KR101904704B1

KR101904704B1 - 핀 스탁으로서 사용을 위한 고-강도, 내식성 알루미늄 합금들 및 그것을 만드는 방법들

Info

Publication number: KR101904704B1
Application number: KR1020187005242A
Authority: KR
Inventors: 지오티 카달리; 에이더 알베르토 시밀리
Original assignee: 노벨리스 인크.
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2018-10-04
Also published as: JP2019512592A; EP3475456A1; MX2017017133A; ES2772729T3; AU2017305004B2; CA2990212A1; CA2990212C; BR112017028464A2; CN109312431B; EP3475456B1; BR112017028464B1; CN109312431A; JP6639635B2; WO2018160189A1; RU2681090C1; AU2017305004A1

Abstract

고-강도, 고 성형성, 및 내식성 알루미늄 합금들, 이들 합금들을 만들고 프로세싱하는 방법들, 그리고 이들 합금들로 제조된 제품들이 본 출원에 개시된다. 보다 상세하게는, 개선된 기계적 강도, 성형성, 및 내식성을 보이는 새로운 알루미늄 합금들이 개시된다. 상기 합금들은 열 교환기들을 포함하는 산업용 애플리케이션들에서 핀 스탁으로 사용될 수 있다.

Description

핀 스탁으로서 사용을 위한 고-강도, 내식성 알루미늄 합금들 및 그것을 만드는 방법들

본 발명은 재료 과학, 재료 화학, 야금학(metallurgy), 알루미늄 합금들, 알루미늄 제조 및 관련 분야들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 열 교환기(heat exchanger)를 위한 핀 스탁(fin stock)으로서의 예를 포함하여 다수의 애플리케이션들에서 사용될 수 있는 새로운 알루미늄 합금들을 제공한다.

열 교환기들은, 다양한 산업용 및 화학적 프로세스들에 가열 및 냉각 시스템들을 포함하여 다양한 애플리케이션들에서 폭넓게 사용되나 이에 한정되지 않는다. 이들 구성들 중 많은 것들은 열이 유체들간에 전달될 수 있는 증가된 표면적을 제공하기 위해서 튜브들의 외측과 열적으로 전도성 컨택하는 핀들을 사용한다. 추가하여, 핀들은 열 교환기를 통해 유체들의 흐름을 조절하는데 사용된다. 그러나, 알루미늄 합금 열 교환기들은 부식에 대해 상대적으로 높은 민감성(susceptibility)을 갖는다. 부식으로 인해 결국에는 튜브들로부터의 냉매의 손실 및 가열 또는 냉각 시스템의 고장으로 이어진다. 고 강도, 내식성(corrosion resistant) 합금들은 개선된 제품 성능에 대하여 바람직하다. 그러나, 합금 조성물들 및 이들 실패(failure)들을 다루는 이런 합금을 제공할 프로세싱 상태들을 식별하는 것은 난제인 것이 입증되었다.

열 교환기 튜브들은 구리 또는 알루미늄 합금으로 만들어질 수 있고 열 교환기 핀들은 상이한 알루미늄 합금으로 만들어질 수 있다 (예를 들어, AA1100 또는 AA7072). 핀들은 구리 또는 알루미늄 튜브들 위에 끼워질 수 있고 기계적으로 조립될 수 있다. 더 큰 가열, 환기, 에어컨 및 냉동 (HVAC&R) 유닛들은 더 긴 핀들을 요구할 수 있고 그것들이 다운스트림 프로세싱 (예를 들어, 코일들로 형성 및/또는 핸들링)을 위한 충분한 강도를 갖는 것이 중요하다. 핀들의 강도를 유지하는 한 가지 방법은 보다 두꺼운 게이지 핀들을 제공하는 것이지만; 그러나, 이것은 중량 및 비용을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 보호되는 실시예는 요약이 아닌 청구항에 의해 규정된다. 본 요약은 본 발명의 여러 양태의 개괄적인 개요이며 이하의 상세한 설명 부분에서 추가로 설명되는 개념 중 일부를 소개한다. 본 요약은 청구된 발명 대상의 핵심 또는 필수 특징부를 식별하도록 의도된 것이 아니며, 청구된 발명 대상의 범위를 결정하기 위해 단독으로 사용되도록 의도되지 않는다. 발명 대상은 전체 명세서, 일부 또는 전체 도면 및 각각의 청구항의 적절한 부분을 참조하여 이해되어야 한다.

고 강도 및 내식성을 나타내는 신규한 알루미늄 합금이 여기에 제공된다. 알루미늄 합금은 약 0.7 - 3.0 wt.% Zn, 약 0.15 - 0.35 wt.% Si, 약 0.25 - 0.65 wt.% Fe, 약 0.05 - 0.20 wt.% Cu, 약 0.75 - 1.50 wt.% Mn, 약 0.50 - 1.50 wt.% Mg, 약 0.05 wt.%까지의 Cr, 약 0.05 wt.%까지의 Ti, 및 약 0.15 wt.%까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al을 갖는다. 일부 예제들에서, 알루미늄 합금은 약 1.0 - 2.5 wt.% Zn, 약 0.2 - 0.35 wt.% Si, 약 0.35 - 0.60 wt.% Fe, 약 0.10 - 0.20 wt.% Cu, 약 0.75 - 1.25 wt.% Mn, 약 0.90 - 1.30 wt.% Mg, 약 0.05 wt.% 까지의 Cr, 약 0.05 wt.% 까지의 Ti, 및 약 0.15 wt.% 까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al을 갖는다. 일부 예제들에서, 알루미늄 합금은 약 1.5 - 2.5 wt.% Zn, 약 0.17 - 0.33 wt.% Si, 약 0.30 - 0.55 wt.% Fe, 약 0.15 - 0.20 wt.% Cu, 약 0.80 - 1.00 wt.% Mn, 약 1.00 - 1.25 wt.% Mg, 약 0.05 wt.%까지의 Cr, 약 0.05 wt.%까지의 Ti, 및 약 0.15 wt.%까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al을 갖는다. 옵션으로, 알루미늄 합금은 약 0.9 - 2.6 wt.% Zn, 약 0.2 - 0.33 wt.% Si, 약 0.49 - 0.6 wt.% Fe, 약 0.15 - 0.19 wt.% Cu, 약 0.79 - 0.94 wt.% Mn, 약 1.13 - 1.27 wt.% Mg, 약 0.05 wt.%까지의 Cr, 약 0.05 wt.%까지의 Ti, 및 약 0.15 wt.%까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al을 갖는다. 옵션으로, 알루미늄 합금은 약 1.4 - 1.6 wt.% Zn, 약 0.2 - 0.33 wt.% Si, 약 0.49 - 0.6 wt.% Fe, 약 0.15 - 0.19 wt.% Cu, 약 0.79 - 0.94 wt.% Mn, 약 1.13 - 1.27 wt.% Mg, 약 0.05 wt.%까지의 Cr, 약 0.05 wt.% 까지의Ti, 및 약 0.15 wt.%까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al을 갖는다. 합금은 주조 (예를 들어, DC(direct chill) 주조(casting) 또는 연속 주조(continuous casting)), 균질화(homogenization), 열간 압연(hot rolling), 냉간 압연(cold rolling), 및 어닐링(annealing)에 의해 생산될 수 있다. 합금은 H 템퍼(temper) 또는 O 템퍼에 있을 수 있다.

합금의 항복 강도(yield strength)는 적어도 약 70 MPa이다. 합금의 최대 인장 강도는 적어도 약 170 MPa일 수 있다. 알루미늄 합금은 IACS (international annealed copper standard)에 기초하여 약 37%를 초과하는 전기 전도도를 포함할 수 있다. 옵션으로, 알루미늄 합금은 약 -740 mV 내지 -850 mV의 부식 포텐셜(corrosion potential)을 포함한다.

또한 본 출원에서 설명된 상기 알루미늄 합금을 포함하는 제품들이 본 출원에 제공된다. 제품들은 핀 스탁을 포함할 수 있다. 옵션으로, 핀 스탁의 게이지는 1.0 mm 또는 그 미만 (예를 들어, 0.15 mm 또는 그 미만)이다. 추가로 튜브 및 핀을 포함하는 물품들이 본 출원에 제공되고, 핀은 본 출원에 설명된 핀 스탁을 포함한다.

추가로 금속 제품을 생산하는 방법들이 본 출원에 제공된다. 방법들은 주조 알루미늄 합금하기 위해 본 출원에서 설명된 알루미늄 합금을 주조하는 단계, 주조 알루미늄 합금을 균질화하는 단계(homogenizing), 압연된 제품(rolled product)을 생산하기 위해 주조 알루미늄 합금을 열간 압연하는 단계, 및 압연된 제품을 최종 게이지 제품으로 냉간 압연하는 단계를 포함한다. 옵션으로, 방법들은 최종 게이지 제품을 어닐링하는 단계를 더 포함한다. 방법들에 따라 획득된 제품들 (예를 들어, 열 교환기 핀들)이 또한 본 출원에 제공된다.

추가 측면들, 대상들, 및 장점들이 이하의 비 제한적인 예제들의 상세한 설명의 고려에 기초하여 분명해질 것이다.

도 1은 다양한 시간 기간들 동안에 부식 테스팅을 경험하고 본 출원에서 설명된 비교 합금과 결합된, 본 출원에 설명된 예시적인 합금들의 디지털 이미지들을 포함한다.
도 2는 다양한 시간 기간들 동안에 부식 테스팅을 경험하고 본 출원에서 설명된 비교 합금과 결합된, 본 출원에 설명된 예시적인 합금들의 디지털 이미지들을 포함한다.

