KR102395432B1 - 재활용 알루미늄 스크랩 주조 - Google Patents

재활용 알루미늄 스크랩 주조 Download PDF

Info

Publication number
KR102395432B1
KR102395432B1 KR1020197031262A KR20197031262A KR102395432B1 KR 102395432 B1 KR102395432 B1 KR 102395432B1 KR 1020197031262 A KR1020197031262 A KR 1020197031262A KR 20197031262 A KR20197031262 A KR 20197031262A KR 102395432 B1 KR102395432 B1 KR 102395432B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
ubc
alloy
article
metal article
Prior art date
Application number
KR1020197031262A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190132445A (ko
Inventor
사졸 쿠마르 다스
시몬 윌리엄 바커
밀란 펠버바움
라지브 지. 카마트
듀안 이. 벤드진스키
로버트 브루스 왝스태프
새뮤얼 알. 왝스태프
Original Assignee
노벨리스 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=61913665&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR102395432(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 노벨리스 인크. filed Critical 노벨리스 인크.
Publication of KR20190132445A publication Critical patent/KR20190132445A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102395432B1 publication Critical patent/KR102395432B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
    • B22D11/003—Aluminium alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B22D15/005—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of rolls, wheels or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00—Obtaining aluminium
    • C22B21/0084—Obtaining aluminium melting and handling molten aluminium
    • C22B21/0092—Remelting scrap, skimmings or any secondary source aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/001—Aluminium or its alloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

상당량 또는 임의 양의 1차 알루미늄을 첨가하지 않고 재활용 금속 스크랩으로부터 고강도 및 고성형 금속 제품을 주조하기 위한 기술이 개시되어 있다. 마그네슘과 같은 추가적인 합금 원소가 금속 스크랩에 첨가될 수 있고, 이는 주조 및 처리되어 높은 강도 및 성형성과 같은 바람직한 야금적 및 기계적 특성을 갖는 최종 게이지에서 바람직한 금속 코일을 생성할 수 있다. 따라서, 저렴한 재활용 금속 스크랩은 차량 적용 제품 및 음료 캔 스톡과 같은 새로운 응용 분야를 위해 효율적으로 용도에 맞게 변경될 수 있다.

Description

재활용 알루미늄 스크랩 주조
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2017년 3월 23일자로 출원된 미국 가출원 제62/475,489호의 우선권을 주장하며, 그 개시 내용은 그 전체가 본원에 참고로 원용되어 포함된다.
기술분야
본 개시 내용은 일반적으로 금속 주조에 관한 것으로, 보다 구체적으로 중고 음료 캔 스크랩과 같은 재활용 스크랩을 사용한 알루미늄 주조의 개선에 관한 것이다.
재활용 고철은 다른 금속 제품을 제조하기 위해 수집해서 사용되는 중고 금속 제품으로부터의 금속을 포함한다. 예를 들어, 중고 음료 캔(UBC) 스크랩은 추가 금속 제품에서 사용하기 위해 재활용될 수 있는 중고 음료 캔 및 유사한 제품으로부터 수집된 금속이다. 알루미늄 UBC 스크랩은 보통 다양한 알루미늄 합금(예를 들어, 캔 본체 및 캔 단부에 사용되는 각각 다른 합금으로부터의 합금)의 혼합물이며, 빗물, 음료 잔류물, 유기 물질(예를 들어, 페인트 및 적층 필름), 및 다른 재료와 이물질을 흔히 포함할 수 있다. UBC 스크랩은 새로운 금속 제품 주조 시 액체 금속 스톡으로 사용하기 위해 용융 전에 파쇄되어 디코팅 또는 디래커링될 수 있다. 액체 UBC 금속에 존재하는 불순물 및 불균형 합금 원소로 인해, 바람직하지 않은 원소를 제거하기 위해 액체 UBC 금속을 처리하거나 또는 주조 전에 액체 UBC 금속을 충분한 양의 새로운 1차 알루미늄과 결합시킬 필요가 있다. 유사하게, 다른 공급원으로부터의 재활용 스크랩은 비교적 많은 양의 불순물 및/또는 불균형 합금 원소를 가질 수 있다.
금속 제품(예를 들어, 금속 스트립)을 주조하는데 사용되는 액체 금속에 충분한 양의 미량 원소가 존재하면 강도 및 성형성과 같은 금속 제품의 특성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 더 나아가, UBC 스크랩 및 유사한 재활용 스크랩에 존재하는 불순물 및 원소는 주조 공정 시 실패하고 심지어 위험한 결과, 예를 들어 금속 제품의 응고 및/또는 후속 냉각 동안 균열 형성을 야기할 수 있다. 이러한 단계에서 균열 형성은 주조 제품을 사용할 수 없게 되고, 일부 경우에 사람과 재산에 대한 손상을 야기할 수 있다.
열간 균열 외에, 재활용 함량이 높은 합금을 사용하는 것과의 연관성은 철, 망간, 및 실리콘 함량의 변화를 포함한다. 이러한 요소는 제거하기가 매우 어렵기 때문에, 그 존재는 스크랩 스트림의 오염을 방지하거나 낮추기 위해 주로 제한된다. 이러한 성분의 개질은 금속 간 상의 크기 및 종을 개질시킬 수 있으므로 일반적으로 회피되며, 이는 특정 기계적 거동에서의 편차로 해석된다.
그러므로, UBC 스크랩과 같은 재활용 스크랩을 사용하여 특정 금속 제품, 특히 특정 규격 한계 내에서 재료 특성을 가져야 하는 제품을 제조하는 현재 기술은 시간, 공간, 및 에너지 측면에서 (예를 들어, 액체 UBC 금속 또는 광범위한 후 주조 가공 및 처리에서 불순물을 제거하는 측면에서) 비용이 많이 들거나 또는 (예를 들어, 액체 UBC 금속을 충분한 양의 새로운 금속으로 희석함으로써) 상당한 양의 새로운 재료의 사용을 필요로 한다.
구현예라는 용어 및 이와 유사한 용어는 본 개시 내용의 기술요지 및 하기 청구항 모두를 넓게 나타내도록 의도된다. 이러한 용어를 포함하여 기술된 내용은 여기서 설명하는 기술요지를 제한하지 않는 것으로 이해하거나 아래 청구항의 의미나 범위를 제한하지 않는 것으로 이해해야 한다. 여기에 포함되는 본 개시 내용의 구현예는 본 과제가 아닌 하기의 청구항에 의해 정의된다. 본 과제는 본 개시 내용의 다양한 양태의 고도의 개관으로 하기 상세한 설명 부분에서 더 기술하는 개념의 일부를 소개한다. 본 발명의 내용 부분은 청구되는 기술요지의 핵심 또는 필수 특징들을 확인하려는 것도 아니고, 청구되는 기술요지의 범위를 결정하기 위해 별개로 이용되게 하려는 것도 아니다. 기술요지는 본 개시 내용의 전체 명세서 중 적절한 부분, 도면의 일부 또는 전부 및 각 청구항을 참조하여 이해되어야 한다.
재활용 알루미늄을 액체 금속으로 용융시키는 단계; 마그네슘, 실리콘, 또는 구리를 포함하는 합금 원소를 액체 금속에 첨가하여 개질 액체 금속을 형성하는 단계; 개질 액체 금속을 금속 제품으로 주조하는 단계로서, 개질 액체 금속은 적어도 50%의 재활용 알루미늄을 포함하는, 단계; 및 금속 제품을 압연하는 단계를 포함하는 금속 주조 방법이 개시된다. 선택적으로, 압연 단계는 금속 제품을 전달용 게이지로 열간 압연하는 단계, 금속 제품을 전달용 게이지로 냉간 압연하는 단계, 또는 금속 제품을 전달용 게이지로 열간 압연 및 냉간 압연하는 단계를 포함한다. 전달용 게이지는 중간 게이지 또는 최종 게이지일 수 있다. 개질 액체 금속은 마그네슘을 약 7 중량% 이하의 양으로 포함할 수 있다. 일부 경우에, 개질 액체 금속은 마그네슘을 적어도 1.5 중량%의 양으로(예를 들어, 약 1.5 중량% 내지 약 7 중량% 또는 약 1.5 중량% 내지 약 4 중량%) 포함한다. 이러한 방법은 압연 후에 금속 제품을 어닐링 온도로 재가열하는 단계를 더 포함할 수 있고, 어닐링 온도는 금속 제품에 대한 고상 온도 미만이다. 선택적으로, 주조 단계는 개질 액체 금속을 연속적으로 주조하거나 또는 개질 액체 금속을 직접 냉경 주조하는 단계를 포함할 수 있다. 재활용 알루미늄은 캔 단부 및 캔 본체로부터 재활용 금속의 혼합물을 함유하는 중고 음료 캔 스크랩을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 개질 액체 금속은 적어도 약 60%의 재활용 알루미늄(예를 들어, 적어도 약 80%의 재활용 알루미늄)을 포함한다. 선택적으로, 개질 액체 금속은 0.25 mL/100그램 이하의 수소 함량을 포함할 수 있다. 본원에 기술된 방법에 따라 재활용 재료로부터 주조된 금속 제품이 또한 개시된다.
약 0.01 중량% 내지 1.0 중량% Cu, 0.15 중량% 내지 0.8 중량% Fe, 0.5 중량% 내지 7.0 중량% Mg, 0.01 중량% 내지 1.2 중량% Mn, 최대 1.5 중량% Si, 최대 0.15 중량% 불순물, 및 Al를 포함하는 알루미늄 합금을 포함하는 금속 제품이 더 제공되고, 금속 제품은 적어도 50%의 재활용 알루미늄을 포함하는 개질 액체 금속으로부터 주조된다. 선택적으로, 알루미늄 합금은 약 0.1 내지 0.9 중량% Cu, 0.25 중량% 내지 0.7 중량% Fe, 1.0 중량% 내지 5.0 중량% Mg, 0.1 중량% 내지 0.9 중량% Mn, 0.01 중량% 내지 1.0 중량% Si, 0.01 중량% 내지 0.15 중량% Ti, 0.01 중량% 내지 5.0 중량% Zn, 0.01 중량% 내지 0.25 중량% Cr, 0.01 중량% 내지 0.1 중량% Zr, 최대 0.15 중량% 불순물, 및 Al를 포함한다. 선택적으로, 알루미늄 합금은 약 0.2 내지 0.8 중량% Cu, 0.3 중량% 내지 0.6 중량% Fe, 1.4 중량% 내지 3.0 중량% Mg, 0.2 중량% 내지 0.7 중량% Mn, 0.2 중량% 내지 0.5 중량% Si, 0.02 중량% 내지 0.1 중량% Ti, 0.02 중량% 내지 3.0 중량% Zn, 0.02 중량% 내지 0.1 중량% Cr, 0.02 중량% 내지 0.05 중량% Zr, 최대 0.15 중량% 불순물, 및 Al를 포함한다. 일부 경우에, 개질 액체 금속은 적어도 약 60%의 재활용 알루미늄(예를 들어, 적어도 약 80%의 재활용 알루미늄)을 포함한다. 선택적으로, 개질 액체 금속은 0.25 mL/100그램 이하의 수소 함량을 포함할 수 있다. 재활용 알루미늄은 캔 단부 및 캔 본체로부터 재활용 금속의 혼합물을 포함하는 중고 음료 캔 스크랩을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 금속 제품은 적어도 100 MPa의 항복 강도, 적어도 210 MPa의 극한 인장 강도, 적어도 18%의 균일 연신율, 및/또는 적어도 20.5%의 총 연신율을 포함한다. 금속 제품은 Fe 함유 성분을 포함할 수 있다. 선택적으로, Fe 함유 성분은 약 0.6 μm 내지 약 1.8 μm 범위의 길이를 갖는다. 일부 경우에, 금속 제품은 약 3 이하의 폭 대 높이 비를 갖는 금속 간 입자를 포함한다.
본 명세서는, 도면의 동일한 도면부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 표시하는, 아래의 첨부 도면을 참고로 한다.
도 1은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC 또는 다른 스크랩으로부터 금속 제품을 주조 및 열간 압연하기 위한 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC 또는 다른 스크랩으로부터 금속 제품을 주조 및 냉간 압연하기 위한 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 열간 및 냉간 압연을 사용하여 UBC 또는 다른 스크랩으로부터 금속 제품을 주조 및 압연하기 위한 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른, 분리된 금속 주조 및 압연 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 연속 주조 시스템을 도시한 개략도이다.
도 6은 본 개시 내용의 특정 양태에 따라 형성된 금속 제품의 종 방향 및 횡 방향 연신율 및 강도를 나타낸 도표이다.
도 7은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 1.5 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 항복 강도를 나타낸 도표이다.
도 8은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 1.5 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 극한 인장 강도를 나타낸 도표(800)이다.
도 9는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 1.5 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 균일 연신율을 나타낸 도표이다.
도 10은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 1.5 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 총 연신율을 나타낸 도표이다.
도 11은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 1.5 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 3점 굽힘 시험 결과(내부 굽힘 각도(β))를 나타낸 도표이다.
도 12는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 1.5 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 소성 변형 시험 결과를 나타낸 도표이다.
도 13은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 1.5 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 14는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 항복 강도를 나타낸 도표이다.
도 15는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 극한 인장 강도를 나타낸 도표이다.
도 16은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 균일 연신율을 나타낸 도표이다.
도 17은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 총 연신율을 나타낸 도표이다.
도 18은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 3점 굽힘 시험 결과(내부 굽힘 각도(β))를 나타낸 도표이다.
도 19는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 소성 변형 시험 결과를 나타낸 도표이다.
도 20은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 21은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 알루미늄 합금을 제조하여 생성하기 위한 공정을 나타낸 흐름도 세트이다.
도 22는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 항복 강도, 극한 인장 강도, 균일 연신율, 및 총 연신율을 나타낸 도표이다.
도 23은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 텍스처 성분 함량을 나타낸 도표이다.
도 24는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 항복 강도를 나타낸 도표이다.
도 25는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 극한 인장 강도를 나타낸 도표이다.
도 26은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 균일 연신율을 나타낸 도표이다.
도 27은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 총 연신율을 나타낸 도표이다.
도 28은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 3점 굽힘 시험 결과(외부 굽힘 각도(α))를 나타낸 도표이다.
도 29는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 내부 굽힘 각도(β) 및 외부 굽힘 각도(α)를 포함하는 3점 굽힘 시험 방법을 나타낸 개략도이다.
도 30은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 항복 강도를 나타낸 도표이다.
도 31은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 극한 인장 강도를 나타낸 도표이다.
도 32는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 균일 연신율을 나타낸 도표이다.
도 33은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 총 연신율을 나타낸 도표이다.
도 34는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 3점 굽힘 시험 결과(외부 굽힘 각도(α))를 나타낸 도표이다.
도 35는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 항복 강도를 나타낸 도표이다.
도 36은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 극한 인장 강도를 나타낸 도표이다.
도 37은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 균일 연신율을 나타낸 도표이다.
도 38은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 총 연신율을 나타낸 도표이다.
도 39는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 3점 굽힘 시험 결과(외부 굽힘 각도(α))를 나타낸 도표이다.
도 40은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 41은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 42는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 43은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 44는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 45는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 46은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 47은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 48은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 텍스처 성분 함량을 나타낸 도표이다.
도 49는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 텍스처 성분 함량을 나타낸 도표이다.
도 50은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 텍스처 성분 함량을 나타낸 도표이다.
도 51은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 52는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진 세트를 도시하고 있다.
도 53은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 입자 크기 분포를 나타낸 도표이다.
도 54는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 입자 종횡비를 나타낸 도표이다.
도 55는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 응력-변형 곡선을 나타낸 도표이다.
도 56은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 응력-변형 곡선을 나타낸 도표이다.
도 57은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC계 합금을 사용하여 제조된 금속 제품 샘플에 대한 응력-변형 곡선을 나타낸 도표이다.
본 개시 내용의 특정 양태 및 특징은 재활용 금속 스크랩(예를 들어, 중고 음료 캔(UBC) 스크랩과 같은 재활용 알루미늄 스크랩)으로부터의 금속 제품 주조에 있어서의 개선에 관한 것이다. 재활용 금속 스크랩은 차량 적용 제품(예를 들어, 후드 이너) 및 가정용 제품(예를 들어, 포트 및 팬을 포함하는 조리기구)과 같은 다양한 적용 제품에 사용하기 적합한 기계적 특성(예를 들어, 강도 및 성형성)을 갖는 금속 제품을 제조하는데 사용될 수 있다. 재활용 스크랩으로부터 제조된 액체 금속에 소정의 바람직한 미량 원소를 첨가하면 개질 액체 금속에 이를 수 있다. 이러한 개질 액체 금속은 재활용 함량 합금을 제조하는데 사용될 수 있다. 재활용 함량 합금은, 예를 들어 직접 냉경 주조 또는 연속 주조를 사용하여 주조될 수 있다. 예를 들어, 연속 주조 공정에서 재활용 함량 합금을 사용하면 주조 공정 동안 열간 균열의 최소 위험으로 주조 합금 제품을 생성할 수 있다. 일부 경우에, 주조를 후속 열간 압연 공정으로 최종 게이지에 조합하면 바람직한 기계적 특성을 갖는 최종 게이지에서 바람직한 금속 코일을 생성할 수 있다. 본원에 개시된 개념은 저렴한 재활용 금속 스크랩을 특정 차량 부품 또는 대안적인 캔 본체와 같은 새로운 응용 분야를 위해 효율적으로 용도에 맞게 변경할 수 있다. 예를 들어, 본원에 개시된 바와 같이 주조되고 압연된 금속 제품은 차량 후드, 데크 리드, 또는 도어 이너 패널에 대해 주문자 상표 제조자(OEM)에 의해 설정된 사양 요건을 충족 및/또는 넘어설 수 있다. 본 개시 내용의 특정 양태는 적절하게 임의의 적합한 금속과 함께 사용될 수 있지만; 본 개시 내용의 특정 양태는 특히 알루미늄과 함께 사용하기에 적합하다.
정의 및 설명:
본원에서 사용된 "발명", "상기 발명", "이 발명" 및 "본 발명"이란 용어는 본 특허 출원 및 하기의 청구범위의 모든 기술요지를 광범위하게 나타내려고 의도된 것이다. 이 용어들을 포함하는 문구는 본원에 기술된 기술요지를 제한하지 않으며 하기의 특허청구범위의 의미 또는 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본원에서 사용되는, "일", "하나", 또는 "그"의 의미는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 단수 및 복수의 지시 대상을 포함한다.
본원에서 사용되는, 플레이트는 일반적으로 약 15 mm보다 큰 두께를 갖는다. 예를 들어, 플레이트는 약 15 mm 초과, 약 20 mm 초과, 약 25 mm 초과, 약 30 mm 초과, 약 35 mm 초과, 약 40 mm 초과, 약 45 mm 초과, 약 50 mm 초과, 또는 약 100 mm 초과의 두께를 갖는 알루미늄 제품을 지칭할 수 있다.
본원에서 사용되는, 쉐이트(시트 플레이트라고 지칭되기도 함)는 일반적으로 약 4 mm 내지 약 15 mm의 두께를 갖는다. 예를 들어, 쉐이트는 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.
본원에서 사용되는, 시트는 일반적으로 두께가 약 4 mm 미만인 알루미늄 제품을 지칭한다. 예를 들어, 시트는 약 4 mm 미만, 약 3 mm 미만, 약 2 mm 미만, 약 1 mm 미만, 약 0.5 mm 미만, 또는 약 0.3 mm 미만(예를 들어, 약 0.2 mm)의 두께를 가질 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 포일이라는 용어는 최대 약 0.2 mm (즉, 200 microns (μm)) 범위의 합금 두께를 나타낸다. 예를 들어, 포일은 최대 10 μm, 20 μm, 30 μm, 40 μm, 50 μm, 60 μm, 70 μm, 80 μm, 90 μm, 100 μm, 110 μm, 120 μm, 130 μm, 140 μm, 150 μm, 160 μm, 170 μm, 180 μm, 190 μm 또는 200 μm의 두께를 가질 수 있다.
본 명세서에서, "시리즈"나 "5xxx"와 같은 알루미늄 산업 명칭에 의해 식별된 합금에 대해 설명이 이루어진다. 알루미늄 및 그 합금을 명명하고 식별하는데 가장 일반적으로 사용되는 번호 지정 시스템에 대한 이해를 위해서는, 알루미늄 협회에 의해 모두 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"을 참조한다.
