JP7286883B2 - アルミニウム合金圧延品の製造方法 - Google Patents

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本願は、２０１９年１２月２３日に出願した「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ａｎ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ａｌｌｏｙ Ｒｏｌｌｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔ」という標題の欧州特許出願第１９２１９４４８．８号に基づく利益及び優先権を主張するものであり、その特許出願の内容は、参照により、その全体が本明細書に援用される。

本明細書に記載されているのは、熱処理型アルミニウム合金のようなアルミニウム合金のシート品、シェート品またはプレート品を製造する方法である。そのアルミニウム合金のシート品、シェート品またはプレート品は、例えば、ツーリング用のプレートまたはシェート、及び装甲用プレートのような多種多様な用途で使用できる。

工業規模では、アルミニウム合金の圧延シート品、圧延シェート品及び圧延プレート品、特に、２ＸＸＸ系、６ＸＸＸ系及び７ＸＸＸ系のアルミニウム合金の熱処理型アルミニウム合金の品を製造するプロセスまたは方法は、
（ｉ）好ましくは、鋳造前に、アルミニウム溶湯を脱ガス及びろ過してから、アルミニウム合金の圧延用鋳塊を鋳造するプロセス工程と、
（ｉｉ）その圧延用鋳塊を予備加熱及び／または均質化処理するプロセス工程と、
（ｉｉｉ）その鋳塊を熱間圧延して、中間圧延板厚または最終圧延板厚の圧延品にし、コイル状に巻き取るか、またはある長さに切断し、雰囲気温度まで冷却するプロセス工程と、
（ｉｖ）任意に、その熱間圧延品を最終圧延板厚まで冷間加工、例えば冷間圧延するプロセス工程と、
（ｖ）その圧延品の溶体化熱処理（「ＳＨＴ」）のために、雰囲気温度から目標溶体化熱処理温度まで加熱して、亜鉛、マグネシウム、マンガン及び銅のような可溶元素のできる限り全部または実質的に全部を固溶体にするプロセス工程と、
（ｖｉ）例えば、噴射焼き入れ、及び水またはその他の適切な焼き入れ剤における浸漬焼き入れのうちの１つによって、そのＳＨＴ圧延品を１７５℃以下の温度、好ましくは雰囲気温度まで急冷して、そのアルミニウム合金における副相の無制御な析出を防ぐかまたは最小限にするプロセス工程（さらに、エア及びエアジェットを用いてもよい）と、
（ｖｉｉ）任意に、ＳＨＴ及び冷却したその圧延品を延伸または圧縮して、応力を除去するとともに、圧延品の平坦性を向上させるプロセス工程と、
（ｖｉｉｉ）所望される熱処理型アルミニウム合金及び条件に応じて、例えば、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ７またはＴ８の条件まで、その圧延品に対して、時効処理、すなわち、自然時効処理もしくは人工時効処理、またはこれらを組み合わせた時効処理を行うプロセス工程と、
をこの順序で含む。

得られる圧延品は、高品質なものであり、とりわけ、航空宇宙用途に使用でき、また、装甲用プレート及びツーリング用プレートとしても使用できる。

各プロセス工程には、独自の高価なハードウェア及び支持具が必要であり、そのアルミニウム合金品には、各プロセス工程の前後に多くの処理が必要となるため、工業環境においては、物流システムが複雑となる。

アルミニウムプレート品を作製する代替的な方法は、いわゆる鋳造板を用いることによるものである。これらの鋳造板は、ツーリング用プレートとして、例えば、半導体関連デバイスの作製用及び機械部品用に適している。このような方法は例えば、アルミニウム合金を溶融する工程と、鋳造前に、そのアルミニウム溶湯を脱ガス及びろ過する工程と、鋳造して、スラブを作製する工程と、そのスラブにスライシング加工を施して、所定の厚さにするスライシング工程と、好ましくは、表面平滑化プロセス工程とを、この順序で含む。その方法は好ましくは、鋳造工程の後、かつスライシング工程の前に行う、均質化のための熱処理工程を含む。そのアルミニウム合金には、熱間圧延のようないずれの熱－機械的変形プロセスも行わない。鋳造板の問題点は、鉄、マンガン、銅、亜鉛、マグネシウム及びケイ素のような元素の組み合わせ及び粒界析出に起因する不可避的な相（多くの場合、凝固後、共晶形態である）が、均質化及びＳＨＴのような後処理工程において、完全には溶解できず、亀裂発生部位として残り、それにより、機械的特性（例えば、最大引張強度、疲労、伸び、靱性など）が低下するか、または局部腐食（例えば孔食）の起点として残り、陽極酸化のような最終処理にとっても有害となることがある点である。その鋳造合金に存在するいずれの酸化物層も、その元の形状を保つことになるので、機械的特性を低下させる。実質的に、鋳造したままの状態のミクロ組織が維持され、局部冷却速度に大きく依存するので、圧延プレート品と比べて、試験場所に応じた機械的特性の変動がかなり大きく、鋳造板は、多くの重要な工学用途にそぐわないものとなっている。

当該技術分野における既存の方法では、アルミニウム合金の圧延用鋳塊には、熱間圧延の前に、冶金的な均質化熱処理が必要であることが概説されている。均質化温度と熱間圧延温度との差は、合金に応じて、３０℃～１５０℃である。すなわち、その鋳塊は、均質化処理炉から搬出されてから、熱間圧延が開始されるまでの間に、冷却しなければならない。その鋳塊の所望の冷却速度は、１５０℃／時～５００℃／時である。これらの方法は、厚さ２５０～８００ｍｍ、幅１０００～２０００ｍｍ及び長さ２０００～８０００ｍｍという寸法である、アルミニウム合金の圧延用鋳塊に対して、そのアルミニウム合金に応じて４５０℃～６００℃の温度で、冶金的な均質化熱処理を施した後、熱間圧延する前に、前記鋳塊を冷却することを含み、その冷却は、３０℃～１５０℃の値だけ、１５０～５００℃／時の速度で行い、その均質化温度から冷却した鋳塊全体にわたる温度差は、４０℃未満である。

本発明の、網羅される実施形態は、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次の概要であり、以下の発明を実施するための形態のセクションでさらに説明されるいくつかの概念を紹介している。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しておらず、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。その主題は、本明細書全体のうちの適切な部分、いずれかまたはすべての図面、及び各請求項を参照することによって理解すべきである。

本明細書に記載されているのは、厚さが少なくとも１ｍｍである、熱処理型アルミニウム合金で作られたアルミニウム合金圧延品を製造する方法であって、熱処理型アルミニウム合金を半連続鋳造して、厚さが少なくとも２５０ｍｍである圧延用鋳塊にする工程と、その圧延用鋳塊を最高到達板温（ＰＭＴ）まで均質化処理し、それにより、前記アルミニウム合金において、ＤＳＣシグナルと関連付けられた比エネルギーが、絶対値で２Ｊ／ｇ未満となる工程と、その圧延用鋳塊を複数回の熱間圧延工程で熱間圧延して、最終圧延板厚が少なくとも１ｍｍである熱間圧延品にし、それにより、その圧延工程の最後の３回のうちの少なくとも１回における熱間圧延品の温度が、ＰＭＴから５０℃以上下回らない工程と、最終圧延板厚のその熱間圧延品を、熱間圧延機出側温度から１７５℃未満まで焼き入れする工程と、任意に、最終圧延板厚のその焼き入れ済みの熱間圧延品の応力を除去する工程と、任意に応力を除去した焼き入れ済みの熱間圧延品を時効処理する工程とを含む方法である。