고-강도, 내식성 알루미늄 합금들 및 이를 만들고 프로세싱하는 방법들이 본 출원에서 설명된다. 본 출원에서 설명된 알루미늄 합금들은 개선된 기계적 강도(strength), 내식성(corrosion resistance), 및/또는 성형성(formability)을 나타낸다. 본 출원에 제공된 합금들은 아연 구성 성분을 포함하고 희생 합금(sacrificial alloy) (예를 들어, 열 교환기들 내의 구리 또는 알루미늄 합금 튜브들과 조합하여 사용하기 위한 핀 스탁 재료로서)으로서 특별히 유용할 수 있다. 개시된 합금 조성물은 기계적 강도 뿐만 아니라 희생 합금 특성들을 갖는 재료를 제공한다. 합금 재료는 핀 스탁으로 형성될 수 있고 구리 또는 알루미늄 합금 배관(tubing)에 기계적으로 부착될 수 있다. 핀 스탁은 희생적으로(sacrificially) 부식될 수 있고, 따라서 구리 또는 알루미늄 합금 배관을 부식으로부터 보호할 수 있다. 추가적으로, 본 출원에서 설명된 알루미늄 합금 핀 스탁은 탁월한 기계적 강도를 갖고 더 얇은 게이지 알루미늄 합금 핀 스탁을 제공한다. 합금들은 열 교환기들, 또는 다른 애플리케이션들을 포함하는 산업용 애플리케이션들에서 핀 스탁으로 사용될 수 있다. 열 교환기에서, 합금들은 희생 컴포넌트로서 역할을 하여, 열 교환기의 다른 컴포넌트들 (예를 들어, 합금이 부착된 튜브)의 보호를 보장한다.

정의들 및 설명들:

본 출원에 사용되는 용어들 "발명," "상기 발명," "이 발명" 및 "본 발명"은 이 특허 출원 및 아래의 청구항들의 내용의 전부를 광범위하게 지칭하도록 의도된다. 이들 용어들을 포함하는 서술은 본 출원에서 설명되는 내용을 제한하거나 또는 아래의 특허 청구항들의 범위 또는 의미를 제한하는 것으로 이해되지 않아야 한다.

본 설명에서, 알루미늄 산업 지정들 예컨대 "시리즈(series)" 또는 "1xxx"에 의해 식별되는 합금들에 대한 참조가 이루어진다. 알루미늄 및 그것의 합금들을 명명하고 식별하는데 가장 흔하게 사용되는 숫자 호칭 체계의 이해를 위하여, 모두가 알루미늄 국제 협회(Aluminum Association)에 의해 발행된 "International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys" 또는 "Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot,"를 참조한다.

본 출원에서 사용되는, "부정관사(a, an)" 또는 "정관사(the)"의 의미는 문맥상 명확하게 달리 서술되지 않는 한 단수 및 복수 기준들을 포함한다.

본 출원에서 사용되는, 플레이트(plate)는 약 15 mm보다 더 큰 두께를 갖는다. 예를 들어, 플레이트는 약 15 mm보다 더 큰, 약 20 mm보다 더 큰, 약 25 mm보다 더 큰, 약 30 mm보다 더 큰, 약 35 mm보다 더 큰, 약 40 mm보다 더 큰, 약 45 mm보다 더 큰, 약 50 mm보다 더 큰, 또는 약 100 mm 보다 더 큰 두께를 갖는 알루미늄 제품을 지칭할 수 있다.

본 출원에서 사용되는, 샤테(shate) (또한 시트 플레이트로 지칭되는)는 일반적으로 약 4 mm 내지 약 15 mm의 두께를 갖는다. 예를 들어, 샤테는 약 4 mm, 약 5 mm, 약 6 mm, 약 7 mm, 약 8 mm, 약 9 mm, 약 10 mm, 약 11 mm, 약 12 mm, 약 13 mm, 약 14 mm, 또는 약 15 mm의 두께를 가질 수 있다.

본 출원에서 사용되는, 시트는 일반적으로 약 4 mm보다 작은 두께를 갖는 알루미늄 제품을 지칭한다. 예를 들어, 시트는 약 4 mm보다 작은, 약 3 mm보다 작은, 약 2 mm보다 작은, 약 1 mm보다 작은, 약 0.5 mm보다 작은, 약 0.3 mm보다 작은, 또는 약 0.1 mm보다 작은 두께를 가질 수 있다.

합금 템퍼(temper) 또는 상태에 대한 참조가 본 출원에서 이루어진다. 가장 흔하게 사용되는 합금 템퍼의 설명들을 이해하기 위해, "American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designation Systems"를 참조하라. F 상태 또는 템퍼는 제조된 알루미늄 합금을 지칭한다. O 상태 또는 템퍼는 어닐링 후의 알루미늄 합금을 지칭한다. 또한 본 출원에서 H 템퍼로서 언급된 Hxx 상태 또는 템퍼는, 열 처리 (예를 들어, 어닐링)를 갖거나 또는 갖지 않는 냉간 압연 후의 알루미늄 합금을 지칭한다. 적절한 H 템퍼들은 HX1, HX2, HX3 HX4, HX5, HX6, HX7, HX8, 또는 HX9 템퍼들을 포함한다. 예를 들어, 알루미늄 합금은 냉간 압연될 수 있고 단지 가능한 H19 템퍼로 귀결될 수 있다. 추가 예제에서, 알루미늄 합금은 냉간 압연 및 어닐링될 수 있고 가능한 H23 템퍼로 귀결될 수 있다.

이하의 알루미늄 합금들은 그것들의 원소 조성물의 관점에서 합금의 총 중량에 기초한 중량 퍼센티지 (wt.%)로 설명된다. 각각의 합금의 어떤 예제들에서, 나머지는 알루미늄이고, 불순물들의 합은 최대 0.15%의 wt.%를 갖는다.

본 출원에서 사용되는, "전기화학적 포텐셜(electrochemical potential)"은 레독스 반응(redox reaction)에 대한 재료의 따름(amenability)을 지칭한다. 전기화학적 포텐셜은 본 출원에서 설명된 알루미늄 합금들의 부식에 대한 저항을 평가하기 위해 채용될 수 있다. 음의 값(negative value)은, 양의 전기화학적 포텐셜을 갖는 재료와 비교되었을 때, 산화시키기가 (예를 들어, 전자들을 잃거나 또는 산화 상태의 증가) 더 쉬운 재료를 설명할 수 있다. 양의 값(positive value)은, 음의 전기화학적 포텐셜을 갖는 재료와 비교되었을 때, 환원시키기가 (예를 들어, 전자들을 얻거나 또는 산화 상태의 감소) 더 쉬운 재료를 설명할 수 있다. 본 출원에서 사용되는 전기화학적 포텐셜은 크기 및 방향을 나타내는 벡터 양이다.

본 출원에서 사용되는, "실온(room temperature)"의 의미는 약 15 ℃ 내지 약 30 ℃의 온도, 예를 들어 약 15 ℃, 약 16 ℃, 약 17 ℃, 약 18 ℃, 약 19 ℃, 약 20 ℃, 약 21 ℃, 약 22 ℃, 약 23 ℃, 약 24 ℃, 약 25 ℃, 약 26 ℃, 약 27 ℃, 약 28 ℃, 약 29 ℃, 또는 약 30 ℃를 포함할 수 있다. 출원에 개시된 모든 범위들은 그 내부에 포괄된 임의 및 모든 서브 범위들을 아우르는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 언급된 범위는 최소값 1 과 최대값 10 사이의(및 포괄하는) 임의의 및 모든 서브 범위들을 포함하는 것으로; 즉, 모든 서브 범위들은 1 또는 그 이상의 최소값, 예를 들어, 1 내지 6.1로 시작하고, 10 또는 그 미만의 최대값, 예를 들어, 5.5 내지 10로 끝난다.

합금 조성물들

새로운 알루미늄 합금들이 이하에 설명된다. 어떤 측면들에서, 합금들은 고 강도, 내식성, 및/또는 높은 성형성을 보인다. 합금들의 특성들은 설명된 시트들, 플레이트들, 및 샤테들을 생산하기 위한 합금들의 원소 조성물들 뿐만 아니라 합금들을 프로세싱하는 방법들에 기인하여 달성된다. 구체적으로, 아연 (Zn) 함량의 증가는 구리 또는 다른 알루미늄 합금 튜브들에 부착될 때 우선적으로 부식하는 합금들을 제공하고, 따라서 튜브들에 캐소드의 보호를 제공한다. 놀랍게도, Zn 추가는 증가된 마그네슘 (Mg) 함량의 영향을 강화시키는 것에 추가하여 추가 용질 강화(solute strengthening)를 나타낸다. 추가적으로, 최적 Zn 함량이 관측되었다. 일부 실시예에서, 약 2.0 wt.%보다 더 큰 Zn의 추가는 바람직하지 않은데, 이러한 양은, 전도도 및 자가-부식 비율에 유해한 영향을 가질 수 있기 때문이다. 그러나, 일부 실시예에서, 튜브의 충분한 캐소드의 보호를 허용하기 위해 그것들의 전도도 및 부식 특성들을 희생시키는 것이 바람직할 수 있다. 이 목적을 위해서, 최대 약 3.0 wt.%까지의 Zn 함량이 희망하는 부식, 전도도, 및 강도 특성들을 제공하기 위해 사용될 수 있다.

본 출원에서 설명된 합금들 및 방법들은 희생 부분(sacrificial part)들, 방열(heat dissipation), 패키징, 및 건축 재료들을 포함하여 산업용 애플리케이션들에 사용될 수 있다. 본 출원에서 설명된 합금들은 열 교환기들을 위한 산업용 핀 스탁으로서 채용될 수 있다. 상기 산업용 핀 스탁은 현재 사용되는 산업용 핀 스탁 합금들(예를 들어, AA7072 및 AA1100)에 비해 더 나은 부식에 대한 내성이 있도록 제공될 수 있고 또한 우선적으로 부식되어, 열 교환기에 통합된 다른 금속 파트들을 보호한다.

일부 실시예에서, 합금들은 표 1에 제공된 이하의 원소 조성물을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 합금들은 표 2에 제공된 이하의 원소 조성물을 가질 수 있다.

일부 예제들에서, 합금들은 표 3에 제공된 이하의 원소 조성물을 가질 수 있다.

