接着剤、アクリレート接着剤または他の接着剤によって接合されたアルミニウム合金製品の接合耐久性を評価するために用いられる標準試験に対応し得る。ある場合には、接合された製品の間の結合にどのくらいの耐久性があり得るかを評価するために、任意の望ましい回数のサイクルが用いられ得る。
本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、様々な合金元素もしくは結晶粒微細化剤または他の合金成分の量を反映したものであり得る任意の好適な組成を、様々なパラメータに依存して有し得る。例えば、アルミニウム合金の組成をある方法で制限すること、例えば１つ以上の合金元素を最小量または最大量で含むことは、有用であり得る。具体例を挙げると、アルミニウム合金製品は６ｘｘｘ系アルミニウム合金であり得る、またはそれを含み得るが、これは一般に、合金が痕跡量よりも多い量のケイ素及びマグネシウムを含むことを表している。いくつかの例では、６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、１．８ｗｔ．％以下のケイ素、１．８ｗｔ．％以下の鉄、１．５ｗｔ．％以下の銅、０．５ｗｔ．％以下のマンガン、０．２ｗｔ．％～３．０ｗｔ．％のマグネシウム、０．２５ｗｔ．％以下のチタン、１．５ｗｔ．％以下の亜鉛、１ｗｔ．％以下のニッケル、０．２５ｗｔ．％以下のバナジウム、０．２５ｗｔ．％以下のジルコニウム、０．５ｗｔ．％以下のクロム、及び残余のアルミニウムを含み得る。任意選択的に、６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、０．１５ｗｔ．％以下の不純物を含み得る。ある場合には、６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、０．２５ｗｔ．％以下の炭化チタンを含み得る。任意選択的に、６ｘｘｘ系アルミニウム合金中の炭化物結晶粒微細化剤の百万分率濃度は１０以下であり得る。ある場合には、６ｘｘｘ系アルミニウム合金はホウ素を含んでいないか、または痕跡量以下しかホウ素が存在し得ないという意味で実質的に含んでいない。
ある場合には、６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、合計で約０．２ｗｔ．％以上の１つ以上のα相安定化合金元素を含み得る（つまり、全てのα相安定化合金元素の濃度の合計は約０．２ｗｔ．％以上であり得る）。ある場合には、α相安定化合金元素は、銅、クロム、マンガン、ジルコニウム及びバナジウムを含む。ある場合には、合計でのα相安定化合金元素の濃度の上限は約２ｗｔ．％以下であり得る。例としての全てのα相安定化合金元素の合計濃度は、０．２ｗｔ．％～０．４ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％ ０．２ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．６ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．６ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、または１．８ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％であり得る。
ある場合には、６ｘｘｘ系アルミニウム合金における余剰ケイ素の量に対するα相安定化合金元素の合計濃度の比率は、約１．０以上であり得る。ある場合には、余剰ケイ素の量に対するα相安定化合金元素の合計濃度の比率の上限は約３であり得る。例としての、６ｘｘｘ系アルミニウム合金における余剰ケイ素の量に対するα相安定化合金元素の合計濃度の比率は、１～１．２５、１～１．５、１～１．７５ １～２、１～２．２５、１～２．５、１～２．７５、１～３、１．２５～１．５、１．２５～１．７５、１．２５～２、１．２５～２．２５、１．２５～２．５、１．２５～２．７５、１．２５～３、１．５～１．７５、１．５～２、１．５～２．２５、１．５～２．５、１．５～２．７５、１．５～３、１．７５～２、１．７５～２．２５、１．７５～２．５、１．７５～２．７５、１．７５～３、２～２．２５、２～２．５、２～２．７５、２～３、２．２５～２．５、２．２５～２．７５、２．２５～３、２．５～２．７５ ２．５～３、または２．７５～３であり得る。
ケイ素は、アルミニウム合金中に存在するとき、マグネシウムと結合してケイ化マグネシウム、Ｍｇ２Ｓｉを形成し得る。存在するいかなるマグネシウムともＭｇ２Ｓｉを化学量論的に形成するのに必要とされる量を上回ってアルミニウム合金中に存在するケイ素は、余剰ケイ素とみなされ得る。ある場合には、ケイ素は、アルミニウム合金中の他の元素、例えば、鉄、マンガン及び／またはクロムと結合し得る。それゆえ、余剰ケイ素とみなされるケイ素の量は、マグネシウム、鉄、マンガン及び／またはクロムと結合するのに必要とされる分を超過するケイ素の量であり得る。いくつかの例では、６ｘｘｘ系アルミニウム合金中の余剰ケイ素量は、約０．１ｗｔ．％以上及び約１．４ｗｔ．％以下であり得る。例としての余剰ケイ素量は、０．１ｗｔ．％～０．２ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．３ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．４ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．３ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．４ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．４ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、または１．３ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％であり得る。
ある場合には、６ｘｘｘ系アルミニウム合金における鉄の量に対するα相安定化合金元素の合計濃度の比率は、約０．５以上であり得る。６ｘｘｘ系アルミニウム合金における鉄の量に対するα相安定化合金元素の合計濃度の比率の上限は約８であり得る。例としての、６ｘｘｘ系アルミニウム合金における鉄の量に対するα相安定化合金元素の合計濃度の比率は、０．５～１、０．５～１．５、０．５～２、０．５～２．５、０．５～３、０．５～３．５、０．５～４、０．５～４．５、０．５～５、０．５～５．５、０．５～６、０．５～６．５、０．５～７、０．５～７．５、０．５～８、１～１．５、１～２、１～２．５、１～３、１～３．５、１～４、１～４．５、１～５、１～５．５、１～６、１～６．５、１～７、１～７．５、１～８、１．５～２、１．５～２．５、１．５～３、１．５～３．５、１．５～４、１．５～４．５、１．５～５、１．５～５．５、１．５～６、１．５～６．５、１．５～７、１．５～７．５、１．５～８、２～２．５、２～３、２～３．５、２～４、２～４．５、２～５、２～５．５、２～６、２～６．５、２～７、２～７．５、２～８、２．５～３、２．５～３．５、２．５～４、２．５～４．５、２．５～５、２．５～５．５、２．５～６、２．５～６．５、２．５～７、２．５～７．５、２．５～８、３～３．５、３～４、３～４．５、３～５、３～５．５、３～６、３～６．５、３～７、３～７．５、３～８、３．５～４、３．５～４．５、３．５～５、３．５～５．５、３．５～６、３．５～６．５、３．５～７、３．５～７．５、３．５～８、４～４．５、４～５、４～５．５、４～６、４～６．５、４～７、４～７．５、４～８、４．５～５、４．５～５．５、４．５～６、４．５～６．５、４．５～７、４．５～７．５、４．５～８、５～５．５、５～６、５～６．５、５～７、５～７．５、５～８、５．５～６、５．５～６．５、５．５～７、５．５～７．５、５．５～８、６～６．５、６～７、６～７．５、６～８、６．５～７、６．５～７．５、６．５～８、７～７．５、７～８、または７．５～８であり得る。
ある場合には、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、アルミニウム合金製品の腐食電位または腐食感受性によって生じ得るものである良好な接合耐久性能を呈し得る。いくつかの例では、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、同等アルミニウム合金製品、例えば、０．５ｗｔ．％未満のα相安定化合金元素の合計濃度を有する同等６ｘｘｘ系アルミニウム合金を含んでおり同等アルミニウム合金におけるβ相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の同等重量パーセント比率が１未満であるものに比べて、低減された腐食電位を呈し得る。
本明細書に記載のアルミニウム合金製品は良好な接合耐久性能を呈し得るので、接合アルミニウム合金製品は、第２製品、例えば別のアルミニウム合金製品に接着剤によって接合された本明細書に記載のアルミニウム合金製品のいずれかを含み得る。そのような接合アルミニウム合金製品は、具体的には、ＡＳＴＭ Ｄ３７６２標準試験またはＦＬＴＭ ＢＶ １０１－０７標準試験による３０サイクル～６５サイクル以上の接合耐久性を呈し得る。
別の態様では、アルミニウム合金製品を作る方法も本明細書に記載される。この態様の方法は、例えば、６ｘｘｘ系アルミニウム合金を含むアルミニウム合金製品を作製すること、及びアルミニウム合金製品におけるβ相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の重量パーセント比率を２を上回るように修正または制御する加工条件にアルミニウム合金製品を供することを含み得る。例として、６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のα相安定化合金元素の合計濃度は、加工条件に供される前では、約０．２ｗｔ．％以上であり得る。例として、６ｘｘｘ系アルミニウム合金における余剰ケイ素の量に対するα相安定化合金元素の合計濃度の比率は、加工条件に供される前では、約１．０以上であり得る。例として、６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のケイ素の量に対する６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のマグネシウムの量の比率は、約４．０以下であり得る。そのような方法は、様々な実施形態において、本明細書に記載のアルミニウム合金製品を生成するために有用であり得る。
他の目的及び利点は、非限定的な例についての以下の詳細な説明から明らかとなろう。
本明細書は以下の添付図を参照するが、異なる図における類似する参照番号の使用は、類似するまたは似ている構成要素を示すことを意図したものである。
アルミニウム合金製品を作る方法の一例の概略図を示す。 アルミニウム合金製品を特性評価する方法の一例の概要を示す流れ図を示す。 別の製品に接着剤接合されたアルミニウム合金製品の一例の概略図を示す。
本明細書に記載されるのは、総じて微細構造及び腐食に耐える組成を有するアルミニウム合金製品である。この耐食性は、代わって、別の製品（例えば別のアルミニウム合金製品）に接着剤接合されたときなどにアルミニウム合金製品が有益な機械的特性も呈しながら有益な接合耐久性能を呈することを可能にする。