本発明の他の目的及び利点は、下記の、非限定的な実施例及び図面の詳細な説明から明らかとなるであろう。

以下では、添付の図面を参照しながら、本発明について説明するものとし、図１は、先行技術による方法の概略図であり、図２は、本発明による方法の概略図である。

例えば、７ＸＸＸ系アルミニウム合金のプレート品を製造するための、先行技術による方法の概略的なフローチャートを示している。第１の工程２０では、７ＸＸＸ系アルミニウム合金の圧延用原料を半連続鋳造法または連続鋳造法によって鋳造する。工程３０では、その圧延用鋳塊を、好ましくは４００℃～４８０℃の範囲の温度で、均質化処理及び／または予備加熱する。工程４０では、その圧延用鋳塊を熱間圧延して薄板化し、最後の熱間圧延スタンドから排出されたら、コイル状に巻き取り（薄板化品の場合）、雰囲気温度まで徐冷するか、または板厚の厚めの圧延品では、雰囲気温度まで徐冷し、ある長さに切断し、任意に、工程５０でさらに、冷間圧延して最終板厚にした後、ある長さに切断する。工程６０において、最終板厚で、その圧延品に、典型的には４００℃～４８０℃の範囲の温度で溶体化熱処理を施し、工程７０において焼き入れする。延伸操作８０では、その圧延品の応力を除去し、圧延品の平坦性を向上させてから、例えば、Ｔ７６５１の条件まで人工時効処理をすることによって、時効操作９０を行う。 例えば、７ＸＸＸ系アルミニウム合金のプレート品を製造するための、本発明による方法の概略的なフローチャートを示している。第１の工程２０では、厚さが少なくとも２５０ｍｍである、７ＸＸＸ系アルミニウム合金の圧延用原料を半連続鋳造によって、好ましくはＤＣ鋳造によって鋳造する。工程３０で、その圧延用鋳塊を均質化処理する。工程４０で、その圧延用鋳塊を熱間圧延して、最終熱間圧延板厚が少なくとも１ｍｍである熱間圧延品にし、熱間圧延スタンドから排出されたら、工程４５において、１７５℃未満、好ましくは６０℃未満まで焼き入れする。その熱間圧延品には、その後、焼なましまたは溶体化熱処理を行わない。任意に、延伸操作８０において、その最終熱間圧延板厚の熱間圧延品の応力を除去し、圧延品の平坦性を向上させてから、例えば、当該技術分野において一般的な時効処理実施法を用いて、Ｔ７６５１の条件まで人工時効処理を行うことによって、時効操作９０を行う。

以下の本明細書において明らかとなるように、別段に示されていない限り、アルミニウム合金及び質別記号は、Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎが２０１８年に公開したＡｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ Ｄａｔａ ａｎｄ ｔｈｅ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ＲｅｃｏｒｄｓにおけるＡｌｕｍｉｎｉｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの記号（頻繁に更新される）を指し、これらは、当業者には周知である。その質別記号は、欧州規格ＥＮ５１５でも定められている。

合金組成または好ましい合金組成のいずれの説明においても、パーセンテージに言及されているものはいずれも、別段に示されていない限り、重量パーセントによるものである。

「最大で」及び「最大で約」という用語には、本明細書で使用する場合、言及されている特定の合金化成分がゼロ重量パーセントである可能性が明示的に含まれるが、これに限らない。例えば、最大で０．１％のＣｕには、Ｃｕを含まないアルミニウム合金が含まれてもよい。

本明細書で使用する場合、「ａ」、「ａｎ」または「ｔｈｅ」の意味には、文脈上明らかに別段に示されている場合を除き、単数形と複数形が含まれる。

本明細書で使用する場合、プレートは一般に、厚さが約１５ｍｍ超である。例えば、プレートとは、厚さが約１５ｍｍ超、約２０ｍｍ超、約２５ｍｍ超、約３０ｍｍ超、約３５ｍｍ超、約４０ｍｍ超、約４５ｍｍ超、約５０ｍｍ超または約１００ｍｍ超であるアルミニウム品を指してよい。

本明細書で使用する場合、シェート（シートプレートともいう）は一般に、厚さが約４ｍｍ～約１５ｍｍである。例えば、シェートは、厚さが約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であってよい。

本明細書で使用する場合、シートとは一般に、厚さが約４ｍｍ未満であるアルミニウム品を指す。例えば、シートは、厚さが約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、約０．３ｍｍ未満、または約０．１ｍｍ未満であってよい。

本明細書に開示されているすべての範囲には、それらに含まれるあらゆる部分範囲が包まれると理解されたい。例えば、記載されている「１～１０」という範囲には、最小値１と最大値１０の間のあらゆる部分範囲（１及び１０を含む）が含まれるとみなすべきであり、すなわち、すべての部分範囲は、１以上の最小値（例えば、１～６．１）から開始され、かつ１０以下の最大値（例えば、５．５～１０）で終了する。

本明細書で使用する場合、「雰囲気温度」の意味には、約１５℃～約３０℃の温度、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℃を含めることができる。

本明細書に記載されているのは、アルミニウム合金の圧延プレート品を製造する代替的な方法である。熱処理型アルミニウム合金で作られたアルミニウム合金圧延品、すなわち、本明細書に記載されているような厚さ（例えば、少なくとも１ｍｍ）であるシート、シェートまたはプレートを製造する方法を提供する本発明は、上記及びその他の目的及びさらなる利点を満たすか、またはそれらを超越するものであり、その方法は、
（ａ）厚さが少なくとも２５０ｍｍである圧延用鋳塊を半連続鋳造する工程と、
（ｂ）その圧延用鋳塊を最高到達板温（ピーク金属温度）（「ＰＭＴ」）で予備加熱及び／または均質化処理し、それにより、前記予備加熱及び／または均質化処理後の前記アルミニウム合金において、示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）シグナルと関連付けられた比エネルギーが、絶対値で２Ｊ／ｇ未満となる工程と、
（ｃ）その圧延用鋳塊を、好ましくは複数回の熱間圧延工程で熱間圧延して、最終圧延板厚が少なくとも１ｍｍである熱間圧延品にし、それにより、その圧延工程または圧延パスの最後の３回のうちの少なくとも１回における熱間圧延品の温度が、ＰＭＴから５０℃以上下回らない工程と、
（ｄ）最終熱間圧延板厚のその熱間圧延品を、熱間圧延機出側温度から１７５℃未満、好ましくは１００℃未満、最も好ましく６０℃未満まで焼き入れする工程と、
（ｅ）任意に、最終熱間圧延板厚のその焼き入れ済みの熱間圧延品の応力を除去する工程と、
（ｆ）任意に応力を除去した焼き入れ済みの熱間圧延品を時効処理、すなわち、自然時効処理または人工時効処理する工程と、
をこの順序で含む。

本明細書に記載されている方法は、工程（ｃ）で熱間圧延操作を行って最終圧延板厚にした後、かつ工程（ｆ）でいずれかの時効処理工程を行う前に、いずれの焼なましまたは溶体化熱処理も含まないか、または欠如している。

本明細書に記載されている方法では、比較的高い熱間圧延機入側温度、及び比較的高い熱間圧延機出側温度を使用して、アルミニウム合金を、当該アルミニウム合金の溶体化熱処理に一般的に使用される範囲の温度としながら、その熱間圧延プロセスの全部または少なくとも相当な部分が行われるようにするので、その後、最後の熱間圧延工程後に、熱間圧延機から排出されたら、焼き入れを行う。これにより、圧延プロセス後、次に別個の溶体化熱処理を行う必要性が排除され、時間効率が上昇するとともに、溶体化熱処理炉の収容能力が不要となるので、本明細書に記載されているプロセスは、さらに経済的なものとなる。得られる、アルミニウム合金のシート品、シェート品またはプレート品は、当該技術分野において一般的な方法を用いて製造した圧延品の工学的特性と非常に類似しているか、またはその特性をわずかに下回る望ましい一連の工学的特性をもたらすと同時に、処理工程のいくつか、特に、当該技術分野において一般的な方法において必要とされる焼なましまたは溶体化熱処理を排除することによって、コスト面で大きな利益をもたらす。