일부 예제들에서, 합금들은 표 4에 제공된 이하의 원소 조성물을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 합금은 합금의 총 중량에 기초하여 약 0.7% 내지 약 3.0% (예를 들어, 약 1.0% 내지 약 2.5%, 약 1.5% 내지 약 3.0%, 약 0.9% 내지 약 2.6%, 또는 약 1.4% 내지 약 1.6%)의 양으로 아연 (Zn)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 0.7%, 약 0.71%, 약 0.72%, 약 0.73%, 약 0.74%, 약 0.75%, 약 0.76%, 약 0.77%, 약 0.78%, 약 0.79%, 약 0.8%, 약 0.81%, 약 0.82%, 약 0.83%, 약 0.84%, 약 0.85%, 약 0.86%, 약 0.87%, 약 0.88%, 약 0.89%, 약 0.9%, 약 0.91%, 약 0.92%, 약 0.93%, 약 0.94%, 약 0.95%, 약 0.96%, 약 0.97%, 약 0.98%, 약 0.99%, 약 1.0%, 약 1.01%, 약 1.02%, 약 1.03%, 약 1.04%, 약 1.05%, 약 1.06%, 약 1.07%, 약 1.08%, 약 1.09%, 약 1.1%, 약 1.11%, 약 1.12%, 약 1.13%, 약 1.14%, 약 1.15%, 약 1.16%, 약 1.17%, 약 1.18%, 약 1.19%, 약 1.2%, 약 1.21%, 약 1.22%, 약 1.23%, 약 1.24%, 약 1.25%, 약 1.26%, 약 1.27%, 약 1.28%, 약 1.29%, 약 1.3%, 약 1.31%, 약 1.32%, 약 1.33%, 약 1.34%, 약 1.35%, 약 1.36%, 약 1.37%, 약 1.38%, 약 1.39%, 약 1.4%, 약 1.41%, 약 1.42%, 약 1.43%, 약 1.44%, 약 1.45%, 약 1.46%, 약 1.47%, 약 1.48%, 약 1.49%, 약 1.5%, 약 1.51%, 약 1.52%, 약 1.53%, 약 1.54%, 약 1.55%, 약 1.56%, 약 1.57%, 약 1.58%, 약 1.59%, 약 1.6%, 약 1.61%, 약 1.62%, 약 1.63%, 약 1.64%, 약 1.65%, 약 1.66%, 약 1.67%, 약 1.68%, 약 1.69%, 약 1.7%, 약 1.71%, 약 1.72%, 약 1.73%, 약 1.74%, 약 1.75%, 약 1.76%, 약 1.77%, 약 1.78%, 약 1.79%, 약 1.8%, 약 1.81%, 약 1.82%, 약 1.83%, 약 1.84%, 약 1.85%, 약 1.86%, 약 1.87%, 약 1.88%, 약 1.89%, 약 1.9%, 약 1.91%, 약 1.92%, 약 1.93%, 약 1.94%, 약 1.95%, 약 1.96%, 약 1.97%, 약 1.98%, 약 1.99%, 약 2.0%, 약 2.01%, 약 2.02%, 약 2.03%, 약 2.04%, 약 2.05%, 약 2.06%, 약 2.07%, 약 2.08%, 약 2.09%, 약 2.1%, 약 2.11%, 약 2.12%, 약 2.13%, 약 2.14%, 약 2.15%, 약 2.16%, 약 2.17%, 약 2.18%, 약 2.19%, 약 2.2%, 약 2.21%, 약 2.22%, 약 2.23%, 약 2.24%, 약 2.25%, 약 2.26%, 약 2.27%, 약 2.28%, 약 2.29%, 약 2.3%, 약 2.31%, 약 2.32%, 약 2.33%, 약 2.34%, 약 2.35%, 약 2.36%, 약 2.37%, 약 2.38%, 약 2.39%, 약 2.4%, 약 2.41%, 약 2.42%, 약 2.43%, 약 2.44%, 약 2.45%, 약 2.46%, 약 2.47%, 약 2.48%, 약 2.49%, 약 2.5%, 2.51%, 약 2.52%, 약 2.53%, 약 2.54%, 약 2.55%, 약 2.56%, 약 2.57%, 약 2.58%, 약 2.59%, 약 2.6%, 약 2.61%, 약 2.62%, 약 2.63%, 약 2.64%, 약 2.65%, 약 2.66%, 약 2.67%, 약 2.68%, 약 2.69%, 약 2.7%, 약 2.71%, 약 2.72%, 약 2.73%, 약 2.74%, 약 2.75%, 약 2.76%, 약 2.77%, 약 2.78%, 약 2.79%, 약 2.8%, 약 2.81%, 약 2.82%, 약 2.83%, 약 2.84%, 약 2.85%, 약 2.86%, 약 2.87%, 약 2.88%, 약 2.89%, 약 2.9%, 약 2.91%, 약 2.92%, 약 2.93%, 약 2.94%, 약 2.95%, 약 2.96%, 약 2.97%, 약 2.98%, 약 2.99%, 또는 약 3.0% Zn을 포함할 수 있다. 모든 퍼센티지들은 wt.%로 표현된다. 아연 함량은 본 출원에서 설명된 알루미늄 합금들의 내식성을 개선할 수 있다. 구체적으로, 아연이 본 출원에서 설명된 레벨, 예컨대 1.0% 내지 2.6%에서 혼합될 때, 합금들은 전형적으로 산업용 프로세스들 (예를 들어, 1xxx 시리즈 및 7xxx 시리즈 합금들)에 사용되는 핀 스탁에 비교하여 증강된 내식성을 나타낸다. 일부 추가 실시예에서, Zn은 본 출원에서 설명된 것들을 초과하는 중량 퍼센티지들에서 혼합될 때 부식에 대한 저항을 줄일 수 있다. 또한 다른 추가 실시예에서, Zn은 산업용 핀으로서의 사용에 적절한 합금을 제공하기 위해서 본 출원에서 설명된 최적의 양으로 알루미늄 합금에 혼합될 수 있다. 예를 들어, 본 출원에서 설명된 것들보다 더 높은 Zn 레벨들에서, 핀들로서 사용을 위한 합금들은, 설명된 Zn의 양을 함유하는 핀들에 대한 것보다, 더 빠르게 부식될 수 있어서, 핀에 천공들이 만들어진다. 결과적으로, 열 교환기의 열 성능 및 기계적 무결성은 절충될 수 있고, 따라서 열 교환기의 서비스 수명(service life)에 영향을 미칠 수 있다.

일부 실시예에서, 개시된 합금은 합금의 총 중량에 기초하여 약 0.15% 내지 약 0.35% (예를 들어, 약 0.20% 내지 약 0.35%, 약 0.17% 내지 약 0.33%, 또는 약 0.20% 내지 약 0.33%)의 양으로 실리콘 (Si)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 0.15%, 약 0.16%, 약 0.17%, 약 0.18%, 약 0.19%, 약 0.2%, 약 0.21%, 약 0.22%, 약 0.23%, 약 0.24%, 약 0.25%, 약 0.26%, 약 0.27%, 약 0.28%, 약 0.29%, 약 0.30%, 약 0.31%, 약 0.32%, 약 0.33%, 약 0.34%, 또는 약 0.35% Si을 포함할 수 있다. 모든 퍼센티지들은 wt.%로 표현된다.

일부 실시예에서, 합금은 또한 합금의 총 중량에 기초하여 약 0.25% 내지 약 0.65% (예를 들어, 0.35% 내지 약 0.60%, 0.30% 내지 0.55%, 또는 0.49% 내지 0.6%)의 양으로 철 (Fe) 을 포함할 수 있다. 예를 들어, 합금은 약 0.25%, 약 0.26%, 약 0.27%, 약 0.28%, 약 0.29%, 약 0.3%, 약 0.31%, 약 0.32%, 약 0.33%, 약 0.34%, 약 0.35%, 약 0.36%, 약 0.37%, 약 0.38%, 약 0.39%, 약 0.4%, 약 0.41%, 약 0.42%, 약 0.43%, 약 0.44%, 약 0.45%, 약 0.46%, 약 0.47%, 약 0.48%, 약 0.49%, 약 0.5%, 약 0.51%, 약 0.52%, 약 0.53%, 약 0.54%, 약 0.55%, 약 0.56%, 약 0.57%, 약 0.58%, 약 0.59%, 약 0.6%, 약 0.61%, 약 0.62%, 약 0.63%, 약 0.64%, 또는 약 0.65% Fe을 포함할 수 있다. 모든 퍼센티지들은 wt.%로 표현된다.

일부 실시예에서, 개시된 합금은 합금의 총 중량에 기초하여 약 0.05% 내지 약 0.20% (예를 들어, 약 0.10% 내지 약 0.20%, 약 0.15% 내지 약 0.20%, 또는 약 0.15% 내지 약 0.19%)의 양으로 구리 (Cu)를 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 0.05%, 약 0.06%, 약 0.07%, 약 0.08%, 약 0.09%, 약 0.1%, 약 0.11%, 약 0.12%, 약 0.13%, 약 0.14%, 약 0.15%, 약 0.16%, 약 0.17%, 약 0.18%, 약 0.19%, 또는 약 0.2% Cu를 포함할 수 있다. 모든 퍼센티지들은 wt.%로 표현된다.