詳しくは、本開示のアルミニウム合金製品は６ｘｘｘ系アルミニウム合金（本明細書では６０００系アルミニウム合金ともいう）を含むが、これは、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）及び／またはクロム（Ｃｒ）を所望の量及び割合で含み得る。例としての６ｘｘｘ系アルミニウム合金の組成は、任意選択的に、１．８ｗｔ．％以下のケイ素、１．８ｗｔ．％以下の鉄、１．５ｗｔ．％以下の銅、０．５ｗｔ．％以下のマンガン、０．２ｗｔ．％～３．０ｗｔ．％のマグネシウム、０．２５ｗｔ．％以下のチタン、１．５ｗｔ．％以下の亜鉛、１ｗｔ．％以下のニッケル、０．２５ｗｔ．％以下のバナジウム、０．２５ｗｔ．％以下のジルコニウム、０．５ｗｔ．％以下のクロム、０．１５ｗｔ．％以下の不純物及び残余のアルミニウムを含む。本開示のアルミニウム合金製品は、様々な金属間化合物粒子、例えば、β相金属間化合物粒子及びα相金属間化合物粒子を含み得る。任意選択的に、α相金属間化合物粒子及びβ相金属間化合物粒子は、数ある中でも、アルミニウム、鉄、マンガン及び／またはケイ素を含み得る。
６ｘｘｘ系アルミニウム合金を含むアルミニウム合金製品における高い数密度、重量百分率または高い体積百分率の金属間化合物粒子の存在は、例えばポリマー接着剤（例えば、エポキシ接着剤、ポリウレタン接着剤、フェノール系接着剤またはアクリレート接着剤）を採用する接合部に関して、不都合な腐食特性、さらには乏しい接合特質を呈するアルミニウム合金製品をもたらし得る。特に、β相金属間化合物粒子はアルミニウム合金製品中の周囲の母材に関してより高い陰極電位を呈し得、腐食（例えば孔食）を開始するための活性部位として働き得る。他方、α相金属間化合物粒子はなおも腐食のための活性部位として働き得るとはいえ、α相金属間化合物粒子における腐食開始及び伝播は、β相金属間化合物粒子において起こるよりもはるかに遅い速度で起こり得る。一般に、より少ないβ相金属間化合物粒子及びより多いα相金属間化合物粒子を特徴とする６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、より少ないα相金属間化合物粒子及びより多いβ相金属間化合物粒子を特徴とする６ｘｘｘ系アルミニウム合金に比べてより遅い腐食を受ける及び／またはより良好な接合耐久性を呈する傾向にあり得る。
実施形態において、６ｘｘｘ系アルミニウム合金の組成は、アルミニウム合金製品の生産中、例えば、鋳造プロセス、均質化プロセス、熱処理プロセスなどにおいて作り出されるα相金属間化合物粒子とβ相金属間化合物粒子との相対割合に影響を与え得る。本明細書に記載のアルミニウム合金製品には、従来のまたは典型的な鋳造加工方法による生産の間にβ相金属間化合物粒子をα相金属間化合物粒子よりも多く形成することが典型的である６ｘｘｘ系アルミニウム合金を含んだものが含まれるが、本開示のアルミニウム合金製品は実際にはむしろβ相金属間化合物粒子よりも多くのα相金属間化合物粒子を呈する。別の言い方をすれば、いくつかの６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、従来のまたは典型的な鋳造加工方法に従って生産された場合にβ相金属間化合物粒子がα相金属間化合物粒子よりも多くなりがちな組成を有し得るが、これらの６ｘｘｘ系アルミニウム合金組成物は、例えば異なる加工がなされた場合に、またはある方法で組成を修正することによって、β相金属間化合物粒子よりも多くのα相金属間化合物粒子を含み得る。
α相金属間化合物粒子及びβ相金属間化合物粒子の量、比率及び径は、上記のように合金の全体組成を調節すること、及びこれに加えてまたはこれに代えてアルミニウム合金製品が受ける多種多様な加工条件（例えば、鋳造条件、均質化条件、圧延条件、エッチング条件、熱処理条件など）を制御することを含めた複数の技術を用いて修正され得る。β相金属間化合物粒子に比べてα相金属間化合物粒子の相対量がより多い本開示のアルミニウム合金製品は、良好な耐食性及び有益な接合耐久性能を呈し得る。
定義及び説明：
本明細書中で使用する場合、「発明」、「本発明（ｔｈｅ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｉｓ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」及び「本発明（ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、という用語は、この特許出願及び以下の特許請求の範囲の主題の全てを広義に指すことを意図している。これらの用語を含有する語句が、本明細書に記載の主題を限定するもの、または以下の特許請求項の意味もしくは範囲を限定するものではないことは、理解されるべきである。
この説明の中では、合金を、ＡＡ番号及び他の関係する名称、例えば「系」または「６ｘｘｘ」によって特定する。アルミニウム及びその合金の命名及び特定において最も一般的に使用されている番号指定方式の理解のためには、両方ともＴｈｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによって出版されたものである「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。
本明細書中で使用する場合、平板は通常、約１５ｍｍを上回る厚さを有する。例えば、平板は、約１５ｍｍを上回る、約２０ｍｍを上回る、約２５ｍｍを上回る、約３０ｍｍを上回る、約３５ｍｍを上回る、約４０ｍｍを上回る、約４５ｍｍを上回る、約５０ｍｍを上回る、または約１００ｍｍを上回る厚さを有するアルミニウム製品を指し得る。
本明細書中で使用する場合、シェート（板金とも呼称される）は通常、約４ｍｍ～約１５ｍｍの厚さを有する。例えば、シェートは、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１０ｍｍ、約１１ｍｍ、約１２ｍｍ、約１３ｍｍ、約１４ｍｍまたは約１５ｍｍの厚さを有し得る。
本明細書中で使用する場合、薄板は通常、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、薄板は、約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、または約０．３ｍｍ未満（例えば約０．２ｍｍ）の厚さを有し得る。
本明細書中で、合金の質別または状態に言及することがある。最も一般的に使用される合金質別記載についての理解のためには、「Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＡＮＳＩ）Ｈ３５ ｏｎ Ａｌｌｏｙ ａｎｄ Ｔｅｍｐｅｒ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ」を参照されたい。Ｆの状態または質別は、製造されたままのアルミニウム合金を指す。Ｏの状態または質別は、焼鈍後のアルミニウム合金を指す。Ｈｘｘの状態または質別は、本明細書中で質別Ｈとも呼称されるが、熱処理を伴うかまたは伴わない冷間圧延（例えば焼鈍）の後の非熱処理可能アルミニウム合金を指す。好適な質別Ｈとしては、質別ＨＸ１、ＨＸ２、ＨＸ３ ＨＸ４、ＨＸ５、ＨＸ６、ＨＸ７、ＨＸ８またはＨＸ９が挙げられる。Ｔ１の状態または質別は、熱間加工から冷却され、（例えば室温で）自然時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ２の状態または質別は、熱間加工から冷却され、冷間加工され、自然時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ３の状態または質別は、溶体化熱処理され、冷間加工され、自然時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ４の状態または質別は、溶体化熱処理され、自然時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ５の状態または質別は、熱間加工から冷却され、（上昇させた温度で）人工時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ６の状態または質別は、溶体化熱処理され、人工時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ７の状態または質別は、溶体化熱処理され、人工過時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ８ｘの状態または質別は、溶体化熱処理され、冷間加工され、人工時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ９の状態または質別は、溶体化熱処理され、人工時効され、冷間加工されたアルミニウム合金を指す。Ｗの状態または質別は、溶体化熱処理後のアルミニウム合金を指す。
本明細書中で使用する場合、「鋳造金属製品」、「鋳造品」、「鋳造アルミニウム合金製品」などの用語は交換可能であり、ダイレクトチル鋳造法（ダイレクトチル共鋳造法を含む）または半連続鋳造法、連続鋳造法（例えば、双ベルト鋳造機、双ロール鋳造機、ブロック鋳造機または他の任意の連続鋳造機の使用によるものを含む）、電磁鋳造法、ホットトップ鋳造法または他の任意の鋳造法によって生産された製品を指す。
本明細書中で使用する場合、「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。本明細書中で使用する場合、「周囲条件」の意味は、約室温の温度、約２０％～約１００％の相対湿度、及び約９７５ミリバール（ｍｂａｒ）～約１０５０ｍｂａｒの大気圧を含み得る。例えば、相対湿度は、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、約５０％、約５１％、約５２％、約５３％、約５４％、約５５％、約５６％、約５７％、約５８％、約５９％、約６０％、約６１％、約６２％、約６３％、約６４％、約６５％、約６６％、約６７％、約６８％、約６９％、約７０％、約７１％、約７２％、約７３％、約７４％、約７５％、約７６％、約７７％、約７８％、約７９％、約８０％、約８１％、約８２％、約８３％、約８４％、約８５％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、約１００％、または間にある任意の値であり得る。例えば、大気圧は、約９７５ｍｂａｒ、約９８０ｍｂａｒ、約９８５ｍｂａｒ、約９９０ｍｂａｒ、約９９５ｍｂａｒ、約１０００ｍｂａｒ、約１００５ｍｂａｒ、約１０１０ｍｂａｒ、約１０１５ｍｂａｒ、約１０２０ｍｂａｒ、約１０２５ｍｂａｒ、約１０３０ｍｂａｒ、約１０３５ｍｂａｒ、約１０４０ｍｂａｒ、約１０４５ｍｂａｒ、約１０５０ｍｂａｒ、または間にある任意の値であり得る。
本明細書に開示される全ての範囲は、その中に包含されるありとあらゆる小範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、「１～１０」と明言された範囲は、１の最小値と１０の最大値との間にある（及び端点を含む）ありとあらゆる小範囲、すなわち、１以上、例えば１～６．１の最小値から始まって１０以下、例えば５．５～１０の最大値までで終わるあらゆる小範囲を含むとみなされるべきである。特に明記されない限り、「以下」という表現は、元素の組成量に言及している場合、元素が任意選択されるものでありその特定元素のゼロパーセント組成を含むことを意味する。特に明記されない限り、全ての組成百分率は重量パーセント（ｗｔ．％）表示である。