본 출원에서는 합금 템퍼 또는 상태를 참조한다. 가장 일반적으로 사용되는 합금 템퍼 설명의 이해를 위해서는, "American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designation Systems"를 참조한다. F 상태 또는 템퍼는 제조된 그대로의 알루미늄 합금을 나타낸다. O 상태 또는 템퍼는 어닐링 후의 알루미늄 합금을 지칭한다. 본원에서 H 템퍼로도 지칭되는 Hxx 상태 또는 템퍼는 열처리(예를 들어, 어닐링)를 갖거나 갖지 않는 냉간 압연 후의 비열처리 가능한 알루미늄 합금을 지칭한다. 적합한 H 템퍼에는 HX1, HX2, HX3 HX4, HX5, HX6, HX7, HX8 또는 HX9 템퍼가 포함된다. T1 상태 또는 템퍼는 열간 가공으로부터 냉각되고 (예를 들어, 실온에서) 자연적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T2 상태 또는 템퍼는 열간 가공으로부터 냉각되고, 냉간 가공되고, 자연적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T3 상태 또는 템퍼는 용체화 처리되고, 냉간 가공되고, 자연적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T4 상태 또는 템퍼는 용체화 처리되고 자연적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T5 상태 또는 템퍼는 열간 가공으로부터 냉각되고 (상온에서) 인위적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T6 상태 또는 템퍼는 용체화 처리되고 인위적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T7 상태 또는 템퍼는 용체화 처리되고 인위적으로 과시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T8x 상태 또는 템퍼는 용체화 처리되고, 냉간 가공되고, 인위적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T9 상태 또는 템퍼는 용체화 처리되고, 인위적으로 시효되고, 냉간 가공된 알루미늄 합금을 지칭한다. W 상태 또는 템퍼는 용체화 처리 후의 알루미늄 합금을 지칭한다.
본원에서 사용되는, "실온"의 의미는 약 15℃ 내지 약 30℃, 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℃의 온도를 포함할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, "주조 금속 제품", "주조 제품", "주조 알루미늄 합금 제품" 등과 같은 용어는 상호 교환 가능하며 직접 냉경 주조 (직접 냉경 공동 주조를 포함) 또는 반연속 주조, 연속 주조(예를 들어, 트윈 벨트 캐스터, 트윈 롤 캐스터, 블록 캐스터, 또는 임의의 다른 연속 캐스터의 사용을 포함), 전자기 주조, 핫 탑(hot top) 주조 또는 임의의 다른 주조 방법으로 제조된 제품을 지칭한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 금속 제품이라는 용어는 적절하게 주조 제품의 임의의 적절한 형상 또는 크기를 지칭할 수 있다.
본원에 개시한 모든 범위는 그에 포함되는 임의의 하위 범위 및 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"으로 기재된 범위는 최소값 1과 최대값 10 사이(및 이를 포함)의 임의의 하위 범위 및 모든 하위 범위; 즉 최소값 1 이상으로 시작하는 모든 하위 범위, 예를 들어 1 내지 6.1과, 최대값 10 이하로 끝나는 모든 하위 범위, 예를 들어 5.5 내지 10을 포함하는 것으로 간주해야 한다.
아래에서 알루미늄 합금들은 합금의 총 중량을 기준으로 한 중량 퍼센트(wt. %)로 나타낸 그들의 원소 조성으로 기재된다. 각 합금의 특정 실시예에서, 잔부는 알루미늄이고, 불순물의 합계는 최대 0.15 중량%이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 재활용 스크랩(예를 들어, 재활용 스톡)이라는 용어는 재활용 금속의 수집을 지칭할 수 있다. 재활용 스크랩은 금속 생산 시설(예를 들어, 금속 주조 시설), 금속 가공 시설(예를 들어, 금속 제품을 사용하여 소모품을 생성하는 생산 시설), 또는 소비자 사용 후 공급원(예를 들어, 지역 재활용 시설)과 같은 임의의 적합한 공급원으로부터 재활용된 재료를 포함할 수 있다. 본 개시 내용의 특정 양태는 금속 생산 설비 이외의 공급원으로부터의 재활용 스크랩에 매우 적합할 수 있는데, 이러한 재활용 스크랩은 합금의 혼합물을 함유하거나 다른 불순물 또는 원소(예를 들어, 페인트 또는 코팅)와 혼합될 수 있기 때문이다. 재활용 스크랩은 재활용 시트 알루미늄 제품(예를 들어, 알루미늄 포트 및 팬), 재활용 주조 알루미늄 제품(예를 들어, 알루미늄 그릴 및 휠 림), UBC 스크랩(예를 들어, 음료 캔), 알루미늄 와이어 및 다른 알루미늄 재료와 같은 재활용 알루미늄을 지칭할 수 있다.
재활용 함량 합금
재활용 스크랩의 적어도 일부로부터 제조된 재활용 함량 합금이 본원에 기술된다. 예를 들어, 본원에 개시된 기술은 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80%, 약 90%, 약 91%, 약 92%, 약 93%, 약 94%, 약 95%, 약 96%, 약 97%, 약 98%, 또는 약 99% 이상의 재활용 스크랩을 함유하는 개질 액체 금속으로부터 적합한 주조 제품을 제조할 수 있다. 다시 말해서, 본원에 기술된 주조 제품은 약 50%, 약 40%, 약 30%, 약 20%, 약 15%, 약 10%, 약 9%, 약 8%, 약 7%, 약 6%, 약 5%, 약 4%, 약 3%, 약 2%, 또는 약 1% 이하의 1차 알루미늄을 포함할 수 있다. 본 개시 내용의 특정 양태는 대부분 재활용 스크랩인 개질 액체 금속을 사용하여 제조된 금속 제품에 관한 것이다.
일부 경우에, 재활용 스크랩은 UBC 스크랩과 같은 재활용 알루미늄 스크랩을 포함한다. 예를 들어, UBC 스크랩은 일반적으로 캔 본체(예를 들어, 3104, 3004, 또는 다른 3xxx 알루미늄 합금) 및 캔 단부(예를 들어, 5182 또는 다른 5xxx 알루미늄 합금)로부터의 금속과 같은 다양한 합금으로부터의 금속 혼합물을 함유한다. 다른 재활용 스크랩은 다른 합금 혼합물을 포함한다. 이러한 합금 혼합물은, 용융될 때, 그대로 주조하기 어려울 수 있으며 생성된 제품에서 바람직하지 않은 기계적 특성을 초래할 수 있는 합금 조성물이 된다. 더 나아가, 재활용 스크랩은 다른 불순물 및 합금 원소를 함유할 수 있고, 이는 재활용 스크랩이 용융될 때 액체 금속이 된다. 액체 금속 중의 고농도의 불순물 및 합금 원소는 열간 균열, 원소 제어 문제(특히 철, 망간 및 실리콘의 경우), 중심선 분리, 및 기타 문제를 포함해서 주조 문제를 초래할 수 있다. 이러한 불순물 및 합금 원소의 농도는 액체 금속을 (예를 들어, 열적, 화학적, 자기적, 및/또는 전기적으로) 처리하여 불순물이나 합금 원소를 제거하고, 및/또는 새로운 1차 알루미늄을 용융물에 첨가함으로써 낮아질 수 있다. 액체 금속을 처리하려면 시간, 장비, 및 에너지가 필요하다. 1차 알루미늄을 첨가하면 1차 알루미늄이 재활용 스크랩보다 생산 비용이 높기 때문에 재활용 함유물의 양을 감소시키고 비용을 증가시킨다. 그러므로, 재활용 스크랩 처리와 1차 알루미늄 첨가 사이에 트레이드 오프가 종종 이루어진다. 본원에 기술된 기술을 사용하면, 재활용 스크랩은 정제가 거의 또는 전혀 없이 그리고 추가적인 1차 알루미늄이 거의 또는 전혀 없이 사용될 수 있다.
선택적으로, 재활용 스크랩은 하나 이상의 추가 원소로 개질되어 재활용 함량 합금을 제조할 수 있다. 일부 실시예에서, 추가 마그네슘(Mg) 및/또는 다른 합금 원소를 재활용 스크랩에 첨가하는 것이 바람직할 수 있고, 이는 액체 금속의 주조성이 개선되고 최종 제품의 야금 특성이 개선된 재활용 함량 합금을 생성할 수 있다. 예를 들어, 첨가된 Mg는 주조 금속 제품의 성형성 및 강도를 증가시킬 수 있다. 일부 실시예에서, Mg가 재활용 스크랩에 첨가되어 재활용 함량 합금에서 합금의 총 중량을 기준으로 약 0.50% 내지 약 7.0%의 Mg 퍼센트(예를 들어, 약 1.5% 내지 약 6.0%, 약 2.0% 내지 약 5.0%, 약 2.5% 내지 약 4.5%, 또는 약 3.0% 내지 약 4.0%)를 달성할 수 있다. Mg 퍼센트는 대략 1.0%, 1.1%, 1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%, 1.6%, 1.7%, 1.8%, 1.9%, 2.0%, 2.1%, 2.2%, 2.3%, 2.4%, 2.5%, 2.6%, 2.7%, 2.8%, 2.9%, 3.0%, 3.1%, 3.2%, 3.3%, 3.4%, 3.5%, 3.6%, 3.7%, 3.8%, 3.9%, 4.0%, 4.1%, 4.2%, 4.3%, 4.4%, 4.5%, 4.6%, 4.7%, 4.8%, 4.9%, 5.0%, 5.1%, 5.2%, 5.3%, 5.4%, 5.5%, 5.6%, 5.7%, 5.8%, 5.9%, 6.0%, 6.1%, 6.2%, 6.3%, 6.4%, 6.5%, 6.6%, 6.7%, 6.8%, 6.9%, 또는 7.0% 이상일 수 있다. 일부 경우에, Mg가 재활용 스크랩에 첨가되어 재활용 함량 합금에서 적어도 1.5% 내지 대략 6.0%, 5.9%, 5.8%, 5.7%, 5.6%, 5.5%, 5.4%, 5.3%, 5.2%, 5.1%, 5.0%, 4.9%, 4.8%, 4.7%, 4.6%, 4.5%, 4.4%, 4.3%, 4.2%, 4.1%, 4.0%, 3.9%, 3.8%, 3.7%, 3.6%, 3.5%, 3.4%, 3.3%, 3.2%, 3.1%, 또는 3.0% 이하의 Mg 중량 퍼센트를 달성할 수 있다.
일반적으로, UBC 스크랩과 같은 재활용 스크랩은 이미 실질적으로 많은 양의 합금 원소를 함유하고 있으므로 재활용 스크랩에 추가 합금 원소를 첨가하는 것은 바람직하지 않을 수 있다. 또한, 더 많은 합금 원소가 첨가됨에 따라, 열간 균열의 위험이 증가하고 그 결과 주조 제품은 바람직하지 않은 기계적 특성을 나타낼 수 있다. 그러나, 놀랍게도, 본원에 개시된 바와 같은 Mg의 첨가를 통해서, 그리고 일부 경우에, 본원에 상세히 기술된 바와 같은 특정 처리 단계와 조합하여, 효과적인 결과가 발견되었다. 일부 경우에, 주조 전에 재활용 스크랩에 추가적인 구리(Cu) 및/또는 실리콘(Si)이 첨가될 수 있다. 일부 경우에, 주조 전에 다른 합금 원소가 재활용 스크랩에 첨가될 수 있다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 재활용 함량 합금은 표 1에 제공된 바와 같은 다음의 원소 조성을 가질 수 있다.
Figure 112019108208744-pct00001
일부 실시예에서, 본원에 기술된 재활용 함량 합금은 표 2에 제공된 바와 같은 다음의 원소 조성을 가질 수 있다.
Figure 112019108208744-pct00002
일부 실시예에서, 본원에 기술된 재활용 함량 합금은 표 3에 제공된 바와 같은 다음의 원소 조성을 가질 수 있다.
Figure 112019108208744-pct00003
일부 실시예에서, 본원에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 0.01% 내지 약 1.0%(예를 들어, 약 0.05% 내지 약 1.0%, 약 0.1% 내지 약 0.9%, 약 0.2 내지 약 0.8%, 약 0.15% 내지 약 0.40%, 또는 약 0.20% 내지 약 0.35%)의 양으로 Cu를 포함한다. 예를 들어, 합금은 0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.06%, 0.07%, 0.08%, 0.09%, 0.10%, 0.11%, 0.12%, 0.13%, 0.14%, 0.15%, 0.16%, 0.17%, 0.18%, 0.19%, 0.20%, 0.21%, 0.22%, 0.23%, 0.24%, 0.25%, 0.26%, 0.27%, 0.28%, 0.29%, 0.30%, 0.31%, 0.32%, 033%, 0.34%, 0.35%, 0.36%, 0.37%, 0.38%, 0.39%, 0.40%, 0.41%, 0.42%, 0.43%, 0.44%, 0.45%, 0.46%, 0.47%, 0.48%, 0.49%, 0.50%, 0.51%, 0.52%, 0.53%, 0.54%, 0.55%, 0.56%, 0.57%, 0.58%, 0.59%, 0.60%, 0.61%, 0.62%, 0.63%, 0.64%, 0.65%, 0.66%, 0.67%, 0.68%, 0.69%, 0.70%, 0.71%, 0.72%, 0.73%, 0.74%, 0.75%, 0.76%, 0.77%, 0.78%, 0.79%, 0.80%, 0.81%, 0.82%, 0.83%, 0.84%, 0.85%, 0.86%, 0.87%, 0.88%, 0.89%, 0.90%, 0.91%, 0.92%, 0.93%, 0.94%, 0.95%, 0.96%, 0.97%, 0.98%, 0.99%, 또는 1.0%의 Cu를 포함할 수 있다. 모두 중량%로 표시된다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 0.15% 내지 약 0.8%(예를 들어, 약 0.25% 내지 약 0.7% 또는 약 0.3% 내지 약 0.6%)의 양으로 철(Fe)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 0.15%, 0.16%, 0.17%, 0.18%, 0.19%, 0.20%, 0.21%, 0.22%, 0.23%, 0.24%, 0.25%, 0.26%, 0.27%, 0.28%, 0.29%, 0.30%, 0.31%, 0.32%, 033%, 0.34%, 0.35%, 0.36%, 0.37%, 0.38%, 0.39%, 0.40%, 0.41%, 0.42%, 0.43%, 0.44%, 0.45%, 0.46%, 0.47%, 0.48%, 0.49%, 0.50%, 0.51%, 0.52%, 0.53%, 0.54%, 0.55%, 0.56%, 0.57%, 0.58%, 0.59%, 0.60%, 0.61%, 0.62%, 0.63%, 0.64%, 0.65%, 0.66%, 0.67%, 0.68%, 0.69%, 0.70%, 0.71%, 0.72%, 0.73%, 0.74%, 0.75%, 0.76%, 0.77%, 0.78%, 0.79%, 0.80%의 Fe을 포함할 수 있다. 모두 중량%로 표시된다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 0.50% 내지 약 7.0%(예를 들어, 약 1.0% 내지 약 5.0%, 약 1.4% 내지 약 3.0%, 약 1.5% 내지 약 2.6%, 또는 약 1.6% 내지 약 2.5%)의 양으로 Mg를 포함한다. 예를 들어, 합금은 0.51%, 0.52%, 0.53%, 0.54%, 0.55%, 0.56%, 0.57%, 0.58%, 0.59%, 0.60%, 0.61%, 0.62%, 0.63%, 0.64%, 0.65%, 0.66%, 0.67%, 0.68%, 0.69%, 0.70%, 0.71%, 0.72%, 0.73%, 0.74%, 0.75%, 0.76%, 0.77%, 0.78%, 0.79%, 0.80%, 0.81%, 0.82%, 0.83%, 0.84%, 0.85%, 0.86%, 0.87%, 0.88%, 0.89%, 0.90%, 0.91%, 0.92%, 0.93%, 0.94%, 0.95%, 0.96%, 0.97%, 0.98%, 0.99%, 1.0%, 1.1%, 1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%, 1.6%, 1.7%, 1.8%, 1.9%, 2.0%, 2.1%, 2.2%, 2.3%, 2.4%, 2.5%, 2.6%, 2.7%, 2.8%, 2.9%, 3.0%, 3.1%, 3.2%, 3.3%, 3.4%, 3.5%, 3.6%, 3.7%, 3.8%, 3.9%, 4.0%, 4.1%, 4.2%, 4.3%, 4.4%, 4.5%, 4.6%, 4.7%, 4.8%, 4.9%, 5.0%, 5.1%, 5.2%, 5.3%, 5.4%, 5.5%, 5.6%, 5.7%, 5.8%, 5.9%, 6.0%, 6.1%, 6.2%, 6.3%, 6.4%, 6.5%, 6.6%, 6.7%, 6.8%, 6.9%, or 7.0%의 Mg을 포함할 수 있다. 모두 중량%로 표시된다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 0.01% 내지 약 1.2%(예를 들어, 약 0.05% 내지 약 1.0%, 약 0.1% 내지 약 0.9%, 또는 약 0.2% 내지 약 0.7%)의 양으로 망간(Mn)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.06%, 0.07%, 0.08%, 0.09%, 0.10%, 0.11%, 0.12%, 0.13%, 0.14%, 0.15%, 0.16%, 0.17%, 0.18%, 0.19%, 0.20%, 0.21%, 0.22%, 0.23%, 0.24%, 0.25%, 0.26%, 0.27%, 0.28%, 0.29%, 0.30%, 0.31%, 0.32%, 033%, 0.34%, 0.35%, 0.36%, 0.37%, 0.38%, 0.39%, 0.40%, 0.41%, 0.42%, 0.43%, 0.44%, 0.45%, 0.46%, 0.47%, 0.48%, 0.49%, 0.50%, 0.51%, 0.52%, 0.53%, 0.54%, 0.55%, 0.56%, 0.57%, 0.58%, 0.59%, 0.60%, 0.61%, 0.62%, 0.63%, 0.64%, 0.65%, 0.66%, 0.67%, 0.68%, 0.69%, 0.70%, 0.71%, 0.72%, 0.73%, 0.74%, 0.75%, 0.76%, 0.77%, 0.78%, 0.79%, 0.80%, 0.81%, 0.82%, 0.83%, 0.84%, 0.85%, 0.86%, 0.87%, 0.88%, 0.89%, 0.90%, 0.91%, 0.92%, 0.93%, 0.94%, 0.95%, 0.96%, 0.97%, 0.98%, 0.99%, 1.0%, 1.01%, 1.02%, 1.03%, 1.04%, 1.05%, 1.06%, 1.07%, 1.08%, 1.09%, 1.10%, 1.11%, 1.12%, 1.13%, 1.14%, 1.15%, 1.16%, 1.17%, 1.18%, 1.19%, 또는 1.20%의 Mn을 포함할 수 있다. 모두 중량%로 표시된다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 1.5 중량% 이하(예를 들어, 약 0.01% 내지 약 1.50%, 약 0.20% 내지 약 1.0%, 또는 약 0.3% 내지 약 0.9%)의 양으로 Si를 포함한다. 예를 들어, 합금은 0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.06%, 0.07%, 0.08%, 0.09%, 0.10%, 0.11%, 0.12%, 0.13%, 0.14%, 0.15%, 0.16%, 0.17%, 0.18%, 0.19%, 0.20%, 0.21%, 0.22%, 0.23%, 0.24%, 0.25%, 0.26%, 0.27%, 0.28%, 0.29%, 0.30%, 0.31%, 0.32%, 033%, 0.34%, 0.35%, 0.36%, 0.37%, 0.38%, 0.39%, 0.40%, 0.41%, 0.42%, 0.43%, 0.44%, 0.45%, 0.46%, 0.47%, 0.48%, 0.49%, 0.50%, 0.51%, 0.52%, 0.53%, 0.54%, 0.55%, 0.56%, 0.57%, 0.58%, 0.59%, 0.60%, 0.61%, 0.62%, 0.63%, 0.64%, 0.65%, 0.66%, 0.67%, 0.68%, 0.69%, 0.70%, 0.71%, 0.72%, 0.73%, 0.74%, 0.75%, 0.76%, 0.77%, 0.78%, 0.79%, 0.80%, 0.81%, 0.82%, 0.83%, 0.84%, 0.85%, 0.86%, 0.87%, 0.88%, 0.89%, 0.90%, 0.91%, 0.92%, 0.93%, 0.94%, 0.95%, 0.96%, 0.97%, 0.98%, 0.99%, 1.0%, 1.01%, 1.02%, 1.03%, 1.04%, 1.05%, 1.06%, 1.07%, 1.08%, 1.09%, 1.10%, 1.11%, 1.12%, 1.13%, 1.14%, 1.15%, 1.16%, 1.17%, 1.18%, 1.19%, 1.20%, 1.21%, 1.22%, 1.23%, 1.24%, 1.25%, 1.26%, 1.27%, 1.28%, 1.29%, 1.30%, 1.31%, 1.32%, 1.33%, 1.34%, 1.35%, 1.36%, 1.37%, 1.38%, 1.39%, 1.40%, 1.41%, 1.42%, 1.43%, 1.44%, 1.45%, 1.46%, 1.47%, 1.48%, 1.49%, 또는 1.50%의 Si를 포함할 수 있다. 일부 경우에, Si가 합금 중에 존재하지 않는다(즉, 0%). 모두 중량%로 표시된다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 0.2% 이하(예를 들어, 약 0.01% 내지 약 0.15% 또는 약 0.02% 내지 약 0.1%)의 양으로 티타늄(Ti)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.06%, 0.07%, 0.08%, 0.09%, 0.10%, 0.11%, 0.12%, 0.13%, 0.14%, 0.15%, 0.16%, 0.17%, 0.18%, 0.19%, 또는 0.20%의 Ti을 포함할 수 있다. 일부 경우에, Ti가 합금 중에 존재하지 않는다(즉, 0%). 모두 중량%로 표시된다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 0% 내지 약 6.0%(예를 들어, 약 0.01% 내지 약 5.0% 또는 약 0.02% 내지 약 3.0%)의 양으로 아연(Zn)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.06%, 0.07%, 0.08%, 0.09%, 0.10%, 0.11%, 0.12%, 0.13%, 0.14%, 0.15%, 0.16%, 0.17%, 0.18%, 0.19%, 0.20%, 0.21%, 0.22%, 0.23%, 0.24%, 0.25%, 0.26%, 0.27%, 0.28%, 0.29%, 0.30%, 0.31%, 0.32%, 0.33%, 0.34%, 0.35%, 0.36%, 0.37%, 0.38%, 0.39%, 0.40%, 0.41%, 0.42%, 0.43%, 0.44%, 0.45%, 0.46%, 0.47%, 0.48%, 0.49%, 0.50%, 0.51%, 0.52%, 0.53%, 0.54%, 0.55%, 0.56%, 0.57%, 0.58%, 0.59%, 0.60%, 0.61%, 0.62%, 0.63%, 0.64%, 0.65%, 0.66%, 0.67%, 0.68%, 0.69%, 0.70%, 0.71%, 0.72%, 0.73%, 0.74%, 0.75%, 0.76%, 0.77%, 0.78%, 0.79%, 0.80%, 0.81%, 0.82%, 0.83%, 0.84%, 0.85%, 0.86%, 0.87%, 0.88%, 0.89%, 0.90%, 0.91%, 0.92%, 0.93%, 0.94%, 0.95%, 0.96%, 0.97%, 0.98%, 0.99%, 1.0%, 1.1%, 1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%, 1.6%, 1.7%, 1.8%, 1.9%, 2.0%, 2.1%, 2.2%, 2.3%, 2.4%, 2.5%, 2.6%, 2.7%, 2.8%, 2.9%, 3.0%, 3.1%, 3.2%, 3.3%, 3.4%, 3.5%, 3.6%, 3.7%, 3.8%, 3.9%, 4.0%, 4.1%, 4.2%, 4.3%, 4.4%, 4.5%, 4.6%, 4.7%, 4.8%, 4.9%, 5.0%, 5.1%, 5.2%, 5.3%, 5.4%, 5.5%, 5.6%, 5.7%, 5.8%, 5.9%, or 6.0%의 Zn을 포함할 수 있다. 일부 경우에, Zn이 합금 중에 존재하지 않는다(즉, 0%). 모두 중량%로 표시된다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 0.30% 이하(예를 들어, 약 0.01% 내지 약 0.25% 또는 약 0.02% 내지 약 0.1%)의 양으로 크롬(Cr)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.06%, 0.07%, 0.08%, 0.09%, 0.10%, 0.11%, 0.12%, 0.13%, 0.14%, 0.15%, 0.16%, 0.17%, 0.18%, 0.19%, 0.20%, 0.21%, 0.22%, 0.23%, 0.24%, 0.25%, 0.26%, 0.27%, 0.28%, 0.29%, 또는 0.30%의 Cr을 포함할 수 있다. 일부 경우에, Cr이 합금 중에 존재하지 않는다(즉, 0%). 모두 중량%로 표시된다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 0% 내지 약 0.15%(예를 들어, 약 0.01% 내지 약 0.1% 또는 약 0.02% 내지 약 0.05%)의 양으로 지르코늄(Zr)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.06%, 0.07%, 0.08%, 0.09%, 0.10%, 0.11%, 0.12%, 0.13%, 0.14%, 또는 0.15%의 Zr을 포함할 수 있다. 일부 경우에, Zr이 합금 중에 존재하지 않는다(즉, 0%). 모두 중량%로 표시된다.