アルミニウム合金は、半連続鋳造法、例えば、ダイレクトチル（ＤＣ）鋳造、電磁鋳造（ＥＭＣ）鋳造及び電磁撹拌（ＥＭＳ）鋳造によって、圧延品に加工するための鋳塊またはスラブとして提供する。好ましい実施形態では、その半連続鋳造は、圧延用鋳塊のＤＣ鋳造によるものである。その半連続鋳造による圧延用鋳塊は、厚さが少なくとも２５０ｍｍ、好ましくは約３５０ｍｍ超である。その最大厚さは、約８００ｍｍ、好ましくは約６００ｍｍである。それよりもかなり板厚が薄い、連続鋳造による鋳塊（例えば、最大で約４０ｍｍ）を使用するのと比べて、少なくとも２５０ｍｍという厚い板厚である、半連続鋳造による圧延用鋳塊から開始することにより、圧延品の変形度合いが大きくなり、例えば構成粒子が微細化されて、最終調質まで時効処理したときに、強度が増し、損傷許容性特性が向上する。また、変形度合いが大きくなることで、脱ガス操作及びろ過操作後に、鋳造したままの構造内の酸化物が依然として存在するような場合には、その酸化物のいずれも良好に破壊され、そのサイズが顕著に小さくなる。当該技術分野において知られているように、チタン及びホウ素、またはチタン及び炭素を含むような細粒化剤を用いてもよい。そのアルミニウム合金におけるＴｉ含有率は、最大で０．１５％、例えば、０．０１％～０．１％の範囲である。任意に、特に、高合金化度の２ＸＸＸ系アルミニウム合金及び７ＸＸＸ系アルミニウム合金では、半連続鋳造による圧延用鋳塊を、例えば、約２７５℃～４５０℃の範囲の温度、例えば約３００℃～４００℃に、最長で約２４時間、例えば１０～２０時間保ち、好ましくはその後に、雰囲気温度まで徐冷することによって、その鋳塊の応力を除去する。その圧延用鋳塊の半連続鋳造後、一般的に、圧延用鋳塊を面削して、鋳塊の鋳肌に近い偏析部分を取り除き、圧延用鋳塊の平坦性及び表面品質を向上させる。

均質化熱処理の目的は少なくとも、（ｉ）凝固中に形成された粗い溶解相を可能な限り溶解すること、及び（ｉｉ）局所的な濃度勾配（ミクロ偏析）を減らして、溶解工程を促すことである。予備加熱処理によっても、これらの目的のいくつかが達成される。好ましくは、本明細書に記載されている方法では、製造プロセスのうちの後の工程を簡潔化可能にする条件、特に、熱間圧延後の溶体化熱処理の必要性をなくす条件で、圧延用鋳塊を少なくとも均質化処理する。

一般的に、予備加熱とは、圧延用鋳塊を所定温度まで加熱し、この温度で、所定時間均熱化してから、その温度前後で熱間圧延を開始することを指す。均質化とは、加熱、均熱化及び冷却のサイクルを圧延用鋳塊に適用することであって、均熱化工程が１回以上であることを指し、その鋳塊において、均質化後の最終温度は、雰囲気温度である。均質化サイクルで適用される最高温度における均熱化は、最高到達板温（「ＰＭＴ」）での均熱化という。均質化後、均質化処理された鋳塊を熱間圧延開始温度（熱間圧延機入側温度ともいう）まで再加熱または予備加熱する。

当該技術分野において知られているように、均質化は、初期溶融を回避するために、一段階または数段階の温度上昇で行ってよい。この均質化は、鋳放し状態で存在する相を徐々に溶解させることで、残りの相の初期溶融温度を上昇させることによって行う。２回以上の均熱化工程、または異なる上昇温度での段階からなる均質化サイクルを適用する場合には、そのＰＭＴは、そのサイクルで用いる最高温度での均熱化工程を指す。例えば、典型的な７ｘｘｘ系合金での２段階の均質化プロセスでは、正確なアルミニウム合金組成または所与のアルミニウム合金組成に応じて、様々な相の溶解プロセスを最適化するために、約４５５℃～４７０℃、例えば約４６９℃の第１の工程と、約４７０℃～４８５℃、例えば約４７５℃の第２の工程がある。この例では、約４７５℃という温度が最高到達板温である。

好ましい実施形態では、２回以上の均熱化工程からなる均質化サイクルでは、熱間圧延までは、ＰＭＴから熱間圧延入側温度まで徐冷する以外は（圧延入側温度は、可能な限りＰＭＴに近い温度に保つ）、そのＰＭＴの後に、ＰＭＴ未満の温度での均熱化を行わない。これは、有害な析出物の形成を回避するためである。

均質化温度（複数可）における均熱化時間は、約１～５０時間の範囲、例えば約２～３５時間である。任意に、均質化温度における均熱化時間は、２～４５時間、３～４０時間、４～３５時間、５～３０時間、６～２５時間または１０～２０時間である。適用できる昇温速度は、当業者によって判断される速度である。

熱間圧延品には、熱間圧延プロセス後のいずれの段階の後にも、その後のいずれの溶体化熱処理も行わないとともに、所望の一連の機械的特性を得られるようにするので、最高到達板温（ＰＭＴ）で、可能な限り、アルミニウム合金の硬化に寄与する可溶元素及び可溶相、例えば、亜鉛、マグネシウム、銅、ケイ素、マンガン及びリチウムのような元素の全部または実質的に全部を固溶体にすることが、本明細書に記載されている方法の重要な特徴である。そのＰＭＴは、使用するアルミニウム合金の溶融を回避しながら、可能な限り高温にしなければならない。２ＸＸＸ系及び７ＸＸＸ系のアルミニウム合金では、これは、ＰＭＴ温度が好ましくは、当該アルミニウム合金の初期溶融温度から１５℃以上下回らない温度、より好ましくは、１０℃以上下回らない温度、最も好ましくは、当該アルミニウム合金の初期溶融温度から７．５℃以上下回らない温度でなければならないことを意味する。均質化工程のＰＭＴは、アルミニウム合金によって決まり、２ＸＸＸ系アルミニウム合金では、典型的には、約４３０℃～５０５℃の範囲、好ましくは、約４７０℃～５００℃の範囲であり、６ＸＸＸ系アルミニウム合金では、典型的には、約４８０℃～５８０℃の範囲、好ましくは、約５００℃～５６０℃の範囲であり、７ＸＸＸ系アルミニウム合金では、典型的には、約４３０℃～４９０℃の範囲であり、好ましくは、約４７０℃～４８５℃の範囲である。

均質化の質は一般的に、示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）のような技法によって確認する。予備加熱及び／または均質化の後、かつ熱間圧延操作の前に、当該アルミニウム合金または所定のアルミニウム合金において、相の残留物溶融ピークが、絶対値で２Ｊ／ｇ未満でなければならないことがわかっている。好ましい実施形態では、そのピークは、１．０Ｊ／ｇ未満、より好ましくは、０．５Ｊ／ｇ未満、最も好ましくは、０．２Ｊ／ｇ未満である。当該技術分野では、この値は一般的に、圧延用鋳塊の位置のうち、合金化元素が最も豊富な位置から取った試料で測定する。すなわち、半連続鋳造操作に起因する、合金化元素のマクロ偏析により、試料は、圧延用鋳塊の３分の１の厚さと４分の１の幅の位置から取る。好ましい測定装置は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ９１０ ＤＳＣ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ；Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ）であり、そのＤＳＣ装置において、重さ約４５ｍｇの試験片が最終的に溶融するまで、室温から、２０℃／分の加熱速度を使用する。その測定は、５０℃～６００℃の温度範囲で行い、Ａｌ９９．９９５を基準物質として使用する。試験中、試料室をアルゴンガスで、３００ｍｌ／分の流速で連続的にパージする。