일부 실시예에서, 합금은 합금의 총 중량에 기초하여 약 0.75% 내지 약 1.5% (예를 들어, 약 0.75% 내지 약 1.25%, 약 0.80% 내지 약 1.00%, 또는 약 0.79% 내지 약 0.94%)의 양으로 망간 (Mn)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 합금은 약 0.75%, 약 0.76%, 약 0.77%, 약 0.78%, 약 0.79%, 약 0.8%, 약 0.81%, 약 0.82%, 약 0.83%, 약 0.84%, 약 0.85%, 약 0.86%, 약 0.87%, 약 0.88%, 약 0.89%, 약 0.9%, 약 0.91%, 약 0.92%, 약 0.93%, 약 0.94%, 약 0.95%, 약 0.96%, 약 0.97%, 약 0.98%, 약 0.99%, 약 1.0%, 약 1.01%, 약 1.02%, 약 1.03%, 약 1.04%, 약 1.05%, 약 1.06%, 약 1.07%, 약 1.08%, 약 1.09%, 약 1.1%, 약 1.11%, 약 1.12%, 약 1.13%, 약 1.14%, 약 1.15%, 약 1.16%, 약 1.17%, 약 1.18%, 약 1.19%, 약 1.2%, 약 1.21%, 약 1.22%, 약 1.23%, 약 1.24%, 약 1.25%, 약 1.26%, 약 1.27%, 약 1.28%, 약 1.29%, 약 1.3%, 약 1.31%, 약 1.32%, 약 1.33%, 약 1.34%, 약 1.35%, 약 1.36%, 약 1.37%, 약 1.38%, 약 1.39%, 약 1.4%, 약 1.41%, 약 1.42%, 약 1.43%, 약 1.44%, 약 1.45%, 약 1.46%, 약 1.47%, 약 1.48%, 약 1.49%, 또는 1.5% Mn을 포함할 수 있다. 모든 퍼센티지들은 wt.%로 표현된다.

일부 실시예에서, 합금은 합금의 총 중량에 기초하여 약 0.50% 내지 약 1.50% (예를 들어, 약 0.90% 내지 약 1.30%, 약 1.00% 내지 약 1.25%, 또는 약 1.13% 내지 약 1.27%)의 양으로 마그네슘 (Mg)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 합금은 약 0.5%, 약 0.51%, 약 0.52%, 약 0.53%, 약 0.54%, 약 0.55%, 약 0.56%, 약 0.57%, 약 0.58%, 약 0.59%, 약 0.6%, 약 0.61%, 약 0.62%, 약 0.63%, 약 0.64%, 약 0.65%, 약 0.66%, 약 0.67%, 약 0.68%, 약 0.69%, 약 0.7%, 약 0.71%, 약 0.72%, 약 0.73%, 약 0.74%, 약 0.75%, 약 0.76%, 약 0.77%, 약 0.78%, 약 0.79%, 약 0.8%, 약 0.81%, 약 0.82%, 약 0.83%, 약 0.84%, 약 0.85%, 약 0.86%, 약 0.87%, 약 0.88%, 약 0.89%, 약 0.9%, 약 0.91%, 약 0.92%, 약 0.93%, 약 0.94%, 약 0.95%, 약 0.96%, 약 0.97%, 약 0.98%, 약 0.99%, 약 1.0%, 약 1.01%, 약 1.02%, 약 1.03%, 약 1.04%, 약 1.05%, 약 1.06%, 약 1.07%, 약 1.08%, 약 1.09%, 약 1.1%, 약 1.11%, 약 1.12%, 약 1.13%, 약 1.14%, 약 1.15%, 약 1.16%, 약 1.17%, 약 1.18%, 약 1.19%, 약 1.2%, 약 1.21%, 약 1.22%, 약 1.23%, 약 1.24%, 약 1.25%, 약 1.26%, 약 1.27%, 약 1.28%, 약 1.29%, 약 1.3%, 약 1.31%, 약 1.32%, 약 1.33%, 약 1.34%, 약 1.35%, 약 1.36%, 약 1.37%, 약 1.38%, 약 1.39%, 약 1.4%, 약 1.41%, 약 1.42%, 약 1.43%, 약 1.44%, 약 1.45%, 약 1.46%, 약 1.47%, 약 1.48%, 약 1.49%, 또는 1.5% Mg을 포함할 수 있다. 모든 퍼센티지들은 wt.%로 표현된다.

일부 실시예에서, 합금은 합금의 총 중량에 기초하여 약 0.10% (예를 들어, 0% 내지 약 0.05%, 약 0.001% 내지 약 0.04%, 또는 약 0.01% 내지 약 0.03%)까지의 양으로 크롬 (Cr)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 0.001%, 약 0.002%, 약 0.003%, 약 0.004%, 약 0.005%, 약 0.006%, 약 0.007%, 약 0.008%, 약 0.009%, 약 0.01%, 약 0.02%, 약 0.03%, 약 0.04%, 약 0.05%, 약 0.06%, 약 0.07%, 약 0.08%, 약 0.09%, 또는 약 0.1% Cr을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, Cr은 합금에 존재하지 않는다 (즉, 0%). 모든 퍼센티지들은 wt.%로 표현된다.

일부 실시예에서, 합금은 합금의 총 중량에 기초하여 약 0.10% (예를 들어, 0% 내지 약 0.05%, 약 0.001% 내지 약 0.04%, 또는 약 0.01% 내지 약 0.03%)까지의 양으로 티타늄 (Ti)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 0.001%, 약 0.002%, 약 0.003%, 약 0.004%, 약 0.005%, 약 0.006%, 약 0.007%, 약 0.008%, 약 0.009%, 약 0.01%, 약 0.02%, 약 0.03%, 약 0.04%, 약 0.05%, 약 0.06%, 약 0.07%, 약 0.08%, 약 0.09%, 또는 약 0.1% Ti을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, Ti은 합금에 존재하지 않는다 (즉, 0%). 모든 퍼센티지들은 wt.%로 표현된다.

선택적으로, 합금 조성물들은 때때로 불순물들로 지칭되는 다른 소수(minor) 원소들을 추가로 포함하되, 그 양(amount)은 각각 약 0.05% 또는 그 아래, 0.04% 또는 그 아래, 0.03% 또는 그 아래, 0.02% 또는 아래, 또는 0.01% 또는 아래이다. 이들 불순물들은 Ga, V, Ni, Sc, Ag, B, Bi, Zr, Li, Pb, Sn, Ca, Hf, Sr, 또는 그것의 조합들을 포함할 수 있으나, 이것에 한정되지는 않는다. 따라서, Ga, V, Ni, Sc, Ag, B, Bi, Zr, Li, Pb, Sn, Ca, Hf, 또는 Sr은 0.05% 또는 그 아래, 0.04% 또는 그 아래, 0.03% 또는 그 아래, 0.02% 또는 그 아래, 또는 0.01% 또는 그 아래의 양으로 합금에 존재할 수 있다. 어떤 측면들에서, 모든 불순물들의 합은 0.15% (예를 들어, 0.1%)를 초과하지 않는다. 모든 퍼센티지들은 wt.%로 표현된다. 어떤 측면들에서, 합금의 나머지 퍼센티지는 알루미늄이다.

선택적으로, 본 출원에서 설명된 예시적인 알루미늄 합금들은 약 0.9 - 2.6% Zn (예를 들어, 약 1.4 - 1.6% Zn), 약 0.2 - 0.33% Si, 약 0.49 - 0.6% Fe, 약 0.15 - 0.19% Cu, 약 0.79 - 0.94% Mn, 약 1.13 - 1.27% Mg, 약 0.05%까지의 Cr, 약 0.05%까지의 Ti, 및 약 0.15%까지의 불순물들을 포함할 수 있고, 나머지는 Al을 갖는다. 예를 들어, 예시적인 합금은 1.53% Zn, 0.3% Si, 0.51% Fe, 0.17% Cu, 0.87% Mn, 1.21% Mg, 0.001% Cr, 0.016% Ti, 및 0.15% 까지의 총 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al을 갖는다. 일부 실시예에서, 예시적인 합금은 1.00% Zn, 0.29% Si, 0.51% Fe, 0.16% Cu, 0.86% Mn, 1.2% Mg, 0.001% Cr, 0.011% Ti, 및 0.15% 까지의 총 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al을 갖는다. 일부 실시예에서, 예시적인 합금은 2.04% Zn, 0.29% Si, 0.51% Fe, 0.17% Cu, 0.87% Mn, 1.21% Mg, 0.001% Cr, 0.015% Ti, 및 0.15% 까지의 총 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al을 갖는다. 일부 실시예에서, 예시적인 합금은 2.54% Zn, 0.29% Si, 0.51% Fe, 0.17% Cu, 0.88% Mn, 1.23% Mg, 0.001% Cr, 0.012% Ti, 및 0.15%까지의 총 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al을 갖는다.

합금 특성들

알루미늄 합금의 기계적 특성들은 희망하는 사용에 의존하여 다양한 프로세싱 상태들에 의해 제어될 수 있다. 합금은 H 템퍼 (예를 들어, HX1, HX2, HX3 HX4, HX5, HX6, HX7, HX8, 또는 HX9 템퍼들)로 생산될 수 있다(또는 제공될 수 있다). 일 실시예로서, 합금은 H19 템퍼로 생산될 수 있다(또는 제공될 수 있다). H19 템퍼는 냉간 압연된 제품들을 지칭한다. 다른 실시예로서, 합금은 H23 템퍼로 생산될 수 있다(또는 제공될 수 있다). H23 템퍼는 냉간 압연되고 부분적으로 어닐링된 제품들을 지칭한다. 추가 실시예로서, 합금은 O 템퍼로 생산될 수 있다(또는 제공될 수 있다). O 템퍼는 냉간 압연되고 완전히 어닐링된 제품들을 지칭한다.

일부 비 제한적인 실시예에서, 개시된 합금들은 H 템퍼들에서 (예를 들어, H19 템퍼 및 H23 템퍼) 고 강도를 갖고, O 템퍼에서 높은 성형성 (즉, 굽힘성형성(bendability))을 갖는다. 일부 비 제한적인 실시예에서, 개시된 합금들은, 산업용 핀 스탁으로서 사용되는 통상의 7xxx 및 1xxx 시리즈 알루미늄 합금들에 비교하여, H 템퍼들 (예를 들어, H19 템퍼 및 H23 템퍼) 및 O 템퍼에서 양호한 내식성을 갖는다.