선택적으로, 본원에 기술된 합금 조성물은 불순물로 지칭되기도 하는 다른 미량 원소를 불순물당 0.05% 이하, 0.04% 이하, 0.03% 이하, 0.02% 이하, 또는 0.01% 이하의 양으로 더 포함할 수 있다. 이러한 불순물은 Sn, Ga, Ca, Bi, Na, Pb, Li, W, Mo, Ni, V 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 따라서, Sn, Ga, Ca, Bi, Na, Pb, Li, W, Mo, Ni 또는 V는 0.05% 이하, 0.04% 이하, 0.03% 이하, 0.02% 이하, 또는 0.01% 이하의 양으로 합금에 존재할 수 있다. 일부 경우에, 모든 불순물의 합은 약 0.15%를 초과하지 않는다(예를 들어, 0.10%). 모두 중량%로 표시됨. 합금의 잔부는 알루미늄이다.
일부 실시예에서, 본원에 기술된 재활용 함량 합금에 사용하기에 적합한 합금은 1xxx 시리즈 알루미늄 합금, 2xxx 시리즈 알루미늄 합금, 3xxx 시리즈 알루미늄 합금, 4xxx 시리즈 알루미늄 합금, 5xxx 시리즈 알루미늄 합금, 6xxx 시리즈 알루미늄 합금, 7xxx 시리즈 알루미늄 합금, 8xxx 시리즈 알루미늄 합금, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx, 7xxx 또는 8xxx 시리즈 알루미늄 합금은 전술한 바와 같이 Mg, Cu 및/또는 Si의 양을 포함하도록 개질될 수 있다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금에 사용하기에 적합한 1xxx 시리즈 알루미늄 합금은, 예를 들어 AA1050, AA1060, AA1070, AA1100, AA1100A, AA1200, AA1200A, AA1300, AA1110, AA1120, AA1230, AA1230A, AA1235, AA1435, AA1145, AA1345, AA1445, AA1150, AA1350, AA1350A, AA1450, AA1370, AA1275, AA1185, AA1285, AA1385, AA1188, AA1190, AA1290, AA1193, AA1198, 및 AA1199를 포함한다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금에 사용하기에 적합한 2xxx 시리즈 알루미늄 합금은, 예를 들어 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, AA2024, AA2024A, AA2124, AA2224, AA2224A, AA2324, AA2424, AA2524, AA2624, AA2724, AA2824, 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, 및 AA2199를 포함한다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금에 사용하기에 적합한 3xxx 시리즈 알루미늄 합금은, 예를 들어 AA3002, AA3102, AA3003, AA3103, AA3103A, AA3103B, AA3203, AA3403, AA3004, AA3004A, AA3104, AA3204, AA3304, AA3005, AA3005A, AA3105, AA3105A, AA3105B, AA3007, AA3107, AA3207, AA3207A, AA3307, AA3009, AA3010, AA3110, AA3011, AA3012, AA3012A, AA3013, AA3014, AA3015, AA3016, AA3017, AA3019, AA3020, AA3021, AA3025, AA3026, AA3030, AA3130, 및 AA3065를 포함한다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금에 사용하기에 적합한 4xxx 시리즈 알루미늄 합금은, 예를 들어 AA4004, AA4104, AA4006, AA4007, AA4008, AA4009, AA4010, AA4013, AA4014, AA4015, AA4015A, AA4115, AA4016, AA4017, AA4018, AA4019, AA4020, AA4021, AA4026, AA4032, AA4043, AA4043A, AA4143, AA4343, AA4643, AA4943, AA4044, AA4045, AA4145, AA4145A, AA4046, AA4047, AA4047A, 및 AA4147을 포함한다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금에 사용하기에 적합한 5xxx 시리즈 알루미늄 합금은, 예를 들어 AA5005, AA5005A, AA5205, AA5305, AA5505, AA5605, AA5006, AA5106, AA5010, AA5110, AA5110A, AA5210, AA5310, AA5016, AA5017, AA5018, AA5018A, AA5019, AA5019A, AA5119, AA5119A, AA5021, AA5022, AA5023, AA5024, AA5026, AA5027, AA5028, AA5040, AA5140, AA5041, AA5042, AA5043, AA5049, AA5149, AA5249, AA5349, AA5449, AA5449A, AA5050, AA5050A, AA5050C, AA5150, AA5051, AA5051A, AA5151, AA5251, AA5251A, AA5351, AA5451, AA5052, AA5252, AA5352, AA5154, AA5154A, AA5154B, AA5154C, AA5254, AA5354, AA5454, AA5554, AA5654, AA5654A, AA5754, AA5854, AA5954, AA5056, AA5356, AA5356A, AA5456, AA5456A, AA5456B, AA5556, AA5556A, AA5556B, AA5556C, AA5257, AA5457, AA5557, AA5657, AA5058, AA5059, AA5070, AA5180, AA5180A, AA5082, AA5182, AA5083, AA5183, AA5183A, AA5283, AA5283A, AA5283B, AA5383, AA5483, AA5086, AA5186, AA5087, AA5187, 및 AA5088을 포함한다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금에 사용하기에 적합한 6xxx 시리즈 알루미늄 합금은, 예를 들어 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, 및 AA6092를 포함한다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금에 사용하기에 적합한 7xxx 시리즈 알루미늄 합금은, 예를 들어 AA7019, AA7020, AA7021, AA7039, AA7072, AA7075, AA7085, AA7108, AA7108A, AA7015, AA7017, AA7018, AA7019A, AA7024, AA7025, AA7028, AA7030, AA7031, AA7035, AA7035A, AA7046, AA7046A, AA7003, AA7004, AA7005, AA7009, AA7010, AA7011, AA7012, AA7014, AA7016, AA7116, AA7122, AA7023, AA7026, AA7029, AA7129, AA7229, AA7032, AA7033, AA7034, AA7036, AA7136, AA7037, AA7040, AA7140, AA7041, AA7049, AA7049A, AA7149, AA7249, AA7349, AA7449, AA7050, AA7050A, AA7150, AA7250, AA7055, AA7155, AA7255, AA7056, AA7060, AA7064, AA7065, AA7068, AA7168, AA7175, AA7475, AA7076, AA7178, AA7278, AA7278A, AA7081, AA7181, AA7185, AA7090, AA7093, AA7095, 및 AA7099를 포함한다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금에 사용하기에 적합한 8xxx 시리즈 알루미늄 합금은, 예를 들어 AA8005, AA8006, AA8007, AA8008, AA8010, AA8011, AA8011A, AA8111, AA8211, AA8112, AA8014, AA8015, AA8016, AA8017, AA8018, AA8019, AA8021, AA8021A, AA8021B, AA8022, AA8023, AA8024, AA8025, AA8026, AA8030, AA8130, AA8040, AA8050, AA8150, AA8076, AA8076A, AA8176, AA8077, AA8177, AA8079, AA8090, AA8091, 및 AA8093을 포함한다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금을 포함하는 다양한 제품이 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 본원에 기술된 재활용 함량 합금을 포함하여 제조된 제품은 코어 층 및 하나 이상의 클래딩 층을 포함하는 클래딩 제품일 수 있다. 코어 층은 제1 측면 및 제2 측면을 가지며, 하나 이상의 클래딩 층(들)은 코어 층의 제1 측면 또는 제2 측면에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 코어 층은 오직 일면에만 클래딩된다(즉, 하나의 클래딩 층이 클래드 알루미늄 합금 제품에 존재함). 다른 실시예에서, 코어 층은 양면에 클래딩된다(즉, 2개의 클래딩 층이 클래드 알루미늄 합금 제품에 존재함).
클래딩 층(들)은, 예를 들어 그 전체가 본원에 참조로 원용되는 미국 특허 제7,748,434호 및 제8,927,113호에 기술된 바와 같은 직접 냉경 공동 주조(즉, 융합 주조)에 의해, 그 전체가 본원에 참조로 원용되는 미국 특허 제7,472,740호에 기술된 바와 같은 복합 주조 잉곳의 열간 및 냉간 압연에 의해, 또는 롤 결합에 의해 코어 층에 부착되어, 코어와 클래딩 사이에 필요한 야금 결합을 달성할 수 있다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금은 코어 층 또는 하나 이상의 클래딩 층으로서 사용될 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 클래딩 층은 1xxx 시리즈 알루미늄 합금, 2xxx 시리즈 알루미늄 합금, 3xxx 시리즈 알루미늄 합금, 4xxx 시리즈 알루미늄 합금, 5xxx 시리즈 알루미늄 합금, 6xxx 시리즈 알루미늄 합금, 7xxx 시리즈 알루미늄 합금, 또는 8xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 클래딩된 제품은 코어로서 본원에 기술된 바와 같은 재활용 함량 합금 및 클래딩 층 중 하나 또는 양자로서 5xxx 또는 6xxx 시리즈 알루미늄 합금으로부터 제조된다.
본원에 기술된 알루미늄 합금 제품은 임의의 적합한 게이지를 가질 수 있다. 재활용 함량 합금은 포일(예를 들어, 대략 0.20 mm 미만), 시트(예를 들어, 대략 0.20 mm 내지 4.0 mm), 쉐이트(예를 들어, 대략 4.0 mm 내지 15.0 mm), 또는 플레이트(예를 들어, 대략 15.0 mm 초과)와 같은 다양한 크기 및 두께로 주조되어 가공될 수 있지만, 다른 두께 및 범위가 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 본원에 기술된 알루미늄 합금 제품은 중간 게이지(예를 들어, 원하는 대로 고객 또는 최종 사용자에 의해 추가로 감소될 게이지)로 고객 또는 최종 사용자에게 제공되고 전달될 수 있다. 일부 실시예에서, 본원에 기술된 알루미늄 합금 제품은 최종 게이지(예를 들어, 고객 또는 최종 사용자에 의해 추가로 감소되지 않을 게이지)로 고객 또는 최종 사용자에게 제공되고 전달될 수 있다.
본원에 기술된 재활용 함량 합금을 포함하는 제품은 0.15 mL/100그램 이하(예를 들어, 0.10 mL/100그램 이하, 0.08 mL/100그램 이하, 또는 0.06 mL/100그램 이하)의 수소 함량을 포함할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 합금 제품에 포함된 수소의 양은 대략 0.15 mL/100그램, 0.14 mL/100그램, 0.13 mL/100그램, 0.12 mL/100그램, 0.11 mL/100그램, 0.1 mL/100그램, 0.09 mL/100그램, 0.08 mL/100그램, 0.07 mL/100그램, 0.06 mL/100그램, 0.05 mL/100그램, 0.04 mL/100그램, 0.03 mL/100그램, 0.02 mL/100그램, 또는 0.01 mL/100그램 이하일 수 있다. 선택적으로, 제품의 수소 함량은 적어도 0.08 mL/100그램일 수 있다. 예를 들어, 수소 함량은 0.08 mL/100그램 내지 0.25 mL/100그램, 0.1 mL/100그램 내지 0.20 mL/100그램, 또는 0.12 mL/100그램 내지 0.18 mL/100그램일 수 있다. 용존 수소의 양은 생성된 금속 제품의 특성에 영향을 미친다. 주조 시, 용존 수소는 금속 제품의 주조성(예를 들어, 열간 균열에 대한 저항성) 및 생성된 금속 제품의 기계적 특성(예를 들어, 굽힘 강도, 인성, 피로 강도, 최대 연신율, 내충돌성, 표면 품질, 내식성, 및 기타 특성)에 영향을 미칠 수 있다. 용존 수소는 응고에 영향을 줄 수 있으며 주조 금속 제품의 다공성을 일으킬 수 있다. 전술한 수소 함량을 갖는 본원에 기술된 재활용 함량 합금으로부터 제조된 제품은 이러한 유해 영향을 받지 않는다.
본원에 기술된 재활용 함량 알루미늄 합금 제품은 철 함유 금속 간 입자를 포함하며, 본원에서는 Fe 함유 성분으로도 지칭된다. 일부 경우에, 철 함유 금속 간 입자는 구형이다. Fe 함유 성분은 약 0.6 μm 내지 약 1.8 μm(예를 들어, 약 0.7 μm 내지 약 1.7 μm 또는 약 0.8 μm 내지 약 1.6 μm)의 길이를 가질 수 있다.
본원에 기술된 알루미늄 합금 제품은 낮은 종횡비(예를 들어, 폭 대 높이 비)를 갖는 금속 간 입자를 함유한다. 일부 경우에, 낮은 종횡비는 약 3 이하(예를 들어, 약 2.5 이하, 약 2 이하, 또는 약 1.5 이하)의 비이다. 특히, 금속 간 입자는 그 형상이 원형 또는 구형이다. 1의 종횡비(예를 들어, 원형 단면, 즉 구형 입자에 가까운)는 기계적 특성, 예를 들어 굽힘, 성형, 분쇄, 및/또는 충돌 시험을 위한 바람직한 Fe 함유 금속 간 입자 형상이다. 이러한 금속 간 입자는 제품의 바람직한 기계적 특성을 향상시킨다.
일부 경우에, 본원에 기술된 금속 제품은 적어도 약 100 MPa의 항복 강도를 가질 수 있다. 예를 들어, 본원에 기술된 금속 제품은 약 100 MPa 내지 약 300 MPa(예를 들어, 약 150 MPa 내지 약 250 MPa)의 항복 강도를 가질 수 있다. 일부 경우에, 항복 강도는 약 100 MPa, 110 MPa, 120 MPa, 130 MPa, 140 MPa, 150 MPa, 160 MPa, 170 MPa, 180 MPa, 190 MPa, 200 MPa, 210 MPa, 220 MPa, 230 MPa, 240 MPa, 250 MPa, 260 MPa, 270 MPa, 280 MPa, 290 MPa, 또는 300 MPa일 수 있다.
일부 경우에, 본원에 기술된 금속 제품은 적어도 약 210 MPa의 극한 인장 강도를 가질 수 있다. 예를 들어, 본원에 기술된 금속 제품은 약 210 MPa 내지 약 350 MPa(예를 들어, 약 250 MPa 내지 약 325 MPa)의 극한 인장 강도를 가질 수 있다. 일부 경우에, 극한 인장 강도는 약 210 MPa, 220 MPa, 230 MPa, 240 MPa, 250 MPa, 260 MPa, 270 MPa, 280 MPa, 290 MPa, 300 MPa, 310 MPa, 320 MPa, 330 MPa, 340 MPa, 또는 350 MPa일 수 있다.
일부 경우에, 본원에 기술된 금속 제품은 적어도 약 18%의 균일 연신율을 가질 수 있다. 예를 들어, 본원에 기술된 금속 제품은 약 18% 내지 약 25%(예를 들어, 약 19% 내지 약 23%)의 균일 연신율을 가질 수 있다. 일부 경우에, 균일 연신율은 약 18%, 18.5%, 19%, 19.5%, 20%, 20.5%, 21%, 21.5%, 22%, 22.5%, 23%, 23.5%, 24%, 24.5%, 또는 25%일 수 있다.
일부 경우에, 본원에 기술된 금속 제품은 적어도 약 20.5%의 총 연신율을 가질 수 있다. 예를 들어, 본원에 기술된 금속 제품은 약 20.5% 내지 약 27.5%(예를 들어, 약 22% 내지 약 26%)의 총 연신율을 가질 수 있다. 일부 경우에, 총 연신율은 약 20.5%, 21%, 21.5%, 22%, 22.5%, 23%, 23.5%, 24%, 24.5%, 25%, 25.5%, 26%, 26.5%, 27%, 또는 27.5%일 수 있다.
제조 방법
재활용 함량 합금은 빌렛, 잉곳, 또는 스트립과 같은 다양한 금속 주조 제품을 주조하는데 사용될 수 있다. 주조 전, 재활용 스크랩으로부터의 액체 금속은 선택적으로 탈기되어 액체 금속에 용해된 수소의 양을 감소시킬 수 있다. 일부 경우에, 탈기 단계는 액체 금속을 통해 불활성 가스(예를 들어, 아르곤 또는 질소)와 같은 가스를 버블링하여 수소 기포가 가스 내에 용해되도록 하여 액체 금속으로부터 배출하는 단계를 포함할 수 있다. 임의의 적합한 탈기 기술이 사용될 수 있다.
선택적인 탈기 단계 후, 본원에 기술된 재활용 함량 합금은 당업자에게 알려진 임의의 적합한 주조 방법을 사용하여 주조될 수 있다. 일부 비제한적인 예로서, 주조 공정은 직접 냉경(DC) 주조 공정 또는 연속 주조(CC) 공정을 포함할 수 있다. 직접 냉경 주조 시스템은 몰드 캐비티 및 신축식 하부 블록을 포함할 수 있다. 액체 금속이 몰드 캐비티 내에서 응고됨에 따라, 잉곳의 표면에서 고화 금속으로 인해 잉곳의 길이가 연속적으로 성장하고 잉곳은 전체가 지속적으로 응고되므로 하부 블록이 몰드 캐비티로부터 수축되어 잉곳(예를 들어, 초기 잉곳)을 지지할 수 있다. 연속 주조 시스템은 한 쌍의 이동 대향 주조 표면(예를 들어, 이동 대향 벨트, 롤 또는 블록), 이동 대향 주조 표면 쌍 사이의 주조 캐비티, 및 용융 금속 인젝터를 포함할 수 있다. 용융 금속 인젝터는 용융 금속이 용융 금속 인젝터를 빠져나가 주조 캐비티 내로 주입될 수 있는 단부 개구를 가질 수 있다. 본 개시 내용의 특정 양태는 트윈 벨트 연속 주조 장치 또는 트윈 롤 연속 주조 장치를 사용하는 연속 주조를 포함할 수 있다.