本明細書中で使用する場合、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」の意味は単数形及び複数形の意味を含み、但し、そうでないことを文脈が明らかに示している場合を除く。
以下の例において、アルミニウム合金製品及びその成分は、重量パーセント（ｗｔ．％）表示でのその元素組成によって記述され得る。各合金において残余は、アルミニウムと、全ての合計が最大０．１５ｗｔ．％である不純物である。
付随的元素、例えば結晶粒微細化剤及び脱酸剤、または他の添加剤が本発明に存在していてもよく、本明細書に記載の合金、または本明細書に記載の合金の特徴から逸脱することまたはそれを大きく変化させることなく他の特徴を自ら付与するものであってもよい。
アルミニウムの固有の特性または加工設備との接触からの溶脱に起因して物質または元素を含めた不可避不純物が合金中に少量存在していてもよい。記載されるいくつかの合金は、合金元素、付随的元素及び不可避不純物の他に約０．２５ｗｔ．％以下の任意の元素を含有し得る。
アルミニウム合金製品及びアルミニウム合金製品の生産方法
上記のとおり、実施形態において６ｘｘｘ系アルミニウム合金の組成は、アルミニウム合金製品中に存在するα相金属間化合物粒子とβ相金属間化合物粒子との相対割合に影響を与え得る。例えば、６ｘｘｘ系アルミニウム合金中の様々な合金元素の存在及び割合は、鋳造、均質化、熱処理などの間のβ相金属間化合物粒子またはα相金属間化合物粒子などの特定の金属間化合物粒子の生成を安定させるかまたはそれに有利に働く傾向にあり得る。加えて、またはあるいは、結晶粒微細化剤の存在は、β相金属間化合物粒子またはα相金属間化合物粒子などの特定の金属間化合物粒子の生成を安定させるかまたはそれに有利に働く傾向にあり得る。このため、いくつかの６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、例えばそれが多量のα相安定化合金元素を含有する場合、その鋳放し状態または作製されたままの状態において良好な耐食性及び接合耐久性能を呈し得る一方、他の６ｘｘｘ系アルミニウム合金、例えば少量のα相安定化合金元素を含有するものは、その鋳放し状態または作製されたままの状態において乏しい耐食性及び接合耐久性能を呈する傾向にあり得る。
しかしながら、相対的により少ない量のα相安定化合金成分を含有するかまたは相対的により多い量のβ相安定化合金元素を含有するいくつかの６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、加工技術、及び／または結晶粒微細化剤の組成変更（例えば、炭化チタン結晶粒微細化剤の使用）及び濃度変更によって修正されて有益な金属間化合物粒子相及び分布を呈し得、これが今度は、得られるアルミニウム合金製品を所望の接合耐久性及び耐食性能を有するものにし得る。
非限定的な例を挙げると、本明細書に記載の方法及び製品に使用するための例示的及び非限定的な６ｘｘｘ系合金は、ＡＡ６１０１、ＡＡ６１０１Ａ、ＡＡ６１０１Ｂ、ＡＡ６２０１、ＡＡ６２０１Ａ、ＡＡ６４０１、ＡＡ６５０１、ＡＡ６００２、ＡＡ６００３、ＡＡ６１０３、ＡＡ６００５、ＡＡ６００５Ａ、ＡＡ６００５Ｂ、ＡＡ６００５Ｃ、ＡＡ６１０５、ＡＡ６２０５、ＡＡ６３０５、ＡＡ６００６、ＡＡ６１０６、ＡＡ６２０６、ＡＡ６３０６、ＡＡ６００８、ＡＡ６００９、ＡＡ６０１０、ＡＡ６１１０、ＡＡ６１１０Ａ、ＡＡ６０１１、ＡＡ６１１１、ＡＡ６０１２、ＡＡ６０１２Ａ、ＡＡ６０１３、ＡＡ６１１３、ＡＡ６０１４、ＡＡ６０１５、ＡＡ６０１６、ＡＡ６０１６Ａ、ＡＡ６１１６、ＡＡ６０１８、ＡＡ６０１９、ＡＡ６０２０、ＡＡ６０２１、ＡＡ６０２２、ＡＡ６０２３、ＡＡ６０２４、ＡＡ６０２５、ＡＡ６０２６、ＡＡ６０２７、ＡＡ６０２８、ＡＡ６０３１、ＡＡ６０３２、ＡＡ６０３３、ＡＡ６０４０、ＡＡ６０４１、ＡＡ６０４２、ＡＡ６０４３、ＡＡ６１５１、ＡＡ６３５１、ＡＡ６３５１Ａ、ＡＡ６４５１、ＡＡ６９５１、ＡＡ６０５３、ＡＡ６０５５、ＡＡ６０５６、ＡＡ６１５６、ＡＡ６０６０、ＡＡ６１６０、ＡＡ６２６０、ＡＡ６３６０、ＡＡ６４６０、ＡＡ６４６０Ｂ、ＡＡ６５６０、ＡＡ６６６０、ＡＡ６０６１、ＡＡ６０６１Ａ、ＡＡ６２６１、ＡＡ６３６１、ＡＡ６１６２、ＡＡ６２６２、ＡＡ６２６２Ａ、ＡＡ６０６３、ＡＡ６０６３Ａ、ＡＡ６４６３、ＡＡ６４６３Ａ、ＡＡ６７６３、Ａ６９６３、ＡＡ６０６４、ＡＡ６０６４Ａ、ＡＡ６０６５、ＡＡ６０６６、ＡＡ６０６８、ＡＡ６０６９、ＡＡ６０７０、ＡＡ６０８１、ＡＡ６１８１、ＡＡ６１８１Ａ、ＡＡ６０８２、ＡＡ６０８２Ａ、ＡＡ６１８２、ＡＡ６０９１またはＡＡ６０９２を含み得る。
例としてのα相安定化合金元素は、銅、クロム、マンガン、ジルコニウム及びバナジウムのうちの１つ以上を含み得る。α相安定化合金元素が６ｘｘｘ系アルミニウム合金中に低濃度、例えば合計０．２ｗｔ．％未満で存在する場合、６ｘｘｘ系アルミニウム合金の鋳造の結果としてα相金属間化合物粒子の量がより少なくなりβ相金属間化合物粒子の量がより多くなる傾向にあり得る。例えば、α相安定化合金元素の合計量が約０．２ｗｔ．％未満である６ｘｘｘ系アルミニウム合金を作製する場合、β相金属間化合物粒子の量（例えばｗｔ．％）はα相金属間化合物粒子の量（例えばｗｔ．％）よりも多くなり得る。反対に、α相安定化合金元素が６ｘｘｘ系アルミニウム合金中に合計約０．２ｗｔ．％よりも高い濃度で存在する場合、得られるアルミニウム合金製品は、より多い量のα相金属間化合物粒子及びより少ない量のβ相金属間化合物粒子を含有する傾向にあり得る。例としてのα相安定化合金元素の合計濃度は、約０．２ｗｔ．％～約２．０ｗｔ．％、例えば、０．２ｗｔ．％～０．３ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．４ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．４ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．３ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．３ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、１．３ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、１．３ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、１．３ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．３ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、１．３ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％～１．５ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、１．４ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．５ｗｔ．％～１．６ｗｔ．％、１．５ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、１．５ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．５ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、１．５ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．６ｗｔ．％～１．７ｗｔ．％、１．６ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．６ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、１．６ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．７ｗｔ．％～１．８ｗｔ．％、１．７ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、１．７ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、１．８ｗｔ．％～１．９ｗｔ．％、１．８ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％、または１．９ｗｔ．％～２．０ｗｔ．％であり得る。
金属間化合物粒子形成に影響を及ぼす成分の別の例には、余剰ケイ素が含まれ得る。ケイ素は多くのアルミニウム合金の中に一般的に存在する。マグネシウム含有アルミニウム合金中に含まれている場合、化合物Ｍｇ２Ｓｉとしてマグネシウムと化学量論的に結合するのに必要とされる分を超過するケイ素の量は、余剰ケイ素とみなされ得る。ある場合には、余剰ケイ素とみなされるケイ素の量は、マグネシウム、鉄、マンガン及び／またはクロムと結合するのに必要とされる分を超過するケイ素の量であり得る。一例において、余剰ケイ素量は：余剰ケイ素＝（ケイ素のｗｔ．％）－（マグネシウムのｗｔ．％）／１．７８－（鉄＋マンガン＋クロムのｗｔ．％）／６として定義される。６ｘｘｘ系アルミニウム合金中の余剰ケイ素は、β相金属間化合物粒子の生成に有利に働くかまたはそれを安定させる傾向にあり得る。例としての本明細書に記載の６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、約０．１ｗｔ．％～約１．４ｗｔ．％、例えば０．１ｗｔ．％～０．２ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．３ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．４ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．１ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．３ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．４ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．２ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．４ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．３ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．５ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．４ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．６ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．５ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～０．７ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．６ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～０．８ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．７ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～０．９ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．８ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．０ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、０．９ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．１ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、１．０ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．２ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、１．１ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．３ｗｔ．％、１．２ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％、または１．３ｗｔ．％～１．４ｗｔ．％の余剰ケイ素を含有し得る。
実施形態において、相対的により多い量のα相安定化合金元素及び相対的により多い量の余剰ケイ素の存在は、６ｘｘｘ系アルミニウム合金におけるβ相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の比率に関して互いに相殺する傾向にあり得る。したがって、余剰ケイ素の量に対するα相安定化合金元素の合計濃度の比率によって６ｘｘｘ系アルミニウム合金を特徴付けることは、同様にまたは代替的に望ましいことであり得る。実施形態において、６ｘｘｘ系アルミニウム合金においてこの比率が約１．０を上回る場合、公称上、α相金属間化合物粒子はβ相金属間化合物粒子よりも有利になり得る。例としての余剰ケイ素の量に対するα相安定化合金元素の合計濃度の比率は、１．０～１．２５、１．０～１．５、１．０～１．７５、１．０～２．０、１．０～２．２５、１．０～２．５、１．０～２．７５、１．０～３．０、１．０～３．２５、１．０～３．５、１．０～３．７５、１．０～４．０、１．０～４．２５、１．０～４．５、１．０～４．７５、１．０～５．０、１．２５～１．５、１．２５～１．７５、１．２５～２．０、１．２５～２．２５、１．２５～２．５、１．２５～２．７５、１．２５～３．０、１．２５～３．２５、１．２５～３．５、１．２５～３．７５、１．２５～４．０、１．２５～４．２５、１．２５～４．５、１．２５～４．７５、１．２５～５．０、１．５～１．７５、１．５～２．０、１．５～２．２５、１．５～２．５、１．５～２．７５、１．５～３．０、１．５～３．２５、１．５～３．５、１．５～３．７５、１．５～４．０、１．５～４．２５、１．５～４．５、１．５～４．７５、１．５～５．０、１．７５～２．０、１．７５～２．２５、１．７５～２．５、１．７５～２．７５、１．７５～３．０、１．７５～３．２５、１．７５～３．５、１．７５～３．７５、１．７５～４．０、１．７５～４．２５、１．７５～４．５、１．７５～４．７５、１．７５～５．０、２．０～２．２５、２．０～２．５、２．０～２．７５、２．０～３．０、２．０～３．２５、２．０～３．５、２．０～３．７５、２．０～４．０、２．０～４．２５、２．０～４．５、２．０～４．７５、２．０～５．０、２．２５～２．５、２．２５～２．７５、２．２５～３．０、２．２５～３．２５、２．２５～３．５、２．２５～３．７５、２．２５～４．０、２．２５～４．２５、２．２５～４．５、２．２５～４．７５、２．２５～５．０、２．５～２．７５、２．５～３．０、２．５～３．２５、２．５～３．５、２．５～３．７５、２．５～４．０、２．５～４．２５、２．５～４．５、２．５～４．７５、２．５～５．０、２．７５～３．０、２．７５～３．２５、２．７５～３．５、２．７５～３．７５、２．７５～４．０、２．７５～４．２５、２．７５～４．５、２．７５～４．７５、２．７５～５．０、３．０～３．２５、３．０～３．５、３．０～３．７５、３．０～４．０、３．０～４．２５、３．０～４．５、３．０～４．７５、３．０～５．０、３．２５～３．５、３．２５～３．７５、３．２５～４．０、３．２５～４．２５、３．２５～４．５、３．２５～４．７５、３．２５～５．０、３．５～３．７５、３．５～４．０、３．５～４．２５、３．５～４．５、３．５～４．７５、３．５～５．０、３．７５～４．０、３．７５～４．２５、３．７５～４．５、３．７５～４．７５、３．７５～５．０、４．０～４．２５、４．０～４．５、４．０～４．７５、４．０～５．０、４．２５～４．５、４．２５～４．７５、４．２５～５．０、４．５～４．７５、４．５～５．０、または４．７５～５．０であり得る。
実施形態において、マグネシウム及びケイ素の濃度の比率は、６ｘｘｘ系アルミニウム合金におけるα相金属間化合物粒子とβ相金属間化合物粒子との相対量の修正のために、またはそれをもたらすために用いられ得る。例としてのケイ素に対するマグネシウムの濃度の比率は、０．２５～０．５、０．２５～０．７５、０．２５～１．０、０．２５～１．２５、０．２５，～１．５、０．２５～１．７５、０．２５～２．０、０．２５～２．２５、０．２５～２．５、０．２５～２．７５、０．２５～３．０、０．２５～３．２５、０．２５～３．５、０．２５～３．７５、０．２５～４．０、０．５～０．７５、０．５，～１．０、０．５～１．２５、０．５～１．５、０．５～１．７５、０．５～２．０、０．５～２．２５、０．５～２．５、０．５～２．７５、０．５～３．０、０．５～３．２５、０．５～３．５、０．５～３．７５、０．５～４．０、０．７５～１．０、０．７５～１．２５、０．７５～１．５、０．７５～１．７５、０．７５～２、０．７５～２．２５、０．７５～２．５、０．７５～２．７５、０．７５～３、０．７５～３．２５、０．７５～３．５、０．７５～３．７５、０．７５～４．０、１．０～１．２５、１．０～１．５、１．０～１．７５、１．０～２．０、１．０～２．２５、１．０～２．５、１．０～２．７５、１．０～３．０、１．０～３．２５、１．０～３．５、１．０～３．７５、１．０～４．０、１．２５～１．５、１．２５～１．７５、１．２５～２．０、１．２５～２．２５、１．２５～２．５、１．２５～２．７５、１．２５～３．０、１．２５～３．２５、１．２５～３．５、１．２５～３．７５、１．２５～４．０、１．５～１．７５、１．５～２．０、１．５～２．２５、１．５～２．５、１．５～２．７５、１．５～３．０、１．５～３．２５、１．５～３．５、１．５～３．７５、１．５～４．０、１．７５～２．０、１．７５～２．２５、１．７５～２．５、１．７５～２．７５、１．７５～３．０、１．７５～３．２５、１．７５～３．５、１．７５～３．７５、１．７５～４．０、２．０～２．２５、２．０～２．５、２．０～２．７５、２．０～３．０、２．０～３．２５、２．０～３．５、２．０～３．７５、２．０～４．０、２．２５～２．５、２．２５～２．７５、２．２５～３．０、２．２５～３．２５、２．２５～３．５、２．２５～３．７５、２．２５～４．０、２．５～２．７５、２．５～３．０、２．５～３．２５、２．５～３．５、２．５～３．７５、２．５～４．０、２．７５～３．０、２．７５～３．２５、２．７５～３．５、２．７５～３．７５、２．７５～４．０、３．０～３．２５、３．０～３．５、３．０～３．７５、３．０～４．０、３．２５～３．５、３．２５～３．７５、３．２５～４．０、３．５～３．７５、３．５～４．０、または３．７５～４．０であり得る。
ある場合には、結晶粒微細化剤の組成及び濃度も、種々の金属間化合物粒子相の形成の一因となり得る。例えば、ホウ素結晶粒微細化剤は、β相金属間化合物粒子の形成を促進することがあり、それゆえ、合金組成においてホウ素結晶粒微細化剤を減らす、排除する、または回避するのが望ましいことがある。任意選択的に、使用される６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、ホウ素結晶粒微細化剤を含んでいないかまたは０．１５ｗｔ．％未満などの相対的に少ない量でしか含んでいないものであり得る。いくつかの例では、６ｘｘｘ系アルミニウム合金はホウ素を含んでいないかまたは実質的に含んでいない。対照的に、炭化物結晶粒微細化剤はα相金属間化合物粒子の形成を促進することがあり、それゆえ、合金組成物に炭化物結晶粒微細化剤を加える、または代わりに使用することが望ましいことがある。任意選択的に、使用される６ｘｘｘ系アルミニウム合金は１０以下の百万分率の炭化物結晶粒微細化剤を含み得る。
上記のとおり、α相金属間化合物粒子よりも多い相対量のβ相金属間化合物粒子は、いくつかのアルミニウム合金製品における低い耐食性、及び／または乏しい接合耐久性能の一因となり得る。いくつかの実施形態では、従来の作製の間におけるβ相金属間化合物粒子の形成に有利に働く全体組成を有する６ｘｘｘ系アルミニウム合金は、α相金属間化合物粒子の相対量を増加させβ相金属間化合物粒子の相対量を減少させてより良好な耐食性及びより良好な接合耐久性を呈するアルミニウム合金製品をもたらすように改変され得る。例えば、鋳造実施（例えば、鋳造温度、鋳造速度、鋳造幾何学配置）、均質化実施（例えば、均質化時間、均質化温度）、圧延実施（例えば、熱間圧延通過回数、各熱間圧延通過時の厚さ減少、各熱間圧延通過時の温度、冷間圧延通過回数、冷間圧延通過時の厚さ減少、各冷間圧延通過の温度）、焼鈍及び熱処理実施（例えば、焼鈍または熱処理時間、焼鈍または熱処理温度、焼入れ温度、焼入れ速度）などが、β相金属間化合物粒子よりもα相金属間化合物粒子の形成に有利に働くように修正され得る。
好都合なことに、本開示のアルミニウム合金製品は実施形態において、β相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の重量パーセント比率が約１以上、約２以上、約３以上、または１．０～１００であり得る。
アルミニウム合金製品中のα相金属間化合物粒子及びβ相金属間化合物粒子は、任意の好適な寸法を有し得る。例えば、α相金属間化合物粒子またはβ相金属間化合物粒子の平均径または径中央値（例えば、断面寸法、直径など）は３μｍ～５μｍであり得る。通常、α相金属間化合物粒子はβ相金属間化合物粒子に比べてより球状に近い形状を有し得る一方、β相金属間化合物粒子はα相金属間化合物粒子に比べてより平板状または針状に近い形状を有し得る。α相金属間化合物粒子またはβ相金属間化合物粒子の形状は、粒子のアスペクト比、例えば粒子の最短寸法の長さに対する粒子の最長寸法の長さの比率によって特徴付けられ得る。例を挙げると、α相金属間化合物粒子は１～１．５のアスペクト比によって特徴付けられ得、β相金属間化合物粒子は２を上回るアスペクト比（例えば２～１００）によって特徴付けられ得る。