어떤 측면들에서, 알루미늄 합금들은 적어도 약 70 MPa의 항복 강도 (YS : yield strength)를 갖는다. 비 제한적인 실시예에서, 항복 강도는 적어도 약 70 MPa, 적어도 약 80 MPa, 적어도 약 90 MPa, 적어도 약 100 MPa, 적어도 약 110 MPa, 적어도 약 120 MPa, 적어도 약 130 MPa, 적어도 약 140 MPa, 적어도 약 150 MPa, 적어도 약 160 MPa, 적어도 약 170 MPa, 적어도 약 180 MPa, 적어도 약 190 MPa, 적어도 약 200 MPa, 적어도 약 210 MPa, 적어도 약 220 MPa, 적어도 약 230 MPa, 적어도 약 240 MPa, 적어도 약 250 MPa, 적어도 약 260 MPa, 적어도 약 270 MPa, 적어도 약 280 MPa, 적어도 약 290 MPa, 적어도 약 300 MPa, 적어도 약 310 MPa, 적어도 약 320 MPa, 적어도 약 330 MPa, 적어도 약 340 MPa, 적어도 약 350 MPa, 또는 그 사이의 임의의 값이다. 일부 경우들에서, 항복 강도는 약 70 MPa 내지 약 350 MPa이다. 예를 들어, 항복 강도는 약 80 MPa 내지 약 340 MPa, 약 90 MPa 내지 약 320 MPa, 약 100 MPa 내지 약 300 MPa, 약 180 MPa 내지 약 300 MPa, 또는 약 200 MPa 내지 약 300 MPa 일 수 있다.

항복 강도는 합금들의 템퍼들에 기초하여 변할 것이다. 일부 실시예에서, O 템퍼로 제공된 본 출원에서 설명된 합금들은 적어도 약 70 MPa 내지 약 200 MPa의 항복 강도를 가질 수 있다. 비 제한적인 실시예에서, O 템퍼에서 합금들의 항복 강도는 적어도 약 70 MPa, 적어도 약 80 MPa, 적어도 약 90 MPa, 적어도 약 100 MPa, 적어도 약 110 MPa, 적어도 약 120 MPa, 적어도 약 130 MPa, 적어도 약 140 MPa, 적어도 약 150 MPa, 적어도 약 160 MPa, 적어도 약 170 MPa, 적어도 약 180 MPa, 적어도 약 190 MPa, 적어도 약 200 MPa, 또는 그 사이에 임의 값이다.

일부 추가 실시예에서, H 템퍼로 본 출원에서 설명된 합금들은 적어도 약 200 MPa, 적어도 약 210 MPa, 적어도 약 220 MPa, 적어도 약 230 MPa, 적어도 약 240 MPa, 적어도 약 250 MPa, 적어도 약 260 MPa, 적어도 약 270 MPa, 적어도 약 280 MPa, 적어도 약 290 MPa, 적어도 약 300 MPa, 적어도 약 310 MPa, 적어도 약 320 MPa, 적어도 약 330 MPa, 적어도 약 340 MPa, 적어도 약 350 MPa, 또는 그 사이에 임의의 값의 항복 강도를 가질 수 있다.

어떤 측면들에서, 알루미늄 합금들은 적어도 약 170 MPa의 최대 인장 강도(UTS : ultimate tensile strength)를 가질 수 있다. 비 제한적인 실시예에서, UTS는 적어도 약 170 MPa, 적어도 약 180 MPa, 적어도 약 190 MPa, 적어도 약 200 MPa, 적어도 약 210 MPa, 적어도 약 220 MPa, 적어도 약 230 MPa, 적어도 약 240 MPa, 적어도 약 250 MPa, 적어도 약 260 MPa, 적어도 약 270 MPa, 적어도 약 280 MPa, 적어도 약 290 MPa, 적어도 약 300 MPa, 적어도 약 310 MPa, 적어도 약 320 MPa, 적어도 약 330 MPa, 적어도 약 340 MPa, 적어도 약 350 MPa, 또는 그 사이에 임의의 값이다. 일부 경우들에서, UTS는 약 200 MPa 내지 약 320 MPa이다. 예를 들어, UTS는 약 200 MPa 내지 약 320 MPa, 약 190 MPa 내지 약 290 MPa, 약 300 MPa 내지 약 350 MPa, 약 180 MPa 내지 약 340 MPa, 또는 약 175 MPa 내지 약 325 MPa일 수 있다.

일부 실시예에서, O 템퍼로 제공된 본 출원에서 설명된 합금들은 적어도 약 170 MPa 내지 약 250 MPa의 UTS를 가질 수 있다. 비 제한적인 실시예에서, O 템퍼에서 합금들의 UTS는 적어도 약 170 MPa, 적어도 약 180 MPa, 적어도 약 190 MPa, 적어도 약 200 MPa, 적어도 약 210 MPa, 적어도 약 220 MPa, 적어도 약 230 MPa, 적어도 약 240 MPa, 적어도 약 250 MPa, 또는 그 사이의 임의의 값이다.

일부 추가 실시예에서, H 템퍼로 본 출원에서 설명된 합금들은 적어도 약 200 MPa, 적어도 약 210 MPa, 적어도 약 220 MPa, 적어도 약 230 MPa, 적어도 약 240 MPa, 적어도 약 250 MPa, 적어도 약 260 MPa, 적어도 약 270 MPa, 적어도 약 280 MPa, 적어도 약 290 MPa, 적어도 약 300 MPa, 적어도 약 310 MPa, 적어도 약 320 MPa, 적어도 약 330 MPa, 적어도 약 340 MPa, 적어도 약 350 MPa, 또는 그 사이의 임의 값의 UTS를 가질 수 있다.

어떤 측면들에서, 합금은 O 템퍼에서 약 9.75% 또는 더 큰 (예를 들어, 약 10.0% 또는 더 큰) 연신율(elongation)을 충족시키는 충분한 성형성을 갖는 임의의 항복 강도를 아우른다. 어떤 실시예에서, 연신율은 약 9.75% 또는 더 큰, 약 10.0% 또는 더 큰, 약 10.25% 또는 더 큰, 약 10.5% 또는 더 큰, 약 10.75% 또는 더 큰, 약 11.0% 또는 더 큰, 약 11.25% 또는 더 큰, 약 11.5% 또는 더 큰, 약 11.75% 또는 더 큰, 약 12.0% 또는 더 큰, 약 12.25% 또는 더 큰, 약 12.5% 또는 더 큰, 약 12.75% 또는 더 큰, 약 13.0% 또는 더 큰, 약 13.25% 또는 더 큰, 약 13.5% 또는 더 큰, 약 13.75% 또는 더 큰, 약 14.0% 또는 더 큰, 약 14.25% 또는 더 큰, 약 14.5% 또는 더 큰, 약 14.75% 또는 더 큰, 약 15.0% 또는 더 큰, 약 15.25% 또는 더 큰, 약 15.5% 또는 더 큰, 약 15.75% 또는 더 큰, 약 16.0% 또는 더 큰, 약 16.25% 또는 더 큰, 약 16.5% 또는 더 큰, 또는 그 사이의 임의의 값일 수 있다.

어떤 측면들에서, 합금은 ASTM G69 표준에 따라 테스트될 때 약 -700 mV 또는 그 미만의 음의 부식 포텐셜 또는 전기화학적 포텐셜 (Ecorr)을 제공하는 내식성을 가질 수 있다. 어떤 경우들에서, 오픈 부식 포텐셜 값 대 SCE(Standard Calomel Electrode)는 약 -700 mV 또는 그 미만, 약 -710 mV 또는 그 미만, 약 -720 mV 또는 그 미만, 약 -730 mV 또는 그 미만, 약 -740 mV 또는 그 미만, 약 -750 mV 또는 그 미만, 약 -760 mV 또는 그 미만, 약 -770 mV 또는 그 미만, 약 -780 mV 또는 그 미만, 약 -790 mV 또는 그 미만, 약 -800 mV 또는 그 미만, 약 -810 mV 또는 그 미만, 약 -820 mV 또는 그 미만, 약 -830 mV 또는 그 미만, 약 -840 mV 또는 그 미만, 약 -850 mV 또는 그 미만, 또는 그 사이의 임의의 값일 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 합금은 약 -740 mV 내지 약 -850 mV (예를 들어, 약 -750 mV 내지 약 -840 mV 또는 약 -770 mV 내지 약 -830 mV)의 오픈 부식 포텐셜을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 합금은 IACS(international annealed copper standard)에 기초하여 약 36% 초과의 평균 전도도 값을 가질 수 있다 (예를 들어, 약 37% IACS 내지 약 44% IACS). 예를 들어, 합금은 약 37%, 약 38%, 약 39%, 약 40%, 약 41%, 약 42%, 약 43%, 약 44%, 또는 그 사이의 임의의 값의 평균 전도도 값을 가질 수 있다. 모든 값들은% IACS이다.

제조 및 프로세싱의 방법들

어떤 측면들에서, 개시된 합금 조성물은 개시된 방법의 제품이다. 본 개시를 제한하려는 의도 없이, 알루미늄 합금 특성들은 합금의 준비 동안에 마이크로구조들의 형성에 의해 부분적으로 결정된다. 어떤 측면들에서, 합금 조성물을 위한 제조 방법은 합금이 희망하는 애플리케이션에 적절한 특성들을 가질 것인지 여부에 영향을 미칠 수 있거나 또는 심지어 그것을 결정할 수 있다.

주조

본 출원에서 설명된 합금은 관련 기술 분야에 통상의 기술자들에 알려진 주조 방법을 이용하여 주조될 수 있다. 예를 들어, 주조 프로세스는 DC(Direct Chill) 주조 프로세스를 포함할 수 있다. DC 주조 프로세스는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 알려진 알루미늄 산업에서 통상 사용되는 표준들에 따라 수행된다. DC 프로세스는 잉곳(ingot)을 제공할 수 있다. 선택적으로, 잉곳은 다운스트림 프로세싱 전에 스칼프(scalpe)될 수 있다. 선택적으로, 주조 프로세스는 CC(continuous casting) 프로세스를 포함할 수 있다.