주조 후, 금속 제품(예를 들어, 금속 시트, 플레이트, 또는 다른 주조 제품)은 요망 게이지로 압연될 수 있다. 본원에 개시된 재활용 함량 합금으로부터 주조된 금속 제품은 평소보다 높은 농도의 합금 원소를 가질 수 있다. 통상적인 압연 기술은 금속 제품을 열간 압연 공정을 거친 후에 냉간 압연 공정을 거치게 하는 것이다. 열간 압연은 금속의 재결정 온도보다 높은 온도에서 일어나고 냉간 압연은 재결정 온도보다 낮은 온도에서 일어난다. 냉간 압연은 재결정 온도보다 낮은 온도에서 금속을 변형시키는 것을 포함하므로, 금속은 금속 매트릭스 내에서 전위의 형성을 통해 변형 경화된다.
적지 않은 시험 및 실험을 통해, 평소보다 높은 농도의 합금 원소와 함께 본원에 개시된 재활용 함량 합금을 사용하여 주조된 금속 제품은 게이지로 (예를 들어, 중간 게이지로 또는 전술한 바와 같이 최종 게이지로) 유리하게 열간 압연되어, 그렇지 않은 경우 금속 제품을 요망 게이지로 변형시킬 수 있는 하나 이상의 냉간 압연 단계에 대한 필요 요건을 제거할 수 있음이 밝혀졌다. 선택적으로, 본원에 기술된 금속 제품은 본원에 기술된 바와 같은 임의의 적절한 게이지에서 전달될 수 있다. 예를 들어, 금속 제품은 중간 게이지 또는 최종 게이지에서 고객(예를 들어, 주문자 상표 제조자) 또는 임의의 다른 적절한 최종 사용자에게 전달될 수 있다. 일부 경우에, 게이지로의 열간 압연은 연속 주조 장치로부터 금속 제품을 수신하는 것을 포함할 수 있지만, 항상 그럴 필요는 없다. 일부 경우에, 게이지로의 열간 압연은 열간 압연이 없는 게이지로의 냉간 압연 및 중간 게이지로의 열간 압연 그리고 나서 최종 게이지로의 냉간 압연을 포함하는 기술에 비해 야금 특성이 개선될 수 있는 것으로 판단된다. 더 나아가, 본원에 개시된 주조 장치와 같은 연속 주조 장치를 사용하여 금속 제품을 주조하는 것은 후속 냉간 압연에 의존할 필요 없이 게이지로의 열간 압연을 용이하게 수행할 수 있다. 일부 경우에, 주조 금속 제품은 가공 중에 냉간 압연된다.
이러한 예시적인 실시예는 독자에게 여기서 설명되는 전반적인 기술요지를 소개하고자 함이며 또한 개시된 개념의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 아래에서는 동일한 구성요소를 동일한 도면부호 표시하는 도면을 참고로 하여 추가적인 다양한 특징 및 예를 기술하며, 방향 설명들이 예시되는 구현예를 설명하는데 이용되지만, 상기 예시적인 구현예와 마찬가지로, 본 개시 내용을 제한해서는 안된다. 본원의 도면에 포함되는 구성요소는 축척에 맞지 않게 도시될 수 있다.
도 1은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 재활용 스크랩으로부터 금속 제품을 주조 및 열간 압연하기 위한 공정(100)을 나타낸 흐름도이다. 블록 102에서, UBC 스크랩과 같은 재활용 스크랩이 용융된다. 스크랩은 회전로, 도가니로, 또는 임의의 다른 적절한 가열 장치와 같은 임의의 적절한 용기에서 용융될 수 있다. 재활용 스크랩으로부터 생성된 액체 금속은 액체 금속을 비표준 합금으로, 예를 들어 음료 부품(예를 들어, 캔 단부 또는 캔 본체) 또는 차량 부품(예를 들어, 차량 후드 라이너)에 일반적으로 사용되지 않는 합금으로, 만들 수 있는 합금 원소를 포함할 수 있다.
블록 104에서, 추가적인 합금 원소가 액체 금속에 첨가되어 요망 농도의 합금 원소를 갖는 개질 액체 금속을 달성할 수 있다. 합금 원소를 첨가하는 단계는 블록 102로부터 미가공 원소나 알루미늄 혼합물 및 합금 원소를 액체 금속으로 용융시키는 단계를 포함할 수 있다. 합금 원소를 첨가한 후, 개질 액체 금속은 요망 조성의 합금 원소 및 알루미늄을 가질 수 있다.
블록 105에서, 블록 104로부터의 개질 액체 금속은 탈기되어 개질 액체 금속 내의 용존 가스의 양을 감소시킬 수 있다. 개질 액체 금속을 탈기시키는 단계는 개질 액체 금속 내의 수소 농도를 요망 농도로, 예를 들어 위에서 확인된 바와 같은 (예를 들어, 0.25 mL/100그램 이하로), 낮추는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탈기 후 개질 액체 금속에 포함된 수소의 양은 대략 0.25 mL/100그램, 0.24 mL/100그램, 0.23 mL/100그램, 0.22 mL/100그램, 0.21 mL/100그램, 0.2 mL/100그램, 0.19 mL/100그램, 0.18 mL/100그램, 0.17 mL/100그램, 0.16 mL/100그램, 0.15 mL/100그램, 0.14 mL/100그램, 0.13 mL/100그램, 0.12 mL/100그램, 0.11 mL/100그램, 0.1 mL/100그램, 0.09 mL/100그램, 0.08 mL/100그램, 0.07 mL/100그램, 0.06 mL/100그램, 또는 0.05 mL/100그램 이하일 수 있다. 임의의 적합한 기술이 개질 액체 금속을 탈기시키는데 사용될 수 있다.
블록 106에서, 블록 105로부터의 탈기된 개질 액체 금속은 연속 주조 장치를 사용하여 주조되어 중간 금속 제품(116)을 생성할 수 있다. 블록 106에서 주조된 개질 액체 금속은 1차 알루미늄을 거의 또는 전혀 포함하지 않을 수 있다. 일부 경우에, 개질 액체 금속은 대략 50%, 40%, 30%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 또는 1% 이하의 1차 알루미늄을 포함할 수 있다.
일부 경우에, 블록 106을 참조하여 기술된 바와 같이, 연속 주조 장치를 사용하여 주조하는 대신, 블록 105로부터의 탈기된 개질 액체 금속은 블록 107에서 직접 냉경 주조 장치를 사용하여 주조될 수 있고 선택적으로 중간 게이지로 압연될 수 있다. 중간 게이지에서 생성된 금속 제품은 중간 금속 제품(116)일 수 있다. 중간 게이지로의 압연 단계는 가역식 압연기와 같은 임의의 적절한 장비를 사용하여 직접 냉각 주조 잉곳의 두께를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 개질 액체 금속은 대략 50%, 40%, 30%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 또는 1% 이하의 1차 알루미늄을 포함할 수 있다.
블록 108에서, 중간 금속 제품(116)은 게이지로 열간 압연될 수 있다. 게이지로의 열간 압연 단계는, 더 낮은 온도가 사용될 수도 있지만, 중간 금속 제품(116)의 재결정 온도 이상의 온도와 같은 상승된 온도에서 하나 이상의 작업 롤을 통해 중간 금속 제품(116)에 압력을 가하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 열간 압연은, 다른 온도가 사용될 수도 있지만, 대략 400℃ 이상의 온도에서 일어날 수 있다. 블록 108에서 열간 압연의 결과로서, 중간 금속 제품(116)은 미가공 주조 게이지로부터 주문자 상표 제조자(OEM) 또는 다른 사용자에게 전달하기 위한 요망 게이지로 두께가 감소된다. 일 실시예에서, 중간 금속 제품(116)의 미가공 주조 게이지는 대략 10 mm일 수 있는 반면에, 최종 게이지(예를 들어, OEM으로 전달하기 위한 요망 게이지)는 대략 1.5 mm일 수 있고, 이 경우 다른 게이지가 사용될 수 있다. 열간 압연 시, 금속 제품은 임의 개수의 롤 스탠드를 통해 구현된 임의 개수의 롤러를 통과할 수 있다. 열간 압연 후, 금속 제품은 열간 압연된 금속 제품(118)으로 간주될 수 있다. 열간 압연된 금속 제품(118)은 T4 또는 O 템퍼를 가질 수 있다.
일부 경우에, 금속 제품은 열간 압연 전에 예열될 수 있다. 예를 들어, 금속 제품은 재결정 온도 이상의 온도로 예열될 수 있다. 일 실시예에서, 금속 제품은 대략 400℃, 450℃, 500℃, 550℃, 560℃, 570℃, 또는 580℃ 이상의 온도로 예열될 수 있다. 일부 경우에, 금속 제품은 400℃ 내지 580℃에서 5분 내지 15시간 동안 오븐에서 예열될 수 있다. 일부 경우에, 오븐 온도는 대략 550℃ 내지 570℃일 수 있고 시간은 30분과 6시간 사이일 수 있다. 일부 경우에, 오븐 온도는 대략 560℃일 수 있고 시간은 30분과 6시간 사이일 수 있다. 일부 경우에, 예열은 다른 온도에서 다른 기간 동안 일어날 수 있다.
선택적인 블록 112에서, 열간 압연된 금속 제품(118)은 열처리를 거칠 수 있다. 일부 경우에, 열처리는 어닐링을 포함한다. 블록 112에서, 열간 압연된 금속 제품(118)은 적절한 시간 동안 어닐링 온도 이상으로 재가열될 수 있다. 예를 들어, 열간 압연된 금속 제품(118)을 대략 1시간 동안 350℃ 이상의 온도로 가열하면 금속 제품을 O 템퍼로 만들 수 있다.
일부 경우에, 열처리는, 실리콘 및 구리와 같은 특정 합금 원소가 다시 용체 상태로 주입되도록, 열간 압연된 금속 제품(118)을 용체화하는 단계를 포함할 수 있다. 용체화의 일부로서, 합금 원소가 용체 상태로 유지되는 것을 용이하게 하기 위해 재가열된 금속 제품을 담금질할 수 있다.
열처리는 금속 제품의 야금 및/또는 기계적 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 어닐링은 금속 제품의 성형성을 향상시킬 수 있다.
블록 114에서, 금속 제품은 OEM으로 전달하기 위해 코일링될 수 있다. 일부 경우에, 금속 제품은 전달 전에 추가 처리를 거치거나 코일링없이 부품 제조로 직접 진행될 수 있다.
도 2는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 UBC 스크랩과 같은 재활용 스크랩으로부터 금속 제품을 주조 및 냉간 압연하기 위한 공정(200)을 나타낸 흐름도이다. 블록 202에서, UBC 스크랩과 같은 재활용 스크랩이 용융된다(202). 스크랩은 회전로, 도가니로, 또는 임의의 다른 적절한 가열 장치와 같은 임의의 적절한 용기에서 용융될 수 있다. 재활용 스크랩으로부터 생성된 액체 금속은 액체 금속을 비표준 합금으로, 예를 들어 음료 부품(예를 들어, 캔 단부 또는 캔 본체) 또는 차량 부품(예를 들어, 차량 후드 라이너 또는 데크 리드 이너)에 일반적으로 사용되지 않는 합금으로, 만들 수 있는 합금 원소를 포함할 수 있다.
블록 204에서, 추가적인 합금 원소가 액체 금속에 첨가되어 요망 농도의 합금 원소를 갖는 개질 액체 금속을 달성할 수 있다. 합금 원소를 첨가하는 단계는 미가공 원소나 알루미늄 혼합물 및 합금 원소를 블록 202로부터의 액체 금속으로 용융시키는 단계를 포함할 수 있다. 합금 원소를 첨가한 후, 개질 액체 금속은 요망 조성의 합금 원소 및 알루미늄을 가질 수 있다.
블록 205에서, 블록 204로부터의 개질 액체 금속은 탈기되어 개질 액체 금속 내의 용존 가스의 양을 감소시킬 수 있다. 개질 액체 금속을 탈기시키는 단계는 개질 액체 금속 내의 수소 농도를 요망 농도로, 예를 들어 위에서 확인된 바와 같은 (예를 들어, 0.25 mL/100그램 이하로), 낮추는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탈기 후 개질 액체 금속에 포함된 수소의 양은 대략 0.25 mL/100그램, 0.24 mL/100그램, 0.23 mL/100그램, 0.22 mL/100그램, 0.21 mL/100그램, 0.2 mL/100그램, 0.19 mL/100그램, 0.18 mL/100그램, 0.17 mL/100그램, 0.16 mL/100그램, 0.15 mL/100그램, 0.14 mL/100그램, 0.13 mL/100그램, 0.12 mL/100그램, 0.11 mL/100그램, 0.1 mL/100그램, 0.09 mL/100그램, 0.08 mL/100그램, 0.07 mL/100그램, 0.06 mL/100그램, 또는 0.05 mL/100그램 이하일 수 있다. 임의의 적합한 기술이 개질 액체 금속을 탈기시키는데 사용될 수 있다.
블록 206에서, 블록 205로부터의 탈기된 개질 액체 금속은 연속 주조 장치를 사용하여 주조되어 중간 금속 제품(216)을 생성할 수 있다. 블록 206에서 주조된 개질 액체 금속은 1차 알루미늄을 거의 또는 전혀 포함하지 않을 수 있다. 일부 경우에, 개질 액체 금속은 대략 50%, 40%, 30%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 또는 1% 이하의 1차 알루미늄을 포함할 수 있다.
블록 208에서, 중간 금속 제품(216)은 게이지로 냉간 압연될 수 있다. 게이지로의 냉간 압연 단계는 중간 금속 제품(216)의 재결정 온도 미만의 온도에서 하나 이상의 작업 롤을 통해 중간 금속 제품(216)에 압력을 가하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 냉간 압연은, 다른 온도가 사용될 수 있지만, 대략 400℃ 미만의 온도에서 일어날 수 있다. 블록 208에서 냉간 압연의 결과, 중간 금속 제품(216)은 미가공 주조 게이지에서 주문자 상표 제조자(OEM) 또는 다른 사용자에게 전달하기 위한 요망 게이지로 두께가 감소된다. 일 실시예에서, 중간 금속 제품(216)의 미가공 주조 게이지는 대략 10 mm일 수 있는 반면에, 최종 게이지(예를 들어, OEM으로 전달하기 위한 요망 게이지)는 대략 1.5 mm일 수 있고, 이 경우 다른 게이지가 사용될 수 있다. 냉간 압연 시, 금속 제품은 임의 개수의 롤 스탠드를 통해 구현된 임의 개수의 롤러를 통과할 수 있다. 냉간 압연 후, 금속 제품은 냉간 압연된 금속 제품(218)으로 간주될 수 있다. 냉간 압연된 금속 제품(218)은 H 템퍼를 가질 수 있다.
선택적인 블록 212에서, 냉간 압연된 금속 제품(218)은 열처리를 거칠 수 있다. 일부 경우에, 열처리는 어닐링을 포함한다. 블록 212에서, 냉간 압연된 금속 제품(218)은 적절한 시간 동안 어닐링 온도 이상으로 재가열될 수 있다. 예를 들어, 냉간 압연된 금속 제품(218)을 대략 1시간 동안 350℃ 이상의 온도로 가열하면 금속 제품을 O 템퍼로 만들 수 있다.
일부 경우에, 열처리는, 실리콘 및 구리와 같은 특정 합금 원소가 다시 용체 상태로 주입되도록, 냉간 압연된 금속 제품(218)을 용체화하는 단계를 포함할 수 있다. 용체화의 일부로서, 합금 원소가 용체 상태로 유지되는 것을 용이하게 하기 위해 재가열된 금속 제품을 담금질할 수 있다.
열처리는 금속 제품의 야금 및/또는 기계적 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 어닐링은 금속 제품의 성형성을 향상시킬 수 있다.
블록 214에서, 금속 제품은 OEM으로 전달하기 위해 코일링될 수 있다. 일부 경우에, 금속 제품은 전달 전에 추가 처리를 거치거나 코일링없이 부품 제조로 직접 진행될 수 있다.
도 3은 본 개시의 특정 양태에 따른 열간 및 냉간 압연을 사용하여 UBC 스크랩과 같은 재활용 스크랩으로부터 금속 제품을 주조 및 압연하기 위한 공정(300)을 나타낸 흐름도이다. 블록 302에서, UBC 스크랩과 같은 재활용 스크랩이 용융된다(302). 스크랩은 회전로, 도가니로, 또는 임의의 다른 적절한 가열 장치와 같은 임의의 적절한 용기에서 용융될 수 있다. 재활용 스크랩으로부터 생성된 액체 금속은 액체 금속을 비표준 합금으로, 예를 들어 음료 부품(예를 들어, 캔 단부 또는 캔 본체) 또는 차량 부품(예를 들어, 차량 후드 라이너)에 일반적으로 사용되지 않는 합금으로, 만들 수 있는 합금 원소를 포함할 수 있다.
블록 304에서, 추가적인 합금 원소가 액체 금속에 첨가되어 요망 농도의 합금 원소를 갖는 개질 액체 금속을 달성할 수 있다. 합금 원소를 첨가하는 단계는 미가공 원소나 알루미늄 혼합물 및 합금 원소를 블록 302로부터의 액체 금속으로 용융시키는 단계를 포함할 수 있다. 합금 원소를 첨가한 후, 개질 액체 금속은 요망 조성의 합금 원소 및 알루미늄을 가질 수 있다.
블록 305에서, 블록 304로부터의 개질 액체 금속은 탈기되어 개질 액체 금속 내의 용존 가스의 양을 감소시킬 수 있다. 개질 액체 금속을 탈기시키는 단계는 개질 액체 금속 내의 수소 농도를 요망 농도로, 예를 들어 위에서 확인된 바와 같은 (예를 들어, 0.25 mL/100그램 이하로), 낮추는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탈기 후 개질 액체 금속에 포함된 수소의 양은 대략 0.25 mL/100그램, 0.24 mL/100그램, 0.23 mL/100그램, 0.22 mL/100그램, 0.21 mL/100그램, 0.2 mL/100그램, 0.19 mL/100그램, 0.18 mL/100그램, 0.17 mL/100그램, 0.16 mL/100그램, 0.15 mL/100그램, 0.14 mL/100그램, 0.13 mL/100그램, 0.12 mL/100그램, 0.11 mL/100그램, 0.1 mL/100그램, 0.09 mL/100그램, 0.08 mL/100그램, 0.07 mL/100그램, 0.06 mL/100그램, 또는 0.05 mL/100그램 이하일 수 있다. 임의의 적합한 기술이 개질 액체 금속을 탈기시키는데 사용될 수 있다.
블록 306에서, 블록 305로부터의 탈기된 개질 액체 금속은 연속 주조 장치를 사용하여 주조되어 중간 금속 제품(316)을 생성할 수 있다. 블록 306에서 주조된 개질 액체 금속은 1차 알루미늄을 거의 또는 전혀 포함하지 않을 수 있다. 일부 경우에, 개질 액체 금속은 대략 50%, 40%, 30%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 또는 1% 이하의 1차 알루미늄을 포함할 수 있다.
일부 경우에, 블록 306을 참조하여 기술된 바와 같이, 연속 주조 장치를 사용하여 주조하는 대신, 블록 305로부터의 탈기된 개질 액체 금속은 블록 307에서 직접 냉경 주조 장치를 사용하여 주조될 수 있고 선택적으로 초기, 중간 게이지로 압연될 수 있다. 중간 게이지에서 생성된 금속 제품은 중간 금속 제품(316)일 수 있다. 중간 게이지로의 압연 단계는 가역식 압연기와 같은 임의의 적절한 장비를 사용하여 직접 냉각 주조 잉곳의 두께를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 개질 액체 금속은 대략 50%, 40%, 30%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 또는 1% 이하의 1차 알루미늄을 포함할 수 있다.
블록 308에서, 중간 금속 제품(316)은 열간 압연될 수 있고 두께가 중간 게이지로 감소될 수 있다. 중간 게이지로의 열간 압연 단계는, 더 낮은 온도가 사용될 수도 있지만, 중간 금속 제품(316)의 재결정 온도 이상의 온도와 같은 상승된 온도에서 하나 이상의 작업 롤을 통해 중간 금속 제품(316)에 압력을 가하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 열간 압연은, 다른 온도가 사용될 수도 있지만, 대략 400℃ 이상의 온도에서 일어날 수 있다. 블록 308에서 열간 압연의 결과로서, 중간 금속 제품(316)은 미가공 주조 게이지에서 중간 게이지로 두께가 감소된다. 일 실시예에서, 중간 금속 제품(316)의 주조 게이지는 대략 10 mm일 수 있는 반면에, 중간 게이지는 대략 4 mm일 수 있고, 이 경우 다른 게이지가 사용될 수 있다. 열간 압연 동안, 금속 제품은 임의 개수의 롤 스탠드를 통해 구현된 임의 개수의 롤러를 통과할 수 있다. 열간 압연 후, 금속 제품은 열간 압연된 금속 제품(318)으로 간주될 수 있다. 열간 압연된 금속 제품(318)은 T4 또는 O 템퍼를 가질 수 있다.