本明細書に記載されている方法の別の重要な特徴は、熱間圧延プロセスであり、そのプロセスでは、複数回の熱間圧延工程または熱間圧延パスで、圧延用鋳塊を圧延して、最終圧延板厚が少なくとも１ｍｍである熱間圧延品にし、それにより、その圧延工程または熱間圧延パスの最後の３回のうちの少なくとも１回における熱間圧延品の温度が、均質化工程で適用されるＰＭＴから約５０℃以上下回らないように、圧延温度を制御する。一実施形態では、その圧延工程の最後の３回のうちの少なくとも１回における熱間圧延品は、温度が、ＰＭＴから約５℃～５０℃下回る範囲であり、より好ましくは、ＰＭＴから約５℃～４０℃下回る範囲である。例えば、その熱間圧延品は、ＰＭＴから約５℃、約１０℃、約１５℃、約２０℃、約２５℃、約３０℃、約３５℃、約４０℃、約４５℃下回る温度、またはこれらの間の温度のいずれかである。熱間圧延プロセスの好ましい実施形態では、その熱間圧延品は、最後の圧延工程または圧延パスの間、熱間圧延機から搬出または排出される際に、この温度範囲内の温度である。高温の熱間圧延出側温度により、合金化元素の全部または実質的に全部が、熱間圧延操作中に、固溶体の状態を保つようになり、その後、最後の熱間圧延スタンドから排出されたら、焼き入れ工程を行う。

一実施形態では、熱間圧延機入側温度は、均質化工程で適用されるＰＭＴから約４０℃以上下回らない温度範囲であり、好ましくは、当該アルミニウム合金または所定のアルミニウム合金のＰＭＴから約５℃～４０℃下回る範囲であり、好ましくは、当該アルミニウム合金または所定のアルミニウム合金のＰＭＴから約５℃～３０℃下回る範囲である。例えば、熱間圧延機入側温度は、ＰＭＴから約５℃、約１０℃、約１５℃、約２０℃、約２５℃、約３０℃、約３５℃、約４０℃下回る温度、またはこれらの間の温度のいずれかであることができる。

１回目の熱間圧延操作における熱間圧延品の最終板厚に応じて、その原料の厚さを約１５ｍｍ以上の板厚範囲まで減らすように働く可逆式または非可逆式の圧延スタンドを用いて、その加熱した圧延用鋳塊に対して、１回以上のパスで熱間圧延を分けて行う。次に、熱間圧延を分けて行った後、その原料を熱間仕上げ圧延用の圧延機に、１回以上のパスで送って、１ｍｍ～１５ｍｍの範囲、例えば、約３ｍｍまたは約１０ｍｍの最終板厚にできる。その熱間仕上げ圧延操作は、例えば、リバース圧延機またはタンデム圧延機を用いて行うことができる。

その方法の一実施形態では、均質化工程で適用されるＰＭＴから約４０℃以上下回らない温度範囲（好ましい範囲は、本明細書に記載されているとおりである）の熱間圧延機入側温度を用いて、アルミニウム合金を最終熱間圧延板厚まで熱間圧延し、それにより、その圧延工程または熱間圧延パスの最後の３回のうちの少なくとも１回における熱間圧延品の温度が、均質化工程で適用されるＰＭＴから約５０℃以上下回らないように（好ましい範囲は、本明細書に記載されているとおりである）、圧延温度を制御する。

その方法の一実施形態では、アルミニウム合金を第１のセットの熱間圧延工程で熱間圧延して、中間熱間圧延板厚にした後、中間加熱工程を行ってから、第２のセットの熱間圧延工程で熱間圧延して、最終熱間圧延板厚にする。好ましくは、中間熱間圧延板厚では、処理しやすくするとともに、粗い析出物の形成を回避するために、その圧延品を約１５０℃未満、好ましくは１００℃未満まで急冷または焼き入れする。次に、均質化工程で適用されるＰＭＴから約４０℃以上下回らない範囲、好ましくは、当該アルミニウム合金または所定のアルミニウム合金のＰＭＴから約５℃～４０℃下回る範囲の温度、好ましくは、当該アルミニウム合金のＰＭＴから約５℃～３０℃下回る範囲（好ましい範囲は、本明細書に記載されているとおりである）の温度まで、その圧延品を再加熱して、アルミニウム合金の硬化に寄与する可溶元素及び可溶相のできる限り全部または実質的に全部を再び固溶体にするようにした後、第２のセットの熱間圧延工程を行って、最終熱間圧延板厚にする。

その方法の別の実施形態では、アルミニウム合金を第１のセットの熱間圧延工程で熱間圧延して、中間熱間圧延板厚にしてから、中間加熱工程を行った後、第２のセットの熱間圧延工程で熱間圧延して、最終熱間圧延板厚にする。好ましくは、中間熱間圧延板厚では、圧延品に対して、可能な限り迅速に中間再加熱を行って、温度低下を最小限にし、典型的には、ＰＭＴから約１５０℃超下回らないようにし、好ましくは、ＰＭＴから約１００℃超下回らないようにする。次に、均質化工程で適用されるＰＭＴから約４０℃以上下回らない範囲、好ましくは、当該アルミニウム合金または所定のアルミニウム合金のＰＭＴから約５℃～４０℃下回る範囲、好ましくは、当該アルミニウム合金のＰＭＴから約５℃～３０℃下回る範囲（好ましい範囲は、本明細書に記載されているとおりである）の温度まで、その圧延品を再加熱して、アルミニウム合金の硬化に寄与する可溶元素及び可溶相のできる限り全部または実質的に全部を再び固溶体にするようにした後、第２のセットの熱間圧延工程を行って、最終熱間圧延板厚にする。

その方法の別の実施形態では、アルミニウム合金を第１のセットの熱間圧延工程で熱間圧延して、中間熱間圧延板厚にし、それにより、その熱間圧延入側温度は、当該アルミニウム合金用として、当業者に知られているような温度となり、典型的には、その温度は、本明細書に記載されているような方法における好ましい熱間圧延機入側よりも低い。中間熱間圧延板厚では、均質化工程で適用されるＰＭＴから約４０℃以上下回らない範囲、好ましくは、当該アルミニウム合金のＰＭＴから約５℃～４０℃下回る範囲、好ましくは、当該アルミニウム合金または所定のアルミニウム合金のＰＭＴから約５℃～３０℃下回る範囲の温度（好ましい範囲は、本明細書に記載されているとおりである）まで、その圧延材を再加熱して、アルミニウム合金の硬化に寄与する可溶元素及び可溶相のできる限り全部または実質的に全部を再び固溶体にするようにした後、第２のセットの熱間圧延工程を行って、最終熱間圧延板厚にする。

一実施形態では、そのアルミニウム合金品をプロセス工程（ｃ）において、熱間圧延機で、複数回の熱間圧延工程または熱間圧延パスで熱間圧延して、最終圧延板厚が少なくとも１．０ｍｍである熱間圧延品にしている。好ましい実施形態では、その最終圧延板厚は、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍである。さらなる実施形態では、その最終圧延板厚は、少なくとも５ｍｍ、好ましくは、少なくとも１５ｍｍ、より好ましくは、少なくとも２５．４ｍｍ（１．０インチ）である。

一実施形態では、そのアルミニウム合金品をプロセス工程（ｃ）において、熱間圧延機で、複数回の熱間圧延工程または熱間圧延パスで熱間圧延して、最終圧延板厚が最大で２５４ｍｍ（１０．０インチ）である熱間圧延品にしている。一実施形態では、その最終圧延板厚は、最大で２０３．２ｍｍ（８．０インチ）である。一実施形態では、その最終圧延板厚は、最大で１５２．４ｍｍ（６．０インチ）、好ましくは、最大で１０１．６ｍｍ（４．０インチ）である。

一実施形態では、そのアルミニウム合金品は、プロセス工程（ｃ）において、熱間圧延機で、複数回の熱間圧延工程または熱間圧延パスで熱間圧延して、最終圧延板厚が５．０ｍｍ～１２ｍｍの範囲、好ましくは、５．０ｍｍ～１０ｍｍの範囲である熱間圧延シェート品にしている。

焼き入れ工程（ｄ）では、アルミニウム合金圧延品を液体（例えば、水、油もしくは水－油エマルジョン）及び／または気体（例えば空気）、あるいは別の選択した焼き入れ剤で焼き入れする。工程（ｄ）の焼き入れ操作の一実施形態では、焼き入れ速度は、少なくとも、熱間圧延機出側温度から約１７５℃以下、好ましくは約１００℃以下までの温度範囲まで、少なくとも約１０℃／秒～約６００℃／秒、好ましくは、少なくとも約２０℃／秒～約５００℃／秒である。例えば、焼き入れは、約３０℃／秒、約４０℃／秒、約５０℃／秒、約７０℃／秒、約８０℃／秒、約９０℃／秒、約１００℃／秒、約２００℃／秒、約３００℃／秒、約４００℃／秒、約５００℃／秒、約６００℃／秒、またはこれらの間の値のいずれかの速度で行うことができる。本明細書に記載されている一実施形態では、焼き入れ操作は、アルミニウム合金の熱間圧延品を、熱間圧延機出側温度から、約６０℃以下の温度まで、または雰囲気温度前後、例えば、約３０℃、約２５℃または約２０℃まで低下させることである。

本発明の好ましい実施形態では、工程（ｄ）の焼き入れ操作は、熱間圧延操作とインラインで、より好ましくは、少なくとも３回の熱間圧延工程または熱間圧延パスと少なくともインラインで行う。

焼き入れ操作後、冷却した圧延品は、薄板化圧延品（典型的には、板厚が１０ｍｍ未満）の場合には、コイル状に巻き取ってよく、板厚の厚めの品（典型的には、板厚が１０ｍｍ超、より典型的には、板厚が１５ｍｍ超、最も典型的には、板厚が２５．４ｍｍ超である）の場合には、ある長さに切断してよい。

一実施形態では、特に、２ＸＸＸ系及び７ＸＸＸ系のアルミニウム合金において、熱間圧延及び焼き入れを行った、最終圧延板厚の圧延材の応力を除去してよい。応力除去は、冷間圧延、延伸、レベリングまたは圧縮によって行うことができる。

一実施形態では、工程（ｅ）における応力除去と、圧延品の平坦性向上は、冷間圧延率を冷間圧延操作前の元の厚さの５％未満にすることによって、冷間圧延、好ましくは雰囲気温度での冷間圧延によって行う。好ましくは、その冷間圧延率は、その元の厚さの３％未満、より好ましくは１％未満である。本発明による方法におけるこの目的以外では、さらなる冷間圧延工程または冷間圧延操作は、アルミニウム合金圧延品に対して行わない。

別の実施形態では、工程（ｅ）での応力除去は、その元の長さの約０．１％～５％の範囲のレベリングによって行って、その残留応力を除去するとともに、その圧延品の平坦性を向上させる。好ましくは、レベリングは、約０．１％～２％、より好ましくは、約０．１％～１．５％の範囲である。好ましくは、そのレベリング操作は、雰囲気温度で行う。

好ましい実施形態では、工程（ｅ）での応力除去は、その元の長さの約０．５％～８％の範囲で延伸することによって行って、その残留応力を除去するとともに、その圧延品の平坦性を向上させる。好ましくは、その延伸は、約０．５％～６％、より好ましくは、約１％～３％の範囲である。好ましくは、その延伸操作は、雰囲気温度で行う。

プロセス工程（ｆ）では、使用する熱処理型アルミニウム合金、及び最終的な機械的特性をもたらすために望まれる条件に応じて、特に、Ｔ３調質、Ｔ４調質、Ｔ６調質、Ｔ７調質またはＴ８調質まで、そのアルミニウム合金圧延品に対して、時効処理、すなわち、自然時効処理もしくは人工時効処理、またはこれらを組み合わせた時効処理を行う。

一実施形態では、続いて、次のプロセス工程で、例えば、所望の構造形状またはニアネット構造形状を時効処理済みのプレート品またはプレート切片から機械加工してもよい。

そのアルミニウム合金が２ＸＸＸ系アルミニウム合金である実施形態では、最終的な機械的特性をもたらすために、所望の調質まで時効処理するのは、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ６及びＴ８の群から選択する。Ｔ６調質及びＴ８調質の場合の人工時効処理工程は好ましくは、１３０℃～２１０℃の範囲の温度で、４～３０時間の範囲の均熱化時間での時効処理工程を少なくとも１回含む。

好ましい実施形態では、最終的な機械的特性をもたらすために、２ＸＸＸ系アルミニウム合金を所望の調質まで時効処理することは、Ｔ３調質、より好ましくは、Ｔ３５１調質、Ｔ３７調質またはＴ３９調質まで自然時効処理することによるものである。

好ましい実施形態では、最終的な機械的特性をもたらすために、２ＸＸＸ系アルミニウム合金を所望の調質まで時効処理することは、Ｔ６調質までの時効処理である。

好ましい実施形態では、最終的な機械的特性をもたらすために、２ＸＸＸ系アルミニウム合金を所望の調質まで時効処理することは、Ｔ８調質、より好ましくは、Ｔ８５１調質、Ｔ８７調質またはＴ８９調質までの時効処理である。

そのアルミニウム合金が６ＸＸＸ系アルミニウム合金である実施形態では、最終的な機械的特性をもたらすために、所望の調質まで時効処理することは、Ｔ４及びＴ６の群から選択する。

そのアルミニウム合金が７ＸＸＸ系アルミニウム合金である実施形態では、最終的な機械的特性をもたらすために、所望の調質まで時効処理することは、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６及びＴ７の群から選択する。その時効処理工程は好ましくは、１２０℃～２１０℃の範囲の温度で、４～３０時間の範囲の均熱化時間での時効処理工程を少なくとも１回含む。

一実施形態では、最終的な機械的特性をもたらすために、７ＸＸＸ系アルミニウム合金を所望の調質まで時効処理することは、Ｔ６調質までの時効処理である。

好ましい実施形態では、最終的な機械的特性をもたらすために、７ＸＸＸ系アルミニウム合金を所望の調質まで時効処理することは、Ｔ７調質、より好ましくは、Ｔ７３調質、Ｔ７４調質、Ｔ７６調質、Ｔ７７調質またはＴ７９調質までの時効処理である。

圧延品に加工するための、熱間圧延用の鋳塊またはスラブは、その片側または両側に皮材を備えてもよく、後で、本明細書に記載されている方法に従って、この複合体を加工する。特に、このような皮材は、２ＸＸＸ系アルミニウム合金、例えば、２Ｘ２４系の合金を加工するときに有用である。このようなクラッド品または複合品では、熱処理型アルミニウム合金からなる芯材と、その芯材を腐食から保護する高純度の合金から典型的になる皮材を使用する。その皮材としては、本質的に合金化されていないアルミニウム、または他のあらゆる元素を０．１％もしくは１％以上含まないアルミニウムが挙げられるが、これらに限らない。本発明において、１ｘｘｘ系と定められるアルミニウム合金には、１０００系、１１００系、１２００系及び１３００系の下位分類を含め、Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＡＡ）によるすべての合金が含まれる。したがって、芯材上の皮材は、１０６０、１０４５、１１００、１２００、１２３０、１１３５、１２３５、１４３５、１１４５、１３４５、１２５０、１３５０、１１７０、１１７５、１１８０、１１８５、１２８５、１１８８、１１９９または７０７２など、Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによる様々な合金から選択してよい。加えて、特に、２ＸＸＸ系の芯材合金では、亜鉛（０．８％～１．３％）を含む７０７２のようなＡＡ７ＸＸＸ系合金が、皮材として機能できるとともに、典型的には合金添加物を１％超含む、６００３または６２５３のようなＡＡ６ＸＸＸ系合金の合金が、皮材として機能できる。他の合金も、特に十分な全面的防食性を芯材合金にもたらす限りは、皮材として有用であることができる。クラッド層（複数可）は通常、芯材よりもかなり薄く、それぞれ、複合体の総厚の約１％～１５％もしくは２０％、またはおそらくは２５％を構成する。皮材層は、より典型的には、複合体の総厚の約１％～１２％前後を構成する。