アルミニウム合金製品は、任意の好適な材料特性、例えば、極限引張強度、降伏強度、一様延び、全伸びなどを有し得る。一例を挙げると、本開示のアルミニウム合金製品の極限引張強度は２００ＭＰａ～４５０ＭＰａであり得る。別の例を挙げると、本開示のアルミニウム合金製品の降伏強度は１００ＭＰａ～４００ＭＰａであり得る。別の例を挙げると、本開示のアルミニウム合金製品の一様延びは１８％～２８％であり得る。別の例を挙げると、本開示のアルミニウム合金製品の全伸びは２０％～３２％であり得る。
本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、好適な方法を用いて作製され得る。例えば、アルミニウム合金製品は、鋳造、均質化、熱間圧延、冷間圧延、熱処理、成形などがなされ得る。ある場合には、アルミニウム合金製品は、アルミニウム合金製品におけるβ相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の重量パーセント比率を１よりも大きくなるように修正または制御する加工条件に供され得る。本開示のアルミニウム合金製品を作製する方法の例についての詳細な説明は、２０２０年３月３日に出願された米国仮出願第６２／９８４，６７５号に記載されており、これをもって参照によりその全体を援用する。
図１は、アルミニウム合金製品を作る方法の一例の概略図を示す。図１の方法は１０５から始まるが、ここでは、アルミニウム合金１０６が鋳込まれて鋳造アルミニウム合金製品１０７、例えばインゴットまたは他の鋳造品を形成する。１１０において、鋳造アルミニウム合金製品１０７は均質化されて均質化アルミニウム合金製品１１１を形成する。ある場合には、原位置での均質化を伴う鋳造として均質化プロセスと鋳造プロセスとを組み合わせる。１１５において、均質化アルミニウム合金製品１１１は１回以上の熱間圧延通過及び／または１回以上の冷間圧延通過に供されて圧延アルミニウム合金製品１１２を形成するが、これは、アルミニウム合金物品、例えば、アルミニウム合金平板、アルミニウム合金シェートまたはアルミニウム合金薄板に対応するものであり得る。任意選択的に、圧延アルミニウム合金製品１１２は、溶体化熱処理及び／または１つ以上の成形もしくは打刻プロセスに供されてアルミニウム合金物品を形成する。
鋳造プロセスの非限定的な例としては、ダイレクトチル（ＤＣ）鋳造プロセスまたは連続鋳造（ＣＣ）プロセスが挙げられる。例えば、図１は１０５にＤＣ鋳造プロセスの模式図を描いている。連続鋳造システムは、移動対向鋳造表面（例えば、移動対向ベルト、ロールまたはブロック）の対、移動対向鋳造表面の対の間の鋳込み穴、及び注湯機を備え得る。注湯機は端部開口を有し得、ここから溶湯が注湯機から出されて鋳込み穴の中に注入され得る。
鋳造アルミニウム合金製品、例えば鋳造インゴットまたは他の鋳造品は、当業者に知られている任意の手段によって加工され得る。任意選択的に、薄板を作製するための加工工程が用いられ得る。例としての任意選択の加工工程としては、均質化、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍、溶体化熱処理及び予備時効が挙げられるが、これらに限定されない。
均質化工程では、鋳造品が約４００℃～約６００℃の範囲の温度に加熱され得る。例えば、鋳造品は、約４００℃、約４１０℃、約４２０℃、約４３０℃、約４４０℃、約４５０℃、約４６０℃、約４７０℃、約４８０℃、約４９０℃、約５００℃、約５１０℃、約５２０℃、約５３０℃、約５４０℃、約５５０℃、約５６０℃、約５７０℃、約５８０℃、約５９０℃または約６００℃の温度に加熱され得る。製品はその後、一定期間にわたって均熱されて（つまり、指定の温度で保たれて）均質化製品を形成し得る。いくつかの例では、加熱及び均熱期間を含めた均質化工程の合計時間は２４時間以内であり得る。例えば、製品は、均質化工程のための１８時間以内の合計時間にわたって、５００℃～６００℃までの加熱、及び均熱がなされ得る。任意選択的に、製品は、均質化工程のための１８時間を上回る合計時間にわたって４９０℃未満への加熱、及び均熱がなされ得る。ある場合には、均質化工程は複数のプロセス含む。いくつかの非限定的な例では、均質化工程は、鋳造品を第１期間にわたって第１温度に加熱し、これに続いて第２期間にわたって第２温度に加熱することを含む。例えば、鋳造品は、鋳造品は、約３．５時間にわたって約４６５℃に加熱され得、その後、約６時間にわたって約４８０℃に加熱され得る。
均質化工程に続いて、熱間圧延工程が任意選択的に実施され得る。熱間圧延を開始する前に、均質化製品は３００℃～４５０℃の温度に冷却され得る。例えば、均質化製品は、３２５℃～４２５℃、または３５０℃～４００℃の温度に冷却され得る。均質化製品はその後、３００℃～４５０℃の温度で熱間圧延されて、３ｍｍ～２００ｍｍ（例えば、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍ、４５ｍｍ、５０ｍｍ、５５ｍｍ、６０ｍｍ、６５ｍｍ、７０ｍｍ、７５ｍｍ、８０ｍｍ、８５ｍｍ、９０ｍｍ、９５ｍｍ、１００ｍｍ、１１０ｍｍ、１２０ｍｍ、１３０ｍｍ、１４０ｍｍ、１５０ｍｍ、１６０ｍｍ、１７０ｍｍ、１８０ｍｍ、１９０ｍｍ、２００ｍｍ、または間にある任意の値）の標準寸法を有する熱間圧延平板、熱間圧延シェートまたは熱間圧延薄板を形成し得る。
任意選択的に、鋳造品は、３００℃～４５０℃の温度に冷やされ得る連続鋳造品であり得る。例えば、連続鋳造品は、３２５℃～４２５℃、または３５０℃～４００℃の温度に冷まされ得る。連続鋳造品はその後、３００℃～４５０℃の温度で熱間圧延されて、３ｍｍ～２００ｍｍ（例えば、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍ、４５ｍｍ、５０ｍｍ、５５ｍｍ、６０ｍｍ、６５ｍｍ、７０ｍｍ、７５ｍｍ、８０ｍｍ、８５ｍｍ、９０ｍｍ、９５ｍｍ、１００ｍｍ、１１０ｍｍ、１２０ｍｍ、１３０ｍｍ、１４０ｍｍ、１５０ｍｍ、１６０ｍｍ、１７０ｍｍ、１８０ｍｍ、１９０ｍｍ、２００ｍｍ、または間にある任意の値）の標準寸法を有する熱間圧延平板、熱間圧延シェートまたは熱間圧延薄板を形成し得る。熱間圧延の間、温度及び他の運転パラメータは、熱間圧延ミルから出た時の熱間圧延中間品の温度が４７０℃以下、４５０℃以下、４４０℃以下または４３０℃以下となるように制御され得る。
鋳造、均質化または熱間圧延された製品は任意選択的に、冷間圧延ミルを使用して冷間圧延されてより薄い製品、例えば冷間圧延薄板にされ得る。冷間圧延製品は、約０．５～１０ｍｍ、例えば約０．７～６．５ｍｍの標準寸法を有し得る。任意選択的に、冷間圧延製品は、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．５ｍｍ、４．０ｍｍ、４．５ｍｍ、５．０ｍｍ、５．５ｍｍ、６．０ｍｍ、６．５ｍｍ、７．０ｍｍ、７．５ｍｍ、８．０ｍｍ、８．５ｍｍ、９．０ｍｍ、９．５ｍｍまたは１０．０ｍｍの標準寸法を有し得る。冷間圧延は、冷間圧延の開始前の標準寸法と比較して８５％以下の標準寸法減少（例えば、１０％以下、２０％以下、３０％以下、４０％以下、５０％以下、６０％以下、７０％以下、８０％以下または８５％以下の減少）に相当する最終標準厚さ寸法をもたらすように実施され得る。例えば冷間圧延プロセスを適用してその後に焼鈍プロセス（中間焼鈍）を続けてその後に第２冷間圧延プロセスを続ける場合のように、冷間圧延工程中に任意選択的に中間焼鈍工程が実施され得る。中間焼鈍工程は、約３００℃～約４５０℃（例えば、約３１０℃、約３２０℃、約３３０℃、約３４０℃、約３５０℃、約３６０℃、約３７０℃、約３８０℃、約３９０℃、約４００℃、約４１０℃、約４２０℃、約４３０℃、約４４０℃または約４５０℃）の温度で実施され得る。ある場合には、中間焼鈍工程は複数のプロセスを含む。いくつかの非限定的な例では、中間焼鈍工程は、部分的に冷間圧延された製品を第１期間にわたって第１温度に加熱し、これに続いて第２期間にわたって第２温度に加熱することを含む。例えば、部分的に冷間圧延された製品は、約１時間にわたって約４１０℃に加熱され得、その後、約２時間にわたって約３３０℃に加熱され得る。
次いで、鋳造、均質化または圧延された製品は任意選択的に溶体化熱処理工程を経得る。溶体化熱処理工程は、製品のための、固溶性粒子の溶体化をもたらす任意の好適な処理であり得る。鋳造、均質化または圧延された製品は、５９０℃以下（例えば、４００℃～５９０℃）のピーク金属温度（ＰＭＴ）に加熱され得、ＰＭＴで一定期間にわたって均熱されて熱間製品を形成し得る。例えば、鋳造、均質化または圧延された製品は３０分以内（例えば、０秒、６０秒、７５秒、９０秒、５分、１０分、２０分、２５分または３０分）の均熱時間にわたって４８０℃で均熱され得る。加熱及び均熱の後、熱間製品は、２００℃／秒を上回る速度で５００～２００℃の温度に急冷されて熱処理製品を形成する。一例では、熱間製品は、２００℃／秒を上回る焼入れ速度で４５０℃～２００℃の温度で冷却される。任意選択的に、冷却速度は他の場合には、より速くされ得る。
焼入れ後、熱処理製品は任意選択的に、例えば巻取り前に再加熱することによって、予備時効処理を受け得る。予備時効処理は、約７０℃～約１２５℃の温度で６時間以内の期間にわたって実施され得る。例えば、予備時効処理は、約７０℃、約７５℃、約８０℃、約８５℃、約９０℃、約９５℃、約１００℃、約１０５℃、約１１０℃、約１１５℃、約１２０℃または約１２５℃の温度で実施され得る。任意選択的に、予備時効処理は、約３０分間、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間、約５時間または約６時間にわたって実施され得る。予備時効処理は、加熱装置、例えば、放射熱、対流熱、誘導熱、赤外熱などを発する装置に熱処理製品を通すことによって行われ得る。
本明細書に記載の鋳造品は、薄板、平板の形態の製品、または他の好適な製品を作るために使用され得る。例えば、本明細書に記載の製品を含む平板は、均質化工程でインゴットを加工すること、または連続鋳造機に製品を鋳込んでこれに続けて熱間圧延工程を行うことによって作製され得る。熱間圧延工程では、鋳造品は、２００ｍｍ以下（例えば約１０ｍｍ～約２００ｍｍ）の厚さの標準寸法に熱間圧延され得る。例えば、鋳造品は、約１０ｍｍ～約１７５ｍｍ、約１５ｍｍ～約１５０ｍｍ、約２０ｍｍ～約１２５ｍｍ、約２５ｍｍ～約１００ｍｍ、約３０ｍｍ～約７５ｍｍ、または約３５ｍｍ～約５０ｍｍの最終標準厚さ寸法を有する平板に熱間圧延され得る。ある場合には、平板は、より薄い金属製品、例えば薄板に圧延され得る。
本開示のアルミニウム合金製品の使用方法
本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、自動車用途及び他の輸送機関用途、例えば航空機及び鉄道用途に使用され得る。例えば、本開示のアルミニウム合金製品は、自動車構造部品、例えば、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ピラー及びＣピラー）、内側パネル、外側パネル、サイドパネル、内側フード、外側フードまたはトランクリッドパネルを作製するために使用され得る。本明細書に記載のアルミニウム合金製品及び方法は、航空機または鉄道車両用途においても、例えば外部及び内部パネルを作製するために用いられ得る。