일부 경우에, 금속 제품은 열간 압연 전에 예열될 수 있다. 예를 들어, 금속 제품은 재결정 온도 이상의 온도로 예열될 수 있다. 일 실시예에서, 금속 제품은 대략 400℃, 450℃, 500℃, 550℃, 560℃, 570℃, 또는 580℃ 이상의 온도로 예열될 수 있다. 일부 경우에, 금속 제품은 400℃ 내지 580℃에서 5분 내지 15시간 동안 오븐에서 예열될 수 있다. 일부 경우에, 오븐 온도는 대략 550℃ 내지 570℃일 수 있고 시간은 30분과 6시간 사이일 수 있다. 일부 경우에, 오븐 온도는 대략 560℃일 수 있고 시간은 30분과 6시간 사이일 수 있다. 일부 경우에, 예열은 다른 온도에서 다른 기간 동안 일어날 수 있다.
블록 310에서, 열간 압연된 금속 제품(318)은 중간 게이지로부터 최종 게이지로 냉간 압연될 수 있다. 게이지로의 냉간 압연 단계는 열간 압연된 금속 제품(318)의 재결정 온도 미만의 온도에서 하나 이상의 작업 롤을 통해 열간 압연된 금속 제품(318)에 압력을 가하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 냉간 압연은, 다른 온도가 사용될 수 있지만, 대략 400℃ 미만의 온도에서 일어날 수 있다. 블록 310에서 냉간 압연의 결과, 열간 압연된 금속 제품(318)은 중간 게이지로부터 OEM 또는 다른 사용자에게 전달하기 위한 요망 게이지로 두께가 감소된다. 일 실시예에서, 열간 압연된 금속 제품(318)의 중간 게이지는 대략 4 mm일 수 있는 반면에, 최종 게이지(예를 들어, OEM으로 전달하기 위한 요망 게이지)는 대략 1.5 mm일 수 있고, 이 경우 다른 게이지가 사용될 수 있다. 냉간 압연 동안, 금속 제품은 임의 개수의 롤 스탠드를 통해 구현된 임의 개수의 롤러를 통과할 수 있다. 냉간 압연 후, 금속 제품은 냉간 압연된 금속 제품(319)으로 간주될 수 있다. 냉간 압연된 금속 제품(319)은 T3 템퍼를 가질 수 있다.
선택적인 블록 312에서, 냉간 압연된 금속 제품(318)은 열처리를 거칠 수 있다. 일부 경우에, 열처리는 어닐링을 포함한다. 블록 312에서, 냉간 압연된 금속 제품(319)은 적절한 시간 동안 어닐링 온도 이상으로 재가열될 수 있다. 예를 들어, 냉간 압연된 금속 제품(319)을 대략 1시간 동안 350℃ 이상의 온도로 가열하면 금속 제품을 O 템퍼로 만들 수 있다.
일부 경우에, 열처리는, 실리콘 및 구리와 같은 특정 합금 원소가 다시 용체 상태로 주입되도록, 냉간 압연된 금속 제품(319)을 용체화하는 단계를 포함할 수 있다. 용체화의 일부로서, 합금 원소가 용체 상태로 유지되는 것을 용이하게 하기 위해 재가열된 금속 제품을 담금질할 수 있다.
열처리는 금속 제품의 야금 및/또는 기계적 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 어닐링은 금속 제품의 성형성을 향상시킬 수 있다.
블록 314에서, 금속 제품은 OEM으로 전달하기 위해 코일링될 수 있다. 일부 경우에, 금속 제품은 전달 전에 추가 처리를 거치거나 코일링없이 부품 제조로 직접 진행될 수 있다.
도 4는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 분리된 금속 주조 및 압연 시스템(400)을 나타낸 개략도이다. 분리된 금속 주조 및 압연 시스템(400)은 UBC 스크랩과 같은 재활용 스크랩으로부터 금속을 주조하고 압연하는데 특히 적합할 수 있다. 예를 들어, 분리된 금속 주조 및 압연 시스템(400)은 도 1의 공정(100)을 수행하는데 사용될 수 있다.
분리된 금속 주조 및 압연 시스템(400)은 주조 시스템(402), 저장 시스템(404), 및 열간 압연 시스템(406)을 포함할 수 있다. 분리된 된 금속 주조 및 압연 시스템(400)은, 분리된 하위시스템들을 갖는, 하나의, 연속적인 공정 라인으로 간주될 수 있다. 주조 시스템(402)에 의해서 주조된 금속 제품(410)은 저장 시스템(404) 및 열간 압연 시스템(406)을 통해서 하류 방향으로 계속될 수 있다. 분리된 금속 주조 및 압연 시스템(400)은 연속적인 것으로 간주될 수 있는데, 이는 금속 제품(410)이 주조 시스템(402)에 의해서 연속적으로 생산될 수 있고, 저장 시스템(404)에 의해서 저장될 수 있으며, 열간 압연 시스템(406)에 의해서 열간 압연될 수 있기 때문이다. 일부 경우에, 분리된 금속 주조 및 압연 시스템(400)은 하나의 건물 또는 시설 내에 위치될 수 있으나, 일부 경우에, 분리된 금속 주조 및 압연 시스템(400)의 하위시스템이 서로 분리되어 위치될 수 있다. 일부 경우에, 하나의 주조 시스템(402)이 하나 이상의 저장 시스템(404) 및 하나 이상의 열간 압연 시스템(406)과 연관될 수 있고, 그에 의해서 주조 시스템(402)은, 하나의 저장 시스템(404) 또는 열간 압연 시스템(406)이 달리 허용될 수 있는 것보다, 상당히 더 빠른 속도 비율로 연속적으로 동작될 수 있다.
주조 시스템(402)은 금속 제품(410)을 연속적으로 주조하는 연속 벨트 캐스터(408)(예를 들어, 트윈 벨트 캐스터)와 같은 연속 주조 장치를 포함한다. 주조 시스템(402)은 선택적으로, 연속 벨트 캐스터(408) 바로 하류에 또는 약간 떨어져 배치되는 급속 담금질 시스템(414)을 포함할 수 있다. 주조 시스템(402)은 금속 제품(410)을 중간 코일(412)로 냉각할 수 있는 코일링 장치를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 연속 주조 시스템(402)은 연속 벨트 캐스터이지만, 트윈 롤 연속 주조 시스템과 같은 다른 연속 주조 시스템이 사용될 수 있다.
중간 코일(412)은 연속 벨트 캐스터(408)에서 빠져 나가는 금속 제품(410)의 일부를 축적하고 다른 위치로 이송될 수 있어서, 그 후에 연속 벨트 캐스터(408)에서 빠져 나가는 추가 금속 제품(410)으로부터 새로운 중간 코일(412)이 형성될 수 있고, 이에 따라 연속 벨트 캐스터(408)는 연속 또는 반연속적으로 작동할 수 있다.
중간 코일(412)은 열간 압연 시스템(406)에 직접 제공될 수 있거나, 저장 시스템(404) 내에서 저장 및/또는 처리될 수 있다. 저장 시스템(404)은 다양한 저장 메커니즘, 예를 들어 수직 또는 수평 저장 메커니즘 및 주기적 또는 연속적 회전 저장 메커니즘을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 중간 코일(412)은, 저장 시스템(404) 내에 저장될 때, 예열기(416)(예를 들어, 퍼니스) 내에서 예열될 수 있다. 예열은, 중간 코일(412)이 저장 시스템(404) 내에 있을 때, 지속 시간의 일부 또는 전부 동안 이루어질 수 있다. 저장 시스템(404) 내에 저장된 후에, 금속 제품(410)이 열간 압연 시스템(406)에 제공될 수 있다.
열간 압연 시스템(406)은 금속 제품(410)의 두께를 미가공 주조 게이지로부터 분배를 위한 요망 게이지까지 감소시킬 수 있다. 일부 경우에, 분배를 위한 요망 게이지는 0.7 mm 내지 4.5 mm 또는 대략 0.7 mm 내지 4.5 mm, 또는 1.5 mm 내지 3.5 mm 또는 대략 1.5 mm 내지 3.5 mm일 수 있다. 열간 압연 시스템(406)은 금속 제품(410)의 두께를 감소시키기 위한 열간 압연 스탠드(418)의 세트를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 열간 압연 스탠드(418)의 세트가 하나의 열간 압연 스탠드를 포함할 수 있으나, 임의 수의, 예를 들어 2개, 3개, 또는 그 초과의 열간 압연 스탠드가 이용될 수 있다. 일부 경우에, 많은 수(예를 들어, 3개, 4개, 또는 그 초과)의 열간 압연 스탠드의 이용이, 주어진 전체 두께 감소(예를 들어, 제1 열간 압연 스탠드 이전으로부터 마지막 열간 압연 스탠드 이후까지의 두께 감소)에서, 보다 양호한 표면 품질을 초래할 수 있는데, 이는 각각의 압연 스탠드가 더 적은 양만큼 금속의 두께를 감소시킬 필요가 있기 때문이고, 그에 따라 일반적으로 더 적은 표면 결함이 금속 제품에 부여되기 때문이다. 그러나, 적절한 표면 품질은 하나 또는 두 개의 열간 압연 스탠드를 사용하여 달성될 수 있다. 열간 압연 시스템(406)은 금속 제품의 다른 처리, 예를 들어 표면 마감(예를 들어, 텍스처 가공(texturing)), 예열, 및 열처리를 더 수행할 수 있다. 열간 압연 시스템(406)을 빠져 나오는 금속 제품(410)이 추가적인 가공 장비(예를 들어, 블랭킹 기계 또는 굽힘 기계)에 직접 제공될 수 있거나, 분배 가능 코일(420)(예를 들어, 마감된 코일)로 코일링될 수 있다. 본원에서 사용될 때, 분배 가능이라는 용어는, 금속 제품에 관한 고객 요망 특성을 갖는 금속 제품, 예를 들어 코일링된 금속 제품을 설명할 수 있다. 예를 들어, 분배 가능 코일(420)은, 주문자 상표 제조자의 사양을 만족시키는 물리적 및/또는 화학적 특성을 가지는 코일링된 금속 제품을 포함할 수 있다. 분배 가능 코일(420)은 W 템퍼, T 템퍼, 또는 O 템퍼를 포함하는 임의의 적절한 템퍼로 될 수 있다. 분배 가능 코일(420)은 저장될 수 있고, 판매될 수 있으며, 적절한 경우에 선적될 수 있다.
도 4에 도시된 분리된 금속 주조 및 압연 시스템(400)은 주조 시스템(402)의 속력이 열간 압연 시스템(406)의 속력으로부터 분리될 수 있게 한다. 도시된 바와 같이, 분리된 금속 주조 및 압연 시스템(400)은 중간 코일(412)을 저장하기 위해 저장 시스템(404)을 사용하고, 연속 벨트 캐스터(408)에서 빠져 나가는 금속 제품(410)은 개별 유닛으로 코일링되고 열간 압연 시스템(406)이 이들을 처리할 수 있을 때까지 저장된다. 중간 코일(412)을 저장하는 대신, 일부 경우에, 저장 시스템(404)은 인라인 축적기를 이용하고, 그러한 인라인 축적기는 금속 제품(410)을 제1 속력으로 주조 시스템(402)으로부터 수용하고, 이를 이동 롤러의 세트 사이에서 축적하여 연속적인 금속 제품(410)이 제1 속력과 상이한 제2 속력으로 열간 압연 시스템(406) 내로 공급될 수 있게 한다. 인라인 축적기는, 주조 시스템(402)의 요망 주조 시간에 기초하여, 미리 결정된 기간 동안 제1 속력과 제2 속력의 차이를 수용하기 위한 크기를 가질 수 있다. 주조 시스템(402)의 연속 동작이 요구되는 시스템에서, 코일-기반의 저장 시스템(404)이 바람직할 수 있다.
도 5는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 연속 주조 시스템(500)을 나타낸 개략도이다. 연속 주조 시스템(500)은 연속 주조 장치, 예를 들어 연속 벨트 캐스터(508)를 포함한다. 연속 주조 시스템(500)은 UBC 스크랩으로부터 금속을 주조하고 압연하는데 특히 적합할 수 있다. 예를 들어, 연속 주조 시스템(400)은 도 1, 도 2, 또는 도 3 각각의 블록 106, 206, 또는 306에서 주조를 수행하는데 사용될 수 있다.
연속 벨트 캐스터(508)는 액체 금속(536)(예를 들어, 개질 액체 금속)으로부터 액체 금속(536)을 응고시키기에 충분한 냉각 속도로 열을 추출할 수 있는 대향 벨트(534)를 포함하며, 일단 고체는 금속 제품(510)으로서 연속 벨트 캐스터(508)로부터 빠져 나간다. 액체 금속(536)은 본원에 기술된 바와 같이 UBC 스크랩과 같은 재활용 스크랩으로부터의 개질 액체 금속일 수 있다.
연속 벨트 캐스터(508)는 요망 주조 속력으로 동작될 수 있다. 대향 벨트들(534)이 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있으나, 일부 경우에 벨트(534)가 구리로 제조된다. 연속 벨트 캐스터(508) 내의 냉각 시스템은, 연속 벨트 캐스터(508)를 빠져 나가는 금속 제품(510)이 200℃ 내지 530℃의 온도를 갖도록, 액체 금속(536)으로부터 충분한 열을 추출할 수 있으나, 다른 범위의 온도도 이용될 수 있다.
일부 경우에, 연속 벨트 캐스터(508)를 빠져 나가는 금속 제품(510)이 200℃ 미만의 온도를 갖도록 금속으로부터 충분한 열을 추출하도록 구성된 연속 벨트 캐스터(508)를 이용함으로써, 신속 응고 및 신속 냉각이 달성될 수 있다. 다른 경우에, 연속 벨트 캐스터(508) 바로 하류에 또는 약간 떨어져 배치되는 담금질 시스템(514)에 의해서, 신속 주조-후 냉각이 수행될 수 있다. 금속 제품(510)이 연속 벨트 캐스터(508)를 빠져 나갈 때의 온도에도 불구하고, 금속 제품이 100℃ 이하의 온도로 담금질 시스템(514)을 빠져나가도록, 담금질 시스템(514)이 금속 제품(510)으로부터 충분한 열을 추출할 수 있다. 일 예로서, 담금질 시스템(514)은, 대략적으로 10초 이내에, 금속 제품(510)의 온도를 100℃ 이하로 감소시키도록 구성될 수 있다.
담금질 시스템(514)은 냉각제(542)를 금속 제품(510) 상으로 분배하기 위한 하나 이상의 노즐(540)을 포함할 수 있다. 냉각제(542)는, 적절한 배관에 의해서, 노즐(540)에 결합된 냉각제 공급원(546)으로부터 노즐(540)에 공급될 수 있다. 담금질 시스템(514)은, 금속 제품(510)에 인가되는 냉각제(542)의 양을 조정하기 위해서, 하나 이상의 노즐(540)과 연관된 밸브(544) 및/또는 냉각제 공급원(546)과 연관된 밸브(544)를 포함하는, 하나 이상의 밸브(544)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 냉각제 공급원(546)은, 냉각제(542)의 요망 온도를 설정하기 위한 온도 제어 장치를 포함할 수 있다. 제어기(552)는, 담금질 시스템(514)을 제어하기 위해서, 밸브(들)(544), 냉각제 공급원(546), 및/또는 센서(550)에 동작 가능하게 결합될 수 있다. 센서(550)는 금속 제품(510)의 온도, 예를 들어 금속 제품(510)이 담금질 시스템(514)을 빠져 나갈 때 그 온도를 결정하기 위한 임의의 적합한 센서일 수 있다. 검출된 온도에 기초하여, 제어기(552)가 냉각제(542)의 온도 또는 냉각제(542)의 유량을 조정하여, 금속 제품(510)이 담금질 시스템(514)을 빠져 나갈 때 금속 제품(510)의 온도를 요망 매개변수(예를 들어, 100℃ 미만) 이내에서 유지할 수 있다.
담금질 시스템(514)은, 금속 제품(510)이 연속 벨트 캐스터(508)를 빠져 나오는 곳의 하류의 거리(548)에서 금속 제품(510)의 냉각을 시작하도록 배치될 수 있다. 거리(548)는 실행 가능한 범위 내에서 가능한 작을 수 있다. 일부 경우에, 거리(548)는 5 미터, 4 미터, 3 미터, 2 미터, 1 미터, 50 cm, 25 cm, 20 cm, 15 cm, 10 cm, 5 cm, 2.5 cm, 또는 1 cm 이하이다.
담금질 시스템(514)을 빠져 나오는 금속 제품(510)은 코일링 장치에 의해서 중간 코일로 코일링될 수 있다. 일부 경우에, 금속 제품(510)은 계속해서 직접 열간 압연될 수 있다.
적합한 제품 및 방법의 예시
이하에서 사용되는 바와 같이, 일련의 예시에 대한 임의의 언급은 그러한 예시의 각각을 분리하여 언급하는 것으로 이해되어야 한다(예를 들어, "예시 1 내지 예시 4"는 "예시 1, 예시 2, 예시 3, 또는 예시 4"로서 이해되어야 한다).
예시 1은 재활용 알루미늄을 액체 금속으로 용융시키는 단계; 개질 액체 금속을 형성하기 위해 마그네슘, 실리콘 또는 구리를 포함하는 합금 원소를 액체 금속에 첨가하는 단계; 개질 액체 금속을 금속 제품으로 주조하는 단계로서, 개질 액체 금속은 적어도 50%의 재활용 알루미늄을 포함하는 단계; 및 금속 제품을 압연하는 단계를 포함하는 금속 주조 방법이다.
예시 2는 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 압연 단계는 금속 제품을 전달용 게이지로 열간 압연하는 단계를 포함한다.
예시 3은 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 전달용 게이지는 중간 게이지이다.
예시 4는 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 전달용 게이지는 최종 게이지이다.
예시 5는 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 압연 단계는 금속 제품을 전달용 게이지로 냉간 압연하는 단계를 포함한다.
예시 6은 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 전달 게이지는 중간 게이지이다.
예시 7은 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 전달용 게이지는 최종 게이지이다.
예시 8은 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 압연 단계는 금속 제품을 열간 압연하고 냉간 압연하는 단계를 포함한다.
예시 9는 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 개질 액체 금속은 마그네슘을 약 7 중량% 이하의 양으로 포함한다.
예시 10은 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 개질 액체 금속은 마그네슘을 적어도 약 1.5 중량%의 양으로 포함한다.
예시 11은 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 개질 액체 금속은 마그네슘을 약 1.5 중량% 내지 약 4 중량%의 양으로 포함한다.
예시 12는 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 압연 후 금속 제품을 어닐링 온도로 재가열하는 단계를 더 포함하며, 어닐링 온도는 금속 제품에 대한 고상 온도 미만이다.
예시 13은 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 주조 단계는 개질 액체 금속을 연속적으로 주조하는 단계를 포함한다.
예시 14는 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 주조 단계는 개질 액체 금속을 직접 냉경 주조하는 단계를 포함한다.
예시 15는 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 재활용 알루미늄은 캔 단부 및 캔 본체로부터 재활용 금속의 혼합물을 함유하는 중고 음료 캔 스크랩을 포함한다.
예시 16은 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 개질 액체 금속은 적어도 60%의 재활용 알루미늄을 포함한다.
예시 17은 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 개질 액체 금속은 적어도 80%의 재활용 알루미늄을 포함한다.
예시 18은 임의의 선행 또는 후속 예시의 방법으로서, 개질 액체 금속은 0.25mL/100그램 이하의 수소 함량을 포함한다.
예시 19는 임의의 선행 또는 후속 예시를 포함하는 방법에 따라 재활용 재료로부터 주조된 금속 제품이다.
예시 20은 약 0.01 중량% 내지 1.0 중량% Cu, 0.15 중량% 내지 0.8 중량% Fe, 0.5 중량% 내지 7.0 중량% Mg, 0.01 중량% 내지 1.2 중량% Mn, 최대 1.5 중량% Si, 최대 0.15 중량% 불순물, 및 Al를 포함하는 알루미늄 합금을 포함하는 금속 제품이고; 금속 제품은 적어도 50%의 재활용 알루미늄을 포함하는 개질 액체 금속으로부터 주조된다.
예시 21은 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 알루미늄 합금은 약 0.1 내지 0.9 중량% Cu, 0.25 중량% 내지 0.7 중량% Fe, 1.0 중량% 내지 5.0 중량% Mg, 0.1 중량% 내지 0.9 중량% Mn, 0.01 중량% 내지 1.0 중량% Si, 0.01 중량% 내지 0.15 중량% Ti, 0.01 중량% 내지 5.0 중량% Zn, 0.01 중량% 내지 0.25 중량% Cr, 0.01 중량% 내지 0.1 중량% Zr, 최대 0.15 중량% 불순물, 및 Al를 포함한다.
예시 22는 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 알루미늄 합금은 약 0.2 내지 0.8 중량% Cu, 0.3 중량% 내지 0.6 중량% Fe, 1.4 중량% 내지 3.0 중량% Mg, 0.2 중량% 내지 0.7 중량% Mn, 0.2 중량% 내지 0.5 중량% Si, 0.02 중량% 내지 0.1 중량% Ti, 0.02 중량% 내지 3.0 중량% Zn, 0.02 중량% 내지 0.1 중량% Cr, 0.02 중량% 내지 0.05 중량% Zr, 최대 0.15 중량% 불순물, 및 Al를 포함한다.