주조 알루미늄 합금은 이후 추가프로세싱 단계들을 경험하게 될 수 있다. 예를 들어, 본 출원에서 설명된 프로세싱 방법들은 균질화, 열간 압연, 냉간 압연, 및/또는 어닐링의 단계들을 포함할 수 있다.

균질화

균질화 단계는 본 출원에서 설명된 주조 알루미늄 합금을 가열하는 단계를 포함할 수 있어서 약, 또는 적어도 약, 570 ℃ (예를 들어, 적어도 약 570 ℃, 적어도 약 580 ℃, 적어도 약 590 ℃, 적어도 약 600 ℃, 적어도 약 610 ℃, 또는 그 사이의 임의의 값)의 균질화 온도에 이를 수 있다. 예를 들어, 주조 알루미늄 합금은 약 570 ℃ 내지 약 620 ℃, 약 575 ℃ 내지 약 615 ℃, 약 585 ℃ 내지 약 610 ℃, 또는 약 590 ℃ 내지 약 605 ℃의 온도까지 가열될 수 있다. 일부 경우들에서, 균질화 온도에 대한 가열 속도는 약 100 ℃/hour 또는 그 미만, 약 75 ℃/hour 또는 그 미만, 약 50 ℃/hour 또는 그 미만, 약 40 ℃/hour 또는 그 미만, 약 30 ℃/hour 또는 그 미만, 약 25 ℃/hour 또는 그 미만, 약 20 ℃/hour 또는 그 미만, 약 15 ℃/hour 또는 그 미만, 또는 약 10 ℃/hour 또는 그 미만일 수 있다. 다른 경우들에서, 균질화 온도에 대한 가열 비율은 약 10 ℃/min 내지 약 100 ℃/min (예를 들어, 약 10 ℃/min 내지 약 90 ℃/min, 약 10 ℃/min 내지 약 70 ℃/min, 약 10 ℃/min 내지 약 60 ℃/min, 약 20 ℃/min 내지 약 90 ℃/min, 약 30 ℃/min 내지 약 80 ℃/min, 약 40 ℃/min 내지 약 70 ℃/min, 또는 약 50 ℃/min 내지 약 60 ℃/min)일 수 있다.

이후, 주조 알루미늄 합금은 일정 시간 동안 소킹(soak)(즉, 표시된 온도에서 유지되는)하는 것이 허용된다. 비 제한적인 일 실시예에서, 주조 알루미늄 합금은 약 5 시간까지 (예를 들어, 전부 통틀어서 약 10 분 내지 약 5 시간) 소킹하도록 허용된다. 예를 들어, 주조 알루미늄 합금은 10 분, 20 분, 30 분, 1 시간, 2 시간, 3 시간, 4 시간, 5 시간, 또는 그 사이의 임의의 시간 동안 적어도 570 ℃의 온도에서 소킹될 수 있다.

주조 알루미늄 합금은 제 1 온도로부터 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도까지 냉각될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 2 온도는 약 555 ℃보다 더 크다 (예를 들어, 약 560 ℃보다 더 큰, 약 565 ℃보다 더 큰, 약 570 ℃보다 더 큰, 또는 약 575 ℃보다 더 큰). 예를 들어, 주조 알루미늄 합금은 약 555 ℃ 내지 약 590 ℃, 약 560 ℃ 내지 약 575 ℃, 약 565 ℃ 내지 약 580 ℃, 약 570 ℃ 내지 약 585 ℃, 약 565 ℃ 내지 약 570 ℃, 약 570 ℃ 내지 약 590 ℃, 또는 약 575 ℃ 내지 약 585 ℃의 제 2 온도까지 냉각될 수 있다. 제 2 온도까지의 냉각 속도는 약 10 ℃/min 내지 약 100 ℃/min (예를 들어, 약 20 ℃/min 내지 약 90 ℃/min, 약 30 ℃/min 내지 약 80 ℃/min, 약 10 ℃/min 내지 약 90 ℃/min, 약 10 ℃/min 내지 약 70 ℃/min, 약 10 ℃/min 내지 약 60 ℃/min, 약 40 ℃/min 내지 약 70 ℃/min, 또는 약 50 ℃/min 내지 약 60 ℃/min)일 수 있다.

이후, 주조 알루미늄 합금은 일정 시간 동안 제 2 온도에서 소킹하는 것이 허용될 수 있다. 어떤 경우들에서, 잉곳은 약 5 시간까지 (예를 들어, 전부 통틀어서, 10 분 내지 5 시간) 소킹하는 것이 허용된다. 예를 들어, 잉곳은 10 분, 20 분, 30 분, 1 시간, 2 시간, 3 시간, 4 시간, 5 시간, 또는 그 사이의 임의의 시간 동안 약 560 ℃ 내지 약 590 ℃의 온도에서 소킹될 수 있다.

열간 압연

균질화 단계에 이어, 열간 압연 단계가 수행될 수 있다. 어떤 경우들에서, 주조 알루미늄 합금들은 약 560 ℃ 내지 약 600 ℃의 핫 밀 엔트리(hot mill entry) 온도 범위로 열간 압연된다. 예를 들어, 엔트리 온도는 약 560 ℃, 약 565 ℃, 약 570 ℃, 약 575 ℃, 약 580 ℃, 약 585 ℃, 약 590 ℃, 약 595 ℃, 또는 약 600 ℃일 수 있다. 어떤 경우들에서, 열간 압연 출구 온도(exit temperature)는 약 290 ℃ 내지 약 350 ℃ (예를 들어, 약 310 ℃ 내지 약 340 ℃)의 범위일 수 있다. 예를 들어, 열간 압연 출구 온도는 약 290 ℃, 약 295 ℃, 약 300 ℃, 약 305 ℃, 약 310 ℃, 약 315 ℃, 약 320 ℃, 약 325 ℃, 약 330 ℃, 약 335 ℃, 약 340 ℃, 약 345 ℃, 약 350 ℃, 또는 그 사이의 임의 값일 수 있다.

어떤 경우들에서, 주조 알루미늄 합금은 약 2 mm 내지 약 15 mm 두께 게이지 (예를 들어, 약 2.5 mm 내지 약 12 mm 두께 게이지)로 열간 압연될 수 있다. 예를 들어, 주조 알루미늄 합금은 약 2 mm 두께 게이지, 약 2.5 mm 두께 게이지, 약 3 mm 두께 게이지, 약 3.5 mm 두께 게이지, 약 4 mm 두께 게이지, 약 5 mm 두께 게이지, 약 6 mm 두께 게이지, 약 7 mm 두께 게이지, 약 8 mm 두께 게이지, 약 9 mm 두께 게이지, 약 10 mm 두께 게이지, 약 11 mm 두께 게이지, 약 12 mm 두께 게이지, 약 13 mm 두께 게이지, 약 14 mm 두께 게이지, 또는 약 15 mm 두께 게이지로 열간 압연될 수 있다. 어떤 경우들에서, 주조 알루미늄 합금은 15 mm (즉, 플레이트) 보다 더 큰 게이지로 열간 압연될 수 있다. 다른 경우들에서, 주조 알루미늄 합금은 4 mm (즉, 시트)보다 작은 게이지로 열간 압연될 수 있다.

냉간 압연

냉간 압연 단계는 열간 압연 단계에 이어 수행될 수 있다. 어떤 측면들에서, 열간 압연 단계로부터 압연된 제품은 시트 (예를 들어, 대략 4.0 mm 아래)로 냉간 압연될 수 있다. 어떤 측면들에서, 압연된 제품은 약 0.4 mm 내지 약 1.0 mm, 약 1.0 mm 내지 약 3.0 mm, 또는 약 3.0 mm 내지 약 4.0 mm보다 작은 두께로 냉간 압연된다. 어떤 측면들에서, 합금은 약 3.5 mm 또는 그 미만, 약 3 mm 또는 그 미만, 약 2.5 mm 또는 그 미만, 약 2 mm 또는 그 미만, 약 1.5 mm 또는 그 미만, 약 1 mm 또는 그 미만, 약 0.5 mm 또는 그 미만, 약 0.4 mm 또는 그 미만, 약 0.3 mm 또는 그 미만, 약 0.2 mm 또는 그 미만, 또는 약 0.1 mm 또는 그 미만으로 냉간 압연된다. 예를 들어, 압연된 제품은 약 0.1 mm, 약 0.2 mm, 약 0.3 mm, 약 0.4 mm, 약 0.5 mm, 약 0.6 mm, 약 0.7 mm, 약 0.8 mm, 약 0.9 mm, 약 1.0 mm, 약 1.1 mm, 약 1.2 mm, 약 1.3 mm, 약 1.4 mm, 약 1.5 mm, 약 1.6 mm, 약 1.7 mm, 약 1.8 mm, 약 1.9 mm, 약 2.0 mm, 약 2.1 mm, 약 2.2 mm, 약 2.3 mm, 약 2.4 mm, 약 2.5 mm, 약 2.6 mm, 약 2.7 mm, 약 2.8 mm, 약 2.9 mm, 약 3.0 mm, 약 3.1 mm, 약 3.2 mm, 약 3.3 mm, 약 3.4 mm, 약 3.5 mm, 약 3.6 mm, 약 3.7 mm, 약 3.8 mm, 약 3.9 mm, 약 4.0 mm, 또는 그 사이의 임의의 값으로 냉간 압연된다.

일 경우에, 본 출원에서 설명된 알루미늄 합금들을 프로세싱하기 위한 방법은 이하의 단계들을 포함할 수 있다. 균질화 단계는 약 12 시간의 일정 기간에 걸쳐 약 590 ℃의 균질화 온도에 도달하기 위해 본 출원에서 설명된 주조 알루미늄 합금을 가열함으로써 수행될 수 있고, 주조 알루미늄 합금들은 약 2 시간 동안 약 590 ℃의 온도에서 소킹하는 것이 허용된다. 주조 알루미늄 합금들은 이후 약 580 ℃까지 냉각될 수 있고 580 ℃에서 약 2 시간 동안 소킹하는 것이 허용될 수 있다. 주조 알루미늄 합금들은 이후 약 2.5 mm 두께의 게이지로 열간 압연될 수 있다. 주조 알루미늄 합금들은 이후 약 1.0 mm 두께 보다 작은 게이지로 (예를 들어, 약 1.0 mm 또는 그 미만 또는 약 0.15 mm 또는 그 미만) 냉간 압연되어, 알루미늄 합금 시트를 제공한다.