本明細書に記載のアルミニウム合金製品及び方法は、電子機器用途にも用いられ得る。例えば、本明細書に記載のアルミニウム合金製品及び方法は、携帯電話及びタブレット型コンピュータを含めた電子デバイスの筐体を作製するために用いられ得る。いくつかの例において、アルミニウム合金製品は、携帯電話（例えばスマートホン）の外側枠、タブレット底部台枠、及び他の携帯型電子機器のための筐体を作製するために使用され得る。
本明細書に記載のアルミニウム合金製品及び方法は、他の任意の所望の用途に用いられ得る。
アルミニウム合金製品の特性評価方法
アルミニウム合金製品を特性評価するために、例えば、６ｘｘｘ系アルミニウム合金を含む特定のアルミニウム合金製品がα相金属間化合物粒子をβ相金属間化合物粒子よりも多く（例えば、より多い重量または質量で、より多い数で、より多い体積で）含むか否かを判定するために、種々の金属間化合物粒子の比率及び量を決定するための任意の好適な方法が用いられ得る。図２は、アルミニウム合金製品を特性評価する方法の一例の概要を示す。ブロック２０５では、アルミニウム合金製品が作製される。アルミニウム合金製品を作製するための任意の所望の技術、例えば、本明細書、または２０２０年３月３日に出願された米国仮出願第６２／９８４，６７５号に記載されるものを用いてよい。
ブロック２１０では、アルミニウム合金製品の１つ以上の部分の電子顕微鏡画像が、走査型電子顕微鏡を用いて得られ得る。例えば、様々な相、結晶粒及び粒子、ならびにアルミニウム合金試料中でのそれらの分布を同定するのに有用となり得る後方散乱電子画像が得られ得る。ある場合には、例えばアルミニウム合金製品の代表的サンプリングを可能にするために、様々な画像が取得され得る。
ブロック２１５では、アルミニウム合金製品の１つ以上の部分についての空間分解ｘ線データが、走査型電子顕微鏡を使用して得られ得る。ある場合には、任意選択的にではあるが、アルミニウム合金製品の電子顕微鏡画像と同じ部分についての空間分解ｘ線データが得られる。こうしてｘ線データは、電子顕微鏡画像において認められるアルミニウム合金製品の部分の組成を明らかにするために使用され得る。
ブロック２２０では、電子顕微鏡画像が解析されて、アルミニウム合金製品の部分の中の種々の相及び粒子が特定され得る。ある場合には、試料中の異なる種類の粒子または相は電子顕微鏡画像において特徴的な外観を呈し得る。電子顕微鏡画像を解析することによって、種々の相または粒子の数及び面積、体積または質量が特定され得る及び／または概算され得る。
ブロック２２５では、ｘ線データが解析されて、アルミニウム合金製品の部分の中の種々の相及び粒子の組成が特定され得る。ある場合には、試料中の異なる種類の粒子または相は、特徴的なｘ線シグネチャを呈し得る。ｘ線データを解析することによって、異なる相または粒子の組成が決定され得る。
ｘ線データ及び電子顕微鏡画像の解析が完了したとき、種々のアルミニウム合金製品を特性評価及び／または比較するために定量的または定性的情報が用いられ得る。例えば、定量的または定性的情報は、アルミニウム合金製品がβ相金属間化合物粒子よりも多くのα相金属間化合物粒子を有するか否か、または１つのアルミニウム合金製品が別のアルミニウム合金製品と比較してα相金属間化合物粒子及びβ相金属間化合物粒子の異なる分布を有するか否かを決定するために使用され得る。
接着剤接合されたアルミニウム合金製品
上記のとおり、本開示のアルミニウム合金製品は、接合アルミニウム合金製品に組み込まれた場合、改善された接合性能を発揮し得る。例えば、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は別のアルミニウム合金製品としての別の製品に接着剤接合されて接合品を形成し得、接合の強度、長寿命性または耐久性は、望ましい度合いになり得、同等接合アルミニウム合金製品の場合よりも高くなり得る。
図３は、アルミニウム合金製品３０５が第２製品３１０に接着剤３１５によって接合されている、アルミニウム合金製品３００の概略図を示す。第２製品３１５は任意選択的に、アルミニウム合金製品３０５に類似するかまたはそれと同一である別のアルミニウム合金製品であり得るが、第２製品３１０は任意選択的に、異なるアルミニウム合金製品であってもよく、またはアルミニウム合金製品でなくてもよい。図３においてアルミニウム合金製品３０５及び第２製品３１０は成形された構成で示されているが、アルミニウム合金製品３０５及び第２製品３１０のうちの片方または両方ともが任意選択的に未成形（例えば平面状）構成であってもよい。さらに、接着剤３１５は、アルミニウム合金製品３０５と第２製品３１０との間に部分的にしか配置されていないもの（つまり、アルミニウム合金製品３０５と第２製品３１０との間の領域全体を覆っていないもの）として示されているが、接着剤３１５がアルミニウム合金製品３０５と第２製品３１０との間の領域全体または実質的に領域全体に配置されている実施形態は企図される。例えば、接着剤３１５は、アルミニウム合金製品３０５と第２製品３１０との間の重複領域の６０％超、７０％超、８０％超または９０％超において存在し得る。アルミニウム合金製品を別の製品に接合するのに有用な接着剤の例には、エポキシ、アクリレート、メタクリレート、アクリル系、接着剤テープ、ポリアミド、嫌気性（ねじ緩み止め用）接着剤、ＵＶ硬化性接着剤及びポリマー、ウレタン、フェノール系接着剤、封止剤、シリコン、アセテート等、ベンズアミド、エノキシ、エステル、オキシム、またはアミン架橋性もしくは硬化性シリコン、ポリスルフィド、シラン修飾ポリマー、ポリエーテル、ポリウレタン、ホットメルト接着剤、熱可塑性ポリマー、非晶質ポリアルファオレフィン、感圧性接着剤、ポリアミド、ホットメルトポリウレタンなどが含まれ得る。好都合なことに、接着剤３１５は、アルミニウム合金製品３０５及び第２製品３１０の表面と強く結合し得、アルミニウム合金製品３０５と第２製品３１０との間に高強度な耐久性接合部を形成し得る。
アルミニウム合金製品３０５中の金属間化合物粒子は、腐食開始、クラック開始またはクラック伝播部位として働き得る。このため、アルミニウム合金製品におけるα相粒子及びβ相粒子の存在は、アルミニウム合金製品３０５と第２製品３１０と結合または接合の耐久性、または耐久性の欠如の一因となり得る。例えば、アルミニウム合金製品３０５中に存在するβ相粒子は優先的に腐食開始部位として働き得る。しかしながら、β相粒子が少ない量で存在する場合、例えば、アルミニウム合金製品におけるβ相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の重量パーセント比率が１を上回る場合、腐食の量または程度は、β相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の重量パーセント比率が１未満であるアルミニウム合金製品に比べてアルミニウム合金製品３０５と第２製品３１０との結合または接合、結合または接合の耐久性が改善され得るように制限され得る。
ある場合には、いくつかのリン含有有機酸の自己組織化単層は、様々な接着剤、例えばエポキシ接着剤、ポリウレタン接着剤、フェノール系接着剤またはアクリレート接着剤との接着に対する親和性を低下させ得る。例えば、親水性官能基を含有しないリン含有有機酸（例えば、非置換アルキルホスホン酸）の自己組織化単層は、アルミニウム合金製品に接着剤耐性表面を提供し得る。ある場合には、アルミニウム合金製品の部分は、例えば表面特性を化学修飾するために、前処理され得る。例えば、アルミニウム合金製品は、例えばアルミニウム合金製品の表面と接着剤との相互作用を増進または促進するために、その上に接着促進剤を有し得る。いくつかの例では、親水性の官能性を有するリン含有有機酸の自己組織化単層はアルミニウム合金製品の表面に接着剤促進特質を付与し得る。ある場合には、アルミニウム合金製品の部分は、接着剤との良好な相互作用を可能にするために親水性の官能性を有するリン含有有機酸の自己組織化単層を有するように前処理され得る一方、アルミニウム合金製品の他の部分は、接着剤との弱いかまたはごく限られた相互作用を可能にすべく、親水性の官能性を有さないリン含有有機酸の自己組織化単層を有するように前処理され得る。こうして、アルミニウム合金製品の部分は「非粘着特性」、「非接着特性」、「防汚特性」または「自浄特性」を有し得るが、これは、アルミニウム合金製品と別の製品との間の接合の強度を修正する上で、またはこれらの付加的特徴を有する表面の領域をもたらす上で役立ち得る。親水性の官能性を有さないリン含有有機酸の使用は、低い表面エネルギー、低い表面活性または低い表面反応性を有する表面を生み出す上で役立ち得、その結果、例えば、非粘着特性、非接着特性、防汚特性または自浄特性がもたらされる。
好都合なことに、例えば同等アルミニウム合金製品のα相安定化合金元素の濃度が０．５ｗｔ．％未満でありβ相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の重量パーセント比率が１未満であることを除いて同等アルミニウム合金製品の全体組成がアルミニウム合金製品と同じである場合、同じ接着剤によって同等第２製品に接合された同等アルミニウム合金製品の間の同等の接合と比較して接合アルミニウム合金製品は、アルミニウム合金製品と第２製品との間の改善された接合耐久性を呈し得る。例えば、同等アルミニウム合金製品は、β相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の比率または濃度を修正してβ相金属間化合物粒子をα相金属間化合物粒子に変換する処理がなされずにα相金属間化合物粒子に比べてより多いβ相金属間化合物粒子の量をもたらしたアルミニウム合金製品に対応し得る。
以下の実施例は、本発明をさらに例示するのに役立つであろうが、但し、これと同時に、本発明に対するいかなる限定もなさない。それどころか、本明細書の記載を読んだ後に本発明の趣旨から逸脱することなく当業者に自ずと示唆されるその様々な実施形態、改変形態及び均等物が利用され得ることは、明確に理解されるべきである。以下の実施例に記載される研究の間、特に明記されない限り従来の手順に従った。手順のいくつかは例示目的のために以下に記載される。
実施例１
β相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の比率を修正するα安定化元素の能力を評価するために、３つの異なるＡＡ６４５１アルミニウム合金を作製した。１つの合金は、合金中のクロム及びマンガンの濃度が痕跡レベルに制限された対照合金であり、１つの試験合金は、０．１３ｗｔ．％の濃度の追加のマンガンを含み、１つの試験合金は、追加のマンガン及びクロムを、０．１３ｗｔ．％のＭｎ、及び０．０６ｗｔ．％のＣｒの濃度で含んでいた。各合金の試料を様々な均質化条件に供し、面積によるβ相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の相分布を決定して各試料におけるβ相金属間化合物粒子に対するα相金属間化合物粒子の量の比率を明らかにした。結果を表１にまとめる。
Figure 2023514331000002
実施例２
合金の接合性能を修正するα安定化元素の能力を評価するために２つの異なるＡＡ６４５１アルミニウム合金の圧延板金の８つの試料を作製した。１つの合金は、合金中のクロム及びマンガンの濃度が痕跡レベルに制限された対照合金であり、１つの合金は、それぞれ０．０８ｗｔ．％及び０．１３ｗｔ．％の追加のクロム及びマンガンを含む試験合金であった。巻取り／巻戻し温度を合金の再結晶温度よりも高くして対照合金及び試験合金の試料を第１の鋳造、均質化及び圧延条件（プロセス条件１）に従って加工し、巻取り／巻戻し温度を合金の再結晶温度よりも低くして対照合金及び試験合金の試料を第２の鋳造、均質化及び圧延条件（プロセス条件２）に従って加工した。
複製した試料を接合耐久性試験に供した。例えば、ここに参照により援用されるＡＳＴＭ Ｄ３７６２－０３（２０１０），Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ－Ｂｏｎｄｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎｕｍ（Ｗｅｄｇｅ Ｔｅｓｔ）（Ｗｉｔｈｄｒａｗｎ ２０１９），ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｗｅｓｔ Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ，ＰＡ，２０１０による手順に従って行われ得る。別の例を挙げると、ここに参照により援用されるＦＬＴＭ ＢＶ １０１－０７ ｓｔａｎｄａｒｄ ｔｅｓｔ，Ｓｔｒｅｓｓ Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ Ｔｅｓｔ ｆｏｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｌａｐ－Ｓｅａｒ Ｂｏｎｄｓ（２０１７）が用いられ得る。これらの試験のために、６つの接合部位においてエポキシを使用して圧延板金の試料の対を接着剤接合し合わせる。次に、各接合対を様々な試験条件に供する。例えば、試験条件は、塩溶液中への浸漬、加湿条件への曝露、乾燥条件への曝露、または応力もしくは歪みを含めた力の印加のうちの１つ以上を含み得る。各接合対を多サイクルのこれらの試験条件に供する。通常は、各接合対を接合崩壊に至るのに十分なサイクル数に供する。ある場合には、最大サイクル数、例えば３５、４５または６０サイクルを用いる。２つの異なる試験条件での接合耐久性試験の結果を表２及び表３に示す。結果は総じて、対照合金と比較して追加のマンガン及びクロムを含む合金の試料において接合耐久性の改善を示した。
Figure 2023514331000003
Figure 2023514331000004
例示的態様
以下において使用する場合、態様の群（例えば「任意の先行または後行態様」）に対する言及を含めて一連の態様に対するいかなる言及も、それらの態様の各々に対する別個の言及であると理解されるべきである（例えば、「態様１～４」は「態様１、２、３または４」と理解されるべきである）。
態様１は、アルミニウム合金製品であって、６ｘｘｘ系アルミニウム合金を含み、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のα相安定化合金元素の合計濃度が約０．２ｗｔ．％以上であるかもしくは前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金における余剰ケイ素の量に対する前記α相安定化合金元素の合計濃度の比率が約１．０以上であり、または前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のケイ素の量に対する前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のマグネシウムの量の比率が約４．０以下であり；前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金がβ相金属間化合物粒子及びα相金属間化合物粒子を含み；さらに、前記アルミニウム合金製品における前記β相金属間化合物粒子に対する前記α相金属間化合物粒子の重量パーセント比率が２．０を上回る、前記アルミニウム合金製品である。
態様２は、ＡＳＴＭ Ｄ３７６２標準試験またはＦＬＴＭ ＢＶ １０１－０７標準試験による３０サイクル～６５サイクル以上の接合耐久性を呈する、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様３は、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金が０．２５ｗｔ．％以下の炭化チタンを含む、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様４は、前記α相安定化合金元素が、銅、クロム、マンガン、ジルコニウムまたはバナジウムのうちの１つ以上を含む、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様５は、前記α相安定化合金元素の合計濃度が約２ｗｔ．％以下である、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様６は、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金における前記余剰ケイ素の量に対する前記α相安定化合金元素の合計濃度の比率が約３以下である、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様７は、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金が、１．８ｗｔ．％以下のケイ素、１．８ｗｔ．％以下の鉄、１．５ｗｔ．％以下の銅、０．５ｗｔ．％以下のマンガン、０．２ｗｔ．％～３．０ｗｔ．％のマグネシウム、０．２５ｗｔ．％以下のチタン、１．５ｗｔ．％以下の亜鉛、１ｗｔ．％以下のニッケル、０．２５ｗｔ．％以下のバナジウム、０．２５ｗｔ．％以下のジルコニウム、０．５ｗｔ．％以下のクロム、及びアルミニウムを含む、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様８は、０．１５ｗｔ．％以下の不純物をさらに含み、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金の残部がアルミニウムを含む、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様９は、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中の前記余剰ケイ素量が約０．１ｗｔ．％以上である、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様１０は、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中の前記余剰ケイ素量が約１．４ｗｔ．％以下である、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様１１は、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金がホウ素を実質的に含んでいない、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様１２は、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中の炭化物結晶粒微細化剤の百万分率濃度が１０以下である、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様１３は、前記α相金属間化合物粒子中の鉄に対するα相安定化安定化元素の前記合計濃度の比率が０．５を上回る、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様１４は、前記β相金属間化合物粒子が、２を上回るアスペクト比を呈し、前記α相金属間化合物粒子が１～１．５のアスペクト比を呈する、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様１５は、前記β相金属間化合物粒子が、アルミニウム、鉄及びケイ素を含み、前記α相金属間化合物粒子が、アルミニウム、ケイ素、及び鉄、マンガンまたはクロムの１つ以上を含む、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様１６は、前記アルミニウム合金製品における前記β相金属間化合物粒子に対する前記α相金属間化合物粒子の前記重量パーセント比率が、エネルギー分散型ｘ線分光法（ＥＤＸＳ）組成解析を用いる相特性評価を含むプロセスによって決定される、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様１７は、前記β相金属間化合物粒子の腐食電位が、前記β相金属間化合物粒子を担持しているアルミニウム合金母材の腐食電位よりも高い、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様１８は、前記β相金属間化合物粒子の腐食電位が、前記α相金属間化合物粒子の腐食電位よりも高い、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様１９は、前記アルミニウム合金製品が、同等アルミニウム合金製品に比べて低減された腐食電位を呈し、前記同等アルミニウム合金製品が、０．５ｗｔ．％未満のα相安定化合金元素の合計濃度を有する同等６ｘｘｘ系アルミニウム合金、β相金属間化合物粒子及びα相金属間化合物粒子を含むものであり、前記同等アルミニウム合金における前記β相金属間化合物粒子に対する前記α相金属間化合物粒子の同等重量パーセント比率が１未満である、任意の先行または後行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
態様２０は、接合アルミニウム合金製品であって、任意の先行または後行態様のいずれかに記載のアルミニウム合金製品、第２製品、及び前記アルミニウム合金製品と前記第２製品との間にある接着剤を含み、前記接着剤が前記アルミニウム合金製品と前記第２製品とを接合している、前記接合アルミニウム合金製品である。
態様２１は、ＡＳＴＭ Ｄ３７６２標準試験またはＦＬＴＭ ＢＶ １０１－０７標準試験による３０サイクル～６５サイクル以上の接合耐久性を呈する、任意の先行または後行態様に記載の接合アルミニウム合金製品である。
態様２２は、前記アルミニウム合金製品の表面上に、または前記アルミニウム合金製品と前記接着剤との間に接着促進剤をさらに含む、任意の先行または後行態様に記載の接合アルミニウム合金製品である。
態様２３は、前記アルミニウム合金製品の表面の少なくとも一部が化学修飾または前処理されている、任意の先行または後行態様に記載の接合アルミニウム合金製品である。
態様２４は、前記アルミニウム合金製品の表面の少なくとも一部が、１つ以上のリン含有有機酸の自己組織化単層を含む、任意の先行または後行態様に記載の接合アルミニウム合金製品である。
態様２５は、方法であって、アルミニウム合金製品を作製することを含み、前記アルミニウム合金製品が、６ｘｘｘ系アルミニウム合金を含むものであり、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のα相安定化合金元素の合計濃度が約０．２ｗｔ．％以上であるかもしくは前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金における余剰ケイ素の量に対する前記α相安定化合金元素の合計濃度の比率が約１．０以上であり、または前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のケイ素の量に対する前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のマグネシウムの量の比率が約４．０以下であり；β相金属間化合物粒子；及びα相金属間化合物粒子を含むものであり；さらに、前記アルミニウム合金製品における前記β相金属間化合物粒子に対する前記α相金属間化合物粒子の重量パーセント比率を２を上回るように修正または制御する加工条件に前記アルミニウム合金製品を供することを含む、前記方法である。
態様２６は、前記供することが、任意の先行態様に記載のアルミニウム合金製品を生成する、任意の先行態様に記載の方法である。
態様２７は、任意の先行態様に記載の方法に従って作製された、任意の先行態様に記載のアルミニウム合金製品である。
上に引用される全ての特許、刊行物及び要約の全体を参照により本明細書に援用する。例示された実施形態を含めて、実施形態についての上記説明は、単に例示及び説明の目的のために提示されているにすぎず、網羅的であるとすること、または開示されているまさにその形態に限定することは意図していない。多数の改変形態、改作形態及びその使用が当業者にとって明らかであろう。

Claims (27)

  1. アルミニウム合金製品であって、
    ６ｘｘｘ系アルミニウム合金
    を含み、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のα相安定化合金元素の合計濃度が約０．２ｗｔ．％以上であるかもしくは前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金における余剰ケイ素の量に対する前記α相安定化合金元素の合計濃度の比率が約１．０以上であり、または前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のケイ素の量に対する前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のマグネシウムの量の比率が約４．０以下であり；
    前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金がβ相金属間化合物粒子及びα相金属間化合物粒子を含み；さらに、
    前記アルミニウム合金製品における前記β相金属間化合物粒子に対する前記α相金属間化合物粒子の重量パーセント比率が２．０を上回る、
    前記アルミニウム合金製品。
  2. ＡＳＴＭ Ｄ３７６２標準試験またはＦＬＴＭ ＢＶ １０１－０７標準試験による３０サイクル～６５サイクル以上の接合耐久性を呈する、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  3. 前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金が０．２５ｗｔ．％以下の炭化チタンを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  4. 前記α相安定化合金元素が、銅、クロム、マンガン、ジルコニウムまたはバナジウムのうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  5. 前記α相安定化合金元素の合計濃度が約２ｗｔ．％以下である、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  6. 前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金における前記余剰ケイ素の量に対する前記α相安定化合金元素の合計濃度の比率が約３以下である、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  7. 前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金が、
    １．８ｗｔ．％以下のケイ素、
    １．８ｗｔ．％以下の鉄、
    １．５ｗｔ．％以下の銅、
    ０．５ｗｔ．％以下のマンガン、
    ０．２ｗｔ．％～３．０ｗｔ．％のマグネシウム、
    ０．２５ｗｔ．％以下のチタン、
    １．５ｗｔ．％以下の亜鉛、
    １ｗｔ．％以下のニッケル、
    ０．２５ｗｔ．％以下のバナジウム、
    ０．２５ｗｔ．％以下のジルコニウム、
    ０．５ｗｔ．％以下のクロム、及び
    アルミニウム
    を含む、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  8. ０．１５ｗｔ．％以下の不純物をさらに含み、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金の残部がアルミニウムを含む、請求項７に記載のアルミニウム合金製品。
  9. 前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中の前記余剰ケイ素量が約０．１ｗｔ．％以上である、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  10. 前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中の前記余剰ケイ素量が約１．４ｗｔ．％以下である、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  11. 前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金がホウ素を実質的に含んでいない、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  12. 前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中の炭化物結晶粒微細化剤の百万分率濃度が１０以下である、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  13. 前記α相金属間化合物粒子中の鉄に対する前記α相安定化安定化元素の合計濃度の比率が０．５を上回る、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  14. 前記β相金属間化合物粒子が、２を上回るアスペクト比を呈し、
    前記α相金属間化合物粒子が１～１．５のアスペクト比を呈する、
    請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  15. 前記β相金属間化合物粒子が、アルミニウム、鉄及びケイ素を含み、
    前記α相金属間化合物粒子が、
    アルミニウム、
    ケイ素、及び
    鉄、マンガンまたはクロムの１つ以上
    を含む、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  16. 前記アルミニウム合金製品における前記β相金属間化合物粒子に対する前記α相金属間化合物粒子の前記重量パーセント比率が、
    エネルギー分散型ｘ線分光法（ＥＤＸＳ）組成解析を用いる相特性評価
    を含むプロセスによって決定される、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  17. 前記β相金属間化合物粒子の腐食電位が、前記β相金属間化合物粒子を担持しているアルミニウム合金母材の腐食電位よりも高い、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  18. 前記β相金属間化合物粒子の腐食電位が、前記α相金属間化合物粒子の腐食電位よりも高い、請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  19. 前記アルミニウム合金製品が、同等アルミニウム合金製品に比べて低減された腐食電位を呈し、
    前記同等アルミニウム合金製品が、
    ０．５ｗｔ．％未満のα相安定化合金元素の合計濃度を有する同等６ｘｘｘ系アルミニウム合金、
    β相金属間化合物粒子及び
    α相金属間化合物粒子
    を含むものであり、前記同等アルミニウム合金における前記β相金属間化合物粒子に対する前記α相金属間化合物粒子の同等重量パーセント比率が１未満である、
    請求項１に記載のアルミニウム合金製品。
  20. 接合アルミニウム合金製品であって、
    請求項１～１９のいずれかに記載のアルミニウム合金製品、
    第２製品、及び
    前記アルミニウム合金製品と前記第２製品との間にある接着剤
    を含み、前記接着剤が前記アルミニウム合金製品と前記第２製品とを接合している、前記接合アルミニウム合金製品。
  21. ＡＳＴＭ Ｄ３７６２標準試験またはＦＬＴＭ ＢＶ １０１－０７標準試験による３０サイクル～６５サイクル以上の接合耐久性を呈する、請求項２０に記載の接合アルミニウム合金製品。
  22. 前記アルミニウム合金製品の表面上に、または前記アルミニウム合金製品と前記接着剤との間に接着促進剤をさらに含む、請求項２０に記載の接合アルミニウム合金製品。
  23. 前記アルミニウム合金製品の表面の少なくとも一部が化学修飾または前処理されている、請求項２０に記載の接合アルミニウム合金製品。
  24. 前記アルミニウム合金製品の表面の少なくとも一部が、
    １つ以上のリン含有有機酸
    の自己組織化単層を含む、請求項２０に記載の接合アルミニウム合金製品。
  25. 方法であって、
    アルミニウム合金製品を作製すること
    を含み、前記アルミニウム合金製品が、
    ６ｘｘｘ系アルミニウム合金
    を含むものであり、前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のα相安定化合金元素の合計濃度が約０．２ｗｔ．％以上であるかもしくは前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金における余剰ケイ素の量に対する前記α相安定化合金元素の合計濃度の比率が約１．０以上であり、または前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のケイ素の量に対する前記６ｘｘｘ系アルミニウム合金中のマグネシウムの量の比率が約４．０以下であり；
    β相金属間化合物粒子；及び
    α相金属間化合物粒子
    を含むものであり；さらに、
    前記アルミニウム合金製品における前記β相金属間化合物粒子に対する前記α相金属間化合物粒子の重量パーセント比率を２を上回るように修正または制御する加工条件に前記アルミニウム合金製品を供すること
    を含む、前記方法。
  26. 前記供することが、請求項１～１９のいずれかに記載のアルミニウム合金製品を生成する、請求項２５に記載の方法。
  27. 請求項２５に記載の方法に従って作製された、請求項１～１９のいずれかに記載のアルミニウム合金製品。
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