예시 23은 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 개질 액체 금속은 적어도 60%의 재활용 알루미늄을 포함한다.
예시 24는 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 개질 액체 금속은 적어도 80%의 재활용 알루미늄을 포함한다.
예시 25는 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 개질 액체 금속은 0.25 mL/100그램 이하의 수소 함량을 포함한다.
예시 26은 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 재활용 알루미늄은 캔 단부 및 캔 본체로부터 재활용 금속의 혼합물을 포함하는 중고 음료 캔 스크랩을 포함한다.
예시 27은 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 금속 제품은 적어도 100 MPa의 항복 강도를 포함한다.
예시 28은 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 금속 제품은 적어도 210 MPa의 극한 인장 강도를 포함한다.
예시 29는 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 금속 제품은 적어도 18%의 균일 연신율을 포함한다.
예시 30은 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 금속 제품은 적어도 20.5%의 총 연신율을 포함한다.
예시 31은 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 금속 제품은 Fe 함유 성분을 포함한다.
예시 32는 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, Fe 함유 성분은 약 0.6 μm 내지 약 1.8 μm 범위의 길이를 갖는다.
예시 33은 임의의 선행 또는 후속 예시의 금속 제품으로서, 금속 제품은 약 3 이하의 폭 대 높이 비를 갖는 금속 간 입자를 포함한다.
하기의 실시예들은 본 발명의 어떤 제한을 구성함이 없이 본 발명을 추가로 더 예시하는데 기여할 것이다. 반면에, 본 발명의 설명을 이해한 후에 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 당업자에게 시사할 수 있는 다양한 구현예, 변형, 및 균등물이 있을 수 있음을 명확히 이해할 것이다.
실시예
실시예 1:
아래의 표 4는 UBC 스크랩, 제1 대체 합금("UBC 1"), 제2 대체 합금("UBC 2"), 표준 5754 직접 냉경 주조 알루미늄 합금("5754DC"), 및 2개의 5754 연속 주조 알루미늄 합금("5754CC" 및 "5754CC 1")에서 발견되는 미량 원소 및 합금 원소를 나타내고 있다. 5754DC 알루미늄 합금, 5754CC 알루미늄 합금, 및 5754CC 1 알루미늄 합금은 UBC 스크랩과 같은 대부분의 재활용 스크랩으로 제조되지 않은 표준 합금이며 비교 합금 역할을 한다.
Figure 112019108208744-pct00004
표 4에서의 값은 특정 원소의 대략적인 중량 퍼센트를 나타낸다. UBC 1 합금은 대략 0.25 중량% Cu 및 대략 0.15 중량% Si를 UBC 스크랩에 첨가함으로써 생성되어, 대략 0.37 중량% Cu 및 대략 0.29 중량% Si를 포함하는 조성물이 된다. UBC 2 합금은 UBC 1과 유사하게 이루어지지만, 대략 1.0 중량% Mg이 첨가되어, 대략 2.59 중량% Mg을 포함하는 조성물이 된다. 이에 반해, 5754DC, 5754CC, 및 5754CC 1 합금이 도시되어 있는데, 이는 UBC 스크랩에 비해 Fe, Si, 및/또는 Cu가 일반적으로 더 희박하다.
실시예 2:
도 6은 본 개시 내용의 특정 양태에 따라 제조된 금속 제품의 종 방향 및 횡 방향 연신율 및 강도 특성을 나타낸 도표(600)이다. 도표 600은 위에서 표 4의 UBC 1 합금, UBC 2 합금, 5754DC 합금, 및 5754CC 합금으로부터 형성된 금속 제품의 종 방향(도 6에서 "L"로 지칭됨) 및 횡 방향(도 6에서 "T"로 지칭됨) 연신율 및 강도 특성을 도시하고 있다. 각 금속 제품은 중간 게이지로 열간 압연된 후, 도 3의 공정 3에서 볼 수 있는 바와 같이 최종 게이지로 냉간 압연되었다.
도표 600은 본원에 개시된 바와 같은 연속 주조 장치를 사용하여 주조된 UBC 1 합금, 본원에 개시된 바와 같은 연속 주조 장치를 사용하여 주조된 UBC 2 합금, 수직 주조 피트에서 직접 냉경 주조를 사용하여 주조된 표준 5754DC 알루미늄 합금, 및 연속 주조 장치를 사용하여 주조된 5754CC 알루미늄 합금을 도시하고 있다. UBC 1 합금 및 UBC 2 합금 양자는 대략 0.29-0.31 중량% Si 및 0.37-0.39 중량% Cu를 함유하면서, UBC 1 합금은 대략 1.5 중량% Mg를 함유하고 UBC 2 합금은 대략 2.59 중량% Mg를 함유한다. UBC 1 및 UBC 2 샘플은 균열이나 다른 주조 결함 없이 연속 주조 장치를 사용하여 성공적으로 주조되었다.
또한, 도표 600은, 예를 들어 통상적인 5754DC 합금에 대해 다양한 최소 규격 한계를 나타내는 수평선을 포함한다. 항복 강도 규격 한계(602)는 대략 100 MPa이고, 균일 연신율 규격 한계(604)는 대략 18%이고, 극한 인장 강도 규격 한계(606)는 대략 210 MPa이고, 총 연신율 규격 한계(608)는 대략 20.5%이다. 다른 최소 규격 한계가 사용될 수 있다. 일부 경우에, 규격 한계의 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 12%, 15%, 20%, 또는 30% 이내의 최소 규격 한계가 사용될 수 있다.
표준 5754DC 합금은 대략 116.00 MPa의 종 방향 항복 강도 및 대략 115.00 MPa의 횡 방향 항복 강도 양자가 항복 강도 규격 한계(602) 초과이고, 대략 245.5 MPa의 종 방향 극한 인장 강도 및 대략 235.9 MPa의 횡 방향 극한 인장 강도 양자가 극한 인장 강도 규격 한계(606) 초과인 것을 얻었다. 또한, 표준 5754DC 합금은 대략 21%의 종 방향 균일 연신율 및 대략 22%의 횡 방향 균일 연신율 양자가 균일 연신율 규격 한계(604) 초과이고, 대략 23%의 종 방향 총 연신율 및 대략 24%의 횡 방향 총 연신율 양자가 총 연신율 규격 한계(608) 초과인 것을 얻었다. 이러한 결과는 실질적인 양의 1차 알루미늄을 사용해서 (예를 들어, 대부분 1차 알루미늄을 사용해서) 통상적인 기술을 사용하여 제조된 표준 5754DC 합금에 대해 예상될 것이다.
연속 주조 5754CC 합금은 대략 100.60 MPa의 종 방향 항복 강도 및 대략 115.95 MPa의 횡 방향 항복 강도 중 하나가 항복 강도 규격 한계(602) 미만이며 하나가 항복 강도 규격 한계(602) 초과이고, 대략 204.3 MPa의 종 방향 극한 인장 강도 및 대략 233.5 MPa의 횡 방향 극한 인장 강도 중 하나가 극한 인장 강도 규격 한계(606) 미만이며 하나가 극한 인장 강도 규격 한계(606) 초과인 것을 얻었다. 또한, 연속 주조 5754CC 합금은 대략 19%의 종 방향 균일 연신율 및 대략 14%의 횡 방향 균일 연신율 중 하나가 균일 연신율 규격 한계(604) 초과이며 하나가 균일 연신율 규격 한계(604) 미만이고, 대략 22%의 종 방향 총 연신율 및 대략 15%의 횡 방향 총 연신율 중 하나가 총 연신율 규격 한계(608) 초과이며 하나가 총 연신율 규격 한계(608) 미만인 것을 얻었다. 이러한 결과는 종 방향 및 횡 방향 규격 한계가 5754CC 합금으로도 연속 주조를 통해 달성하기 어렵다는 것을 보여준다.
연속 주조 UBC 1 합금은 대략 88.18 MPa의 종 방향 항복 강도 및 대략 87.30 MPa의 횡 방향 항복 강도 양자가 항복 강도 규격 한계(602) 미만이고, 대략 207.1 MPa의 종 방향 극한 인장 강도 및 대략 203.4 MPa의 횡 방향 극한 인장 강도 양자가 극한 인장 강도 규격 한계(606) 미만인 것을 얻었다. 또한, 연속 주조 UBC 1 합금은 대략 19%의 종 방향 균일 연신율 및 대략 17%의 횡 방향 균일 연신율 중 하나가 균일 연신율 규격 한계(604) 초과이며 하나가 균일 연신율 규격 한계(604) 미만이고, 대략 23%의 종 방향 총 연신율 및 대략 18%의 횡 방향 총 연신율 중 하나가 총 연신율 규격 한계(608) 초과이며 하나가 총 연신율 규격 한계(608) 미만인 것을 얻었다. 이러한 결과는 UBC 스크랩에 추가적인 마그네슘이 최소로 추가되거나 또는 추가되지 않으면 실질적인 주조 결함 없이 주조가 수행되었더라도 규격 한계를 달성하기 어렵다는 것을 보여준다.
연속 주조 UBC 2 합금은 대략 114.42 MPa의 종 방향 항복 강도 및 대략 115.95 MPa의 횡 방향 항복 강도 양자가 항복 강도 규격 한계(602)를 훨씬 초과하고, 대략 241.8 MPa의 종 방향 극한 인장 강도 및 대략 234.5 MPa의 횡 방향 극한 인장 강도 양자가 극한 인장 강도 규격 한계(606)를 훨씬 초과하는 것을 얻었다. 또한, 연속 주조 UBC 2 합금은 대략 18%의 종 방향 균일 연신율 및 대략 14%의 횡 방향 균일 연신율 양자가 균일 연신율 규격 한계(604) 이상이고, 대략 21%의 종 방향 총 연신율 및 대략 15%의 횡 방향 총 연신율 중 하나가 총 연신율 규격 한계(608) 초과이며 하나가 총 연신율 규격 한계(608) 미만인 것을 얻었다. 이러한 결과는 UBC 스크랩에 마그네슘의 첨가로 합금이 연속 주조 기술을 사용하여 주조될 때 규격 한계가 달성될 수 있음을 보여준다.
실시예 3:
도 7-12는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 1.5 중량% Mg를 갖는 표 4에서 확인된 UBC계 합금인 UBC 1을 사용하여 연속적으로 주조된 3세트의 금속 제품의 시험을 통해 얻은 다양한 측정을 도시하고 있다. 각 세트의 금속 제품은 동일한 연속 주조 공정(예를 들어, 도 4의 연속 주조 시스템(402))을 사용하여 제조된 다음 단독 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 단독 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 압연과 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 통해 압연된다. 해석의 편의를 위해, 3가지 압연 기술은 단독 냉간 압연, 단독 열간 압연, 및 열간 압연 및 냉간 압연으로 확인될 수 있다. 본원에서 사용되는, "단독 냉간 압연"이란 용어는, 다른 처리가 일어날 수 있지만, 임의의 또는 상당한 양의 열간 압연이 일어나지 않는 냉간 압연을 지칭할 수 있다. 본원에서 사용되는, "단독 열간 압연"이란 용어는, 다른 처리가 일어날 수 있지만, 임의의 또는 상당한 양의 냉간 압연이 일어나지 않는 열간 압연을 지칭할 수 있다. 인장 시험은 ASTM B557 2" GL 인장 시험에 따라 수행되었다.
냉간 및 열간 압연을 포함한 통상적인 압연 경로는 일반적으로 복잡하며 상당한 장비와 자원을 필요로 한다. 단독 냉간 압연 및 단독 열간 압연을 위한 경로는 더 간단하고 및/또는 적은 장비 및 자원을 사용하여 더 바람직하고 경제적일 수 있다. UBC계 합금을 주조하고 냉간 압연 없이 열간 압연 또는 열간 압연 없이 냉간 압연을 수행하여 금속 제품을 제조하는 것이 바람직할 수 있다.
도 7-12에 도시된 바와 같이, 표 4에서 확인된 연속 주조 UBC 1 합금은 열간 및 냉간 압연 후에 강도 및 성형성이 양호하게 수행되었지만, 단독 열간 압연 또는 단독 냉간 압연 후에는 강도 및 성형성이 중간 정도로 수행되었다.
도 7은 UBC 1을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 항복 강도를 나타낸 도표(700)이다. 도표 700은 표 4에서 확인된 UBC 1 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) 항복 강도를 메가파스칼(MPa)로 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
단독 냉간 압연된 샘플에서 높은 항복 강도가 나타났으며, 열간 압연되고 열간 및 냉간 압연된 샘플에서는 중간 정도의 항복 강도가 나타났다.
도 8은 UBC 1을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 극한 인장 강도를 나타낸 도표(800)이다. 도표 800은 표 4에서 확인된 UBC 1 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) 극한 인장 강도를 메가파스칼(MPa)로 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
단독 냉간 압연된 샘플에서 높은 극한 인장 강도가 나타났으며, 열간 압연되고 열간 및 냉간 압연된 샘플에서는 중간 정도의 극한 인장 강도가 나타났다.
도 9는 UBC 1을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 균일 연신율을 나타낸 도표(900)이다. 도표 900은 표 4에서 확인된 UBC 1 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) 균일 연신율을 백분율 연신율로 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
3개의, 냉간 압연된 샘플, 열간 압연된 샘플, 및 열간 및 냉간 압연된 샘플 모두에서 높은 균일 연신율이 나타났다.
도 10은 UBC 1을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 총 연신율을 나타낸 도표(1000)이다. 도표 1000은 표 4에서 확인된 UBC 1 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) 총 연신율을 백분율 연신율로 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
3개의, 냉간 압연된 샘플, 열간 압연된 샘플, 및 열간 및 냉간 압연된 샘플 모두에서 높은 총 연신율이 나타났다.
도 11은 UBC 1을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 3점 굽힘 시험 결과(VDA 238-100 엄격한 반경 굽힘 시험(도 29 참조)에 따른 내부 굽힘 각도(β))를 나타낸 도표(1100)이다. 3점 굽힘 시험에서 시험된 샘플을 10% 사전 변형 후 시험되었다. 도표 1100은 표 4에서 확인된 UBC 1 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) 3점 굽힘 시험 결과를 굽힘 각도(°)로 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
3점 굽힘 시험에서 높은 굽힘성은 냉간 압연된 샘플, 열간 압연된 샘플, 및 열간 및 냉간 압연된 샘플 모두에서 나타났고, 냉간 압연된 샘플은 도 1의 공정 100, 도 2의 공정 200, 및 도 3의 공정 300에 따라 처리된 UBC계 알루미늄 합금의 가장 낮은 굽힘성(즉, 성형성)을 나타내는 가장 높은 내부 굽힘 각도(β-angle)를 보여준다. 도 1의 공정 100에 따라 처리된 열간 압연된 샘플은 가장 낮은 내부 굽힘 각도(β-angle)를 나타냈고, 이는 3개의 공정 경로에 의해 제공되는 가장 큰 굽힘성을 나타낸다.
도 12는 UBC 1을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 소성 변형 시험 결과를 나타낸 도표(1200)이다. 소성 변형 시험 결과는 실제 폭 변형률을 실제 두께 변형률로 나눈 것과 동일한 R 값(예를 들어, Lankford 계수)으로 표시된다. 더 높은 R 값은, 연신 시 시닝(thinning)에 대한 더 많은 저항성을 나타내므로, 적어도 본원에 언급된 적용 제품에 대해 바람직할 수 있다. R 값은 "R10" 시험에 따라 계산될 수 있고, R 값은 10% 변형률에서 결정된다. 도표 1200은 표 4에서 확인된 UBC 1 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) R 값을 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 120에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
소성 변형 시험에서 높은 R 값은 열간 및 냉간 압연된 샘플에서 주로 나타났고, 열간 압연 및 냉간 압연된 샘플에서는 R 값이 약간 낮았다.
도 13은 UBC 1을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진(1302, 1304, 1306)의 세트를 도시하고 있다. 현미경 사진 1302, 1304, 1306은 표 4로부터 연속 주조 UBC 1 합금으로 이루어진 금속 샘플에 대한 것이다. 현미경 사진 1302는 단독 냉간 압연되고 O-템퍼로 어닐링된 금속 제품에 대한 것으로, 이는 약간 큰 세장형 입자를 나타낸다. 현미경 사진 1304는 단독 열간 압연되고 O-템퍼로 어닐링된 금속 제품에 대한 것으로, 이는 약간 큰 입자를 나타낸다. 현미경 사진 1306은 열간 압연 및 냉간 압연되고 O-템퍼로 어닐링된 금속 제품에 대한 것으로, 이는 약간 큰 입자를 나타낸다.
실시예 4:
도 14-19는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3세트의 금속 제품의 시험을 통해 얻은 다양한 측정을 도시하고 있다. 각 세트의 금속 제품은 도 7-13을 참조하여 제조된 것과 유사하게 제조되었지만, 표 4의 UBC 2 합금을 사용하였다. 인장 시험은 ASTM B5513 2" GL 인장 시험에 따라 수행되었다.
도 14-19에 도시된 바와 같이, 연속 주조 UBC 2 합금은 열간 및 냉간 압연에서와 마찬가지로 단독 열간 압연된 후에도 대략 수행되었다. 따라서, 마그네슘이 첨가된 UBC계 합금은 금속 제품을 냉간 압연할 필요 없이 열간 압연 후에 요망 성능을 달성하는 금속 제품을 연속적으로 주조하는데 사용될 수 있다.
도 14는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 항복 강도를 나타낸 도표(1400)이다. 도표 1400은 표 4에서 확인된 UBC 2 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) 항복 강도를 메가파스칼(MPa)로 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
단독 냉간 압연된 샘플에서 매우 높은 항복 강도가 나타났고; 그러나, 열간 압연되고 열간 및 냉간 압연된 샘플에서는 충분한 항복 강도 이상을 나타냈다. 흥미롭게도, 단독 열간 압연된 샘플은 열간 및 냉간 압연된 샘플과 실질적으로 유사한 항복 강도를 얻었다.
도 15는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 극한 인장 강도를 나타낸 도표(1500)이다. 도표 1500은 표 4에서 확인된 UBC 2 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) 극한 인장 강도를 메가파스칼(MPa)로 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
단독 냉간 압연된 샘플에서 매우 높은 극한 인장 강도가 나타났고, 열간 압연되고 열간 및 냉간 압연된 샘플에서는 충분한 극한 인장 강도 이상을 보였다. 흥미롭게도, 단독 열간 압연된 샘플은 열간 및 냉간 압연된 샘플과 실질적으로 유사한 극한 인장 강도를 얻었다.
도 16은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 균일 연신율을 나타낸 도표(1600)이다. 도표 1600은 표 4에서 확인된 UBC 2 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) 균일 연신율을 백분율 연신율로 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
3개의, 냉간 압연된 샘플, 열간 압연된 샘플, 및 열간 및 냉간 압연된 샘플 모두에서 높은 균일 연신율이 나타났다. 흥미롭게도, 단독 열간 압연된 샘플은 열간 및 냉간 압연된 샘플과 실질적으로 유사한 균일 연신율을 얻었다.
도 17은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 총 연신율을 나타낸 도표(1700)이다. 도표 1700은 표 4에서 확인된 UBC 2 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) 총 연신율을 백분율 연신율로 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
3개의, 냉간 압연된 샘플, 열간 압연된 샘플, 및 열간 및 냉간 압연된 샘플 모두에서 높은 총 연신율이 나타났다. 흥미롭게도, 단독 열간 압연된 샘플은 열간 및 냉간 압연된 샘플과 실질적으로 유사한 총 연신율을 얻었다.
도 18은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 3점 굽힘 시험 결과(내부 굽힘 각도(β))를 나타낸 도표(1800)이다. 3점 굽힘 시험에서 시험된 샘플을 10% 사전 변형 후 시험되었다. 도표 1800은 표 4에서 확인된 UBC 2 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) 3점 굽힘 시험 결과를 굽힘 각도(°)로 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
3점 굽힘 시험에서 매우 높은 내부 굽힘 각도(β-angle)는 단독 냉간 압연된 샘플에서 나타났고; 그러나, 단독 열간 압연되고 열간 및 냉간 압연된 샘플은 더 낮은 내부 굽힘 각도(β-angles)를 나타냈으며, 이는 충분한 굽힘성 이상을 나타낸다. 흥미롭게도, 단독 열간 압연된 샘플은 열간 및 냉간 압연된 샘플과 실질적으로 유사한 굽힘성을 얻었다.
도 19는 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 소성 변형 시험 결과를 나타낸 도표(1900)이다. 소성 변형 시험 결과는 실제 폭 변형률을 실제 두께 변형률로 나눈 것과 동일한 R 값으로 표시된다. 더 높은 R 값은, 연신 시 시닝에 대한 더 많은 저항성을 나타내므로, 적어도 본원에 언급된 적용 제품에 대해 바람직할 수 있다. 도표 1900은 표 4에서 확인된 UBC 2 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 3개의 금속 제품 샘플에 대한 종 방향(L) 및 횡 방향(T) R 값을 도시하고 있다. 각 샘플은 냉간 압연(예를 들어, 도 2의 공정 200에 도시됨), 열간 압연(예를 들어, 도 1의 공정 100에 도시됨), 및 냉간 및 열간 압연의 조합(예를 들어, 도 3에 도시됨)을 포함하는 3가지 상이한 압연 기술 중 하나를 거쳤다.