어닐링

선택적으로, 알루미늄 합금 시트는 실온으로부터 약 200 ℃ 내지 약 400 ℃ (예를 들어, 약 210 ℃ 내지 약 375 ℃, 약 220 ℃ 내지 약 350 ℃, 약 225 ℃ 내지 약 345 ℃, 또는 약 250 ℃ 내지 약 320 ℃)의 어닐링 온도까지 시트를 가열함으로써 어닐링 될 수 있다. 일부 경우들에서, 어닐링 온도에 대한 가열 속도는 약 100 ℃/hour 또는 그 미만, 약 75 ℃/hour 또는 그 미만, 약 50 ℃/hour 또는 그 미만, 약 40 ℃/hour 또는 그 미만, 약 30 ℃/hour 또는 그 미만, 약 25 ℃/hour 또는 그 미만, 약 20 ℃/hour 또는 그 미만, 약 15 ℃/hour 또는 그 미만, 또는 약 10 ℃/hour 또는 그 미만일 수 있다. 시트는 일정 시간 동안 상기 온도에서 소킹할 수 있다. 어떤 측면들에서, 시트는 대략 6 시간 (예를 들어, 전부 통틀어서, 약 10 초 내지 약 6 시간)까지 소킹하는 것이 허용된다. 예를 들어, 시트는 약 20 초, 약 25 초, 약 30 초, 약 35 초, 약 40 초, 약 45 초, 약 50 초, 약 55 초, 약 60 초, 약 65 초, 약 70 초, 약 75 초, 약 80 초, 약 85 초, 약 90 초, 약 95 초, 약 100 초, 약 105 초, 약 110 초, 약 115 초, 약 120 초, 약 125 초, 약 130 초, 약 135 초, 약 140 초, 약 145 초, 약 150 초, 약 5 분, 약 10 분, 약 15 분, 약 20 분, 약 25 분, 약 30 분, 약 35 분, 약 40 분, 약 45 분, 약 50 분, 약 55 분, 약 60 분, 약 65 분, 약 70 분, 약 75 분, 약 80 분, 약 85 분, 약 90 분, 약 95 분, 약 100 분, 약 105 분, 약 110 분, 약 115 분, 약 120 분, 약 2.5 시간, 약 3 시간, 약 3.5 시간, 약 4 시간, 약 4.5 시간, 약 5 시간, 약 5.5 시간, 약 6 시간, 또는 그 사이의 임의의 시간동안 약 230 ℃ 내지 약 370 ℃의 온도에서 소킹될 수 있다. 일부 실시예에서, 시트는 어닐링되지 않는다.

일부 실시예에서, 시트는 약 40 ℃/hour 내지 약 50 ℃/hour의 일정한 속도에서 약 200 ℃ 내지 약 400 ℃의 어닐링 온도까지 가열된다. 일부 측면들에서, 시트는 약 3 시간 내지 약 5 시간 (예를 들어, 약 4 시간 동안) 동안 어닐링 온도에서 소킹하는 것이 허용된다. 일부 경우들에서, 시트는 약 40 ℃/hour 내지 약 50 ℃/hour의 일정한 속도에서 어닐링 온도로부터 냉각된다. 일부 실시예에서, 시트는 어닐링되지 않는다.

사용 방법들

본 출원에서 설명된 합금들 및 방법들은 희생 부분(sacrificial part)들, 방열, 패키징, 및 건축 재료들을 포함하여 산업용 애플리케이션들에 사용될 수 있다. 본 출원에서 설명된 합금들은 열 교환기들을 위한 산업용 핀 스탁으로서 채용될 수 있다. 상기 산업용 핀 스탁은 현재 사용되는 산업용 핀 스탁 합금들(예를 들어, AA7072 및 AA1100)에 비해 더 나은 부식에 대한 내성이 있도록 제공될 수 있고 또한 우선적으로 부식되어, 열 교환기에 통합된 다른 금속 파트들을 보호한다. 본 출원에 개시된 알루미늄 합금들은 통상적으로 실내 및 실외 HVAC 유닛들에 사용되는 금속들에 대한 적절한 대용물들이다. 본 출원에서 사용되는, "실내(indoor)"의 의미는 제어되는 환경 상태들을 갖는 인간들에 의해 생산되는 임의의 구조 내에 포함된 배치를 지칭한다. 본 출원에서 사용되는, "실외(outdoor)"의 의미는 공기, 태양 복사, 바람, 비, 진눈깨비, 눈, 어는 비(freezing rain), 얼음, 우박, 황사(dust storms), 습도, 건조도, 연기(예를 들어, 담배 연기, 가정용 불 연기(house fire smoke), 산업용 소각로 연기 및 야외 불 연기), 스모그(smog), 화석 연료 배출, 바이오 연료(bio-fuel) 배출, 염(salts) (예를 들어, 소금 물의 바디(body) 근처 영역들에 고 염 함량 공기), 방사능, 전자기파들, 부식성 가스들, 부식성 액체들, 갈바닉(galvanic) 금속들, 갈바닉 합금들, 부식성 고체들, 플라즈마, 불(fire), 정전기 방전 (예를 들어,번개), 생물학적 재료들 (예를 들어, 동물 분비물, 침, 배설된 유분들, 초목(vegetation)), 바람 날려온(wind-blown) 미립자들, 기압계의 압력 변화, 및 하루 동안의 온도 변화를 포함하는, 지질학 및 기상학상 환경 상태들에 노출되고 인간들에 의해 생산된 임의의 구조 내에 완전히 포함되지 않는 배치를 지칭한다. 본 출원에서 설명된 알루미늄 합금들은 현재 사용되는 합금들과 비교하여 더 나은 부식 성능 및 더 고 강도를 제공한다.

이하의 실시예들은 본 발명을 추가로 예시하는 역할을 할 것이나, 본 발명을 한정하지 않는다. 반면, 수단들은 본 출원에 설명 판독 후에, 발명의 취지에서 벗어나지 않고 당해 기술분야의 통상의 기술자들이 제안할 수 있는 다양한 구현예들과, 수정예들 및 그것의 등가물들을 가질 수 있다는 것이 분명히 이해될 것이다. 이하의 예들에 설명된 연구들 동안에, 다른 식으로 언급되지 않으면 통상의 절차들이 뒤따른다. 일부 절차들은 예시적인 목적을 위해 이하에 설명된다.

실시예

실시예 1: 기계적 특성들

표 5에 도시된, 예시적인 합금들 및 비교 합금들은 본 출원에서 설명된 방법들에 따라 준비되었다. 합금들 1, 2, 3, 및 4는 본 출원에서 설명된 방법들에 따라 생성된 예시적인 합금들이다. 합금 5는 본 출원에서 설명된 방법들에 따라 준비된 비교 합금이다. 합금 A는 AA7072이고, 이는 현재 커머셜 애플리케이션들에 산업용 핀 스탁으로 사용된다. 합금 B는 AA1100이고, 이는 현재 커머셜 애플리케이션들에 산업용 핀 스탁으로 사용된다.

예시적인 합금들 및 비교의 합금들의 기계적 특성들이 ASTM B557에 따라 결정되었다. 구체적으로, 합금들은 인장, 연신율, 및 전도도 테스트들이 수행되었다. 항복 강도 (YS), 최대 인장 강도(UTS), 퍼센트 연신율 (EI), 및% IACS(percent of International Annealed Copper Standard)가 결정되었다. 테스트 결과들은 표 6에 요약된다.

현재 산업용 핀 스탁으로 사용되는 합금들과 비교하여, 예시적인 합금들의 탁월한 강도가 인장 테스트 결과들로 명확해진다. 예시적인 합금들은 약 37 - 44% IACS의 평균 전도도를 나타낸다. 상기 표 6에 도시된 바와 같이, 본 출원에서 설명된 예시적인 합금들은, 비교 합금들과 비교하여, 우수한 기계적 특성들을 나타내고 산업용 핀 스탁 애플리케이션들에 사용되는 탁월한 커머셜 합금들일 수 있다.

실시예 2: 부식 특성들

본 출원에서 설명된 예시적인 합금들 및 본 출원에서 설명된 비교 합금들의 부식 특성들이 결정되었고, 이들의 원소 조성물들이 표 5에 제공된다. 추가하여, 두 개의 추가의 비교 튜브 합금들의 부식 특성들이 결정되었다. 비교예 합금 C는 0.15 wt.% Zn을 함유하는 알루미늄 튜브 합금이고, 비교예 합금 D는 열 교환기들에 사용되는 AA1235 알루미늄 합금이다. 오픈 회로 포텐셜 부식 값들은 ASTM G69에 따라 측정되었다. 부식 테스트 결과들은 표 7에 요약된다. 알루미늄 튜브 합금들은 (비교예 합금 C 및 비교예 합금 D) -741mV의 평균 오픈 부식 포텐셜 값 대 SCE을 갖는다.

합금들 1-5 및 비교예 합금 C 사이의 내식성 값들에 차이들이 아래 표 8에 도시된다.

합금들 1-5 및 비교예 합금 D 사이의 내식성 값들에 차이들이 아래 표 9에 도시된다.

모든 템퍼들에서 (예를 들어, H19, H23, 및 O) 예시적인 합금들은 비교 합금들에 필적할만한 전기화학적 포텐셜 값들을 나타낸다. 합금들 1-5와 비교예 합금 C 간 및 합금들 1-5 및 비교예 합금 D 간 차이들은 15-80 mV의 범위에 이른다. 상기 데이터는 해당 합금들 2, 3, 4 및 5이 희생 애노드들로서 역할을 하는 핀들을 제조하는데 허용될 수 있다는 것을 보여준다.

전기화학적 부식 테스팅을 경험하는 변화하는 Zn을 갖는 예시적인 합금들은 또한 Zn 함량과 전기화학적 포텐셜 사이에 거의 선형적인 상관관계를 보인다. 평균적으로, 0.1 wt.% Zn의 증가는 전기화학적 포텐셜에서 약 9 mV의 증가를 제공한다. 약 2.5 wt.% 또는 더 큰 Zn 함량을 갖는 예시적인 합금들은, 약 2.5 wt.%보다 더 큰 Zn을 혼합하는 것이 어떤 특성들을 달성하는데 바람직하지 않을 수 있다는 것을 나타내는, 보다 음의 부식 포텐셜을 보인다. Zn은 열 교환기에 희생 합금으로서 역할을 하기 위해 부식에 대한 충분한 내성이 있도록 최적으로 추가될 수 있어서 여전히 열 교환기의 임의의 주요 기능성 금속 파트들에 앞서서 우선적으로 부식되는데, 이는 본 출원에서 설명된 예시적인 합금들이, 현재 산업용 핀 스탁에 사용되는 합금들에 대한 탁월한 대용품들이라는 것을 추가적으로 암시한다.

ASTM G71 에 따라 본 출원에서 설명된 예시적인 합금들 및 본 출원에서 설명된 비교 합금들의 부식 특성들이 또한 결정되었다. 구체적으로, 부식 특성들은 ZRA(zero resistance ammetry)을 이용하여 측정되었다. 예시적인 합금들이 핀 스탁으로 사용되었고 및 비교예 합금 C 및 비교예 합금 D가 튜브스탁(tubestock)으로 사용된 ZRA 갈바닉(galvanic) 호환성이 측정되었다. 표들 10 및 11에 도시된 결과들은 테스트 방법에 따라 수행되는 사이클의 최종 네 시간 동안의 평균 전류를 나타낸다. 표 10은 비교예 합금 C에 갈바닉하게(galvanically) 결합된 합금들 1-5 에 대한 ZRA 결과들을 보여준다.

표 10에 도시된 바와 같이, 1 내지 2.5 wt.% Zn을 함유하는 합금들 1, 2, 3, 및 4는 예시적인 핀 합금들이 튜브 합금들에 대한 희생 보호를 제공하는 것을 보여주는 양의 부식 전류를 나타낸다.

표 11은 비교예 합금 D에 갈바닉하게(galvanically) 결합된 합금들 1-5 에 대한 ZRA 결과들을 보여준다.

표 11에 도시된 바와 같이, 1 내지 2.5 wt.% Zn을 함유하는 합금들 1, 2, 3, 및 4는 비교예 합금 C와 결합된 예시적인 핀 합금들보다 너 낮은 부식 전류를 나타내지만, 여전히 튜브 합금들에 대한 희생 보호를 제공한다. 모든 예시적인 핀 합금들은, 보호 전류가 테스트 기간 내내 비교예 합금 C 및 비교예 합금 D 튜브들에 제공되는 것을 보여준다.

비교 튜브 합금들에 (비교예 합금 C 및 비교예 합금 D) 부착된 예시적인 핀 합금들의 호환성들이 또한 ASTM G85 Annex 3에 따라 평가되었다. 2.8-3.0 pH로 산성화된(acidified) 인조 바다 물이 사용된다. 예시적인 핀 샘플들은 튜브 합금들에 기계적으로 조립되었고 4 주의 노출 동안 부식 테스팅을 경험하였다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 샘플들은 아연 함량이 2%로부터 2.5% 로 증가됨에 따라 예시적인 합금들에 대하여 점진적으로 더 나은 부식성을 보였다. 이것은 비교예 합금 D에 결합된 예시적인 합금들에 대하여 특별히 더 맞았다. 이들 데이터에 기초하여, 2 wt.% 보다 작은 Zn 레벨들이 일부 경우들에서 선호되지만, 튜브 조성물에 의존하여 최적화될 수 있다.

본 출원에서 설명된 알루미늄 합금들은 감소된 금속 두께의 알루미늄 합금 핀 스탁의 제조를 가능하게 하는 희생 부식 특성들 및 기계적 특성들을 제공한다. 감소된 금속 두께의 핀 스탁은 핀들과 접촉하는 구리 또는 알루미늄 합금 튜브들에 대한 희생 보호를 유지한다. 본 출원에서 설명된 알루미늄 합금들은 또한 희생 특성들과 조합하여 기계적 강도가 요구되는 다른 상황들에서 사용될 수 있다.

상기에서 인용된 모든 특허들, 간행물들 및 요약들은 그것들의 전체가 참조로서 본 출원에 통합된다. 본 발명의 다양한 구현예들이 발명의 다양한 목적들의 실현으로 설명되었다. 이들 구현예들은 본 발명의 원리들의 단지 예시하는 것으로 인식되어야 한다. 많은 수정예들 및 그것의 적응예들은 이하의 청구항들에 정의된 본 발명의 범위 및 취지를 벗어남이 없이 당해 기술분야의 통상의 기술자들에 쉽게 명확해질 것이다.

Claims

알루미늄 합금에 있어서, 1.0 - 2.6 wt.% Zn, 0.15 - 0.35 wt.% Si, 0.25 - 0.65 wt.% Fe, 0.05 - 0.20 wt.% Cu, 0.75 - 1.50 wt.% Mn, 1.0 - 1.25 wt.% Mg, 0.10 wt.% 까지의 Cr, 0.10 wt.% 까지의 Ti, 및 0.15 wt.% 까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al를 갖는, 알루미늄 합금.
청구항 1에 있어서, 1.0 - 2.5 wt.% Zn, 0.2 - 0.35 wt.% Si, 0.35 - 0.60 wt.% Fe, 0.10 - 0.20 wt.% Cu, 0.75 - 1.25 wt.% Mn, 1.0 - 1.25 wt.% Mg, 0.05 wt.% 까지의 Cr, 0.05 wt.% 까지의 Ti, 및 0.15 wt.% 까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al를 갖는, 알루미늄 합금.
청구항 1에 있어서, 1.5 - 2.5 wt.% Zn, 0.17 - 0.33 wt.% Si, 0.30 - 0.55 wt.% Fe, 0.15 - 0.20 wt.% Cu, 0.80 - 1.00 wt.% Mn, 1.00 - 1.25 wt.% Mg, 0.05 wt.% 까지의 Cr, 0.05 wt.% 까지의 Ti, 및 0.15 wt.% 까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al를 갖는, 알루미늄 합금.
청구항 1에 있어서, 1.0 - 2.6 wt.% Zn, 0.2 - 0.33 wt.% Si, 0.49 - 0.6 wt.% Fe, 0.15 - 0.19 wt.% Cu, 0.79 - 0.94 wt.% Mn, 1.13 - 1.25 wt.% Mg, 0.05 wt.% 까지의 Cr, 0.05 wt.% 까지의 Ti, 및 0.15 wt.% 까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al를 갖는, 알루미늄 합금.
청구항 1에 있어서, 1.4 - 1.6 wt.% Zn, 0.2 - 0.33 wt.% Si, 0.49 - 0.6 wt.% Fe, 0.15 - 0.19 wt.% Cu, 0.79 - 0.94 wt.% Mn, 1.13 - 1.25 wt.% Mg, 0.05 wt.% 까지의 Cr, 0.05 wt.% 까지의 Ti, 및 0.15 wt.% 까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al를 갖는, 알루미늄 합금.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 DC(direct chill) 주조에 의해 또는 연속 주조에 의해 생산되는, 알루미늄 합금.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 균질화, 열간 압연(hot rolling), 냉간 압연(cold rolling), 및 어닐링에 의해 생산되는, 알루미늄 합금.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 H 템퍼 또는 O 템퍼에 있는, 알루미늄 합금.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금의 항복 강도는 적어도 70 MPa인, 알루미늄 합금.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금의 최대 인장 강도는 적어도 170 MPa인, 알루미늄 합금.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 IACS(international annealed copper standard)에 기초하여 37% 초과의 전기 전도도를 포함하는, 알루미늄 합금.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 -740 mV 내지 -850 mV의 부식 포텐셜 (corrosion potential)을 포함하는, 알루미늄 합금.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항의 알루미늄 합금을 포함하는, 핀 스탁.
청구항 13에 있어서, 상기 핀 스탁의 게이지는 1.0 mm 또는 그 미만인, 핀 스탁.
청구항 13에 있어서, 상기 핀 스탁의 게이지는 0.15 mm 또는 그 미만인, 핀 스탁.
물품에 있어서,
튜브 및 핀을 포함하고, 상기 핀은 청구항 13에 따른 상기 핀 스탁을 포함하는, 물품.
금속 제품을 생산하는 방법에 있어서,
주조 알루미늄 합금을 형성하기 위해 알루미늄 합금을 주조하는 단계로서, 상기 알루미늄 합금은 1.0 - 2.6 wt.% Zn, 0.15 - 0.35 wt.% Si, 0.25 - 0.65 wt.% Fe, 0.05 - 0.20 wt.% Cu, 0.75 - 1.50 wt.% Mn, 1.0 - 1.25 wt.% Mg, 0.05 wt.% 까지의 Cr, 0.05 wt.% 까지의 Ti, 및 0.15 wt.% 까지의 불순물들을 포함하고, 나머지는 Al를 갖는, 상기 주조하는 단계;
상기 주조 알루미늄 합금을 균질화하는 단계;
압연된(rolled) 제품을 생산하기 위해 상기 주조 알루미늄 합금을 열간 압연하는 단계; 및
최종 게이지 제품으로 상기 압연된 제품을 냉간 압연하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 17에 있어서, 상기 최종 게이지 제품을 어닐링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
알루미늄 합금 제품에 있어서, 상기 알루미늄 합금 제품은 청구항 17 또는 18의 방법에 의해 제조되는, 알루미늄 합금 제품.
청구항 19에 있어서, 상기 알루미늄 합금 제품은 열 교환기 핀을 포함하는, 알루미늄 합금 제품.