本発明による方法は、熱処理型アルミニウム合金のシェート品またはプレート品、特に、２ＸＸＸ系、６ＸＸＸ系及び７ＸＸＸ系のアルミニウム合金のものを作製するための特定の用途の方法である。

一実施形態では、その２ＸＸＸ系合金は、重量％で、
Ｃｕ：１．９％～７％、好ましくは３．０％～６．８％、より好ましくは３．２％～４．９５％、
Ｍｇ：０．３％～２％、好ましくは０．８％～１．８％、
Ｍｎ：最大で１．２％、好ましくは０．２％～１．２％、より好ましくは０．２～０．９％、
Ｓｉ：最大で０．４％、好ましくは、最大で０．２５％、
Ｆｅ：最大で０．４％、好ましくは、最大で０．２５％、
Ｃｒ：最大で０．３５％、好ましくは、最大で０．２０％、
Ｚｎ：最大で０．４％、
Ｔｉ：最大で０．１５％、好ましくは０．０１％～０．１％、
Ｚｒ：最大で０．２５、好ましくは、最大で０．１２％、
Ｖ：最大で０．２５％、
残部：アルミニウム及び不純物、
を含む組成を有するアルミニウム合金に由来するものである。典型的には、このような不純物は、それぞれ０．０５％未満で存在し、合計で０．１５％未満である。

好ましい実施形態では、その２ＸＸＸ系アルミニウム合金は、ＡＡ２Ｘ２４系アルミニウム合金に由来するものであり、そのＸは、０、１、２、３、４、５、６、７または８である。特定の好ましいアルミニウム合金は、ＡＡ２０２４、ＡＡ２５２４及びＡＡ２６２４の範囲内の合金である。

任意に、そのアルミニウム合金は、ＡＡ２００１、Ａ２００２、ＡＡ２００４、ＡＡ２００５、ＡＡ２００６、ＡＡ２００７、ＡＡ２００７Ａ、ＡＡ２００７Ｂ、ＡＡ２００８、ＡＡ２００９、ＡＡ２０１０、ＡＡ２０１１、ＡＡ２０１１Ａ、ＡＡ２１１１、ＡＡ２１１１Ａ、ＡＡ２１１１Ｂ、ＡＡ２０１２、ＡＡ２０１３、ＡＡ２０１４、ＡＡ２０１４Ａ、ＡＡ２２１４、ＡＡ２０１５、ＡＡ２０１６、ＡＡ２０１７、ＡＡ２０１７Ａ、ＡＡ２１１７、ＡＡ２０１８、ＡＡ２２１８、ＡＡ２６１８、ＡＡ２６１８Ａ、ＡＡ２２１９、ＡＡ２３１９、ＡＡ２４１９、ＡＡ２５１９、ＡＡ２０２１、ＡＡ２０２２、ＡＡ２０２３、ＡＡ２０２５、ＡＡ２０２６、ＡＡ２０２７、ＡＡ２０２８、ＡＡ２０２８Ａ、ＡＡ２０２８Ｂ、ＡＡ２０２８Ｃ、ＡＡ２０２９、ＡＡ２０３０、ＡＡ２０３１、ＡＡ２０３２、ＡＡ２０３４、ＡＡ２０３６、ＡＡ２０３７、ＡＡ２０３８、ＡＡ２０３９、ＡＡ２１３９、ＡＡ２０４０、ＡＡ２０４１、ＡＡ２０４４、ＡＡ２０４５、ＡＡ２０５０、ＡＡ２０５５、ＡＡ２０５６、ＡＡ２０６０、ＡＡ２０６５、ＡＡ２０７０、ＡＡ２０７６、ＡＡ２０９０、ＡＡ２０９１、ＡＡ２０９４、ＡＡ２０９５、ＡＡ２１９５、ＡＡ２２９５、ＡＡ２１９６、ＡＡ２２９６、ＡＡ２０９７、ＡＡ２１９７、ＡＡ２２９７、ＡＡ２３９７、ＡＡ２０９８、ＡＡ２１９８、ＡＡ２０９９またはＡＡ２１９９というアルミニウム合金記号のうちの１つによる２ＸＸＸ系アルミニウム合金であることができる。

一実施形態では、その６ＸＸＸ系合金は、重量％で、
Ｓｉ：０．２％～１．７％、好ましくは０．５％～１．５％、
Ｍｇ：０．１％～１．５％、好ましくは０．１５％～１．２％、最も好ましくは０．１５％～０．９％、
Ｆｅ：最大で０．５％、好ましくは、最大で０．２５％、
Ｃｕ：最大で１．０％、好ましくは、最大で０．６％、最も好ましくは、最大で０．２％、
Ｍｎ：最大で１．０％、
Ｃｒ：最大で０．３％、好ましくは、最大で０．２５％、
Ｔｉ：最大で０．１５％、好ましくは０．００５％～０．１％、
Ｚｎ：最大で１．０％、好ましくは、最大で０．５％、最も好ましくは、最大で０．３％、
残部：アルミニウム及び不純物、
を含む組成を有するアルミニウム合金に由来するものである。典型的には、このような不純物は、それぞれ０．０５％未満で存在し、合計で０．１５％未満である。

一実施形態では、その６ＸＸＸ系アルミニウム合金は、６０１１、６０１６、６０５６、６０６１、６０６３及び６０８２、ならびに組成の近いそれらの変種の群から選択する。

任意に、そのアルミニウム合金は、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というアルミニウム合金記号のうちの１つによる６ＸＸＸ系アルミニウム合金であることができる。

一実施形態では、その方法は、半導体関連デバイス、特に、アルミニウム合金プレートから得られる真空チャンバ要素を製造するための、６ＸＸＸ系アルミニウム合金で作られる、ツーリング用のシェート品またはプレート品を製造するためのものである。真空チャンバ要素は、真空チャンバ本体、弁体、フランジ、接続要素、封止要素、拡散板及び電極など、真空チャンバ構造及び真空チャンバの内部部品を製造するための要素である。これらは特に、アルミニウム合金プレートの機械加工及び表面処理、すなわち陽極酸化によって得られる。

一実施形態では、その７ＸＸＸ系アルミニウム合金は、重量％で、
Ｚｎ：４％～９．８％、好ましくは５．５％～８．７％、
Ｍｇ：１％～３％、
Ｃｕ：最大で２．５％、好ましくは１％～２．５％、
任意に、
Ｚｒ：最大で０．３％、
Ｃｒ：最大で０．３％、
Ｍｎ：最大で０．４５％、
Ｔｉ：最大で０．１５％、好ましくは、最大で０．１％、
Ｓｃ：最大で０．５％、
Ａｇ：最大で０．５％、
からなる群から選択した１つ以上の元素、
Ｆｅ：最大で０．３％、好ましくは、最大で０．１５％、
Ｓｉ：最大で０．３％、好ましくは、最大で０．１５％、
不純物及び残部のアルミニウム、
を含む組成を有する。典型的には、このような不純物は、それぞれ０．０５％未満で存在し、合計で０．１５％未満である。

任意に、そのアルミニウム合金は、ＡＡ７０１９、ＡＡ７０２０、ＡＡ７０２１、ＡＡ７０８５、ＡＡ７１０８、ＡＡ７１０８Ａ、ＡＡ７０１５、ＡＡ７０１７、ＡＡ７０１８、ＡＡ７０３０、ＡＡ７０３３、ＡＡ７０４６、ＡＡ７０４６Ａ、ＡＡ７００３、ＡＡ７００９、ＡＡ７０１０、ＡＡ７０１２、ＡＡ７０１６、ＡＡ７１１６、ＡＡ７１２２、ＡＡ７０２３、ＡＡ７０２６、ＡＡ７０２９、ＡＡ７１２９、ＡＡ７２２９、ＡＡ７０３２、ＡＡ７０３３、ＡＡ７０３６、ＡＡ７１３６、ＡＡ７０４０、ＡＡ７１４０、ＡＡ７０４１、ＡＡ７０４９、ＡＡ７０４９Ａ、ＡＡ７１４９、ＡＡ７２４９、ＡＡ７３４９、ＡＡ７４４９、ＡＡ７０５０、ＡＡ７０５０Ａ、ＡＡ７１５０、ＡＡ７２５０、ＡＡ７０５５、ＡＡ７１５５、ＡＡ７２５５、ＡＡ７０５６、ＡＡ７０６０、ＡＡ７０６４、ＡＡ７０６５、ＡＡ７０６８、ＡＡ７１６８、ＡＡ７０７５、ＡＡ７１７５、ＡＡ７４７５、ＡＡ７２７８Ａ、ＡＡ７０８１、ＡＡ７１８１、ＡＡ７１８５、ＡＡ７０９０、ＡＡ７０９９またはＡＡ７１９９というアルミニウム合金記号のうちの１つによる７ＸＸＸ系アルミニウム合金であることができる。

本発明の一実施形態では、その方法は、アルミニウム合金の、ツーリング用のシェート品もしくはプレート品、または航空宇宙以外の建造物用のシェートもしくはプレートを製造するためのものである。

本発明の一実施形態では、その方法は、特に、地雷爆発耐性をもたらす、装甲車の下部構造、装甲車のドア、装甲車のエンジンフードまたはフロントフェンダー、砲塔の部品として、アルミニウム合金の装甲用プレート品を製造するためのものである。アルミニウム合金の装甲用プレート品は好ましくは、７ＸＸＸ系合金に由来するものであり、この合金には、ＡＡ７０２０、ＡＡ７４４９、ＡＡ７０５０、ＡＡ７０５６、ＡＡ７０８１、ＡＡ７１８１、ＡＡ７０８５、ＡＡ７１８５、及び組成の近いこれらの改変物の群から選択した７ＸＸＸ系アルミニウム合金が含まれることとなる。

工業規模の半連続ＤＣ－鋳造で、厚さ４４０ｍｍ、幅１７４０ｍｍであるアルミニウム合金製圧延用鋳塊を鋳造した。

そのアルミニウム合金は、６．５５％のＺｎ、２．３７％のＭｇ、２．１５％のＣｕ、０．１０％のＺｒ、０．１０％のＦｅ、及び０．０７％のＳｉ、残部の不可避的不純物及びアルミニウムからなるものであった。

３５０℃で約１２時間均熱化してから、雰囲気温度まで冷却することによって、鋳造した鋳塊の応力を除去した。

鋳造したままの状態での応力除去済み試料のＤＳＣ測定は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ９１０ ＤＳＣという装置で、試験片が最終的に溶融するまで、室温から、２０℃／分という標準的な昇温速度で行った。この測定により、４８２℃における共晶相溶融ピークが１８．７Ｊ／ｇ、４８８℃におけるＳ相溶融ピークが０．３Ｊ／ｇ、５４２℃におけるＭｇ_２Ｓｉ相溶融ピークが０．５Ｊ／ｇ、合計が１９．５Ｊ／ｇであることが示された。

本明細書に記載されている方法に従って、その圧延用鋳塊を、平均昇温速度約３５℃／時で４７０℃まで加熱した後、１２時間、４７０℃で均熱化処理してから、４７５℃まで約３５℃／時で昇温した後、２５時間、４７５℃で均熱化処理し、雰囲気温度まで冷却することによって、均質化処理した。４７５℃での均熱化が、この二段階の均質化サイクルで適用された最高温度であり、このサイクルにおける最高温度である最後の工程でもあるので、４７５℃が、最高到達板温（ＰＭＴ）である。

均質化処理した材料のＤＳＣ測定は、上記の均質化サイクルと、水焼き入れを行った鋳塊の３分の１の厚さ、４分の１の幅で採取した３０×３０×１０ｍｍの試料で行い、その試料から、４５ｍｇのＤＳＣ試験片を取り、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ９１０ ＤＳＣという装置で、試験片が最終的に溶融するまで、室温から、２０℃／分という標準的な昇温速度で、アルゴン雰囲気下において行った。これにより、残留相の全体溶融ピークが０．５Ｊ／ｇとなり、非常に良好な均質化処理済みのアルミニウム合金製鋳塊をもたらし、本発明による方法での使用に非常に適するものであった。

続いて、均質化処理した圧延用鋳塊を第１の熱間圧延スタンドに迅速に移し、次に、複数回の圧延工程で熱間圧延して、最終厚さ７０ｍｍのプレートにし、その後、最後の熱間圧延工程が終了したら、エマルジョンで、水焼き入れを行って、約６０℃まで低下させた。熱間圧延開始温度は約４７０℃、熱間圧延出側温度は約４５０℃であった。

そのアルミニウム合金製プレート品に、人工時効処理を施し、その機械的特性について検査した。

実例
実例１は、厚さが少なくとも１ｍｍである、熱処理型アルミニウム合金で作られたアルミニウム合金圧延品を製造する方法であって、（ａ）熱処理型アルミニウム合金を半連続鋳造して、厚さが少なくとも２５０ｍｍである圧延用鋳塊にする工程と、（ｂ）その圧延用鋳塊を最高到達板温（ＰＭＴ）まで予備加熱及び／または均質化処理し、それによって、前記アルミニウム合金において、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）シグナルと関連付けられた比エネルギーが、絶対値で２Ｊ／ｇ未満となる工程と、（ｃ）その圧延用鋳塊を、複数回の熱間圧延工程で熱間圧延して、最終圧延板厚が少なくとも１ｍｍである熱間圧延品にし、それによって、その圧延工程の最後の３回のうちの少なくとも１回における熱間圧延品の温度が、ＰＭＴ（℃）から５０℃以上下回らない工程と、（ｄ）最終圧延板厚のその熱間圧延品を、熱間圧延機出側温度から１７５℃未満まで焼き入れする工程と、（ｅ）任意に、最終圧延板厚のその焼き入れ済みの熱間圧延品の応力を除去する工程と、（ｆ）任意に応力を除去した焼き入れ済みの熱間圧延品を時効処理する工程とを含む方法である。

実例２は、工程（ｃ）で熱間圧延して、最終熱間圧延板厚した後に、いずれの溶体化熱処理も含まない、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例３は、工程（ｄ）での焼き入れを、少なくとも最後の熱間圧延工程とインラインで行う、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例４は、そのアルミニウム合金を、２ＸＸＸ系、６ＸＸＸ系及び７ＸＸＸ系のアルミニウム合金の群から選択する、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例５は、前記アルミニウム合金において、ＤＳＣシグナルと関連付けられた比エネルギーが、絶対値で１．０Ｊ／ｇ未満、好ましくは、絶対値で０．５Ｊ／ｇ未満である、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例６は、２ＸＸＸ系及び７ＸＸＸ系のアルミニウム合金品の場合に、そのＰＭＴが、所定のアルミニウム合金の初期溶融温度から、１５℃以上下回らず、好ましくは１０℃以上下回らない、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例７は、その熱間圧延機入側温度が、そのアルミニウム合金のＰＭＴから４０℃以上下回らない温度範囲であり、好ましくは、そのアルミニウム合金の固相線温度から３０℃以上下回らない温度範囲である、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例８は、最終圧延板厚のその熱間圧延品の熱間圧延機出側温度が、そのアルミニウム合金のＰＭＴから４０℃以上下回らない温度範囲、好ましくは、そのアルミニウム合金のＰＭＴから３０℃以上下回らない範囲である、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例９は、工程（ｅ）で、その応力除去が、その元の長さの約０．５％～８％の範囲で、好ましくは、その元の長さの約０．５％～６％の範囲で延伸することによるものである、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例１０は、最終熱間圧延板厚のその熱間圧延品が、５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上、より好ましくは２５．４ｍｍ以上である、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例１１は、工程（ｃ）で、その圧延用鋳塊を第１のセットの熱間圧延工程で熱間圧延して、中間熱間圧延板厚にしてから、中間加熱工程を行った後、第２のセットの熱間圧延工程で熱間圧延して、少なくとも１ｍｍの最終熱間圧延板厚にする、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例１２は、その中間加熱工程が、そのアルミニウム合金のＰＭＴから４０℃以上下回らない範囲、好ましくは、そのアルミニウム合金のＰＭＴから３０℃以上下回らない範囲の温度までである、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例１３は、そのアルミニウム合金が、重量％で、
Ｃｕ：１．９％～７％、好ましくは３．０％～６．８％、
Ｍｇ：０．３％～２％、
Ｍｎ：最大で１．２％、
Ｓｉ：最大で０．４％、
Ｆｅ：最大で０．４％、
Ｃｒ：最大で０．３５％、
Ｚｎ：最大で０．４％、
Ｔｉ：最大で０．１５％、
Ｚｒ：最大で０．２５、
Ｖ：最大で０．２５％、
残部：アルミニウム及び不純物、
を含む組成を有する２ＸＸＸ系アルミニウム合金である、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例１４は、そのアルミニウム合金が、重量％で、
Ｓｉ：０．２％～１．７％、好ましくは０．５％～１．５％、
Ｍｇ：０．１％～１．５％、好ましくは０．１５％～１．２％、
Ｆｅ：最大で０．５％、
Ｃｕ：最大で１．０％、好ましくは、最大で０．６％、
Ｍｎ：最大で１．０％、
Ｃｒ：最大で０．３％、
Ｔｉ：最大で０．１５％、
Ｚｎ：最大で１．０％、
残部：アルミニウム及び不純物、
を含む組成を有する６ＸＸＸ系アルミニウム合金である、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

実例１５は、そのアルミニウム合金が、重量％で、
Ｚｎ：４％～９．８％、好ましくは５．５％～８．７％、
Ｍｇ：１％～３％、
Ｃｕ：最大で２．５％、好ましくは１％～２．５％、
任意に、Ｚｒ：最大で０．３％、Ｃｒ：最大で０．３％、Ｍｎ：最大で０．４５％、Ｔｉ：最大で０．１５％、Ｓｃ：最大で０．５％、Ａｇ：最大で０．５％からなる群から選択した１つ以上の元素、
Ｆｅ：最大で０．３％、
Ｓｉ：最大で０．３％、
不純物及び残部のアルミニウム、
を含む組成を有する７ＸＸＸ系アルミニウム合金である、いずれかの先行または後掲の実例に記載の方法である。

上で引用されているすべての特許、刊行物及び要約は、参照により、それらの全体が本明細書に援用される。本発明の様々な実施形態は、本発明の様々な目的を実現させる中で説明されてきた。これらの実施形態は、本発明の原理を例示するものに過ぎないことを認識すべきである。以下の請求項に定義されているような本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、その修正形態及び適合形態の多くが、当業者には容易に明らかとなる。

Claims (15)

1. 厚さが少なくとも１ｍｍである、熱処理型アルミニウム合金で作られたアルミニウム合金圧延品を製造する方法であって、
   （ａ）熱処理型アルミニウム合金を半連続鋳造して、厚さが少なくとも２５０ｍｍである圧延用鋳塊にする工程と、
   （ｂ）前記圧延用鋳塊を最高到達板温（ＰＭＴ）まで予備加熱及び／または均質化処理し、それにより、前記アルミニウム合金において、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）シグナルと関連付けられた比エネルギーが、絶対値で２Ｊ／ｇ未満となる工程と、
   （ｃ）前記圧延用鋳塊を複数回の熱間圧延工程で熱間圧延して、最終圧延板厚が少なくとも１ｍｍである熱間圧延品にし、それにより、前記圧延工程の最後の３回のうちの少なくとも１回における前記熱間圧延品の温度が、ＰＭＴ（℃）と［ＰＭＴ（℃）－５０℃］との間である工程であって、
   アルミニウム合金を、アルミニウム合金の溶体化熱処理に使用される範囲の温度としながら、熱間圧延の全部または少なくとも相当な部分が行われるようにする工程と、
   （ｄ）最終圧延板厚の前記熱間圧延品を熱間圧延機出側温度から１７５℃未満まで焼き入れする工程と、
   （ｅ）任意に、最終圧延板厚の焼き入れ済みの前記熱間圧延品の応力を除去する工程と、
   （ｆ）任意に応力を除去した前記焼き入れ済みの熱間圧延品を時効処理する工程と、
   を含む前記方法。
2. 前記工程（ｃ）で熱間圧延して、最終熱間圧延板厚にした後に、いずれの溶体化熱処理も含まない、請求項１に記載の方法。
3. 前記工程（ｄ）での前記焼き入れを少なくとも前記最後の熱間圧延工程とインラインで行う、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記アルミニウム合金を、２ＸＸＸ系、６ＸＸＸ系及び７ＸＸＸ系のアルミニウム合金の群から選択する、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記アルミニウム合金において、ＤＳＣシグナルと関連付けられた比エネルギーが、絶対値で１．０Ｊ／ｇ未満である、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。
6. ２ＸＸＸ系及び７ＸＸＸ系のアルミニウム合金品の場合に、前記ＰＭＴが、所定のアルミニウム合金の初期溶融温度から、１５℃以上下回らない、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
7. 熱間圧延機入側温度が、前記アルミニウム合金の前記ＰＭＴから４０℃以上下回らない温度範囲である、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
8. 最終圧延板厚の前記熱間圧延品の熱間圧延機出側温度が、前記アルミニウム合金の前記ＰＭＴから４０℃以上下回らない温度範囲である、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記工程（ｅ）で、応力除去が、その元の長さの０．５％～８％の範囲で延伸することによるものである、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
10. 最終熱間圧延板厚の前記熱間圧延品が、５ｍｍ以上である、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記工程（ｃ）で、前記圧延用鋳塊を第１のセットの熱間圧延工程で熱間圧延して、中間熱間圧延板厚にしてから、中間加熱工程を行った後、第２のセットの熱間圧延工程で熱間圧延して、少なくとも１ｍｍの最終熱間圧延板厚にする、請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記中間加熱工程が、前記アルミニウム合金の前記ＰＭＴから４０℃以上下回らない範囲の温度までである、請求項１１に記載の方法。
13. 前記アルミニウム合金が、重量％で、
    Ｃｕ：１．９％～７％、
    Ｍｇ：０．３％～２％、
    Ｍｎ：最大で１．２％、
    Ｓｉ：最大で０．４％、
    Ｆｅ：最大で０．４％、
    Ｃｒ：最大で０．３５％、
    Ｚｎ：最大で０．４％、
    Ｔｉ：最大で０．１５％、
    Ｚｒ：最大で０．２５、
    Ｖ：最大で０．２５％、
    残部：アルミニウム及び不純物、
    を含む組成を有する２ＸＸＸ系アルミニウム合金である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記アルミニウム合金が、重量％で、
    Ｓｉ：０．２％～１．７％、
    Ｍｇ：０．１％～１．５％、
    Ｆｅ：最大で０．５％、
    Ｃｕ：最大で１．０％、
    Ｍｎ：最大で１．０％、
    Ｃｒ：最大で０．３％、
    Ｔｉ：最大で０．１５％、
    Ｚｎ：最大で１．０％、
    残部：アルミニウム及び不純物、
    を含む組成を有する６ＸＸＸ系アルミニウム合金である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記アルミニウム合金が、重量％で、
    Ｚｎ：４％～９．８％、
    Ｍｇ：１％～３％、
    Ｃｕ：最大で２．５％、
    任意に、Ｚｒ：最大で０．３％、Ｃｒ：最大で０．３％、Ｍｎ：最大で０．４５％、Ｔｉ：最大で０．１５％、Ｓｃ：最大で０．５％、Ａｇ：最大で０．５％からなる群から選択した１つ以上の元素、
    Ｆｅ：最大で０．３％、
    Ｓｉ：最大で０．３％、
    不純物及び残部のアルミニウム、
    を含む組成を有する７ＸＸＸ系アルミニウム合金である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。

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