소성 변형 시험에서 높은 R 값은 냉간 압연, 열간 압연, 및 열간 및 냉간 압연된 샘플 모두에서 나타났다. 흥미롭게도, 단독 열간 압연된 샘플은 열간 및 냉간 압연된 샘플과 실질적으로 유사한 소성 변형에 대한 저항성을 얻었다.
도 20은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 2.59 중량% Mg를 갖는 UBC계 합금을 사용하여 연속적으로 주조된 금속 제품 샘플에 대한 현미경 사진(2002, 2004, 2006)의 세트를 도시하고 있다. 현미경 사진 2002, 2004, 2006은 표 4로부터 연속 주조 UBC 2 합금으로 이루어진 금속 샘플에 대한 것이다. 단독 냉간 압연되고 O-템퍼로 어닐링된 금속 제품을 나타낸 현미경 사진 2002는, 적어도 도 13에 도시된 바와 같은 UBC 1의 현미경 사진 1302에 비해, 냉간 압연의 세장형 특성과 더불어 더 작은 입자를 나타냈다. 단독 열간 압연되고 O-템퍼로 어닐링된 금속 제품에 대한 현미경 사진 2004는, 적어도 도 13에 도시된 바와 같은 UBC 1의 현미경 사진 1304에 비해, 상대적으로 작은 입자를 나타냈다. 열간 압연 및 냉간 압연되고 O-템퍼로 어닐링된 금속 제품에 대한 현미경 사진 2006은, 적어도 도 13에 도시된 바와 같은 UBC 1의 현미경 사진 1306에 비해, 상대적으로 작은 입자를 나타냈다. 현미경 사진 2004 및 현미경 사진 2006 각각에서 나타낸 바와 같이, 열간 압연되고 열간 및 냉간 압연된 샘플의 입자 구조는 현미경 사진 2002에 나타낸 단독 냉간 압연된 샘플의 입자 구조보다 더 미세하고 더 바람직할 수 있다. 흥미롭게도, 단독 열간 압연된 샘플은 열간 및 냉간 압연된 샘플과 실질적으로 유사한 입자 구조를 얻었다.
적어도 본원에 언급된 적용 제품에 대해, 작은 입자 크기가 바람직할 수 있다. 추가적인 합금 원소(예를 들어, Mg)가 첨가된 UBC계 합금으로부터 연속적으로 주조된 금속 제품의 작은 입자는 추가적인 1차 알루미늄이 없거나 거의 없는 UBC계 합금으로부터 바람직한 금속 제품이 주조될 수 있는 방법을 나타낸다.
실시예 5:
도 21은 본 개시 내용의 특정 양태에 따른 금속 제품을 연속적으로 주조하고 압연하기 위한 상이한 공정 세트를 나타낸 개략도이다. 공정 라인 1(2100)은 코일 냉각 및 냉간 압연과 함께 균질화 없이 금속 제품의 주조 및 열간 압연을 포함한다. 공정 라인 2(2120)는 담금질, 균질화, 추가 열간 압연, 담금질, 및 냉간 압연과 함께 금속 제품의 주조 및 열간 압연을 포함한다. 공정 라인 3(2140)은 담금질, 균질화, 담금질, 및 냉간 압연과 함께 금속 제품의 주조 및 열간 압연을 포함한다.
UBC 1 및 UBC 2를 포함하는 UBC계 합금은, 5754CC 1 (표 4 참조)과 함께, 공정 라인 1(2100)에 따라 제조 및 처리되었다. 또한, 각 합금은 침지 없이 500 ℃/s의 속도로 520℃의 온도로 가열함으로써 연속 어닐링("CAL")을 더 거쳤다(즉, 합금은 이러한 온도에서 유지되지 않음). 도 22는 UBC 1, UBC 2, 및 5754CC 1 합금의 기계적 특성을 나타낸 도표(2200)이다. UBC 1은, 5754CC 1 합금에 비해, 약 20%의 더 낮은 항복 강도("YS"), 15%의 더 낮은 극한 인장 강도("UTS"), 2%의 더 낮은 균일 연신율("UE"), 및 유사한 총 연신율("TE")을 얻었다. UBC 2는 5754CC 1 합금과 유사한 기계적 특성을 얻었다. 도 23은 큐브, 고스(Goss), 황동, S, 및 구리("Cu")를 포함하는, UBC 1, UBC 2, 및 5754CC 1 합금의 텍스처 성분 함량을 나타낸 도표(2300)이다. UBC 1은, 5754CC 1 합금에 비해, 너 낮은 텍스처 성분 함량을 나타냈다. UBC 2는 5754CC 1 합금과 유사한 텍스처 성분 함량을 나타냈다.
UBC계 합금인 UBC 1 및 UBC 2(표 4 참조)는 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120), 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 제조 및 처리되었다. 또한, 합금 샘플은 배치 어닐링("BA") 또는 연속 어닐링("CAL")을 더 거쳐서 합금을 O 템퍼("O")로 제공했다. 합금을 50 ℃/시간의 속도로 350℃의 온도로 가열하고 2시간 동안 침지시킴으로써 배치 어닐링이 수행되었다. 전술한 바와 같이 연속 어닐링이 수행되었다. 추가 실시예에서, 각 합금은 연속 어닐링만을 수행한 후에 페인트 베이크("PB") 공정을 거쳤다. 합금을 2% 변형시킨 후 합금을 185℃의 온도로 가열하고 20분 동안 침지시킴으로써 페인트 베이킹이 수행되었다. 도 24는 UBC 1 및 UBC 2의 항복 강도를 나타낸 도표(2400)이다. 도 25는 UBC 1 및 UBC 2의 극한 인장 강도를 나타낸 도표(2500)이다. 공정 라인 1(2100)(도 21 참조)에 의해 처리된 합금은 배치 어닐링 공정 후에 더 높은 항복 강도를 나타냈다. 더 높은 강도는 열간 압연에 의해 부여되고 균질화에 의해 완화되지 않은 합금에 저장된 에너지에 기인한다. 또한, UBC 1은 UBC 1의 더 낮은 Mg 함량으로 인해 처리 경로에 관계없이 UBC 2에 비해 15% 내지 20%의 더 낮은 항복 강도를 나타냈다. 페인트 베이크 공정은 양자의 합금에 45% 내지 55%의 항복 강도 증가를 제공했다. 도 26은 UBC 1 및 UBC 2의 균일 연신율을 나타낸 도표(2600)이다. 도 27은 UBC 1 및 UBC 2의 총 연신율을 나타낸 도표(2700)이다. UBC 1 및 UBC 2는 공정 라인 1(2100)(도 21 참조) 및 배치 어닐링에 따른 처리 후에 낮은 연신율을 나타냈다. 낮은 연신율은 균질화 없이 처리된 합금에 저장된 에너지에 기인한다. 또한, 배치 어닐링을 거친 합금은 텍스처 및 입자 크기에 대한 가열 속도(배치 어닐링을 위한 더 느린 속도 대 연속 어닐링을 위한 더 빠른 가열 속도)의 영향으로 인해 연속 어닐링을 거친 합금에 비해 더 낮은 연신율을 나타냈다. 도 28은 3점 굽힘 시험 결과(VDA 238-100 엄격한 반경 굽힘 시험(도 29 참조)에 따른 외부 굽힘 각도(α))를 나타낸 도표(2800)이다. 배치 어닐링으로 공정 라인 1(2100)에 따라 제조된 UBC 1 및 UBC 2는 연속 어닐링으로 공정 라인 1(2100)에 따라 제조된 UBC 1 및 UBC 2보다 더 낮은 외부 굽힘 각도(α-angle)를 나타냈다. 더 낮은 외부 굽힘 각도(α-angle)는 균질화 없이 처리된 합금 내의 Fe 함유 성분 입자에 기인한다. 또한, UBC 1보다 Mg 함량이 높은 UBC 2는 처리 경로에 관계없이 UBC 1보다 더 낮은 외부 굽힘 각도(α-angle)를 나타냈다.
UBC계 합금 UBC 1(표 4 참조)은 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120), 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 제조 및 처리되었다. 또한, 합금은 배치 어닐링 및 연속 어닐링을 더 거쳐서 합금을 O 템퍼로 제공했다. 배치 어닐링 및 연속 어닐링 단계는 전술한 바와 같이 수행되었다. 일부 경우에, 연속 어닐링에 의해 처리된 합금은 페인트 베이킹도 거쳤다. 페인트 베이크는 전술한 바와 같이 수행되었다. 도 30은 UBC 1의 항복 강도를 나타낸 도표(3000)이다. 도 31은 UBC 1의 극한 인장 강도를 나타낸 도표(3100)이다. 항복 강도 및 극한 인장 강도는 합금의 압연 방향에 대해 종 방향("0°")으로 그리고 합금의 압연 방향에 대해 횡 방향("90°")으로 측정되었다. 공정 라인 1(2100)(도 21 참조)에 따라 제조된 UBC 1 합금은 균질화 없이 열간 압연 후에 합금에 저장된 에너지로 인해 연속 어닐링 후보다 배치 어닐링 후 더 높은 강도를 나타냈다. 마찬가지로, 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 1은 공정 라인 1(2100)(도 21 참조)에 따라 제조된 UBC 1보다 10% 내지 15%의 더 낮은 강도를 나타냈다. 또한, 페인트 베이크 공정의 활용은 가공 경로에 관계없이 항복 강도의 증가를 제공했다. 도 32는 UBC 1의 균일 연신율을 나타낸 도표(3200)이다. 도 33은 UBC 1의 총 연신율을 나타낸 도표(3300)이다. 균일 연신율 및 총 연신율은 합금의 압연 방향에 대해 종 방향("0°") 및 합금의 압연 방향에 대해 횡 방향("90°")으로 측정되었다. 공정 라인 1(2100)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 1 합금은 균질화 없이 열간 압연 후 합금에 저장된 에너지로 인해 연속 어닐링에 의해 처리된 합금에 비해, 배치 어닐링 후 더 낮은 연신율을 나타냈다. 마찬가지로, 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 1 합금은 공정 라인 1(2100)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 1보다 5% 내지 8%의 더 높은 연신율을 나타냈다. 도 34는 3점 굽힘 시험 결과(VDA 238-100 엄격한 반경 굽힘 시험(도 29 참조)에 따른 외부 굽힘 각도(α))를 나타낸 도표(3400)이다. 배치 어닐링 및 연속 어닐링으로 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 1은 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 1보다 더 낮은 외부 굽힘 각도(α-angle)를 나타냈다. 더 낮은 외부 굽힘 각도(α-angle)는 균질화 없이 처리된 합금 내의 Fe 함유 성분 입자에 기인한다. 또한, UBC 1에 10%의 부분 변형률(도 34에서 "10%"로 지칭되는 "PS")의 적용은 처리 경로에 관계없이 30% 내지 40%의 더 낮은 외부 굽힘 각도(α-angle)를 제공했다.
UBC계 합금 UBC 2(표 4 참조)는 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120), 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 제조 및 처리되었다. 또한, 합금 샘플은 배치 어닐링 또는 연속 어닐링을 더 거쳐서 합금을 O 템퍼("O")로 제공했다. 전술한 바와 같이, 배치 어닐링 및 연속 어닐링이 수행되었다. 일부 경우에, 연속 어닐링에 의해 처리된 합금은 페인트 베이킹을 더 거쳤다. 페인트 베이크는 전술한 바와 같이 수행되었다. 도 35는 UBC 2의 항복 강도를 나타낸 도표(3500)이다. 도 36은 UBC 2의 극한 인장 강도를 나타낸 도표(3600)이다. 항복 강도 및 극한 인장 강도는 합금의 압연 방향에 대해 종 방향("0°") 및 합금의 압연 방향에 대해 횡 방향("90°")으로 측정되었다. 공정 라인 1(2100)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 2 합금은 균질화 없이 열간 압연 후 합금에 저장된 에너지로 인해 연속 어닐링 후보다 배치 어닐링 후 더 높은 강도를 나타냈다. 마찬가지로, 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 2는 공정 라인 1(2100)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 2보다 10% 내지 15%의 더 낮은 강도를 나타냈다. 또한, 페인트 베이크 공정의 활용은 공정 경로에 관계없이 항복 강도의 증가를 제공했다. 도 37은 UBC 2의 균일 연신율을 나타낸 도표(3700)이다. 도 38은 UBC 2의 총 연신율을 나타낸 도표(3800)이다. 균일 연신율 및 총 연신율은 합금의 압연 방향에 대해 종 방향("0°") 및 합금의 압연 방향에 대해 횡 방향("90°")으로 측정되었다. 공정 라인 1(2100)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 2 합금은 균질화 없이 열간 압연 후 합금에 저장된 에너지로 인해 연속 어닐링 후보다 배치 어닐링 후 더 낮은 연신율을 나타냈다. 마찬가지로, 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 2는 공정 라인 1(2100)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 2보다 5% 내지 8%의 더 높은 연신율을 나타냈다. 도 39는 3점 굽힘 시험 결과(VDA 238-100 엄격한 반경 굽힘 시험(도 29 참조)에 따른 외부 굽힘 각도(α))를 나타낸 도표(3900)이다. 배치 어닐링으로 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 2는 입자 구조 및 재료의 텍스처에 영향을 미치는 가열 속도의 차이로 인해 연속 어닐링으로 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 2보다 25%의 더 낮은 외부 굽힘 각도(α-angle)를 나타냈다. 또한, UBC 2에의 10%의 부분 변형률(도 39에서 "10%"로 지칭되는 "PS")의 적용은 처리 경로에 관계없이 35% 내지 45%의 더 낮은 외부 굽힘 각도(α-angle)를 제공했다.
UBC계 합금 UBC 1은 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 제조 및 처리되었다. 또한, 합금은 전술한 바와 같이 배치 어닐링 및 연속 어닐링을 거쳤다. 도 40은 배치 어닐링으로 다양한 처리 경로 후 합금의 미립자 함량을 나타낸 현미경 사진을 도시하고 있다. 현미경 사진 4002는 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 1의 미립자 함량을 나타내고, 현미경 사진 4004는 공정 라인 2(2120)에 따라 처리 후 UBC 1의 미립자 함량을 나타내고, 현미경 사진 4006은 공정 라인 3(2140)에 따라 처리 후 UBC 1의 미립자 함량을 나타낸다. 일반적으로, 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 1 합금은 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)에 따라 처리된 것보다 더 많은 양의 석출물 및 Fe 함유 성분을 제공했다.
도 41은 연속 어닐링으로 다양한 처리 경로 후 합금의 미립자 함량을 나타낸 현미경 사진을 도시하고 있다. 현미경 사진 4102는 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 1의 미립자 함량을 나타내고, 현미경 사진 4104은 공정 라인 2(2120)에 따라 처리 후 UBC 1의 미립자 함량을 나타내고, 현미경 사진 4106은 공정 라인 3(2140)에 따라 처리 후 UBC 1의 미립자 함량을 나타낸다. 연속 어닐링으로 처리된 UBC 1은 배치 어닐링으로 처리된 UBC 1보다 더 적은 미립자를 나타냈다.
UBC계 합금 UBC 2는 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 제조 및 처리되었다. 또한, 합금은 전술한 바와 같이 배치 어닐링 또는 연속 어닐링을 거쳤다. 도 42는 배치 어닐링으로 다양한 처리 경로 후 합금의 미립자 함량을 나타낸 현미경 사진을 도시하고 있다. 현미경 사진 4202는 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 2의 미립자 함량을 나타내고, 현미경 사진 4204는 공정 라인 2(2120)에 따라 처리 후 UBC 2의 미립자 함량을 나타내고, 현미경 사진 4206은 공정 라인 3(2140)에 따라 처리 후 UBC 2의 미립자 함량을 나타낸다. 일반적으로, 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 2는 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)에 따라 처리된 것보다 더 많은 양의 석출물 및 Fe 함유 성분을 제공했다.
도 43은 연속 어닐링으로 다양한 처리 경로 후 합금의 미립자 함량을 나타낸 현미경 사진을 도시하고 있다. 현미경 사진 4302는 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 2의 미립자 함량을 나타내고, 현미경 사진 4304는 공정 라인 2(2120)에 따라 처리 후 UBC 2의 미립자 함량을 나타내고, 현미경 사진 4306은 공정 라인 3(2140)에 따라 처리 후 UBC 2의 미립자 함량을 나타낸다. 연속 어닐링으로 처리된 UBC 2는 배치 어닐링으로 처리된 UBC 2보다 더 적은 미립자를 나타냈다.
UBC계 합금 UBC 1은 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 제조 및 처리되었다. 또한, 합금은 전술한 바와 같이 배치 어닐링 또는 연속 어닐링을 거쳤다. 도 44는 배치 어닐링으로 다양한 처리 경로 후 합금의 입자 형태를 나타낸 현미경 사진을 도시하고 있다. 현미경 사진 4402는 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 1의 입자 형태를 나타내고, 현미경 사진 4404는 공정 라인 2(2120)에 따라 처리 후 UBC 1의 입자 형태를 나타내고, 현미경 사진 4406은 공정 라인 3(2140)에 따라 처리 후 UBC 1의 입자 형태를 나타낸다. 일반적으로, 배치 어닐링으로 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 1은 배치 어닐링으로 공정 라인 2(2120) 및 배치 어닐링으로 공정 라인 3(2140)에 따른 처리보다 더 많은 양의 재결정화되지 않은 입자를 제공했다.
도 45는 연속 어닐링으로 다양한 처리 경로 후 합금의 미립자 함량을 나타낸 현미경 사진을 도시하고 있다. 현미경 사진 4502는 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 1의 입자 형태를 나타내고, 현미경 사진 4504는 공정 라인 2(2120)에 따라 처리 후 UBC 1의 입자 형태를 나타내고, 현미경 사진 4506은 공정 라인 3(2140)에 따라 처리 후 UBC 1의 입자 형태를 나타낸다. 연속 어닐링으로 처리된 UBC 1 합금은, 거칠며 세장형 입자를 나타내고 있는 배치 어닐링으로 처리된 UBC 1 합금의 입자 구조와 대조적으로, 작고 미세한 재결정화된 입자를 나타냈다. 입자 구조의 차이는 가열 속도 및 열처리 온도에 기인할 수 있다.
UBC계 합금 UBC 2는 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 제조 및 처리되었다. 또한, 합금은 전술한 바와 같이 배치 어닐링 또는 연속 어닐링을 거쳤다. 도 46은 배치 어닐링으로 다양한 처리 경로 후 합금의 입자 형태를 나타낸 현미경 사진을 도시하고 있다. 현미경 사진 4602는 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 2의 입자 형태를 나타내고, 현미경 사진 4604는 공정 라인 2(2120)에 따라 처리 후 UBC 2의 입자 형태를 나타내고, 현미경 사진 4606은 공정 라인 3(2140)에 따라 처리 후 UBC 2의 입자 형태를 나타낸다. 일반적으로, 배치 어닐링으로 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 2는 배치 어닐링으로 공정 라인 2(2120) 및 배치 어닐링으로 공정 라인 3(2140)에 따른 처리보다 더 많은 양의 재결정화되지 않은 입자를 제공했다.
도 47은 연속 어닐링으로 다양한 가공 경로 후 합금의 입자 형태를 나타낸 현미경 사진을 도시하고 있다. 현미경 사진 4702는 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 UBC 2의 입자 형태를 나타내고, 현미경 사진 4704는 공정 라인 2(2120)에 따라 처리 후 UBC 2의 입자 형태를 나타내고, 현미경 사진 4706은 공정 라인 3(2140)에 따라 처리 후 UBC 2의 입자 형태를 나타낸다. 연속 어닐링으로 처리된 UBC 2는 미세하면서 작은 재결정화된 입자 구조를 나타냈지만, 배치 어닐링으로 처리된 UBC 2(도 46)는 일부가 세장형 입자이면서 비교적 거친 입자를 초래했다. 입자 구조의 차이는 가열 속도와 열처리 온도로 인한 것일 수 있다.
UBC계 합금인 UBC 1 및 UBC 2는, 전술한 바와 같이, 모두 배치 어닐링으로 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 제조 및 처리되었다. 도 48은 큐브, 고스, 황동, S, 및 구리("Cu")를 포함하는, 배치 어닐링으로 처리 후 합금의 텍스처 성분 함량을 나타낸 도표(4800)이다. 또한, 합금은, 전술한 바와 같이, 모두 배치 어닐링으로 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120), 및 공정 라인 3(2140)에 따라 제조 및 처리되었다. 도 49는 큐브, 고스, 황동, S, 및 구리("Cu")를 포함하는, 연속 어닐링으로 처리 후 합금의 텍스처 성분 함량을 나타낸 도표(4900)이다. 배치 어닐링으로 처리된 합금은, 연속 어닐링으로 처리된 합금에 비해, 더 많은 양의 압연된 텍스처 성분(예를 들어, 황동, S, 및 Cu)을 나타냈다. 그러나, 연속 어닐링으로 처리된 합금은, 처리 경로 및 후속 열처리에 관계 없이, 보다 임의적이고 균일한 텍스처를 나타냈다.
도 50은 배치 어닐링 또는 연속 어닐링으로 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120), 및 공정 라인 3(2140)(도 21 참조)에 따라 처리된 UBC 1 및 UBC 2 합금의 텍스처 성분인 큐브, 황동, 및 Cu의 비교를 나타낸 도표(5000)이다. 배치 어닐링으로 처리된 합금은 연속 어닐링으로 처리된 합금보다 더 많은 양의 압연된 텍스처(예를 들어, 황동 및 Cu)를 나타냈다. 연속 어닐링으로 처리된 합금은 더 임의적이고 균일한 텍스처를 나타냈다.
도 51은 연속 어닐링(CAL)으로 전술한 바와 같이 처리된 UBC 1의 주사 전자 현미경(SEM) 현미경 사진을 도시하고 있다. 현미경 사진 5102는 공정 라인 1(2100)을 통한 처리 후 UBC 1에서의 석출물 형성을 나타내고, 현미경 사진 5104는 공정 라인 2(2120)를 통한 처리 후 UBC 1에서의 석출물 형성을 나타내고, 현미경 사진 5106은 공정 라인 3(2140)을 통한 처리 후 UBC 1에서의 석출물 형성을 나타낸다.
도 52는 연속 어닐링으로 공정 라인 1(2100)을 통해 처리된 UBC 2(현미경 사진 5202), 연속 어닐링으로 공정 라인 2(2120)를 통해 처리된 UBC 2(현미경 사진 5204), 및 연속 어닐링으로 공정 라인 3(2140)을 통해 처리된 UBC 2(현미경 사진 5206)의 SEM 현미경 사진을 도시하고 있다. 양자의 합금에 대해, 공정 라인 1(2100)은 미용해된 석출물을 제공했는데, 이는 열간 압연 후 균질화가 없는 것에 기인한다. 공정 라인 2(2120) 또는 공정 라인 3(2140)을 통해 처리된 UBC 1 또는 UBC 2에 대해 Fe 성분의 유의적 차이는 관찰되지 않았다.
주사 전자 현미경 관찰은 UBC 1 및 UBC 2에서 발견된 석출물 입자의 추가 분석을 위해 활용되었다. 도 53은 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120), 및 공정 라인 3(2140)에 따라 처리 후 합금에서의 입자 크기 분포를 나타낸 도표(5300)이다. 도 54는 공정 라인 1(2100), 공정 라인 2(2120), 및 공정 라인 3(2140)에 따라 처리 후 합금에서의 입자 종횡비를 나타낸 도표(5400)이다. 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 양자의 합금은, 공정 라인 2(2120) 및 공정 라인 3(2140)에 따라 처리된 합금보다, 20% 내지 40%의 더 긴 Fe 함유 성분 입자(도 53 참조) 및 Fe 함유 성분 입자에 대해 15% 내지 20%의 더 높은 종횡비(도 54 참조)를 나타냈다. 공정 라인 1(2100)에 따라 처리된 합금의 차이는 균질화가 없는 것에 기인할 수 있다.
UBC계 합금인 UBC 1 및 UBC 2는, 5754CC 1과 함께, 전술한 바와 같이 연속 어닐링(CAL)으로 공정 라인 1(2100)에 따라 제조 및 처리되었다. UBC 1(도 55 참조), UBC 2(도 56 참조), 및 5754CC 1(도 57 참조)의 응력-변형 곡선은 모든 합금이 균질 변형의 시작 전에 유사한 Lueder 밴드 5502(도 55 참조), 5602(도 56 참조), 5702(도 57 참조)를 나타냈다. UBC 1은, 5754CC 1(도 57 참조)에 비해, 유의하지 않은 항복점 연신율(도 55 참조)을 나타냈다. 반대로, UBC 2는, 약 0.3% - 0.4%의 실제 변형률에서 균질 변형의 유사한 시작으로 나타낸 바와 같이, 5754CC 1(도 57 참조)에 대해 유사한 항복점 연신율(도 56 참조)을 나타냈다.
상기 인용된 모든 특허, 출판물 및 초록은 그 전체가 본원에 참고로 원용되어 포함된다. 본 발명의 다양한 구현예는 본 발명의 다양한 목적 달성을 위해 설명되었다. 이들 구현예는 단지 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것임을 인식해야 한다. 다음의 청구범위에서 정의된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 다수의 변경 및 적합화는 당업자에게 용이하게 명백해질 것이다.

Claims (33)

  1. 금속 주조 방법으로서,
    재활용 알루미늄을 액체 금속으로 용융시키는 단계;
    마그네슘, 실리콘, 구리, 또는 이들의 조합을 포함하는 합금 원소를 상기 액체 금속에 첨가하여 개질 액체 금속을 형성하는 단계;
    상기 개질 액체 금속을 금속 제품으로 주조하는 단계로서, 상기 개질 액체 금속은 적어도 50%의 재활용 알루미늄 및 주조 시 0.08 mL/100그램 내지 0.25 mL/100그램의 수소 함량을 포함하는, 단계;
    상기 금속 제품을 코일링 장치에 의해서 중간 코일로 코일링하는 단계;
    상기 금속 제품을 균질화하는 단계;
    상기 금속 제품을 냉간 압연 및 선택적인 열간 압연을 통해 압연하는 단계; 및
    상기 압연하는 단계 후에 상기 금속 제품을 어닐링 온도로 재가열하는 단계를 포함하고, 상기 어닐링 온도는 상기 금속 제품에 대한 고상 온도 미만인, 금속 주조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압연하는 단계는 상기 금속 제품을 전달용 게이지로 열간 압연하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전달용 게이지는 중간 게이지인, 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 전달용 게이지는 최종 게이지인, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 압연하는 단계는 상기 금속 제품을 전달용 게이지로 냉간 압연하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전달용 게이지는 중간 게이지인, 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 전달용 게이지는 최종 게이지인, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 압연하는 단계는 상기 금속 제품을 열간 압연 및 냉간 압연하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개질 액체 금속은 마그네슘을 7 중량% 이하의 양으로 포함하는, 방법.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개질 액체 금속은 마그네슘을 적어도 1.5 중량%의 양으로 포함하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개질 액체 금속은 마그네슘을 1.5 중량% 내지 4 중량%의 양으로 포함하는, 방법.
  12. 삭제
  13. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조하는 단계는 상기 개질 액체 금속을 연속적으로 주조하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조하는 단계는 상기 개질 액체 금속을 직접 냉경 주조하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재활용 알루미늄은 캔 단부 및 캔 본체로부터 재활용 금속의 혼합물을 함유하는 중고 음료 캔 스크랩을 포함하는, 방법.
  16. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개질 액체 금속은 적어도 60%의 재활용 알루미늄을 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 개질 액체 금속은 적어도 80%의 재활용 알루미늄을 포함하는, 방법.
  18. 삭제
  19. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법에 따른 재활용 재료로부터 주조된 금속 제품.
  20. 금속 제품으로서, 0.01 중량% 내지 1.0 중량% Cu, 0.15 중량% 내지 0.8 중량% Fe, 0.5 중량% 내지 7.0 중량% Mg, 0.01 중량% 내지 1.2 중량% Mn, 최대 1.5 중량% Si, 최대 0.15 중량% 불순물, 및 Al를 포함하는 알루미늄 합금을 포함하되,
    상기 금속 제품은 적어도 50%의 재활용 알루미늄 및 주조 시 0.08 mL/100그램 내지 0.25 mL/100그램의 수소 함량을 포함하는 개질 액체 금속으로부터 주조되고,
    상기 금속 제품은 코일링 장치에 의해서 중간 코일로 코일링된 후 균질화되고,
    상기 금속 제품은 단독 냉간 압연되거나, 냉간 압연 및 열간 압연되는, 금속 제품.
  21. 제20항에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 0.1 내지 0.9 중량% Cu, 0.25 중량% 내지 0.7 중량% Fe, 1.0 중량% 내지 5.0 중량% Mg, 0.1 중량% 내지 0.9 중량% Mn, 0.01 중량% 내지 1.0 중량% Si, 0.01 중량% 내지 0.15 중량% Ti, 0.01 중량% 내지 5.0 중량% Zn, 0.01 중량% 내지 0.25 중량% Cr, 0.01 중량% 내지 0.1 중량% Zr, 최대 0.15 중량% 불순물, 및 Al를 포함하는, 금속 제품.
  22. 제20항에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 0.2 내지 0.8 중량% Cu, 0.3 중량% 내지 0.6 중량% Fe, 1.4 중량% 내지 3.0 중량% Mg, 0.2 중량% 내지 0.7 중량% Mn, 0.2 중량% 내지 0.5 중량% Si, 0.02 중량% 내지 0.1 중량% Ti, 0.02 중량% 내지 3.0 중량% Zn, 0.02 중량% 내지 0.1 중량% Cr, 0.02 중량% 내지 0.05 중량% Zr, 최대 0.15 중량% 불순물, 및 Al를 포함하는, 금속 제품.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개질 액체 금속은 상기 재활용 알루미늄의 적어도 60%를 포함하는, 금속 제품.
  24. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개질 액체 금속은 상기 재활용 알루미늄의 적어도 80%를 포함하는, 금속 제품.
  25. 삭제
  26. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재활용 알루미늄은 캔 단부 및 캔 본체로부터 재활용 금속의 혼합물을 포함하는 중고 음료 캔 스크랩을 포함하는, 금속 제품.
  27. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 제품은 적어도 100 MPa의 항복 강도를 포함하는, 금속 제품.
  28. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 제품은 적어도 210 MPa의 극한 인장 강도를 포함하는, 금속 제품.
  29. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 제품은 적어도 18%의 균일 연신율을 포함하는, 금속 제품.
  30. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 제품은 적어도 20.5%의 총 연신율을 포함하는, 금속 제품.
  31. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 제품은 Fe 함유 성분을 포함하는, 금속 제품.
  32. 제31항에 있어서, 상기 Fe 함유 성분은 0.6 μm 내지 1.8 μm 범위의 길이를 갖는, 금속 제품.
  33. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 제품은 3 이하의 폭 대 높이 비를 갖는 금속 간 입자를 포함하는, 금속 제품.
KR1020197031262A 2017-03-23 2018-03-23 재활용 알루미늄 스크랩 주조 KR102395432B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762475489P 2017-03-23 2017-03-23
US62/475,489 2017-03-23
PCT/US2018/024010 WO2018175876A1 (en) 2017-03-23 2018-03-23 Casting recycled aluminum scrap

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190132445A KR20190132445A (ko) 2019-11-27
KR102395432B1 true KR102395432B1 (ko) 2022-05-09

Family

ID=61913665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197031262A KR102395432B1 (ko) 2017-03-23 2018-03-23 재활용 알루미늄 스크랩 주조

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10975461B2 (ko)
EP (2) EP3601626B1 (ko)
JP (2) JP7163304B2 (ko)
KR (1) KR102395432B1 (ko)
CN (1) CN111051545A (ko)
CA (1) CA3057585C (ko)
ES (1) ES2918986T3 (ko)
MX (1) MX2019011144A (ko)
PL (1) PL3601626T3 (ko)
WO (1) WO2018175876A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11345980B2 (en) 2018-08-09 2022-05-31 Apple Inc. Recycled aluminum alloys from manufacturing scrap with cosmetic appeal
MX2021010903A (es) * 2019-03-13 2021-10-01 Novelis Inc Aleaciones de aluminio endurecibles por envejecimiento y altamente formables y metodos para hacer las mismas.
CN112553514A (zh) * 2019-09-25 2021-03-26 苹果公司 由用过的饮料罐废料制成的可热处理的铝合金
US20220348401A1 (en) * 2019-10-02 2022-11-03 Novelis Inc. Aluminum flat rolled products with high recycled content for light gauge packaging solutions and related methods
CN110760641B (zh) * 2019-11-15 2022-04-05 和县华顺铸造有限公司 一种废铁再利用制备角件的铸造方法
CA3167651A1 (en) * 2020-04-15 2021-10-21 Novelis Inc. Aluminum alloys produced from recycled aluminum alloy scrap
CN112210700B (zh) * 2020-10-09 2021-09-17 上海华峰铝业股份有限公司 一种Al-Mg-Mn-Si系合金及合金板带材和其制备方法
CN112746199B (zh) * 2020-12-16 2022-05-31 银邦金属复合材料股份有限公司 百叶窗用铝合金及其制备方法
FR3122666A1 (fr) * 2021-05-04 2022-11-11 Constellium Neuf-Brisach FEUILLES D’ALUMINIUM 5xxx POUR FABRICATION DE CANETTES
CN115433855A (zh) * 2021-06-01 2022-12-06 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有低碳足迹的铝挤出物
CN113969368A (zh) * 2021-10-25 2022-01-25 西南铝业（集团）有限责任公司 一种大规格模锻件用7系铝合金铸锭及其氢含量的控制方法
CN114178492A (zh) * 2021-12-13 2022-03-15 昆明理工大学 一种将废弃材料放入连铸中间包再利用的方法
CN114280266A (zh) * 2021-12-27 2022-04-05 河南省产品质量监督检验院 一种产品的质量检测方法和检测装置
FR3134119A1 (fr) 2022-04-02 2023-10-06 Constellium Neuf-Brisach Tôle en alliage 6xxx de recyclage et procédé de fabrication
JP7410255B2 (ja) 2022-05-27 2024-01-09 Ｍａアルミニウム株式会社 飲料缶用アルミニウム合金板およびその製造方法
JP2023184177A (ja) * 2022-06-17 2023-12-28 株式会社Uacj ろう付用単層アルミニウム合金材、その製造方法、アルミニウム構造体及び熱交換器
EP4306668A1 (en) * 2022-07-14 2024-01-17 Elvalhalcor Hellenic Copper and Aluminium Industry S.A. Method of producing aluminum can sheet
JP7473707B1 (ja) 2023-04-17 2024-04-23 株式会社Uacj 缶蓋用アルミニウム合金板
JP7420996B1 (ja) 2023-04-17 2024-01-23 株式会社Uacj 缶蓋用アルミニウム合金板
JP7420995B1 (ja) 2023-04-17 2024-01-23 株式会社Uacj 缶蓋用アルミニウム合金板
JP7420994B1 (ja) 2023-04-17 2024-01-23 株式会社Uacj 缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法
JP7473708B1 (ja) 2023-04-17 2024-04-23 株式会社Uacj 缶蓋用アルミニウム合金板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000160272A (ja) * 1998-11-30 2000-06-13 Kobe Steel Ltd プレス成形性に優れたＡｌ合金板
JP2005074453A (ja) 2003-08-29 2005-03-24 Nippon Light Metal Co Ltd アルミニウム合金厚板の製造方法
WO2016149061A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 Novelis Inc. Aluminum alloys for highly shaped packaging products and methods of making the same

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2809107A (en) 1953-12-22 1957-10-08 Aluminum Co Of America Method of degassing molten metals
US4282044A (en) * 1978-08-04 1981-08-04 Coors Container Company Method of recycling aluminum scrap into sheet material for aluminum containers
US4269632A (en) * 1978-08-04 1981-05-26 Coors Container Company Fabrication of aluminum alloy sheet from scrap aluminum for container components
US4235646A (en) 1978-08-04 1980-11-25 Swiss Aluminium Ltd. Continuous strip casting of aluminum alloy from scrap aluminum for container components
US4235627A (en) 1979-05-23 1980-11-25 Swiss Aluminium Ltd. Method and apparatus for the degassing of molten metal
JPH0394040A (ja) * 1989-09-06 1991-04-18 Kobe Steel Ltd 曲げ加工部を含むキャンエンド用アルミニウム合金複合材
JP2994140B2 (ja) * 1992-05-22 1999-12-27 古河電気工業株式会社 Ｄｉ成形用アルミニウム合金板
JP3420817B2 (ja) 1994-01-12 2003-06-30 富士写真フイルム株式会社 平版印刷版用支持体の製造方法
US5681405A (en) * 1995-03-09 1997-10-28 Golden Aluminum Company Method for making an improved aluminum alloy sheet product
US5634991A (en) 1995-08-25 1997-06-03 Reynolds Metals Company Alloy and method for making continuously cast aluminum alloy can stock
US6120621A (en) * 1996-07-08 2000-09-19 Alcan International Limited Cast aluminum alloy for can stock and process for producing the alloy
JP2000144353A (ja) 1998-11-17 2000-05-26 Mitsubishi Alum Co Ltd 耐ブローアップ性に優れた飲料缶用アルミニウム合金エンドの製造方法
JP3967024B2 (ja) 1998-12-28 2007-08-29 三菱アルミニウム株式会社 耐ブローアップ性と耐フェザリング性および耐白化性に優れた熱可塑性樹脂フィルム積層型飲料缶用アルミニウム合金エンドの製造方法
JP2002275566A (ja) 2001-03-21 2002-09-25 Kobe Steel Ltd プレス成形性に優れたＡｌ−Ｍｎ系合金板
ES2297431T5 (es) 2003-06-24 2019-10-09 Novelis Inc Procedimiento de colada de un lingote compuesto
WO2005061744A1 (ja) 2003-12-19 2005-07-07 Nippon Light Metal Company, Ltd. 耐焼付軟化性に優れたアルミニウム合金板
JP2005344173A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Kobe Steel Ltd 磁気ディスク用アルミニウム合金基板およびその製造方法
JP2007051307A (ja) * 2005-08-15 2007-03-01 Furukawa Sky Kk ボトムしわ性が良好なキャンボディ用アルミニウム合金板およびその製造方法
KR101317977B1 (ko) 2006-03-01 2013-10-14 노벨리스 인코퍼레이티드 높은 주조수축 계수를 갖는 순차주조금속
JP5083802B2 (ja) * 2007-03-13 2012-11-28 三菱アルミニウム株式会社 二次電池ケース用アルミニウム合金板およびその製造方法
US8956472B2 (en) 2008-11-07 2015-02-17 Alcoa Inc. Corrosion resistant aluminum alloys having high amounts of magnesium and methods of making the same
CN102021349A (zh) * 2010-12-02 2011-04-20 亳州市正和铝业有限公司 再生铝生产工艺
JP5684617B2 (ja) * 2011-03-22 2015-03-18 三菱アルミニウム株式会社 レーザ溶接性に優れる二次電池大型角型缶用高強度アルミニウム合金板及びその製造方法
WO2014071313A1 (en) * 2012-11-02 2014-05-08 Golden Aluminum, Inc. Method and composition for recycling aluminum containers
BR112015016362B1 (pt) 2013-01-07 2019-10-15 Golden Aluminum, Inc. Recipiente de bebidas compreendendo um corpo, uma parte inferior e uma extremidade, fabricado a partir de uma liga de alumínio
US20180126440A1 (en) 2015-05-26 2018-05-10 Novelis Inc. High Speed Blow Forming Process to Shape Aluminum Containers Using 3xxx Alloys with High Recycle Content
DE202017101498U1 (de) 2017-03-15 2017-08-07 Novelis, Inc. Wärmeschutz-Wellschlauch

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000160272A (ja) * 1998-11-30 2000-06-13 Kobe Steel Ltd プレス成形性に優れたＡｌ合金板
JP2005074453A (ja) 2003-08-29 2005-03-24 Nippon Light Metal Co Ltd アルミニウム合金厚板の製造方法
WO2016149061A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 Novelis Inc. Aluminum alloys for highly shaped packaging products and methods of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
MX2019011144A (es) 2019-12-11
CN111051545A (zh) 2020-04-21
JP2022176949A (ja) 2022-11-30
US20180274072A1 (en) 2018-09-27
CA3057585A1 (en) 2018-09-27
KR20190132445A (ko) 2019-11-27
PL3601626T3 (pl) 2022-07-18
WO2018175876A1 (en) 2018-09-27
EP3601626A1 (en) 2020-02-05
JP2020514556A (ja) 2020-05-21
JP7163304B2 (ja) 2022-10-31
EP4067515A1 (en) 2022-10-05
ES2918986T3 (es) 2022-07-21
US10975461B2 (en) 2021-04-13
CA3057585C (en) 2023-01-03
EP3601626B1 (en) 2022-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102395432B1 (ko) 재활용 알루미늄 스크랩 주조
KR20170138533A (ko) 고강도 7xxx 알루미늄 합금 및 이것의 제조 방법
CN115151665B (zh) 制造铝合金轧制产品的方法
KR102405219B1 (ko) 다량의 재생 재료를 함유하는 고성능 알루미늄 합금 및 이를 제조하는 방법
CA3070005C (en) Aluminum alloy products having selectively recrystallized microstructure and methods of making
US20230183841A1 (en) Aluminum alloys produced from recycled aluminum alloy scrap
KR102434921B1 (ko) 고강도 내식성 알루미늄 합금 및 이를 제조하는 방법
US20240001437A1 (en) Cast aluminum alloys comprising calcium and related processes
US20230002865A1 (en) Suppression of stress corrosion cracking in high magnesium alloys through the addition of calcium
WO2024054968A1 (en) High recycle content aluminum alloys and methods of making and using
WO2023039141A1 (en) Aluminum alloy article having low roping and methods of making the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant