KR20180008562A - 압출 재료 - Google Patents
압출 재료 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180008562A KR20180008562A KR1020177035619A KR20177035619A KR20180008562A KR 20180008562 A KR20180008562 A KR 20180008562A KR 1020177035619 A KR1020177035619 A KR 1020177035619A KR 20177035619 A KR20177035619 A KR 20177035619A KR 20180008562 A KR20180008562 A KR 20180008562A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- aluminum
- rod
- extruded material
- components
- composition
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 300
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 450
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 447
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 183
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 156
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 115
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 101
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 78
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 76
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 76
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 54
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims abstract description 34
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 187
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 60
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 60
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 49
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 27
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 23
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 16
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 11
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 claims description 11
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 10
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 9
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 18
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 17
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 14
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 10
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 10
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 9
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 7
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 6
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 5
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229910021365 Al-Mg-Si alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 aluminum Chemical class 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 4
- 229910018464 Al—Mg—Si Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018571 Al—Zn—Mg Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 3
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 3
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 229910001148 Al-Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001424392 Lucia limbaria Species 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 238000002173 high-resolution transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000003836 solid-state method Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
- B23K35/286—Al as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/002—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of light metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0227—Rods, wires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
- B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
-
- 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
-
- 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
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- 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
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
- C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
-
- 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
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
- F16B5/08—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of welds or the like
-
- 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
-
- 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
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 알루미늄 압출 재료가 제공된다. 압출 재료의 조성물은 이하를 포함한다: 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 알루미늄 의 합금 알루미늄 압출 재료의 알루미늄 합금이 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함한다. 압출 재료의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및 압출 재료의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 합금 원소들의 대부분은 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다. 압출 재료를 제조하기 위한 알루미늄 로드, 조인트는 압출 재료로 만들어진 압출형을 포함하고 압출 재료 및 알루미늄 로드 제조 방법 및 압출 재료를 이용하여 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 방법이 또한 제공된다.
Description
본 발명은 예를 들어 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 함께 접합하기 위한 것일 수 있는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 압출 재료(extrusion material), 예를 들어, 충전제 와이어(filler wire)에 관한 것이다.
두개의 재료들 함께, 특별히 가벼운 금속들, 예컨대 알루미늄을 접합하기 위해 사용되는 많은 기술들이 알려져 있다.
이들 기술들 중 하나는 퓨전 웰딩(fusion welding)이고, 여기서 베이스 금속 및 가능한 충전제 금속 둘 모두는 전기 아크(electric arc), 전자 빔 또는 레이저 빔에 의해 용융되고, 금속 대 금속 본딩(bonding)이 결정화 동안에 웰드 풀(weld pool)의 트레일링 부분에 달성되는 것을 허용한다. 퓨전 웰딩에서 공급된 에너지의 단지 일부만이 용융에 그렇게 함으로써 본딩에 기여한다. 공급된 에너지 대부분의 에너지는 웰드 조인트(weld joint) 주변에 소위 열이-영향을 미치는 존 (문자그대로 통상 HAZ(heat-affected zone)으로 지칭된다)의 형성 및 베이스 금속의 국소적 가열로 이어진다. 이 존은 문제를 나타내는데, 왜냐하면 결과적인 마이크로구조체 변화들이 부모 금속(parent metal)의 영구적인 기계적 저하로 이어진다. 웰드 존의 특성들은 따라서 기술 설계(engineering design)에서 제한 요인(limiting factor)이 될 것이고 실제로, 컴포넌트의 로드-베어링 용량(load-bearing capacity)을 결정한다. 추가하여, 공급된 초과 에너지 (즉, 열)은 웰드 영역 뿐만 아니라 글로벌 변형(deformation)들 및 왜곡(distortion)들에 높은 잔류의 응력(stress)들로 이어진다. 이들 문제들은 가벼운 금속, 예컨대 알루미늄, 인 스틸 웰딩(in steel welding)보다 웰딩에서 더 큰데, 왜냐하면 예를 들어, 베이스 금속 화학 조성물의 조절을 통하여 HAZ 마이크로구조체를 변경함으로써 필요한 예방 조치들을 취할 가능성들이 과거의 경우에서 보다 훨씬 더 어렵다.
이들 문제들의 견지에서 훨씬 더 좁은 HAZ을 제공하는 레이저 웰딩 및 전자 빔 웰딩과 같은, 보다 효율적인 웰딩 프로세스들이 사용되어 왔다. 이들 기술들은, 그러나, 퓨전 존에 핫 균열 저항성(hot cracking resistance) 및 기공 형성(pore formation)과 관련된 다른 문제들을 도입한다. 추가하여, 그것들은 훨씬 비용이 많이 들고 더 적은 다용도 장비의 단점을 겪는다. 더욱이, 허용 오차(tolerance) 요건들이 충전제 금속(filler metal)이 일반적으로 추가되지 않는다는 사실에 기인하여 훨씬 더 엄격하다.
과거에, 가벼운 금속들의 접합을 위한 대안 기술들을 개발하기 위한 몇몇의 시도가 이루어졌다. 예제들은 마찰 웰딩(friction welding) 또는 FSW(friction stir welding)로서 알려진 변형예를 포함한다.
FSW에서 회전하는 툴이 그것들 사이에 인터페이스 (에지)를 따라서 이동되어, 적어도 알루미늄에 대하여, 항상 표면상에 존재할 옥사이드 층을 제거 하면서 함께 접합될 두개의 플레이트들은 서로에 맞대어 확실하게 프레스된다.
설사 상당한 마찰 가열이 회전하는 툴과 부모 알루미늄 플레이트들 사이의 인터페이스에서 발생한다 할지라도, 공급된 에너지, 그렇게 함으로써 생성된 열은 퓨전 웰딩에서 보다 작아서, 조인트 근처의 베이스 금속은 융용되지 않고 액체 상태에 도달하지 않을 것이다. 마찰 스터 웰딩(friction stir welding)은 따라서 고체 상태 접합 기술의 예제이고, 이는 즉 높은 잔류의 응력들 및 핫 균열(hot crack)들, 기공 형성 및 낮은 내식성(corrosion resistance)의 현상 몇몇의 흔한 문제들이 그렇게 함으로써 축소되기 때문에 퓨전 웰딩에 비하여 개선을 보인다. 반면에, 이 기술은 몇몇의 단점들로 방해를 받는데, 하나는 충전제 금속을 사용하지 않기 때문에 접합될 표면들이 정확하게 서로 매칭(match)될 필요가 있다는 요건이다. 다른 단점은 접합될 컴포넌트들이 상당한 힘으로 서로 맞대어 프레스될 필요가 있다는 것이고, 이는 해당 방법은 무겁고 강체인 장비를 필요로 한다는 것을 의미한다. 마지막으로, 심지어 이런 유형의 마찰 웰딩도 넓은 HAZ의 형성을 일으켜서, 여기서 결과적인 마이크로구조체 변화들이 침전 강화된 금속(precipitation strengthened metal)의 영구적인 연화(permanent softening)로 이어진다.
접합의 다른 방법들 중에서, 브레이징(brazing), 리벳팅(riveting) 및 접착제 본딩이 언급되어야 한다. 이들 방법들 중 하나 이상은 일부 영역들의 애플리케이션에 대하여는 편리할 수 있지만, 그러나, 일반적으로, 그것들은 실패에 대비한 낮은 안정성을 제공하고 따라서 로드(load) 또는 중량 전달 구성들에 웰딩에 대한 현실적인 대안들이 아니다.
접합 구조 애플리케이션들을 위한 알루미늄 (또는 다른 가벼운 금속) 컴포넌트들 접합에 적절한 예를 들어 WO 03/043 775에 설명된 컴포넌트들을 접합하기 위한 대안 고체 상태 방법이 알려져 있다. 이 방법은 두개의 표면들을 서로 본딩하기 위해서 접합될 표면들 사이의 갭(gap) 내로 충전제 재료를 압출하기 바로 전에 접합될 표면들로부터 옥사이드(oxide)를 제거하는 단계를 포함한다. 이 방법은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 (HYB : hybrid metal extrusion and bonding) 프로세스로 지칭될 수 있다. 이 방법은 연속적인 충전제/본딩 재료의 압출의 원리에 기반되고, 목표는 FSW 방법 및 다른 종래 기술의 방법들에 관련된 과잉 과열의 단점들을 축소 또는 배제하는 것이다.
HYB 프로세스 뒤에 기본 아이디어는 통상의 퓨전 웰딩 및 FSW에서 처럼 약한/소프트 웰드 존의 형성으로 이어지지 않고서 알루미늄 컴포넌트들의 고체 상태 접합을 가능하게 하는 것이다.
이 HYB 프로세스는 압출/충전제 재료를 필요로 한다. 이것은 그것이 금속 본딩을 달성하기 위해서 고 압력 하에서 압출기(extruder)로부터 접합될 두개의 플레이트들 사이에 홈(groove)으로 오는 충전제 금속(FM : filler metal)을 짜내는(squeeze) 기술로서 연속적인 압출을 사용하기 때문이다.
충전제 금속들은 퓨전 웰딩에서 폭넓게 사용된다. 예를 들어, 알루미늄 합금들의 MIG 웰딩에서 세개의 상이한 유형들의 충전제 금속들이 상업적으로 이용 가능하다; 순수(pure) 알루미늄, 약 5 wt% Si 을 갖는 알루미늄-실리콘 합금들 및 약 5 wt% Mg을 갖는 알루미늄-마그네슘 합금들 (그것들 중 일부는 또한 1 wt%까지의 Mn을 함유할 수 있다). 후자의 것들은 웰딩 동안에 응고 균열(solidification cracking)의 위험을 줄이기 위해서 Si 또는 Mg에 대하여 강하게 과합금된다(overalloyed). 응고 균열들은 만약 충전제 금속 조성물이 접합될 컴포넌트들 중 적어도 하나의 베이스 금속의 조성물에 유사하다면 퓨전 존에 필연적으로 형성될 것이다.
상기에서 논의된 알루미늄 합금들의 고체 상태 웰딩 (FSW를 포함)은, 어떠한 충전제 금속들도 사용되지 않는다. 따라서, 특정 고체 상태 접합 애플리케이션들을 위한 전용 충전제 금속들이 상업적으로 이용 가능하지 않다. 대신에, 만약 수요가 일어난다면 그것들은 개발되어야만 한다.
퓨전 웰딩에 사용되는 충전제 재료들은 HYB 프로세스에 사용에 적절하지 않다는 것이 발견되었다. 결과적으로, 강한 신뢰할 수 있는 조인트를 제공하기 위해 HYB 프로세스에 사용될 수 있는 충전제 재료에 대한 요구가 있다.
따라서, 본 발명은 강한 신뢰할 수 있는 조인트를 제공하기 위해 HYB 프로세스에 사용될 수 있는 충전제 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제 1 측면에서, 본 발명은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 알루미늄 압출 재료를 제공하고, 상기 압출 재료의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형(dispersoid-forming) 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 압출 재료의 상기 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈 일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고, 상기 압출 재료의 마이크로구조체는 변형된(deformed) 마이크로구조체이고; 및 상기 압출 재료의 나노구조체는 전위(dislocation)들 및 분산질(dispersoid)들을 갖는 알루미늄 매트릭스이고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스내 고용체(solid solution)로 있다.
상기 압출 재료는 사용하여 압출 성형될 재료이고, 즉, 그것은 압출 성형될 재료이다.
상기 압출 재료는 와이어일 수 있다.
상기 압출 재료는 특별히 상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스가 두개의 컴포넌트들을 함께 접합하기 위해 사용될 때 충전제 와이어(filler wire)로 지칭될 수 있다.
상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 것 일 수 있고, 즉, 상기 충전제 와이어는 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 것 일 수 있다.
상기 충전제 와이어의 조성물은 접합될 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 가질 수 있다.
제 2 측면에서 본 발명은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 알루미늄 압출 재료 제조를 위한 알루미늄 로드(aluminum rod)를 제공하고, 상기 알루미늄 로드의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 로드의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고, 상기 알루미늄 로드의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및 상기 알루미늄 로드의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다.
상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 것 일 수 있다.
상기 알루미늄 로드의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 가질 수 있다.
제 3 측면에서 본 발명은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 의해 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하기 위한 시스템을 제공하고, 상기 시스템은 이하를 포함한다: 접합될 두개의 알루미늄 컴포넌트들; 및 알루미늄 충전제 와이어; 상기 충전제 와이어의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 가질 수 있고; 상기 충전제 와이어의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 충전제 와이어의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈 일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고, 상기 충전제 와이어의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및 상기 충전제 와이어의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 의해 압출 재료를 컴포넌트에 본딩하기 위한 시스템을 제공할 수 있고, 상기 시스템은 이하를 포함한다: 상기 컴포넌트는 그 위에 상기 압출 재료가 증착되고 본딩될 것이다; 및 상기 알루미늄 압출 재료; 상기 압출 재료의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 압출 재료의 상기 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈 일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고, 상기 압출 재료의 마이크로구조체는 변형된(deformed) 마이크로구조체이고; 및 상기 압출 재료의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다.
상기 컴포넌트가 알루미늄으로 만들어진 컴포넌트일 때, 상기 압출 재료(extrusion material)의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 가질 수 있다.
제 4 측면에서 본 발명은 조인트(joint)를 제공하고, 상기 조인트는 이하를 제공한다 : 두개의 알루미늄 컴포넌트들; 및 그것들사이에 알루미늄 충전제 재료, 상기 알루미늄 컴포넌트들은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스를 이용하여 상기 충전제 재료에 의해 함께 접합되고, 상기 충전제 재료의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖고; 상기 충전제 재료의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 충전제 재료의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고, 상기 충전제 재료의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및 상기 충전제 재료의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스(aluminum matrix)에 고용체로 있다.
다른 측면에서 본 발명은 조인트를 제공하고, 상기 조인트는 이하를 포함한다 : 컴포넌트; 및 알루미늄 압출형(aluminum extrudate), 상기 알루미늄 압출형은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스를 이용하여 상기 컴포넌트에 본딩되고, 상기 압출형의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 의 합금 상기 알루미늄 압출형의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고, 상기 압출형의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및 상기 압출형의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다.
상기 컴포넌트는 알루미늄 컴포넌트일 수 있고, 상기 압출 재료의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 가질 수 있다.
제 5 측면에서 본 발명은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 압출 재료/충전제 와이어 제조에 사용을 위한 알루미늄 로드를 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 이하를 포함한다: 알루미늄 용융물(melt)을 제공하는 단계; 상기 알루미늄 용융물의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질 성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 로드의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고; 알루미늄 빌렛(billet)을 생성하기 위해 상기 알루미늄 용융물을 주조하는 단계(casting), 상기 알루미늄 빌렛을 균질화하는 단계; 상기 알루미늄 로드를 형성하기 위해 상기 빌렛을 열간 변형하는 단계(hot deforming) (예를 들어, 열간 압출하는 단계 또는 열간 압연하는 단계); 및 상기 알루미늄 로드를 담금질 하는 단계(quenching), 상기 담금질된 알루미늄 로드의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및 상기 담금질된 알루미늄 로드의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다.
상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 것 일 수 있다. 이 경우에서, 상기 알루미늄 용융물의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 가질 수 있다.
상기 압출 재료/충전제 와이어의 최종 희망하는 직경으로 줄이는 상기 빌렛을 열간 변형하는 단계는 수행될 수 있다. 이 경우에서, 상기 압출 재료/충전제 와이어를 형성하기 위해 상기 성형된 알루미늄 로드를 추가로 프로세스할 필요가 없을 수 있고, 즉, 상기 성형된 알루미늄 로드는 하이브리드 압출 및 본딩 방법에 사용을 위한 압출 재료/충전제 와이어일 수 있다.
따라서, 본 발명은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 알루미늄 압출 재료의 제조 방법을 제공할 수 있고, 상기 방법은 이하를 포함한다 : 알루미늄 용융물을 제공하는 단계; 상기 알루미늄 용융물의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질 성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 로드의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고; 알루미늄 빌렛을 생성하기 위해 상기 알루미늄 용융물을 주조하는 단계, 상기 알루미늄 빌렛을 균질화하는 단계; 상기 알루미늄 압출 재료를 형성하기 위해 상기 빌렛을 열간 변형하는 단계 (예를 들어,열간 압출하는 단계 또는 열간 압연하는 단계); 및 상기 알루미늄 압출 재료를 담금질 하는 단계, 상기 담금질된 알루미늄 압출 재료의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및 상기 담금질된 알루미늄 로드의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다.
상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 것 일 수 있다. 이 경우에서, 상기 알루미늄 용융물의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 가질 수 있다.
제 6 측면에서 본 발명은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 압출 재료/충전제 와이어를 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 이하를 포함한다 : 알루미늄 로드를 제공하는 단계; 상기 알루미늄 로드의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 로드의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고, 상기 알루미늄 로드의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및 상기 알루미늄 로드의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있고, 상기 압출 재료/충전제 와이어를 형성하기 위해 상기 알루미늄 로드를 프로세싱하는 단계, 상기 압출 재료/충전제 와이어의 상기 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및 상기 압출 재료/충전제 와이어의 나노구조체는 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다.
상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 것 일 수 있다. 이 경우에서, 상기 알루미늄 로드의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 가질 수 있다.
상기 압출 재료/충전제 와이어를 형성하기 위해 상기 알루미늄 로드를 프로세싱하는 단계는 상기 알루미늄 로드를 냉간 셰이빙(cold shaving) 및/또는 상기 알루미늄 로드를 드로잉하는 단계(드로잉)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 알루미늄 로드는 압출 재료/충전제 와이어의 최종 희망하는 직경으로 셰이빙될 수 있거나 또는 알루미늄 로드는 압출 재료의 최종 희망하는 직경으로 드로잉될 수 있다. 대안적으로, 상기 알루미늄 로드는 상기 압출 재료/충전제 와이어를 형성하기 위해 셰이빙되고 그런 다음에 드로잉될 수 있다.
제 7 측면에서 본 발명은 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 이하를 포함한다 : 상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 제공하는 단계, 상기 알루미늄 컴포넌트들은 각각 상기 다른 알루미늄 컴포넌트에 접합될 접합 표면을 갖는; 충전제 와이어를 제공하는 단계, 상기 충전제 와이어의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖고; 상기 충전제 와이어의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질 성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 충전제 와이어의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고, 상기 충전제 와이어의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및 상기 충전제 와이어의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다; 상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들의 접합 표면들로부터 옥사이드(oxide)를 제거하는 단계, 및 상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들의 접합 표면들 사이에 상기 충전제 와이어를 압출하는 단계.
다른 측면에서 본 발명은 압출형을 컴포넌트에 본딩하는 방법을 제공할 수 있고, 상기 방법은 이하를 포함한다: 상기 컴포넌트를 제공하는 단계, 상기 컴포넌트는 상기 압출형에 본딩될 접합 표면을 갖고; 압출 재료를 제공하는 단계, 상기 압출 재료의 조성물은 이하를 포함한다 : 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질 성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 상기 알루미늄 압출 재료의 상기 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈 일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고, 상기 압출 재료의 마이크로구조체는 변형된(deformed) 마이크로구조체이고; 및 상기 압출 재료의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있고; 상기 컴포넌트의 접합 표면으로부터 옥사이드를 제거하는 단계, 및 상기 컴포넌트에 본딩되는 압출형을 형성하기 위해 상기 컴포넌트의 접합 표면상으로 상기 압출 재료를 압출하는 단계.
상기 컴포넌트는 알루미늄 컴포넌트일 수 있다. 상기 압출 재료의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 가질 수 있다.
대안적으로, 상기 컴포넌트는 비-알루미늄 컴포넌트, 예컨대 스틸(steel) 컴포넌트일 수 있고, 상기 방법은 알루미늄 압출형을 비-알루미늄 컴포넌트에 본딩하는 방법일 수 있다.
상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 WO 03/043775에 설명된 프로세스일 수 있다. 상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용되는 디바이스는 WO 2013/095160에 설명된 디바이스 또는 WO 2013/095160에 설명된 디바이스의 임의의 다른 변형예일 수 있다.
상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 (HYB) 프로세스에서 충전제 와이어는 그것들 사이에 충전제 재료를 형성하기 위해 접합될 두개의 컴포넌트들 사이의 조인트로 압출될 수 있다. 상기 방법은 충전제 와이어를 압출하는 단계를 써서 제공된 충전제 재료로 상기 컴포넌트들 사이의 홈을 접합하고 충전하기 바로 전에 상기 접합될 표면들로부터 옥사이드를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 홈으로 산소의 공급은 동시에 상기 압출 및 본딩 프로세스 동안에 요구된 정도로 제한될 수 있다. 상기 두개의 컴포넌트들을 둘 모두 알루미늄 컴포넌트들일 수 있다. 대안적으로, 상기 컴포넌트들 중 단지 하나만이 알루미늄 컴포넌트일 수 있고 상기 다른 컴포넌트는 비-알루미늄 컴포넌트일 수 있다. 예를 들어, 하나의 컴포넌트는 알루미늄 컴포넌트일 수 있고 하나의 컴포넌트는 스틸 컴포넌트일 수 있다. 따라서, 상기 방법은 두개의 컴포넌트들을 접합하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 컴포넌트들 중 적어도 하나는 알루미늄 컴포넌트이다.
어떤 컴포넌트도 알루미늄 컴포넌트가 아닐 수 있다.
상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 (HYB) 프로세스에서 충전제 와이어(즉, 압출 재료)는 컴포넌트로 압출 될 수 있고 거기에 본딩될 수 있다.
상기 압출 재료를 압출하는 것은 압출형(extrudate)으로 지칭되는 것을 형성할 수 있다.
두개의 컴포넌트들을 함께 접합하기 위해 사용되기 보다는 오히려 상기 충전제 재료/압출 재료는 컴포넌트 상에 계층(layer)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
따라서 상기 충전제 와이어/압출 재료는 상기 압출 재료가 상기 컴포넌트의 표면에 압출되고 본딩되는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 방법에 사용될 수 있다. 상기 압출 재료는 상기 컴포넌트 상에 비드(bead)들을 형성하기 위해 또는 상기 컴포넌트를 커버/플레이트화(plate)화 하기 위해 컴포넌트 위로 압출되어 본딩될 수 있다.
상기 압출 재료는 상기 압출 재료가 이미 증착된 압출 성형된 압출 재료의 표면에 압출되고 본딩되는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 방법에 사용될 수 있다(즉, 상기 압출형이 증착된 상기 컴포넌트는 이미 압출 성형되고 본딩된 재료일 수 있다). 따라서 상기 압출 재료는 압출 및 본딩 첨가제 계층 제조 (또는 첨가제 계층 제조, 첨가제 제조 또는 3D 프린팅)로 귀결되는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 방법에 사용될 수 있다.
상기 생산된 제품, 예를 들어, 조인트의 충전제 재료 (즉, 압출형) 및 상기 프로세스에 사용되는 상기 압출 재료/충전제 와이어는 동일한 조성물을 가질 것이다. 상기 압출 재료 및 상기 압출형의 형상 및 어느 정도 까지의 상기 충전제 와이어 및 상기 충전제 금속의 마이크로-, 나노- 및 원자 구조체는 상기 압출 재료가 해당 지점에 상기 압출기를 통과하는 그것의 통과 동안에, 예를 들어, 그것이 상기 충전제 재료 (즉, 압출형)를 형성하기 위해 통합되는 접합 동안에 경험하는 마찰 가열 및 심한 플라스틱 변형에 기인하여 상이할 것이다. 그러나, 상기 압출형의 마이크로-, 나노- 및 원자 구조체는 상기 원래의 압출 재료의 마이크로-, 나노- 및 원자 구조에 의존할 것이다.
퓨전 웰딩에서 상기 충전제 와이어는 상기 재용융(re-melting) 때문에 그것의 구조상의 아이덴티티(identitly)를 완전히 상실할 것이다. 따라서, 상기 충전제 와이어의 마이크로구조체를 제어하는 것은 중요하지 않다. 그에 반해서, 상기 HYB 프로세스에서, 상기 압출 재료 /충전제 와이어는 상기 접합 프로세스 동안에 용융되고 재응고되지 않기 때문에 상기 충전제 재료 (즉, 압출형)가 상기 프로세스에서 사용되는 상기 압출 재료의 마이크로구조체에 의존하는 마이크로구초제를 가질 것이라는 것을 깨닫게 된다. 따라서 상기 압출 재료가 상기 HYB 프로세스에서 사용된 후에 강하고 신뢰할 수 있는 본딩, 즉, 조인트를 보장할 적절한 마이크로구조체 및 나노구조체를 갖는 것이 중요하다.
이 HYB 프로세스에 대하여 상기 적절한 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고 상기 적절한 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스이고 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다는 것을 깨닫게 된다.
사용전에 상기 압출 재료를 제조 및 저장하는 프로세스는 합금 원소들 중 대부분이 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 보유되도록 하기 위한 것일 수 있다. 이것은 상기 압출 재료가 사용되는 지점에서 상기 합금 원소들의 대부분이 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있을 수 있도록 하는 것이다.
희망하는 압출 재료, 예를 들어, 충전제 재료를 생산하기 위해 적절한 충전제 와이어/ 압출 재료를 선택할 때, 상기 재료, 예를 들어,와이어가, 상기 압출형을 형성하는 압출 및 본딩 프로세스 동안에 겪게되는 조건들이 고려되고 보상되어야만 한다.
접합의 충전제 재료는 상기 조인트의 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 해당 특성들보다 더 나은 강도(strength), 연성(ductility)/인성(toughness) 및/또는 내식성(corrosion resistance)를 가질 수 있다. 상기 압출 재료는 또한 적어도 그것이 증착되는 컴포넌트만큼 강한 계면 본딩 강도, 또는 두개의 컴포넌트들 사이의 조인트의 경우에, 상기 조인트의 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 컴포넌트 만큼 강한 계면 본딩 강도(interfacial bond strength)를 가질 수 있다. 이것은 상기 본딩 인터페이스에서 불순물들 및 변형 모드를 제어함으로써 달성될 수 있다.
상기 알루미늄 합금 압출 재료가 상기 압출형을 형성하기 위해 압출 될 때, 상기 알루미늄 합금은 마찰 가열 및 심한 플라스틱 변형을 경험한다. 그러나, 이것은 일반적으로 발생하는데, 즉, 상기 압출 재료의 외부 표면 위에 상기 옥사이드 층의 표면 팽창 및 후속 분열(break-up)으로 이어지지 않고서 발생할 수 있다. 따라서, 표면 세정(surface cleaning)이 일부 다른 수단들 (예를 들어, 사용전에 상기 압출 재료의 셰이빙 및 적절한 세정을 통하여)에 의해 달성되지 않는다면, 모든 이 오염물질은 결국 상기 두개의 알루미늄 접합될 컴포넌트들 사이에 홈(groove)이 될 것이고 상기 압출 재료와 상기 컴포넌트 또는 컴포넌트들 사이에 컨택 표면에 축적될 수 있다. 이것은, 차례로, 상기 계면의 본딩 강도를 줄일 수 있다.
따라서, 본 발명은 사용전에 상기 압출 재료의 셰이빙(shaving) 및 세정(cleaning)을 포함할 수 있다. 하지만, 이것은 반드시 필수적인 것은 아니다.
상기 희망하는 조인트 품질 및 특성들은 상기 압출기를 통하여 통과 후에, 상기 웰드된 그대로(as-welded) 상태로 상기 압출형을 셋팅하는 요건들을 충족시키는 특별히 디자인된 압출 재료의 사용을 통하여만 달성될 수 있다는 것을 깨달았다.
상기 압출형의 특성들로부터 상기 바람직한 압출 재료 특성들의 예측은 상기 압출 및 접합 동안에 온도, 스트레인(strain) 및 스트레인 비율의 순간적인 값(instantaneous value)들의 상세한 지식을 요구한다.
압출 및 접합 동안에 온도, 스트레인 및 스트레인 비율의 빠른 변화들의 지식은 상기 압출 재료가 상기 압출형을 형성하기 위해 압출 될 때 상기 재료의 마이크로구조 및 나노/원자 상태가 어떻게 변화할 것인지를 예견하기 위해 사용될 수 있다.
상기 HYB 방법은 특별히 구조 애플리케이션들에 대한 중간 및 고 강도 알루미늄 합금들의 접합에 대하여 유용하고, 여기서 상기 조인트의 로드-베어링 용량(load-bearing capacity)는 각별한 관심을 갖는다는 것이 발견되었다. 따라서 접합될 상기 알루미늄 컴포넌트들은 중간 및 고 강도 알루미늄 합금들을 포함할 수 있다.
본 출원에서 알루미늄에 대한 언급들은 반드시 순수 알루미늄을 지칭하지 않고 적절한 것으로 알루미늄 합금 및 순수 알루미늄 양쪽을 지칭할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어 상기 알루미늄 압출 재료 또는 알루미늄 충전제 와이어는 알루미늄 합금으로 만들어진 압출 재료 또는 충전제 와이어일 수 있다.
상기 접합된 컴포넌트들 (두개의 컴포넌트들 접합의 경우에서)은 구조상의 애플리케이션들에서 사용될 수 있다.
상기 조인트 (만약 조인트가 형성되면)는 로드-베어링 조인트일 수 있다.
상기 알루미늄 컴포넌트(들)의 알루미늄 합금들은 정제(wrought) 알루미늄 합금들에 대한 국제 분류 체계에 의해 정의된 알루미늄 합금들의 시리즈 중 하나일 수 있다. 예를 들어 상기 알루미늄 컴포넌트(들)은 (i) 2xxx 시리즈 (Al-Cu 합금들), (ii) 5xxx (Al-Mg 합금들), (iii) 6xxx 시리즈 (Al-Mg-Si 합금들),(iv) 7xxx 시리즈 (Al-Zn-Mg 합금들) 또는 (v) 8xxx 시리즈 (예컨대 Al-Li 합금들 또는 임의의 상기 다른 시리즈내에 해당되지 않는 다른 원소와 합금된 알루미늄)인 합금으로 만들어질 수 있다. 따라서 상기 알루미늄 컴포넌트(들)은 2xxx, 5xxx, 6xxx, 7xxx 또는 8xxx 시리즈 알루미늄 합금으로 만들어질 수 있고 따라서 상기 알루미늄 로드, 압출 재료, 즉, 충전제 와이어, 또는 압출형, 즉, 충전제 재료는, 이들 알루미늄의 시리즈 중 하나 내에 있을 수 있다.
각각의 시리즈에서 주요 합금 원소들은 ; (i) 상기 2xxx 시리즈에서 Cu, (ii) 상기 5xxx 시리즈에서 Mg, (iii) 상기 6xxx 시리즈에서 Si 및 Mg, (iv) 상기 7xxx 시리즈에서 Zn 및 Mg, 및 (v) 상기 8xxx 시리즈내 다른 시리즈에 의해 커버되지 않는 다른 원소들 (예컨대 리튬)과 합금된 것이다. 상기 압출 재료 합금들에서 이들 시리즈-특정 원소들에 대한 상한치(upper) 및 하한치(lower)들은 정제(wrought) 알루미늄 합금들에 대한 국제 분류 체계에 의해 정의된다. 따라서, 일 예로서 Al-Mg-Si 합금들을 이용하여, 이 합금 카테고리/시리즈에 속하는 압출 재료에 대한 적절한 지정은 그러면 AA6xxx - 등급 A일 것이고, 여기서 등급 A는 상기 주요 합금 원소들 Si 및 Mg의 특정 함량(specific content)을 지칭한다.
각각의 이들 시리즈내에서 각각이 알루미늄 합금들의 조성물들의 범위를 커버하는 많은 알루미늄 합금 등급들이 있다.
상기 압출 재료는 상기 HYB 방법을 사용하는 이들 다섯개의 시리즈 중에서 하나에 해당할 수 있는 모든 유형들의 구조상의 알루미늄 합금들의 고체 접합 또는 그것의 본딩에 적절할 수 있다.
상기 HYB 프로세스를 이용하여 써모메케니컬(thermomechanical) 프로세싱 및 후속 압출 및 본딩에 적절한 상기 압출 재료를 만드는 것을 깨달았고, 상기 이하의 제약들은 상기 알루미늄 로드/ 압출 재료 /압출형의 조성물의 함량에 부과되어야 한다:
1)
상기 철 함량은 상기 알루미늄 컴포넌트의 시리즈에 대한 국제 베이스 금소 표준들에 언급된 것에 관계없이 0.25 wt% 아래 값들로 제한되어야 한다. 이것은 그것이 압출된 후에 상기 충전제 재료의 특성들 및 상기 마이크로구조체 상에 철이 유해한 영향을 가질 수 있기 때문이다.
2)
Cu가 주요 합금 원소 (상기 2xxx 시리즈에서 처럼)인 알루미늄 로드/ 압출 재료 /압출형 합금들을 제외하고, 구리는 불순물 원소들로서 간주될 수 있다. 따라서, 상기 다른 합금들, 예컨대 5xxx, 6xxx, 7xxx 및 8xxx 압출 재료 합금들의 CU 함량은, 상기 알루미늄 합금 컴포넌트의 시리즈에 대한 국제 베이스 금속 표준들에 언급된 것에 관계없이 0.05 wt% 아래의 값들로 제한되어야 한다. 이것은 구리가 상기 압출형의 내식성에 해로울 수 있기 때문이다.
3)
적어도 0.05 wt%의 분산질-성형 원소들, 망간, 크롬, 지르코늄 및 스칸듐. 이들 원소들은 미량의 합금 원소들로 간주될 수 있다. 미량의 합금 원소들의 그룹에 속한다는 것은 그것들이 의도적으로 상기 압출 재료 합금들에 제어되는 방식으로, 별개로 또는 조합하여 추가될 수 있는 것을 의미한다. 상기 합금들에 이들 미량의 원소들의 레벨들은 상기 알루미늄 합금 컴포넌트의 시리즈에 대한 국제 베이스 금속 표준들에 언급된 것에 상관없이 이하의 한계치들내에 있어야 한다, 즉, 0 과 1.2 wt% 사이의 Mn, 0 과 0.25 wt% 사이의 Cr, 0과 0.25 wt% 사이의 Zr 및 0 과 0.25 wt% 사이의 Sc. 상기 원소들은 그것들이 상기 충전제 재료의 재결정을 방지하는데 도움을 줄 수 있는 분산질 성형 원소들로서 추가되어야 한다.
4)
알루미늄 로드/ 압출 재료 /압출형의 합금 조성의 다른 원소들의 함량은, 상기 컴포넌트(들) 또는 그것들 중 적어도 하나가 알루미늄으로 만들어진다고 가정하여 접합될 상기 컴포넌트(들) 중 적어도 하나가 속하는 알루미늄 합금 시리즈의 조성물 범위 내에 있어야 한다.
상기 알루미늄 로드의 조성물/ 압출 재료 /압출형은 그것들이 접합되는 상기 컴포넌트들 중 적어도 하나 또는 상기 압출형이 본딩되는 컴포넌트와 동일한 합금 시리즈내에 해당하기 위한 양들에 있다고 가정하여 마그네슘, 아연, 실리콘, 티타늄, 붕소 등과 같은 다른 주지의 합금 원소들을 또한 함유할 수 있다.
상기 알루미늄 로드/ 압출 재료 /압출형 재료의 정확한 조성물은 상기 최종 조인트/증착된 압출형의 특정한 애플리케이션/환경 및 접합될 컴포넌트들과 같은 다수의 요인들에 의존할 것이다.
일 예로서, 상기 접합될 컴포넌트들 중 적어도 하나, 또는 압출형, 즉, 충전제 재료가, 증착되고 있는 컴포넌트가, 6xxx 시리즈 합금일 때 상기 알루미늄 로드/충전제 와이어/충전제 재료는 상기에서 지정된 상기 조성물에 추가 제약들을 갖는 AA6082 알루미늄 합금일 수 있다. 구체적으로 이 합금은 0.7 내지 1.3 wt% Si, 0.0 내지 0.25 wt% Fe, 0.0 내지 0.05 wt% Cu, 0.0 내지 1.2 wt% Mn, 0.6 내지 1.2 wt% Mg, 0.0 내지 0.2 wt% Zn, 0.0 내지 0.1 wt% Ti, 0.0 내지 0.25 wt% Cr, 0.0 내지 0.25 wt% Zr, 0.0 내지 0.25 wt% Sc (Mn, Cr, Zr 및 Sc의 총 양은 적어도 0.05 wt%이다) 및 불가피한 불순물들을 갖는 나머지 알루미늄으로 구성될 수 있다.
상기 알루미늄 로드의 조성물/ 압출 재료 /압출형 재료는 또한 입자 리파이너(grain refiner)를 함유할 수 있다. 이 입자 리파이너는 상기 주조한 그대로의 주물(as-cast) 마이크로구조체를 정제하기 위해 주조 동작 바로 전에 용융물에 추가될 수 있다. 상기 입자 리파이너는 예를 들어, AlB2 또는 TiB2일 수 있다.
상기 압출 재료 조성물이 이미 Zr 및/또는 Sc를 함유한 때, 추가 입자 리파이너들의 사용은 불필요할 수 있고 따라서 이들 경우들에서 상기 압출 재료는 임의의 입자 리파이너들 함유하지 않을 수 있다. 이것은 이들 두개의 미량의 합금 원소들이 또한 Al3Zr 및 Al3Sc 화합물 형성 때문에 응고 동안에 입자 리파이너들로서 또한 역할을 할 수 있기 때문이다. 양쪽 상(phase)들은 상기 성장(advancing) 고체/액체 인터페이스에 앞서서 새로운 알루미늄 입자들의 이질적인 핵형성을 위한 유리한 사이트들을 제공하는 것으로 알려져 있다.
상기 알루미늄 로드/ 압출 재료 /압출형 재료는 상기 압출형이 증착되는 알루미늄 컴포넌트 또는 접합되는 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 유사한 조성물을 가질 수 있지만, 그러나, 반면에 그것은 상기 조성물에 인가된 추가 제약들 때문에 같지 않거나 같지 않을 수 있다. 상기 조성물에 대한 제약들 때문에 상기 알루미늄 로드/ 압출 재료 압출형 재료는 상기 알루미늄 컴포넌트(들)의 조성물에 상이한 알루미늄 합금 등급인 조성물을 가질 수 있다.
두개의 알루미늄 컴포넌트들이 접합되는 경우에, 접합되는 상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들은 상기 동일한 알루미늄 시리즈를 갖는 조성물들을 가질 수 있다. 이 경우에서 상기 알루미늄 로드/충전제 와이어/충전제 재료는 접합되는 상기 알루미늄 컴포넌트들의 양쪽의 것과 동일한 시리즈에 있는 조성물을 가질 수 있다.
두개의 알루미늄 컴포넌트들이 접합되는 경우에서, 만약 접합되는 상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들이 상이한 시리즈에 있는 조성물들을 갖는다면 상기 알루미늄 로드/충전제 와이어/충전제 재료는 상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들 중 더 강한 것과 동일한 시리즈에 조성물을 가질 수 있다.
접합되는 상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들은 서로 동일한 알루미늄의 등급인 조성물을 가질 수 있다.
접합되는 상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들은 같은 합금 조성물들을 가질 수 있다.
소정의 경우에 상기 알루미늄 용융물, 알루미늄 로드, 압출 재료, 즉, 충전제 와이어, 및 압출형, 즉, 충전제 재료는 모두 상기 동일한 조성물 (이것은 상기 프로세싱 단계들에 의해 영향을 받지 않을 것으로)을 가질 것이라는 것이 인식될 것이다. 따라서, 상기 알루미늄 재료의 이들 스케이지들의 각각의 조성물의 옵션의 특징들 및 조성물의 본 출원에서의 임의의 논의는 상기 조성물이 상기 용융물로 준비되어진 후에 임의의 형태로 (즉, 상기 HYB 프로세스 후에 상기 원래 용융물, 상기 알루미늄 로드, 상기 알루미늄 압출 재료 또는 상기 압출형인지 여부) 상기 압출 재료에 적용가능하다.
상기 알루미늄 로드의 조성물/ 압출 재료 /압출형의 마이크로 구조체는 변형된(deformed) 마이크로구조체일 수 있다. 이것은 섬유(fibrous) 마이크로구조체로 지칭될 수 있다. 이 마이크로구조체는 재결정이 발생하지 않을 때의 마이크로구조체, 즉, 비-재결정화된 마이크로구조체일 수 있다.
재결정화된 입자 구조는 아주 바람직하지 않고 회피되어야 한다. 이것은 후속 압출 및 접합 동안에 그것이 잔존할 수 있고 상기 웰드된 대로의(as-welded), 즉, 본딩된, 상태에 상기 압출 재료의 축소된 강도, 인성 및 내식성에 기여할 수 있기 때문이다.
상기 마이크로구조체는 변형된 (길게된) 입자들을 가질 수 있다. 상기 마이크로구조체는 재결정화된 (등축의) 입자들을 가지지 않을 수 있다.
상기 마이크로구조체의 입자들은 비교적 라운딩된 것에 반대인 비교적 길고 얇을 수 있다.
상기 변형된 입자들의 길이 대 폭 비율은 적어도 5:1일 수 있다. 이 길이 대 폭 비율은 상기 마이크로구조체에 입자들의 평균 길이 대 폭 비율일 수 있고 또는 그것은 예를 들어 광 또는 스캐닝 전자 현미경을 써서 결정된 상기 마이크로구조체의 입자들의 적어도 50%의 길이 대 폭 비율 일 수 있다.
상기 나노/원자 스케일 알루미늄 로드/압출 재료/압출형에서 재료는 그 내부에 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하여야 하며 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다.
상기 알루미늄 로드/압출 재료/압출형 재료의 나노/원자 스케일은 작은 철 입자들을 또한 포함할 수 있다.
상기 알루미늄 로드/압출 재료/압출형 재료의 나노/원자 스케일은 그 내부에 분산질들, 작은 철 입자들 및 전위들을 갖는 알루미늄 매트릭스로 구성될 수 있고, 상기 분산질들 또는 철 입자들가 아닌 실질적으로 상기 합금 원소들의 전부는 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있다.
상기 작은 철 입자들의 사이즈는 4 ㎛ 사이즈 까지 일 수 있고, 예를 들어 그것들은 0.1 내지 4 ㎛ 범위에 있을 수 있다. 상기 전위(dislocation)들의 수 밀도는 예를 들어 고 해상도 투과 전자 현미경을 이용하여 결정된 것으로 m2 당 1013보다 더 높을 수 있다.
고용체로 있는 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 분산질-성형 원소들 및 상기 철외에 실질적으로 상기 합금 원소들의 전부가 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있을 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 상기 분산질-성형 원소들 및 상기 철외에 상기 합금 원소들의 적어도 50%는 전용 전기 전도도 측정을 이용하여 결정된 것으로 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있을 수 있다. 이것은 상기 압출 재료/압출형 재료의 가능성이 있는 가장 높은 작업 경질화(hardening)가 상기 HYB 프로세스를 이용하여 후속 압출 및 접합 동안에 달성될 수 있다는 것을 의미한다.
만약 적절한 프로세스 제어가 상기 알루미늄 로드/ 압출 재료 제조 동안에 취해지지 않으면, 큰 Fe-입자들 및 굵은 용질-농후 평형 상들과 함께 냉각 후에 실온에서 상기 알루미늄 매트릭스 내부에 용질-농후 준안정 침전물들이 나타날 수 있다. 이 유형의 구조체는 크게 바람직하지 않은데 왜냐하면 그것은 압출 및 본딩에 이어 상기 압출 재료의 상기 작업 경질화 가능성, 상기 인장 항복 강도 및 연성, 상기 충돌 인성(impact toughness) 및 상기 내식성을 줄이기 때문이며, 회피되어야 한다.
따라서, 상기 나노구조체는 예를 들어 광 또는 스캐닝 전자 현미경을 이용하여 결정된 것으로 용질-농후 준안정 침전물들, 큰 철 입자들 (즉, 직경이 4 ㎛ 보다 더 큰 철 입자들) 및/또는 굵은 용질-농후 평형 상들을 함유하지 않아야 한다.
상기 압출 재료 나노-/원자 구조는 또한 예를 들어 고 해상도 투과 전자 현미경으로 결정된 것으로 클러스터(cluster)들 및 GP-존(zone)들을 포함할 수 있다. 이들은 용질 원자들의 짧은 범위 확산에 기인하여 실온에서 발생하는 자연 에이징(natural aging) 때문에 존재할 수 있다. 상기 클러스터들/GP-존들이 낮은 열적 안정성을 갖기 때문에 그것들은 상기 HYB 프로세스의 재-가열에 압출 챔버 내부에 쉽게 용해될 것이고 따라서 상기 압출 재료 특성들이 관여되는 한 상기 HYB 경우에 문제들이 발생하지 않는다. 그러나, 이들은 상기 관련된 항복 강도 증가 때문에 제조 동안에 옵션으로 일어날 수 있는 와이어 셰이빙 및/또는 냉간 드로잉 동안에 고려될 수 있는데, 이는 상기 FW 합금들의 드로잉능력(drawability)에 영향을 미친다.
상기 압출 재료, 즉, 충전제 와이어를 위한 제조 루트 및 프로세싱 요건들로 가서, 상기 제조는 상기 압출 재료가 상기 희망하는 특성들을 갖는 압출형을 형성하기에 적절한 마이크로구조체 및 물리적 특성들을 갖는 것을 보장하기 위해 많은 엄격하게 제어되는 단계들을 포함할 수 있다.
이해될 바와 같이, 상기 압출 재료 요건들은 상기 압출형이 증착되는 컴포넌트의 특성들, 예를 들어, 접합될 합금의 유형 및 적용된 동작 상태들에 따라 변할 것이다. 이것들에도 불구하고, 그것들의 화학적 조성물에 관계없이 일반적으로 적용가능하고 따라서 모든 압출 재료에 적용하는 제조 루트 및 프로세싱 요건들에 관련된 많은 중요한 특징들이 있다. 상기 알루미늄 로드 및/또는 상기 알루미늄 압출 재료의 제조 방법은 상기 마이크로구조체가 변형된 (섬유) 마이크로구조체이고 그리고 상기 나노스케일에서 상기 재료 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있는 것을 보장하도록 제어될 수 있다.
상기 압출 재료의 제조 방법은 이하의 단계들 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 용융물 처리, 주조, 균질화하는 단계, 빌렛 사전가열(billet preheating), 열간 변형(hot deformation) (예를 들어, 열간 압출/열간 압연), 제어된 냉각(cooling)/담금질, 최초 스풀링(spooling), 셰이빙(shaving), 최종 냉간 드로잉(final cold drawing), 세정 및 최종 스풀링 및 패키징(packaging). 상기 단계들은 이 순서로 수행될 수 있다(비록 상기 단계들 중 하나 이상이 수행되지 않을 수 있다). 예를 들어, 상기 방법은 상기 냉각 단계(cooling step)와 상기 셰이빙 단계 사이에 최초 스풀링 단계를 포함하지 않을 수 있다. 추가적으로, 상기 방법은 셰이빙 또는 최종 냉간 드로잉을 포함하지 않을 수 있고, 즉, 상기 압출 재료는 최종 직경으로 줄여 열간 변형될 수 있다. 대안적으로, 상기 방법은 최종 냉간 드로잉을 포함하지 않을 수 있고, 즉, 상기 압출 재료는 최종 직경으로 줄여 셰이빙될 수 있다.
상기 단계들의 각각은 상이한 당사자(당사자)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 용융물 처리, 주조, 균질화하는 단계, 빌렛 사전가열, 압출, 냉각 및/또는 최초 스풀링 중 하나 이상의 단계들 (만약 그것들이 수행된다면)은 제 1 당사자 예컨대 알루미늄 금속 생산자에 의해 수행될 수 있다. 이들 단계들은 예를 들어 컴포넌트상에 압출형을 증착하거나 또는 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하기 위한 것일 수 있는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 알루미늄 압출 재료, 예를 들어,충전제 와이어를 생산하기 위한 알루미늄 로드를 형성하도록 수행될 수 있다. 셰이빙, 최종 냉간 드로잉, 세정 및 스풀링 및 패키징 중 하나 이상의 단계들 (만약 그것들이 수행된다면)은 예를 들어 컴포넌트상에 압출형을 증착하거나 또는 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하기 위한 것일 수 있는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 알루미늄 와이어를 제조하기 위해 제 2 당사자 예컨대 알루미늄 와이어 제조자에 의해 수행될 수 있다.
상기 알루미늄 로드를 생산하는 것은 용융물 처리, 주조(casting), 균질화하는 단계(homogenizing), 빌렛 사전가열, 열간 변형하는 단계 및/또는 냉각/담금질을 수반할 수 있다. 이들 단계들은 알루미늄 금속 생산자에 의해 수행될 수 있다. 이들 단계들 후에 상기 알루미늄 로드는 상기 알루미늄 로드로부터 상기 HYB 프로세스를 위한 와이어, 즉, 압출 재료를 형성하기 위해 스풀링되어 제 2 당사자로 전송될 수 있다.
상기 빌렛은 상기 압출 재료의 최종 직경으로 열간 변형될 수 있다. 따라서, 상기 빌렛은 압출 재료로 직접 형성될 수 있어서 상기 로드는 추가 프로세싱을 위해 스풀링되어 제 2 당사자로 전송될 필요가 없다.
상기 알루미늄 압출 재료를 제조하는 것은 알루미늄 로드 수신하는 단계, 압출을 위한 와이어를 형성하기 위해 상기 알루미늄 로드를 (만약 상기 로드가 아직 올바른 직경이 아니라면) 셰이빙 및 냉간 드로잉단계를 포함할 수 있다. 냉간 드로잉 후에, 상기 압출 재료 예를 들어, 충전제 와이어는 세정될 수 있고 그런 다음에 스풀링 및 패키징될 수 있다. 상기 압출 재료는 그런 다음 상기 HYB 프로세스에 사용을 위해 제 3 당사자에 전송될 수 있다.
용어 "빌렛(billet)"은 임의의 세미-마감된(semi-finished) 주조 생산물 예컨대 잉곳(ingot), 블룸(bloom), 슬랩(slab), 빌렛 등을 커버할 수 있다.
차례로 각각의 이들 단계들로 가서, 상기 용융물 처리(melt treatment)는 최적 산업 관행에 따라 수행될 수 있다. 상기 용융물은 용광로에서 직접 나오는 순수 알루미늄으로부터 생성될 수 있다. 이것은 그래서 최종-생산물(end-product)에 함유물들 및 불순물 원소들의 낮은 함량이 보장될 수 있을 것이다. 재활용된 스크랩(scrap) 금속으로 보다는 순수 알루미늄(virgin aluminum)으로 상기 용융물을 형성하는 것이 바람직하다. 이것은 상기 스크랩 금속으로부터 나올 수 있는 초과 철이 상기 압출형 재료 특성들에 해로울 수 있기 때문이다. 또한 상기 스크랩 금속으로부터 나올 수 있는 초과 구리는 특성들 특별히, 상기 압출형 재료 내식성에 해로울 수 있다. 따라서, 상기 2xxx-시리즈에 속하는 상기 Al-Cu 합금들 이외에, 상기 압출 재료 생산에 사용되는 모든 다른 합금들은 구리가 작아야 하고 0.05 wt%보다 작은 Cu 함량을 가져야 한다.
상기 알루미늄 용융물이 특별히 낮은 레벨들의 철 및 구리를 함유한다는 것은 중요하다. 이것은 이들 원소들을 제거하기 위해 상기 용융물 정제하는 것이 가능하지 않기 때문이다.
상기 올바른 조성물을 제공하기 위해서, 상기 압출 재료 합금 시방서에 언급된 상기 상이한 합금 원소들은 상기 깨끗한 베이스 용융물에 대한 올바른 양 및 순서로 추가될 수 있다. 먼저 상기 주요 합금 원소들이 상기 순수 용융물에 추가될 수 있고, 그런다음 미량(minor) 합금 원소들 그런 다음 입자 리파이너(grain refiner)들 (만약 사용된다면)이 추가될 수 있다.
상기 압출 재료 합금 시방서에 언급된 합금 원소들은 최적 산업 관행에 따라 올바른 양 및 시퀀스로 추가될 수 있다.
후속 써모메케니컬 프로세싱(thermomechanical processing) 동안에 재결정이 일어나는 것을 방지하기 위해서 사용될 수 있는 상기 분산질-성형 원소들, Mn, Cr, Zr 및 Sc가 이 스테이지에서 추가된다. 상기에서 논의된 바와 같이, 상기 압출 재료 시방서(specification)들에 따라, 상기 합금들에 이들 미량 합금 원소들의 희망하는 레벨들은 이하의 한계치들내에, 즉, 0과 1.2 wt% 사이의 Mn, 0 과 0.25 wt% 사이의 Cr, 0 과 0.25 wt% 사이의 Zr 및 0 과 0.25 wt% 사이의 Sc 있어야 한다.
또한 입자 리파이너는 주조한 그대로의 주물(as-cast) 마이크로구조체를 정제하기 위해서 상기 주조 동작 바로 전에 용융물에 추가될 수 있다(예를 들어,AlB2 또는 TiB2). 이들 입자 리파이너들은 만약 입자들을 정제하는 구성 알갱이들이 상기 최종 생산물 특성들 (예를 들어,압출 재료 표면 품질 및 압출형 인장 연성 및 충돌 인성)에 부정적인 효과를 가지지 않는다는 것이 확인된 경우에만 추가될 수 있다. 그것들이 실제로 실제 생산 또는 접합 상황에서 해로울지 아닐지는 적용되는 입자 정제 관행에 의존할 수 있다. 이들 두개의 미량 합금 원소들이 Al3Zr 및 Al3Sc 화합물 형성 때문에 응고 동안에 입자 리파이너들로서 또한 역할을 할 수 있기 때문에, 사이 용융물이 이미 Zr 및/또는 Sc을 함유한 때에 추가 입자 리파이너(grain refiner)들의 사용은 당연히 불필요하게 될 수 있다. 양쪽 상(phase)들은 상기 성장(advancing) 고체/액체 인터페이스에 앞서서 새로운 알루미늄 입자들의 이질적인 핵형성을 위한 유리한 사이트들을 제공하는 것으로 알려져 있다.
상기 용융물 처리 후에, 주조 동작이 알루미늄 빌렛 또는 잉곳을 형성하기 위해 수행될 수 있다. 상기 주조 동작은 최적 산업 관행에 따라 수행될 수 있다.
상기 주조 방법은 연속적인 또는 세미-연속적인 주조 방법들일 수 있다. 상기 주조 방법은 DC(Direct Chill) 주조 일 수 있다. 이 주조 동작은 상기 압출 재료 생산에 사용되는 압출 빌렛들 및/또는 압연 잉곳들(rolling ingot)들을 생산할 수 있다.
상기 주조 알루미늄은 고품질 빌렛들 또는 잉곳들일 수 있고, 즉, 그것들은 편석(segregation), 공극률 및 핫 테어(hot tear)들과 같은 주조 결함들에 관해서 가장 엄격한 산업용 허용 오차 요건들 (예를 들어, Hydro 또는 Alcoa 표준)을 충족시켜야 한다.
이들 주조들의 치수는 후속 써모메케니컬 프로세싱 동안에 요구되는 감소를 획득하기에 충분히 커야 하거나 또는 클 수 있다. 상기 희망하는 치수는 수행될 프로세싱 단계들 및 압출 재료의 희망하는 최종 치수에 의존할 것이다. 상기 치수는 열간 압연(hot roll)될 빌렛들에 비교하여 열간 압출(hot extrude)될 빌렛들에 대하여 더 클 것이 요구될 수 있다.
예를 들어, 알루미늄 로드 제조를 위한 열간 압출에서 최소 면적 감소는 적어도 10:1일 수 있다. 열간 압연에서 상기 면적 감소는 적어도 5:1일 수 있다.
열간 성형 동안에 높은 감소 비율의 사용은 보통 상기 최종 생산물 특성들에 대하여 유익할 것으로 간주되기 때문에, 면적 감소에 대한 어떤 상한치도 지정될 필요가 없다.
상기 주조 알루미늄 빌렛은 균질화될 수 있다. 상기 주조한 그대로의 주물(as-cast) 빌렛들 또는 잉곳들의 균질화하는 단계는 최적 산업 관행에 따라 수행될 수 있다.
상기 균질화하는 단계 처리의 주 목적은 by (i) 마이크로편석들을 제거하거나 또는 최소화하고, (ii) 응고 동안에 형성하는 합금내 해로운 Fe-함유(bearing) 구성물(constituent)들을 변경하고 , (iii) 합금 원소들에 대하여 상기 알루미늄 매트릭스 용질 및 드레인(drain)을 결부시키는 모든 평형 상들을 용해시키고 및 (iv) 상기 분산질-성형 원소들 Mn, Cr, Zr 및 Sc에 의한 분산질(dispersoid)들의 형성을 촉진함으로써 상기 주조들의 마이크로 구조체를 정제하는 것이다.
열 처리 동안에, 상기 균질화 온도의 엄격한 제어가 상기 확산을 통산 마이크로구조체의 국소 용융 또는 불충분한 정제를 피하기 위해서 강요될 수 있다.
상기 균질화 온도는 상기 알루미늄 빌렛 또는 잉곳의 합금 조성물에 의존할 것이다. 상기 균질화 시간은 상기 빌렛 또는 잉곳의 치수에 의존할 것이다.
상기 균질화 온도는 평형 상 다이어그램에 의해 정의된 상기 빌렛/잉곳의 알루미늄 합금의 상기 고체상선과 솔버스 온도 사이에 있을 수 있다. 상기 균질화 온도는 평형 상 다이어그램에 의해 정의된 대로 상기 빌렛의 알루미늄 합금의 상기 고체상선과 솔버스 온도 사이에 있을 수 있고 상기 고체상선 온도보다 상기 솔버스 온도에 더 가까울 수 있다. 이것은 상기 합금내 상기 분산질들의 보다 미세한 분포로 이어질 수 있다.
예를 들어, Al-Mg-Si 합금들의 경우에서 상기 균질화하는 단계는 제어되는 가열 및 냉각 상태들 하에서 2 내지 4 시간 530 내지 580℃ 의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 만약 압출 재료 생산에 사용되는 상기 Al-Mg-Si 합금들의 후속 써모메케니컬 프로세싱 동안에 재결정이 문제되면, 예방 조치는 570 내지 580℃에서 보다는 530 내지 540℃ 에서 분산질-성형 원소들 Mn 및 Cr 를 함유하는 합금들을 균질화하는 것일 수 있다. 이것은 상기 합금내 상기 분산질들의 보다 미세한 분포로 이어질 수 있다.
상기 균질화 실행에서의 작은 조절은 만약 상기 합금들이 분산질-성형 원소들을 이미 함유한다면 심지어 요구되는 열간 변형 상태들 동안에도 재결정이 일어나는 것을 방지하게 충분할 수 있다.
알루미늄 로드를 생산하기 위해 상기 빌렛 또는 잉곳은 열간 변형 예컨대 열간 압출되거나 또는 열간 압연될 수 있다.
상기 빌렛 또는 잉곳은 열간 변형되기 전에 사전가열될 수 있다.
열간 변형 전에 상기 빌렛 또는 잉곳 사전가열은 최적 산업 관행에 따라 수행될 수 있다.
상기 사전가열은 가스 가열 또는 유도 가열(induction heating)을 이용하여 달성될 수 있다.
유도 가열은 그것이 상기 높은 가열율 (가스 가열보다 더 높은)을 제공하기 때문에 유익할 수 있고 열간 변형 전에 가장 짧은 가능한 시간내에 사전가열이 완료되는 것을 허용할 수 있다.
상기 균질화 동안에 앞에서 용해된 상들의 재-침전이 금지될 수 있도록 가능한 한 빨리 가열이 되는 것이 유익하다. 만약 재침전이 일어나면, 이것은 상기 열간 변형 동안에 발생하는 국소 융용으로 귀결될 수 있다. 이것은 테어링(tearing) 및 스팔링(spalling) 때문에 압출된 대로의(as-extruded) 생산물에 균열들 및 표면 결함들의 형성을 초래할 수 있다. 이런 표면 결함들 및 균열들은 상기 후속 프로세싱, 예컨대 와이어 셰이빙 및 드로잉을 어렵게 만들 수 있다.
일 예로서 다시 Al-Mg-Si 합금들을 이용하여, 열간 압출 빌렛들에 대한 사전-가열 온도는 전형적으로 440 내지 490℃ 사이에 있을 수 있다. 사전가열 시간은 상기 빌렛 직경 및 적용된 가열 방법에 의존하여 5 내지 45 분 사이일 수 있다.
상기 HYB 프로세스를 위한 압출 재료의 제조에 사용되는 상기 알루미늄 빌렛들 또는 잉곳들을 위하여 가장 짧은 가능한 사전가열 시간이 목표될 수 있다.
상기 빌렛/잉곳은 압출 되거나 또는 열간 압연될 수 있다.
열간 압연 또는 압출은 상기 후속 셰이빙 및 와이어 드로잉에 적합한 적절한 길이 및 직경의 알루미늄 로드들을 생산하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 열간 압연 또는 압출은 상기 최종 압출 재료에 대한 희망하는 직경의 알루미늄 로드들을 생산하기 위해 사용될 수 있고, 즉, 상기 빌렛은 상기 최종 압출 재료를, 또는 적어도 상기 압출 재료의 올바른 치수를 직접 생산하도록 열간 변형될 수 있다. 따라서, 알루미늄 로드를 형성하는 것에 대한 본 출원에서의 언급은 상기 압출 재료의 치수인 알루미늄 로드를 형성하는 것을 커버할 수 있다.
압출은 희망하는 로드 품질이 달성될 수 있다는 것을 가정하여 열간 압연이 바람직할 수 있지만, 그러나, 어떤 프로세스든 상기 알루미늄 로드를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
상기 바람직한 제조 방법, 및 특별히 상기 적용된 열간 변형 방법은 상기 조성물에 의존될 수 있다. 예를 들어, 열간 압출은 상기 Al-Mg-Si 및 Al-Zn-Mg 합금들에 대하여 바람직할 수 있지만, 반면 일부 Al-Cu 및 Al-Mg 합금들에 대하여는 열간 압연이 더 나을 수 있다. 이것은 어떤 알루미늄 합금들은 압출을 어렵게 할 수 있는 낮은 성형성을 가질 수 있기 때문이다.
상기 열간 변형 (예를 들어,압출 및/또는 열간 압연)은 생산된 알루미늄 로드가 이하의 프로세싱, 예컨대 와이어 셰이빙 및 드로잉에 대하여 올바른 직경을 갖는 것을 보장하기 위해 수행될 수 있다.
특정 유형의 합금 및 희망하는 압출 재료 직경에 의존하여, 열간 변형된 로드들의 직경은 1 내지 3 mm일 수 있다.
열간 변형된 알루미늄 로드의 직경은 희망하는 충전제 와이어의 직경의 약 1.5 내지 2 배, 또는 2 배보다 클 수 있다.
그러나, 만약 상기 와이어 드로잉이 대안적으로 몇몇의 단계들에서 수행된다면 더 큰 직경들이 또한 용인될 수 있다. 상기 와이어 드로잉이 다수 스텝들에서 수행되는 경우에, 이것은 소프트 어닐링과 조합한 것일 수 있다.
본 상황에서 소프트 어닐링은 상기 위상 다이어그램에 의해 정의된 상기 합금의 평형 솔버스 경계 아래의 고온 열 처리를 의미할 수 있다. 이 열 처리는 이전 냉간 드로잉 단계 후에 계속하여 다음 것을 하기 전에 합금의 연성을 증가시키는 목적을 가질 수 있다. 만약 소프트 어닐링이 적용되면, 압출 재료 합금의 전체 용액 열 처리는 모든 합금 원소들이 다시 고용체로 되는 것을 확실히 하기 위해 최종 단계로서 수행될 수 있다.
상기 빌렛이 열간 압출될 때, 합금 조성물 및 감소 비율의 선택된 조합을 위한 올바른 압출, 즉, 램(ram) 또는 휠(wheel) 속도는 최적 산업 관행에 따라 상기 다이 영역(die region)에 알루미늄의 과열(superheating)이 방지되도록 선택될 수 있다 . 이것은 과열은 국소 용융을 일으킬 수 있고, 테어링(tearing) 및 스팔링(spalling) 때문에 압출된 대로의(as-extruded) 생산물에 균열들 및 표면 결함들의 형성을 초래할 수 있기 때문이다. 본 상황에서 최적 산업 관행은 상기 램 또는 휠 속도가 열간 압출 동안에 상기 빌렛 조성물, 상기 빌렛 온도 및/또는 적용된 감소 비율에서 주의깊게 선택된다는 것을 의미한다. 이 선택은 소위 압출 제한 다이어그램들의 형태로 이용 가능한 경험 데이터에 기반될 수 있다.
열간 압출동안에, 어떤 경우에 로컬 온도가 약 600℃ 까지 증가하면, 모든 합금 원소들 (큰 Fe-함유(bearing) 구성물로 또는 작은 서브-마이크로스코픽(microscopic) 분산질들로 결부되는 것들 외에)은 고용체로 있을 수 있다.
압출 동안에 적용된 감소 비율(즉, 원래 단면 면적: 최종 단면 면적)이 충분하게 높다고 (즉, 약 10:1 보다 더 큰) 가정하면, 수반된 변형 힘들은 균질화하는 단계 및 상기 알루미늄 매트릭스내에 그것들을 고르게 분산시킨 후에 합금들에 여전히 존재하는 Fe-함유 구성물들을 붕괴시키기에 충분히 클 수 있다.
이것은 Fe-입자들이 특성들에 덜 해롭게 만들 수 있고, 이는 차례로, 최종 압출형의 연성, 인성 및 내식성을 증가시킬 수 있다. 반면에, 훨씬 더 적은 사이즈 (전형적으로 0.1 마이크로미터의 크기, 예를 들어, 0.01과 0.5 ㎛ 사이)인 분산질들은, 상기 플라스틱 변형에 상당히 영향을 받지 않을 수 있다.
열간 압출 동안에 수반된 고온들 및 플라스틱 스트레인들 때문에, 합금들이 분산질들의 양호한 분포를 함유하지 않는다면 합금들은 재결정화될 위험이 있다. 이 재결정은 압출형 재료 강도 및 내식성 면에서 바람직하지 않고, 회피되어야 한다. 따라서, 상기 HYB 프로세스를 위한 압출 재료의 생산에 사용되는 모든 합금들은 Mn, Cr, Zr 또는 Sc과 같은 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들을 함유하여야 하고 동시에 침전을 통한 분산질-성형 원소들의 가능성을 초래하기 위해 최적 산업 관행에 따라 균질화되어야 한다.
만약 열간 압연이 수행되면, 온도의 엄격한 제어, 압연 스케줄 및 마이크로구조체 진화(evolution)는 열간 압출을 위해 상기에서 언급된 것과 같은 동일한 이유들로 강요될 수 있다.
다시, 성형 동작동안에 재결정이 일어나는 것을 방지하기 위해서, HYB 프로세스를 위한 압출 재료의 생산에 사용되는 압연 잉곳들은 Mn, Cr, Zr 또는 Sc와 같은 적어도 0.05 wt%의 분산질-성형 원소들을 함유하여야 한다. 동시에 그것들은 침전을 통한 그것들의 가능성을 초래하기 위해서 최적 산업 관행에 따라 균질화되어야 한다.
열간 압연은 연속적으로 더 적은 마우스 구멍(mouth opening)들을 갖는 압연들을 이용하는 몇몇 단계들에서 흔히 수행될 수 있다.
열간 변형(hot deformation) 동안에 상기 빌렛/알루미늄 로드의 온도는 그것이 상 다이어그램(phase diagram)에 의해 정의된 상기 합금의 평형 솔버스를 초과하여 유지되도록 제어될 수 있다.
만약 상기 빌렛/알루미늄 로드의 온도가 솔버스 온도 아래에 해당하면, 용질 및 드레인을 결부시키는 평형 및 준안정 상들 양쪽, 상기 합금 원소들에 대한 알루미늄 매트릭스는 성형되기 시작할 수 있다. 이런 침전은 그것이 상기 압출형 재료 강도 및 내식성을 낮추고 작업 경질화 가능성을 줄일 수 있기 때문에 압출 재료 최종 생산물 특성들에 해로울 수 있다.
열간 변형에 이어 상기 알루미늄 로드들은 담금질(quench), 즉, 빠르게 냉각될 수 있다.
이 담금질은 실온 (RT)까지 낮춰 주요 합금 원소들이 고용체로 잔존하는 것을 허용할 수 있다. 이것은 합금들이 그것들을 담금질에 민감하게 하는 분산질들을 함유하기 때문이다.
분산질들은 온도가 어떤 레벨, 예를 들어, 500℃ 아래로 강하할 때 냉각동안에 상이한 유형들의 용질-농후 준안정 상들을 위한 유효한 이질적인 핵형성 사이트들로서 역할을 할 수 있다. 이들 준안정 상들의 형성은 용질에 대하여 둘러싸는 알루미늄 매트릭스를 드레인하고 따라서 압출형 재료 강도를 낮추고 압출 재료의 작업 경질화 가능성의 줄일 수 있다.
이런 준안정 상(metastable phase)들이 알루미늄 합금들내에 형성된 후에 상기 용질 드레인은 후속 HYB 프로세스의 압출 및 본딩 동안에 가속시키는 방식으로 계속될 수 있다는 것이 발견되었다. 이것은 그것들이 확산에 의해 성장할 수 있기 때문이고, 이는 압출형 재료 강도 및 작업 경질화 가능성의 추가 상실로 이어질 수 있다.
이것을 방지하기 위해서, 열간 변형된 로드들의 제어되는 냉각은 그것들이 변형 디바이스, 예를 들어,압출 다이 또는 압연 마우스 구멍을 떠난 바로 후에 채용될 수 있다. 이 냉각은 강제 대류, 물 뿌리기 또는 둘의 조합을 이용하여 달성될 수 있다. 냉각 동안에 이들 용질-농후 안정 및 준안정 상들의 침전을 피하기 위해서, 상기 냉각 비율은 7 내지 50 K/s의 범위내에 있을 수 있다.
담금질된 후에 상기 알루미늄 로드들은 변형된 유형 마이크로구조체 를 가져야 하고 나노/원자 스케일상에서 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 가져야 하고 합금 원소들의 대부분은 상기 매트릭스에 고용체로 있어야 한다. 상기 나노구조체는 또한 작은 철 함유 입자들 (직경에서 약 4 ㎛ 보다 작은) 을 포함할 수 있지만 그러나 위에서 언급된 해로운 안정한 및 준안정 상들을 함유하지 않는다.
만약 적절한 프로세스 제어가 상기 알루미늄 로드들/ 압출 재료 제조 동안에 취해지지 않으면, 큰 Fe-입자들 (직경이 약 4 ㎛ 보다 더 큰) 및 굵은 용질-농후 평형 상들과 함께 냉각 후에 실온에서 상기 알루미늄 매트릭스 내부에 용질-농후 준안정 침전물들이 대신 나타날 수 있다. 이 유형의 구조체는 크게 바람직하지 않은데 왜냐하면 그것은 HYB 프로세스를 이용하는 후속 압출 및 본딩에 이어 상기 압출형의 작업 경질화 가능성, 상기 인장 항복 강도 및 연성, 충돌 인성(impact toughness) 및 상기 내식성을 줄일 수 있기 때문에, 아주 바람직하지 않다.
제어되는 냉각 후에 알루미늄 로드들은 스풀링(spool)될 수 있다. 스풀링 된 후에 상기 알루미늄 로드들은 압출 재료를 형성하기 위한 추가 프로세싱 전에 저장되거나 및/또는 전송될 수 있다. 상기 알루미늄 로드들은 추가 프로세싱을 위해 와이어 제조자에 발송될 수 있다.
연장된 실온 보관 동안에, 추가 프로세싱, 예컨대 만약 수행된다면, 와이어 셰이빙 및 드로잉 전에 상기 합금들의 나노- 및 원자 구조는 클러스터 및 GP-존 형성 때문에 변화할 수 있다. 이 현상은 NA(natural ageing)로 알려져 있고, 예를 들어 Al-Cu, Al-Mg-Si 및 Al-Zn-Mg 합금들에 일어날 수 있다. 이 프로세스는 용질 원자의 숏 범위 확산 때문에 실온에서 합금에 발생한다. 상기 클러스터들/GP-존들이 낮은 열적 안정성을 갖기 때문에 그것들은 재-가열에 압출 챔버 내부에 쉽게 용해될 것이고 따라서 상기 HYB 경우에 문제들을 일으키지 않는다. 그러나, 만약 수행된다면 와이어 셰이빙 및 냉간 드로잉동안에 이들 나노구조체들은 고려되어야 한다. 이것은 이들 나노구조체들이 상기 압출 재료 합금들의 드로잉능력에 영향을 미칠 수 있는 항복 강도를 증가시킬 수 있기 때문이다.
WO 2013/095160에서 논의된, 상기 압출 재료 와이어 직경은 HYB 프로세스에 사용되는 압출 챔버의 선형 치수에 기초하여 선택되어야 한다. 예를 들어, 와이어의 직경은 상기 압출 챔버의 폭보다 약 7% 더 클 수 있다.. 동시에 압출 챔버의 단면 면적은 알루미늄이 상기 압출 챔버를 차단하는 것을 방지하기 위해서 와이어의 단면 면적보다 약 10 % 더 클 수 있다.
따라서 와이어가 그것의 길이를 따라서 대략 일정한 단면 형상/직경을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
직경은 ±0.02 mm의 허용 오차를 가질 수 있다.
이것은 압출 재료를 형성하기 위해 로드를 드로잉함으로써, 압출 재료를 형성하기 위해 로드를 셰이빙함으로써 또는 압출 재료를 형성하기 위해 빌렛을 열간 변형하으로써 달성될 수 있다.
와이어 드로잉이 압출 또는 압연보다 더 고른 산물 형상 및 직경을 제공할 수 있다는 것이 발견되었다. 예를 들어, 드로잉에 의한 φ1.6 mm 알루미늄 와이어들의 제조에서 최적 산업 관행은 1.6 mm (+0.0/-0.02)의 기하학적인 허용 오차 한계치를 나타낸다. 이것은 상기 HYB 프로세스에서 완벽하게 수락할만하다.
상기에서 논의된 바와 같이, 재료를 둘러싸는 옥사이드 층의 후속 붕괴를 갖는 어떠한 표면 팽창(surface expansion)도 HYB 프로세스의 압출 및 본딩 동안에 일어나지 않을 수 있다. 따라서, 압출 재료 합금을 통하여 도입되는 모든 오염은 필연적으로 본딩 인터페이스에서, 예를 들어, 접합될 두개의 알루미늄 컴포넌트들 사이의 홈에서 있게 될 것이고, 계면의 본딩 강도를 축소시킬 수 있다.
이것이 일어나는 것을 방지하기 위해서 압출 재료의 셰이빙 및/또는 세정이 사용전에 수행될 수 있다. 어떤 환경들, 예컨대 압출 재료를 압출하기 위해 사용되는 툴에 의존하여, 셰이빙 및/또는 세정 단계들은 요구되지 않는다.
와이어 셰이빙(wire shaving)은 may be done before 상기 드로잉동작 전에 수행될 수 있다. 예를 들어 상기 와이어 셰이빙은 0.05 내지 0.5 mm, 또는 0.5mm보다 큰 표면 계층을 제거할 수 있다. 이 표면 계층은 오염된 표면 계층일 수 있다.
상기 와이어 셰이빙 및/또는 와이어 드로잉(만약 이들 단계들이 수행된다면)은 다수 단계들로 수행될 수 있다. 이것은 중간 열 처리들, 예컨대 어닐링와 함께 일 수 있거나 또는 아닐 수 있다.
와이어 세정이 상기 드로잉 후에 수행될 수 있다. 상기 세정은 상기 압출 재료가 스풀링(spool)되고 패키지되기 전 최종 단계일 수 있다.
상기 압출 재료, 예를 들어, 충전제 와이어의 표면은 매끈할 수 있고 실질적으로 균열들 및 오염 물질들이 없다.
모든 윤활유들은 상기 최종 드로잉스테이지후에, 스풀링 및 패키징 전에 예컨대 세정 동작에 의해 표면으로부터 적절하게 제거될 수 있다.
상기 패키징은 진공 패키지에 상기 스풀링된 압출 재료를 패킹하는 단계를 포함할 수 있다. 이것은 상기 와이어의 표면으로 오염 물질들의 흡수를 피할 수 있다.
만약 수행된다면, 와이어 셰이빙 및 드로잉은 중간 열 처리 예컨대 소프트 어닐링의 사용 없이 하나의 동작으로 냉간 수행될 수 있다.
방법은 단지 하나의 드로잉 단계를 포함할 수 있다. 결과적으로 상기 전체 드로잉비율(즉, 최종 단면 면적으로 나누어진 원래 단면 면적)은 퓨전 웰딩에 사용되는 전형적인 충전제 와이어들에 비해 더 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 드로잉 비율은 약 2:1 내지 1.2:1일 수 있다. 만약 더 높은 드로잉 비율들이 사용되면, 와이어의 크랙 또는 균열이 발생할 수 있다. 고용체에 하이 레벨의 합금 원소들에 의해 선호되는 와이어의 높은 작업 경질화 가능성은 후속 와이어 드로잉 스테이지 (만약 수행된다면) 동안에 크랙 및 균열의 위험을 줄일 수 있다.
드로잉 비율은 특별히 만약 상기 드로잉이 다수 스텝들로 수행된다면 약 2:1보다 더 클 수 있다.
따라서, 셰이빙 및 드로잉을 하나의 동작으로 가능하게 하기 위해서 HYB 압출 재료의 제조에 사용되는 알루미늄 로들의 최조 직경은 더 적을 수 있고 예를 들어, 1 과 3 mm 사이일 수 있다. HYB 압출 재료의 제조에 사용되는 알루미늄 로드들은 3mm 보다 더 클 수 있다.
압출기의 사이즈 및 상기 충전제 재료로 충전될 조인트의 사이즈 또는 증착될 재료의 희망하는 체적에 의존하여, 상기 압출 재료 와이어는 약 0.6 내지 2 mm의 직경을 가질 수 있고, 예를 들어 상기 와이어 직경은 약 1 mm 또는 약 1.6 mm일 수 있다. 이것은 WO 2013/095160에 설명된 압출 디바이스의 변형예들에 대한 와이어 직경일 수 있다.
압출 또는 압연 비율(즉, 최종 단면 면적으로 나누어진 원래 단면 면적)은 드로잉 비율보다 상당히 더 클 수 있다. 예를 들어 상기 압출 비율은 드로잉 비율 보다 적어도 5배 더 클 수 있고 압연 비율은 드로잉 비율보다 적어도 2 배 더 클 수 있다. 이것은 HYB 프로세스를 위한 압출 재료의 경우에 압출 또는 압연 비율이 알루미늄 매트릭스내 큰 침전물들을 붕괴하기 위해서 비교적 높은 것이 바람직할 수 있기 때문이다. 그에 반해서, 합금의 마이크로- 또는 나노-구조 에 해로울 수 있는 중간 소프트 어닐링에 대한 요구를 피하기 위해서 드로잉이 단일 패스로 수행될 수 있도록 드로잉 비율이 비교적 낮은 것이 바람직할 수 있다.
전형적으로 퓨전 웰딩을 위한 충전제 와이어의 생산에서 상기 와이어는 많은 드로잉 단계들 및 이들 중간에 소프트 어닐링을 경험한다. 구조상의 아이덴티티는 재용융 이후에 상실될 것이기 때문에, 소프트 어닐링의 사용은 그것이 퓨전 웰딩에 사용될 때 충전제 와이어 특성들에 대하여 중요하지 않다. 따라서, 이것은 아마 이런 퓨전 웰딩 충전제 와이어들에 대하여 가장 효율적인 생산 방법이다.
그러나, 소프트 어닐링은 보통 상기 합금의 평형 솔버스 온도 아래에서 수행되기 때문에, 그것은 필연적으로 재료 내부에 상이한 용질-농후 안정한 및 준안정 상들의 재-침전으로 이어질 수 있다. 상기에서 논의된 바와 같이, 이것은 압출 재료, 즉, 충전제 와이어/압출형, 즉, 충전제 재료, 상기 HYB 프로세스의 경우에서 특성들에 대하여 대단히 파괴적일 수 있고 회피되어야만 한다.
따라서, 제 8 측면에서 본 발명은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스 (두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 것)에 사용을 위한 압출 와이어의 제조 방법을 제공할 수 있고, 상기 방법은 : 알루미늄 로드를 제공하는 단계; 상기 압출 와이어를 생산하기 위해서 중간 소프트 어닐링의 사용 없이 하나의 동작으로 상기 알루미늄 로드를 냉간 셰이빙 및 드로잉하는 단계를 포함한다.
따라서, 제 9 측면에서 본 발명은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스 (두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 것)에 사용을 위한 압출 와이어의 제조 방법을 제공할 수 있고, 상기 방법은 : 알루미늄 로드 제공하기 위해 알루미늄 빌렛을 열간 압출하는 단계; 상기 압출 와이어를 형성하기 위해서 상기 알루미늄 로드를 드로잉하는 단계를 포함하되, 상기 압출 비율은 상기 드로잉 비율보다 적어도 5 배 예를 들어, 5 내지 10배 더 크다.
따라서, 제 10 측면에서 본 발명은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스 (두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 것)에 사용을 위한 압출 와이어의 제조 방법을 제공할 수 있고, 상기 방법은 : 알루미늄 로드 제공하기 위해 알루미늄 빌렛을 열간 압연하는 단계; 상기 압출 와이어를 형성하기 위해서 상기 알루미늄 로드를 드로잉하는 단계를 포함하되, 상기 압연 비율은 상기 드로잉 비율보다 적어도 2 배 예를 들어, 2 내지 5배 더 크다.
이들 측면들은 상기 제조 방법이 냉간 셰이빙 및 드로잉 단계, 열간 압출하는 단계 및 드로잉및/또는 열간 압연하는 단계 및 드로잉 단계를 포함하는 경우에만 적용가능하다.
이들 제 8, 제 9 및 제 10 측면들의 본 발명은 옵션의 특징들 중 하나 이상을 포함하여 위에서 논의된 측면들 중 임의의 측면의 특징들 중 하나 이상을 각각 포함할 수 있다.
예를 들어 상기 알루미늄 로드는 본 발명의 제2 측면의 알루미늄 로드일 수 있고 이것은 상기 본 발명의 제 6 측면에에 따라 제조될 수 있다.
또한 위에서의 측면들 중 임의의 것에 언급된 상기 알루미늄 압출 재료/충전제 와이어는 본 발명의제 8, 제 9 및/또는 제 10 측면의 방법에 따라 제조될 수 있다.
만약 와이어 셰이빙 및 드로잉이 상기 본 발명의 제 8 측면에 따라 하나의 동작으로 수행되지 않은 경우에, 상기에서 설명된 것 처럼 압출 합금의 구조 및 특성들을 복원하기 위해서 최종 소프트 어닐링 단계 (만약 수행된다면) 후에 전체 용액 열 처리가 대신 수행될 수 있다.
퓨전 웰딩을 위해 사용되는 충전제 와이어는 재용융 때문에 그것의 구조상의 아이덴티티를 완전히 상실할 것이기 때문에, 그것의 제조는 최종 웰드 금속 특성들에 필수적인 특정 구조를 획득하기 위해 최적화되지 않는다. 충전제 와이어와 퓨전 웰딩, 예를 들어,금속 불활성 가스 (MIG) 또는 레이저 웰딩에 웰드 금속 사이에서 유지되는 유일한 중요한 "특성(property)"은 화학 물질/조성물이다. 그에 반해서, HYB 프로세스에서 상기 압출 와이어는 또한 Al-매트릭스 내부에 모든 후 제조 단계들의 강한 구조 메모리를 내장하고, 이는 이어서 후속 압출 및 본딩 동안에 압출형 재료에 전달된다. 후(past) 생산 단계들의 이 '구조 메모리(structural memory)' 는 제조 루트 및 상기 조성물/화학 물질이 퓨전 웰딩 충전제 와이어들의 생산을 위해 사용된 것들과 상이하다는 것을 의미한다.
본 발명의 임의의 선호 실시예들이 첨부한 도면들을 참고로 하여 단지 예제의 방식으로 이제 설명될 것이다:
도 1 은 HYB 프로세스에 의해 형성된 조인트의 개략도이다;
도면들 2a 및 b는 실험실 테스팅에 사용되는 두개의 실험 AA6xxx 압출 와이어들의 마이크로구조체의 현미경 사진들이다;
도 3 은 나노구조체의 개략도이다;
도 4는 다른 나노구조체의 개략도이다;
도 5a는 또 다른 나노구조체의 개략도이다;
도 5b는 FW 합금 강도 대 RT 스토리지 시간, 로그 t의 그래프이다;
도 6은 제조 루트를 보여주는 개략도이다;
도면들 7a, b 및 c는 열간 변형 방법들을 예시한다;
도면들 8a 내지 e는 예제 조인트들 및 그것들의 강도 레벨들의 개략도를 도시한다; 및
도 9는 동일한 6xxx 시리즈에 속하는 상이한 알루미늄 등급들 간에 Si 및 Mg 함량들에 중첩의 그래프적인 표현이다.
도 1 은 HYB 프로세스에 의해 형성된 조인트의 개략도이다;
도면들 2a 및 b는 실험실 테스팅에 사용되는 두개의 실험 AA6xxx 압출 와이어들의 마이크로구조체의 현미경 사진들이다;
도 3 은 나노구조체의 개략도이다;
도 4는 다른 나노구조체의 개략도이다;
도 5a는 또 다른 나노구조체의 개략도이다;
도 5b는 FW 합금 강도 대 RT 스토리지 시간, 로그 t의 그래프이다;
도 6은 제조 루트를 보여주는 개략도이다;
도면들 7a, b 및 c는 열간 변형 방법들을 예시한다;
도면들 8a 내지 e는 예제 조인트들 및 그것들의 강도 레벨들의 개략도를 도시한다; 및
도 9는 동일한 6xxx 시리즈에 속하는 상이한 알루미늄 등급들 간에 Si 및 Mg 함량들에 중첩의 그래프적인 표현이다.
하이브리드 금속 압출 및 본딩 (HYB : hybrid metal extrusion and bonding) 프로세스에 의해 형성된 조인트(1)가 도 1에 도시된다. 조인트 (1)는 WO 2003/04775에 설명된 바와 같이 충전제 재료 (4)를 형성하기 위해서 두개의 알루미늄 컴포넌트들 (2) 사이에 충전제 와이어를 압출함으로써 형성된다.
충전제 와이어는 이하에서 더 상세하게 설명되는 알루미늄 로드 셰이빙 및 드로잉에 의해 생산될 수 있다.
충전제 와이어는 기재, 즉, 컴포넌트의 표면위로 결과 압출형을 본딩하기 위해 또한 사용될 수 있다. 따라서, 충전제 와이어는 두개의 컴포넌트들 사이의 갭을 충전하는 것이 반드시 필요하지 않지만 그러나 컴포넌트의 표면 위에 증착될 수 있다. 충전제 와이어는 따라서 더 일반적으로 압출 재료로서 또한 지칭될 수 있다. 충전제 와이어로서 압출 재료에 관련하여 그것이 두개의 컴포넌트들 사이에 압출되어야만 하는 것을 의미하지 않고 컴포넌트의 표면 위에 증착된 압출 재료가 충전제 재료로서 동등하게 지칭될 수 있다.
충전제 와이어가 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하기 위해 사용되는 경우에, HYB 프로세스에서 사용되는 충전제 와이어는 알루미늄 컴포넌트들 (2) 중 적어도 하나의 알루미늄 압금과 동일한 시리즈에 알루미늄 압금이어야 한다.
만약 충전제 와이어가 알루미늄 컴포넌트를 비-알루미늄 컴포넌트에 접합하기 위해 사용되거나, 또는 알루미늄 컴포넌트 위에 계층을 증착하기 위해 사용되면, HYB 프로세스에서 사용되는 충전제 와이어는 알루미늄 컴포넌트의 알루미늄 합금과 동일한 시리즈인 알루미늄 합금일 수 있다.
충전제 와이어의 조성물은 0 내지 0.25 wt% 철; 적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들을 함유하여야 하고, 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및, 알루미늄 충전제 와이어의 알루미늄 합금이 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함한다.
조성물의 다른 컴포넌트들은 최종 생산물의 의도된 애플리케이션 및 접합되는 조인트(1)의 면에서 (또는 압출형으로 코팅되는 컴포넌트) 적절한 특성들을 갖는 최종 충전제 재료 (4)를 제공하기 위해 선택될 수 있다.
충전제 와이어는 도 2a에 도시된 변형된 (섬유의) 마이크로구조체를 가져야 한다. 마이크로구조체는 도 2b에 도시된 바와 같이 재결정화된 마이크로구조체가 아니어야 한다. 도면들 2a 및 2b는 두개의 실험 AA6xxx 충전제 와이어들의 마이크로구조체들의 현미경 사진들이다. 현미경 사진들의 바닥 오른손 코너에 스케일은 500 ㎛의 길이를 도시한다.
충전제 와이어의 조성물 및 생산이 도 2b의 재결정화된 마이크로구조체보다 오히려 도 2a의 변형된 마이크로구조체가 달성되도록 제어되어야 한다. 이것은 조인트 (1)의 알루미늄 충전제 와이어 및 최종 충전제 재료 (4)를 만들기 위해 사용되는 알루미늄 로드에 대하여 동일한다.
나노스케일에서 충전제 와이어/알루미늄 로드/충전제 재료의 알루미늄 합급은 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이 그 내부에 분산질들 (8), 작은 철 입자들 (10) (예를 들어, 4 ㎛보다 작은) 및 전위들 (12)을 갖는 알루미늄 매트릭스 (6)를 포함하여야 한다. 합금 원소들의 대부분은 알루미늄 매트릭스 (6)에 고용체로 있어야 한다.
나노구조체는 준안정 상들 (14), 큰 철 입자들 (16) (예를 들어,4 ㎛보다 더 큰) 및 평형 상들 (18)이 없어야 한다. 이것은 이들 특징들은 고용체내에 합금 원소들의 양을 줄일 것이고 알루미늄 합금의 물리적 특성들를 해롭게 저하할 것이 때문이다. 도 4 는 바람직하지 않은 나노구조체를 개략적으로 도시한다.
알루미늄 충전제 와이어의 마이크로- 및 나노구조체는 중요한 데 왜냐하면 충전제 와이어는 HYB 프로세스 동안에 용융되지 않고 따라서 충전제 와이어의 마이크로- 및 나노구조체는 충전제 재료의 마이크로- 및 나노구조체에 영향을 미칠 것이다. 이것은 차례로 HYB 프로세스에 의해 준비된 최종 조인트 (1)의 특성에 크게 영향을 미칠 것이다.
만약 알루미늄 합금이 실온에 남겨지면 (이는 알루미늄 로드와 충전제 와이어 생산 중간에 경우일 수 있다) 그것은 당연히 에이징되고 도 5a에 도시된 바와 같이 클러스터들 및 GP 존들 (20)을 형성한다.
x 축상에 충전제 와이어 합금 강도 및 y 축상에 log t 에 실온 보관 시간을 갖는 그래프인 도 5b에 도시된 바와 같이, 이들 클러스터들 및 GP 존들이 형성될 때, 합금 강도는 증가할 것이다. 반면에 이것은 고온들이 충전제 와이어의 후속 압출 동안에 알루미늄 매트릭스 (6)으로 다시 용해시키는 클러스터들 및 GP 존들 (20) 로 귀결될 것이기 때문에 HYB 프로세스에 대한 문제를 일으키지 않고, 알루미늄 충전제 와이어를 형성하기 위해서 알루미늄 합금의 추가 프로세싱을 고려하여야만 한다.
도 6 은 열간 압출을 이용하여 충전제 와이어의 제조를 위한 제조 방버을 개략적으로 도시한다. 그러나, 다른 열간 변형 프로세스들, 예컨대 열간 압연이, 열간 압출 대신 수행될 수 있다.
방법은 용융물 처리(22)를 포함할 수 있다. 순수 알루미늄가 용고알로부터 직접 제공될 수 있다. 이것은 불순물들 예컨대 철 및 구리의 함량이 수락할만한 레벨들에 있다는 것을 보장하는데 도움이 될 수 있다. 합금 원소들 예컨대 분산질-성형 원소들이 희망하는 조성물을 형성하기 위해 용융물에 추가된다. 입자 리파이너들 예컨대 AlB2 및 TiB2 가 용융물에 또한 추가될 수 있다. 이들은 주조 바로 전에 추가될 수 있다.
알루미늄 용융물은 알루미늄 빌렛 또는 잉곳을 형성하기 위해 주조(cast)(24)될 수 있다. 이것은 DC(direct chill) 주조에 의해 수행될 수 있다.
빌렛은 그런 다음 균질화될 수 있다(26). 균질화 온도는 빌렛의 조성물에 의존할 것이지만 그러나 그것은 합금의 솔버스와 고체상선 온도 사이일 수 있다. 균질화 온도는 고체상선 온도보다 솔버스 온도에 더 가까울 수 있는데 이것이 분산질들의 더 양호한 분산을 생성할 수 있기 때문이다 .
빌렛은 그런 다음 사전가열될 수 있고(28) 이것은 유도 가열을 써서 할 수 있다. 빌렛이 사전가열되는 온도는 알루미늄 합금의 조성물에 의존할 것이다.
빌렛은 그런 다음 충전제 와이어를 형성하기 위해 사용될 수 있는 알루미늄 로드를 형성하기 위해서 열간 변형될 수 있다 (30). 이 열간 변형(30)은 열간 압출 (도면들 7a 또는 7b에 예시된 바와 같이) 또는 열간 압연 (도 7c에 도시된 바와 같이)에 의해 달성될 수 있다.
도 7a는 컨테이너 (102)에 있는 빌렛 (100)을 도시한다. 빌렛 (100)은 알루미늄 로드 (108)을 형성하기 위해 램 (106)의 동작에 의해 다이 (104)를 통과하도록 강제된다.
도 7b는, 알루미늄 로드 (118)를 형성하기 위해서 받침대 (114)와 슈(shoe) (116) 사이에서 다이를 통과하도록 휠 (112)을 써서 강제되는 빌렛/공급원료(feedstock) (110)를 도시한다.
도 7c는 알루미늄 로드 (122)가 두개의 롤러들 (120) 사이에서 압연되는 것을 도시한다.
압출 비율(원래의 면적/최종 면적)은 적어도 10:1 일 수 있고 압연 비율(원래의 면적/최종 면적)은 적어도 5:1일 수 있다. 알루미늄 로드를 형성하기 위해 일단 변형된 후에 알루미늄 합금은 담금질될 수 있다(32). 담금질된 로드는 그런다음 충전제 와이어를 형성하기 위한 추가 프로세싱 전에 보관 및 전송을 위해 스풀링될 수 있다(34). 이들 단계들(22 내지 34)(실선 화살표로 도시된)은 알루미늄 금속 생산자에 의해 수행될 수 있다.
충전제 와이어를 형성하기 위해서 알루미늄 로드는 셰이빙(36)되고 드로잉(38)될 수 있다. 셰이빙(36) 및 드로잉 (38)은 중간 열 처리 예컨대 소프트 어닐링의 사용 없이 하나의 동작으로 냉간 수행될 수 있다. 이것은 해로운 소프트 어닐링의 사용 및/또는 이전 소프트 어닐링이 야기하였던 구조상의 손상을 보수하기 위한 값비싸고 시간 소모적인 열 처리들의 사용 없이 최종 충전제 와이어가 적절한 마이크로구조체를 갖는 것을 보방하는 것일 수 있다. 드로잉 비율(원래의 면적/최종 면적)은 약 2:1 내지 1.2:1, 또는 더 높을 수 있다.
압출 비율은 드로잉 비율 보다 약 5 내지 10배 더 클 수 있고 압연 비율은 드로잉 비율보다 약 2 내지 5 배 더 클 수 있다.
충전제 와이어의 표면은 매끈하여야 하고 균열들이 없어야 한다. 이것은 최종 조인트 (1)의 품질에, 특별히 계면 본딩 강도에 부정적으로 영향을 미칠 수 있는 충전제 와이어의 표면상에 트랩된 오염 물질들의 위험을 최소화하는 것이다.
드로잉(38) 후에, 와이어는 세정될 수 있고(40) 그런 다음에 스풀링 및 패키징될 수 있다 (42). 와이어는 밀봉된, 진공 패킹된 환경에서 패키징될 수 있다. 이것은 충전제 와이어를 HYB 프로세스에 사용을 위한 적절한 상태 (예를 들어, 표면상에 오염 물질들이 없는)에서 유지하도록 노력하는 것이다. 단계들(36 내지 42)(점선 화살표로 도시된)은 알루미늄 충전제 와이어 생산자에 의해 수행될 수 있다.
충전제 와이어 디자이너는 그것들이 HYB 프로세스를 위해 요구할 수 있는 조성물 및 마이크로/나노구조체를 알 수 있다. 이 정보를 가지고 프로세싱 단계들은 조절될 수 있고 따라서 희망하는 충전제 와이어가 생산되는 것을 허용한다.
예제들
예시 조인트들(1)이 도면들 8a 내지 e에 도시된다. 예들은 본 발명에 따른 특정 조성물의 테일어-메이드(tailor-made) 충전제 와이어가 동일한 합금 시리즈에 속하는 상이한 Al-Mg-Si 플레이트들의 버트 접합(butt joining)에 어떻게 반응할 것인지를 예시한다
그래프 상기의 각각의 개략적인 조인트는 접합되는 컴포넌트들에 비교하여 접합의 상대적 강도를 예시한다.
도 8a, 8b 및 8c에 각각의 예들에서 충전제 와이어 조성물은 도 9에 예시된 AA6082에 대한 조성물 윈도우의 상단 오른쪽 코너 내에 있는 것으로, 즉, 조성물은 마그네슘 및 실리콘 함량이 비교적 높은 것으로 가정된다. 게다가, 충전제 와이어 나노구조체는 도 5a에 예시된 것이다. 이어 적절한 충전제 와이어 합금 지정은 AA6xxx - 등급 A일 것이고, 여기서 등급 A는 충전제 와이어가 Si 및 Mg에서 높다는 것을 의미한다.
도 8a에 예제는 충전제 와이어로서 AA6xxx - 등급 A를 이용하여 두개의 AA6082-T6 베이스 플레이트들의 버트 접합을 도시한다.
T6 템퍼(temper) 지정은 접합되는 알루미늄 컴포넌트들의 재료가 접합 전에 피크 강도까지 인공적으로 에이징되는 것을 의미한다. 따라서, 매칭 충전제 와이어가 접합 동작 동안에 사용될 때, 조인트에 걸쳐서 "고른-강도-레벨(even-strength-level)"가 도 8a에 예시된 대로 획득되어야 한다.
도 8b에 예제는 충전제 와이어로서 AA6xxx - 등급 A를 이용하여 AA6082-T7 베이스 플레이트들의 버트 접합을 도시한다.
T7 템퍼 지정은 접합되는 알루미늄 컴포넌트들의 동일한 재료가 과-에이징된(over-aged) 상태에서 사용된다는 것을 의미한다. 따라서, 그것의 강도는 도 8a의 예제에서 베이스 플레이트들에 열 처리된 T6의 강도보다 낮다. 따라서, 접합 후에 충전제 재료 강도는 도 8b에 예시된 베이스 금속의 강도보다 더 높을 것이고, 이런 상태는 충전제 재료 과-매칭(over-match)으로 지칭된다.
도 8c에 예제는 충전제 와이어로서 AA6xxx - 등급 A를 이용하여 AA6060-T6 베이스 플레이트들의 버트 접합을 도시한다.
합금 지정 AA6060는 알루미늄 컴포넌트의 이 베이스 재료는 AA6082에 비하여 주요 합금 원소들 Si 및 Mg의 더 낮은 함량을 갖는다는 것을 의미한다 (도 9 참조). 따라서, 그것의 피크 강도는 도 8a의 예제에서 베이스 플레이트들에 열 처리된 T6의 강도보다 낮다. 따라서, 비록 충전제 와이어 합금 조성물이 도면들 8a 및 8b의 다른 두개의 예들에서와 동일하지만 희망하는 정도의 충전제 재료 과-매칭이 또한 도 8c에 예시된 경우에 달성된다.
도면들 8d 및 e는 비유사한 알루미늄 합금들의 접합을 위한 특정 충전제 와이어의 사용이 가능한 예제들을 도시한다.
양쪽 이들 예제들에서 충전제 와이어 조성물은 도 9에 AA6060에 대한 조성물 윈도우의 중간내에 있는 것으로 가정된다. 게다가, 충전제 와이어 구조가 도 5a에 도시된 것에 유사한 것으로 가정된다. 이어 적절한 충전제 와이어 합금 지정은 AA6xxx - 등급 B일 것이고, 여기서 등급B는 충전제 와이어가 Si 및 Mg에서 낮다는 것을 의미한다.
도 8d는 충전제 와이어로 AA6xxx - 등급 B 를 이용하여 비유사한 AA6082 베이스 플레이트들 (좌 측면 상에 AA6082-T6 및 우 측면 상에 AA6082-T7)의 버트 접합의 일 예를 도시한다.
T6 템퍼 지정은 도 8d에 비유사한 조인트의 좌 측면상에 베이스 재료가 접합 전에 그것의 피크 강도까지 인공적으로 에이징되고, 반면에 T7 템퍼 지정은 다른 베이스 플레이트가 과-에이징된 상태에서 대신 사용된다는 것을 의미한다. 따라서, 가장 소프트한 베이스 금속에 일치하는 강도의 충전제 와이어는 접합 동작 동안에 사용될 때, 조인트 강도는 도 8d에 예시된 바와 같이 최초 T6 값으로부터 더 낮은 T7 베이스 재료 강도 까지 떨어질 것이다.
좌 측면상에 AA6082-T6를 우 측면상에 AA6060-T6에 접합하는 것을 도시한 도 8e로 가서, 합금 지정(alloy designation) AA6082는 이 베이스 재료가 AA6060에 비하여 주요 합금 원소들 Si 및 Mg의 더 높은 함량을 갖는다는 것을 의미한다 (도 9 참조). 따라서, 그것의 피크 강도는 AA6060 베이스 재료에 열 처리된 T6의 강도보다 높을 것이다. 따라서, 접합 후에, 이전 예제에서 처럼 동일한 충전제 와이어를 이용하여, 충전제 재료 강도는 도 8e에 예시된 두개의 베이스 플레이트들의 강도 사이에 해당할 것이다.
Claims (62)
- 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 알루미늄 압출 재료에 있어서,
상기 압출 재료의 조성물은 이하를 포함한다 :
0 내지 0.25 wt% 철;
적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및,
상기 알루미늄 압출 재료의 상기 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈 일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고,
상기 압출 재료의 마이크로구조체는 변형된(deformed) 마이크로구조체이고; 및
상기 압출 재료의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있는, 알루미늄 압출 재료. - 청구항 1에 있어서, 상기 압출 재료의 나노구조체는 작은 철 입자들을 포함하는, 알루미늄 압출 재료.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 나노구조체는 용질-농후 준안정 침전물들, 큰 철 입자들 및 굵은 용질-농후 평형 상(equilibrium phase)들이 없는, 알루미늄 압출 재료.
- 청구항 1, 2 또는 3에 있어서, 상기 마이크로구조체는 재결정화된 마이크로구조체가 아닌, 알루미늄 압출 재료.
- 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로구조체의 입자들의 길이 대 폭 비율은 적어도 5:1인, 알루미늄 압출 재료.
- 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압출 재료는 입자 리파이너를 포함하는, 알루미늄 압출 재료.
- 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압출 재료는 충전제 와이어인, 알루미늄 압출 재료.
- 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 두개의 컴포넌트들을 접합하는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스인, 알루미늄 압출 재료.
- 청구항 8에 있어서, 상기 컴포넌트들 중 적어도 하나는 알루미늄 컴포넌트이고 상기 압출 재료의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖는, 알루미늄 압출 재료.
- 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 기재 상에 압출된 압출 재료를 증착 및 본딩하기 위한 것인, 알루미늄 압출 재료.
- 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재는 알루미늄 컴포넌트이고, 상기 압출 재료의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖는, 알루미늄 압출 재료.
- 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스 접합에 의해 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
접합될 두개의 컴포넌트들; 및
청구항 1 내지 11 중 어느 하나의 청구항에 알루미늄 압출 재료를 포함하는, 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하기 위한 시스템. - 청구항 12에 있어서, 상기 컴포넌트들 중 적어도 하나는 알루미늄 컴포넌트인, 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하기 위한 시스템.
- 컴포넌트 위에 압출 재료를 본딩하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은 :
상기 압출 재료가 증착되어 본딩될 컴포넌트; 및
청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 따른 압출 재료를 포함하는, 압출 재료를 본딩하기 위한 시스템. - 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 알루미늄 압출 재료를 제조하기 위한 알루미늄 로드에 있어서,
상기 알루미늄 로드의 조성물은:
0 내지 0.25 wt% 철;
적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및,
상기 알루미늄 로드의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고,
상기 알루미늄 로드의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및
상기 알루미늄 로드의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 및 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있는, 알루미늄 로드. - 청구항 15에 있어서, 상기 알루미늄 로드 의 나노 구조체는 작은 철 입자들을 포함하는, 알루미늄 로드.
- 청구항 15 또는 16에 있어서, 상기 나노구조체는 용질-농후 준안정 침전물들, 큰 철 입자들 및 굵은 용질-농후 평형 상들이 없는, 알루미늄 로드.
- 청구항 15, 16 또는 17에 있어서, 상기 마이크로구조체는 재결정화된 마이크로구조체가 아닌, 알루미늄 로드.
- 청구항 15 내지 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로구조체의 입자들의 길이 대 폭의 비율은 적어도 5:1인, 알루미늄 로드.
- 청구항 15 내지 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 로드는 입자 리파이너를 포함하는, 알루미늄 로드.
- 청구항 15 내지 20 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압출 재료는 충전제 와이어, 알루미늄 로드.
- 청구항 15 내지 21 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 두개의 컴포넌트들을 접합하는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스인, 알루미늄 로드.
- 청구항 15 내지 22 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컴포넌트들 중 적어도 하나는 알루미늄 컴포넌트이고 상기 압출 재료의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖는, 알루미늄 로드.
- 청구항 15 내지 23 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 기재 위에 압출 된 압출 재료를 증착하고 본딩하기 위한 것인, 알루미늄 로드.
- 청구항 24에 있어서, 상기 기재는 알루미늄 컴포넌트이고, 상기 압출 재료의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖는, 알루미늄 로드.
- 조인트에 있어서, 상기 조인트는:
두개의 알루미늄 컴포넌트들; 및
그것들사이에 알루미늄 충전제 재료를 포함하되,
상기 알루미늄 컴포넌트들은 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스를 이용하여 상기 충전제 재료에 의해 함께 접합되고,
상기 충전제 재료의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖고;
상기 충전제 재료의 조성물은:
0 내지 0.25 wt% 철;
적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및,
상기 알루미늄 충전제 재료의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고,
상기 충전제 재료의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및
상기 충전제 재료의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있는, 조인트. - 청구항 26에 있어서, 상기 충전제 재료는 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 따른 상기 압출 재료를 압출함으로써 형성되고, 조인트.
- 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 압출 재료 제조에 사용하기 위한 알루미늄 로드 제조 방법에 있어서, 상기 방법은:
알루미늄 용융물을 제공하는 단계, 상기 알루미늄 용융물의 조성물은
0 내지 0.25 wt% 철;
적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질 성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및,
상기 알루미늄 로드의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고;
알루미늄 빌렛을 생성하기 위해 상기 알루미늄 용융물을 주조하는 단계,
상기 알루미늄 빌렛을 균질화하는 단계;
상기 알루미늄 로드를 형성하기 위해 상기 빌렛을 열간 변형하는 단계(hot deforming); 및
상기 알루미늄 로드를 담금질하는 단계,
상기 담금질된 알루미늄 로드의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및
상기 담금질된 알루미늄 로드의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있는, 방법. - 청구항 28에 있어서, 상기 알루미늄 용융물은 순수 알루미늄으로 생산되는, 방법.
- 청구항 28 또는 29에 있어서, 상기 주조는 DC(direct chill) 주조인, 방법.
- 청구항 28, 29 또는 30에 있어서, 상기 균질화 온도는 상기 빌렛의 상기 알루미늄 합금의 상기 고체상선(solidus)과 솔버스(solvus) 온도 사이에 있고 평형 상 다이어그램에 의해 정의된 상기 고체상선 온도 보다 상기 솔버스 온도에 더 가까운, 방법.
- 청구항 28 내지 31 중 어느 한 항에 있어서, 상기 빌렛은 열간 변형전에 유도 가열(induction heating)에 의해 사전가열되는, 방법.
- 청구항 28 내지 32 중 어느 한 항에 있어서, 열간 변형(hot deformation) 동안에 상기 빌렛의 온도는 그것이 상기 평형 상 다이어그램에 의해 정의된 상기 합금의 평형 솔버스를 초과하여 유지되도록 제어되는, 방법.
- 청구항 28 내지 33 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열간 변형은 열간 압출이고 상기 최소 면적 감소는 적어도 10:1인, 방법.
- 청구항 28 내지 33 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열간 변형은 열간 압연이고 상기 면적 감소는 적어도 5:1인, 방법.
- 청구항 28 내지 35 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열간 변형된 알루미늄 로드의 직경은 상기 희망하는 압출 재료의 직경의 약 1.5 내지 2 배인, 방법.
- 청구항 28 내지 36 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압출 재료는 충전제 와이어인, 방법.
- 청구항 28 내지 37 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 두개의 컴포넌트들을 접합하는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스인, 방법.
- 청구항 38에 있어서, 상기 컴포넌트들 중 적어도 하나는 알루미늄 컴포넌트이고 상기 알루미늄 로드의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖는, 방법.
- 청구항 28 내지 39 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 기재상에 압출된 압출 재료를 증착하고 본딩하기 위한 것인, 방법.
- 청구항 40에 있어서, 상기 기재는 알루미늄 컴포넌트이고, 상기 알루미늄 로드의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖는, 방법.
- 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 압출 재료 제조 방법에 있어서, 상기 방법은:
알루미늄 로드를 제공하는 단계;
상기 알루미늄 로드의 조성물은:
0 내지 0.25 wt% 철;
적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및,
상기 알루미늄 로드의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고,
상기 알루미늄 로드의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및
상기 알루미늄 로드의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있고; 및
상기 압출 재료를 형성하기 위해 상기 알루미늄 로드를 변형하는 단계를 포함하고, 상기 압출 재료의 마이크로구조체는 변형된(deformed) 마이크로구조체이고; 상기 압출 재료의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있는, 방법. - 청구항 42에 있어서, 상기 알루미늄 로드를 변형하는 단계는:
상기 알루미늄 로드를 냉간 셰이빙하는 단계(cold shaving); 및
상기 알루미늄 로드를 드로잉하는 단계(드로잉)를 포함하는, 방법. - 청구항 42 또는 43에 있어서, 상기 알루미늄 로드의 냉간 셰이빙 및 드로잉은 중간 열 처리 단계의 사용 없이 하나의 동작으로 수행되는, 방법.
- 청구항 42, 43 또는 44에 있어서, 상기 드로잉 비율은 약 2:1 내지1.2:1인, 방법.
- 청구항 42 내지 45 중 어느 한 항에 있어서, 와이어 세정은 드로잉 후에 수행되는, 방법.
- 청구항 42 내지 46 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압출 재료는 충전제 와이어인, 방법.
- 청구항 42 내지 47 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 두개의 컴포넌트들을 접합하는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스인, 방법.
- 청구항 48에 있어서, 상기 컴포넌트들 중 적어도 하나는 알루미늄 컴포넌트이고 상기 압출 재료의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖는, 방법.
- 청구항 42 내지 49 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스는 기재상에 압출된 압출 재료를 증착하고 본딩하기 위한 것인, 방법.
- 청구항 50에 있어서, 상기 기재는 알루미늄 컴포넌트이고, 상기 압출 상기 알루미늄 컴포넌트의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖는, 방법.
- 청구항 42 내지 51 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 로드는 청구항 28 내지 41 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조되는, 방법.
- 청구항 52에 있어서, 상기 재료는 열간 압출되고 상기 압출 비율은 상기 드로잉 비율보다 적어도 5 배 더 크고, 상기 재료가 열간 압연될 때 상기 압연 비율은 상기 드로잉 비율보다 적어도 2 배 더 큰, 방법.
- 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 제공하는 단계, 상기 알루미늄 컴포넌트들은 각각 상기 다른 알루미늄 컴포넌트에 접합될 접합 표면을 갖고;
청구항 1 내지 11 에 따라 압출 재료를 제공하는 단계,
상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들의 접합 표면들로부터 옥사이드를 제거하는 단계, 및
상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들의 접합 표면들 사이에 상기 압출 재료를 압출하는 단계를 포함하는, 방법. - 청구항 54에 있어서, 상기 방법은 청구항 42 내지 53 중 어느 한 항에 따른 상기 압출 재료를 제조하는 단계를 포함하는, 방법.
- 컴포넌트에 압출형(extrudate)를 본딩하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
상기 컴포넌트를 제공하는 단계, 상기 컴포넌트는 상기 압출형이 증착되고 본딩될 표면을 갖고;
청구항 1 내지 11에 따른 압출 재료를 제공하는 단계,
상기 컴포넌트의 표면들로부터 옥사이드를 제거하는 단계, 및
상기 컴포넌트의 표면으로 상기 압출 재료를 압출하는 단계를 포함하는, 방법. - 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 알루미늄 충전제 와이어에 있어서,
상기 충전제 와이어의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖고;
상기 충전제 와이어 의 조성물은:
0 내지 0.25 wt% 철;
적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및,
상기 알루미늄 충전제 와이어의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고,
상기 충전제 와이어의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및
상기 충전제 와이어의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있는, 알루미늄 충전제 와이어. - 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스 접합에 의해 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
접합될 두개의 알루미늄 컴포넌트들; 및
청구항 56에 따른 알루미늄 충전제 와이어를 포함하는, 시스템. - 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 알루미늄 충전제 와이어의 제조를 위한 알루미늄 로드에 있어서,
상기 알루미늄 로드의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖고;
상기 알루미늄 로드의 조성물은:
0 내지 0.25 wt% 철;
적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및,
상기 알루미늄 로드의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고,
상기 알루미늄 로드의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및
상기 알루미늄 로드의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있는, 알루미늄 로드. - 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 충전제 와이어 제조에 사용을 위한 알루미늄 로드 제조 방법에 있어서, 상기 방법은:
알루미늄 용융물을 제공하는 단계, 상기 알루미늄 용융물의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖고; 상기 알루미늄 용융물의 조성물은
0 내지 0.25 wt% 철;
적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질 성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및,
상기 알루미늄 로드의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고;
알루미늄 빌렛을 생성하기 위해 상기 알루미늄 용융물을 주조하는 단계,
상기 알루미늄 빌렛을 균질화하는 단계;
상기 알루미늄 로드를 형성하기 위해 상기 빌렛을 열간 변형하는 단계; 및
상기 알루미늄 로드를 담금질 하는 단계,
상기 담금질된 알루미늄 로드의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및
상기 담금질된 알루미늄 로드의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있는, 방법. - 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 하이브리드 금속 압출 및 본딩 프로세스에 사용을 위한 충전제 와이어 제조 방법에 있어서, 상기 방법은:
알루미늄 로드를 제공하는 단계;
상기 알루미늄 로드의 조성물은 상기 알루미늄 컴포넌트들 중 적어도 하나의 조성물과 동일한 알루미늄 합금 시리즈를 갖고; 상기 알루미늄 로드의 조성물은:
0 내지 0.25 wt% 철;
적어도 0.05 wt% 분산질-성형 원소들, 상기 분산질-성형 원소들은 0 내지 1.2 wt% 망간, 0 내지 0.25 wt% 크롬, 0 내지 0.25 wt% 지르코늄 및 0 내지 0.25 wt% 스칸듐; 및,
상기 알루미늄 로드의 알루미늄 합금이 상기 2xxx 시리즈일 때를 제외하고, 0 내지 0.05 wt% 구리를 포함하고,
상기 알루미늄 로드의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 및
상기 알루미늄 로드의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있고,
상기 알루미늄 로드를 냉간 셰이빙하는 단계; 및
상기 충전제 와이어를 형성하기 위해 알루미늄 로드를 드로잉하는 단계를 포함하되, 상기 충전제 와이어의 마이크로구조체는 변형된 마이크로구조체이고; 상기 충전제 와이어의 나노구조체는 전위들 및 분산질들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하고, 상기 합금 원소들의 대부분은 상기 알루미늄 매트릭스에 고용체로 있는, 방법. - 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 접합하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들을 제공하는 단계, 상기 알루미늄 컴포넌트들은 각각 상기 다른 알루미늄 컴포넌트에 접합될 접합 표면을 갖고;
청구항 56 에 따른 충전제 와이어를 제공하는 단계,
상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들의 접합 표면들로부터 옥사이드를 제거하는 단계, 및
상기 두개의 알루미늄 컴포넌트들의 접합 표면들 사이에 상기 충전제 와이어를 압출하는 단계를 포함하는, 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1508278.7 | 2015-05-14 | ||
| GBGB1508278.7A GB201508278D0 (en) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | Filler material |
| PCT/EP2016/060926 WO2016180985A1 (en) | 2015-05-14 | 2016-05-13 | Extrusion material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180008562A true KR20180008562A (ko) | 2018-01-24 |
Family
ID=53489646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177035619A KR20180008562A (ko) | 2015-05-14 | 2016-05-13 | 압출 재료 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20180185968A1 (ko) |
| EP (1) | EP3294490B1 (ko) |
| JP (2) | JP2018520268A (ko) |
| KR (1) | KR20180008562A (ko) |
| CN (1) | CN107636180A (ko) |
| CA (1) | CA2985291C (ko) |
| DK (1) | DK3294490T3 (ko) |
| ES (1) | ES2880505T3 (ko) |
| GB (1) | GB201508278D0 (ko) |
| WO (1) | WO2016180985A1 (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10786051B2 (en) * | 2015-03-27 | 2020-09-29 | Ykk Corporation | Element for slide fastener |
| KR20190078660A (ko) * | 2017-01-11 | 2019-07-04 | 아르코닉 인코포레이티드 | 접합용 알루미늄 합금 제품 제조 방법 |
| US10688592B1 (en) * | 2017-09-05 | 2020-06-23 | United Launch Alliance L.L.C | Friction stir welding of aluminum alloys |
| CN112522556B (zh) * | 2019-09-18 | 2022-01-14 | 中国科学院金属研究所 | 超硬超稳定耐腐蚀纳米晶Al-Mg合金及制备方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6325869B1 (en) * | 1999-01-15 | 2001-12-04 | Alcoa Inc. | Aluminum alloy extrusions having a substantially unrecrystallized structure |
| US20030226935A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-12-11 | Garratt Matthew D. | Structural members having improved resistance to fatigue crack growth |
| NO315791B1 (no) * | 2001-11-21 | 2003-10-27 | Sintef Materialteknologi | Fremgangsmåte og anordning for sammenföyning av bearbeidede metaller og legeringer |
| US7323068B2 (en) * | 2002-08-20 | 2008-01-29 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | High damage tolerant Al-Cu alloy |
| US20040099352A1 (en) * | 2002-09-21 | 2004-05-27 | Iulian Gheorghe | Aluminum-zinc-magnesium-copper alloy extrusion |
| JP5068176B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2012-11-07 | サーティコム コーポレーション | デジタル署名と公開鍵の促進された検証 |
| RU2533989C2 (ru) * | 2009-04-16 | 2014-11-27 | Алерис Алюминум Кобленц Гмбх | Пригодное для сварки металлическое изделие |
| CN101941122B (zh) * | 2010-09-06 | 2012-08-08 | 航天材料及工艺研究所 | 耐蚀铝镁钪合金配用焊丝及其制备方法 |
| EP2514555A1 (en) * | 2011-04-21 | 2012-10-24 | Aleris Aluminum Koblenz GmbH | Extruded aluminium alloy tube product |
| US20160186301A1 (en) * | 2013-08-21 | 2016-06-30 | Drexel University | Annealing Process |
| CN103695735A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 广西博士海意信息科技有限公司 | 铝合金焊丝及其制备方法 |
| CN103898377B (zh) * | 2014-03-26 | 2016-03-09 | 安徽家园铝业有限公司 | 一种高耐磨铝合金型材及其制备方法 |
| CN103993205B (zh) * | 2014-04-16 | 2016-05-18 | 池州市光明塑钢有限公司 | 一种高延伸率铝合金型材及其制备方法 |
-
2015
- 2015-05-14 GB GBGB1508278.7A patent/GB201508278D0/en not_active Ceased
-
2016
- 2016-05-13 US US15/573,642 patent/US20180185968A1/en not_active Abandoned
- 2016-05-13 CA CA2985291A patent/CA2985291C/en active Active
- 2016-05-13 ES ES16722892T patent/ES2880505T3/es active Active
- 2016-05-13 EP EP16722892.3A patent/EP3294490B1/en active Active
- 2016-05-13 CN CN201680027948.3A patent/CN107636180A/zh active Pending
- 2016-05-13 DK DK16722892.3T patent/DK3294490T3/da active
- 2016-05-13 KR KR1020177035619A patent/KR20180008562A/ko not_active Application Discontinuation
- 2016-05-13 JP JP2018511523A patent/JP2018520268A/ja active Pending
- 2016-05-13 WO PCT/EP2016/060926 patent/WO2016180985A1/en unknown
-
2020
- 2020-09-21 US US17/027,461 patent/US20210008671A1/en not_active Abandoned
-
2022
- 2022-04-22 JP JP2022070628A patent/JP2022105075A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB201508278D0 (en) | 2015-06-24 |
| US20210008671A1 (en) | 2021-01-14 |
| JP2022105075A (ja) | 2022-07-12 |
| EP3294490B1 (en) | 2021-05-05 |
| CN107636180A (zh) | 2018-01-26 |
| EP3294490A1 (en) | 2018-03-21 |
| CA2985291A1 (en) | 2016-11-17 |
| WO2016180985A1 (en) | 2016-11-17 |
| US20180185968A1 (en) | 2018-07-05 |
| ES2880505T3 (es) | 2021-11-24 |
| CA2985291C (en) | 2023-03-28 |
| DK3294490T3 (da) | 2021-05-31 |
| JP2018520268A (ja) | 2018-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210008671A1 (en) | Extrusion Material | |
| EP2644727B1 (en) | Aluminum alloy forged material for automotive vehicles and production method for the material | |
| WO2009024601A1 (en) | Method for casting a composite aluminium alloy ingot or billet | |
| CN105710557B (zh) | 一种7xxx系铝合金专用焊丝及其制造方法 | |
| JP2013525608A (ja) | 階層状の微細構造を有する損傷耐性アルミ材 | |
| EP1965936B1 (fr) | Procédé de fabrication de demi-produits comportant deux alliages à base d'aluminium | |
| Cui et al. | Porosity, microstructure and mechanical property of welded joints produced by different laser welding processes in selective laser melting AlSi10Mg alloys | |
| JP2005526901A (ja) | 溶接可能な高強度Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金 | |
| FR2883785A1 (fr) | Procede de production d'un metal d'apport consommable servant a une operation de soudage | |
| CA2854838A1 (en) | Aluminium alloy | |
| JP3726087B2 (ja) | 輸送機構造材用アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法 | |
| US20210388469A1 (en) | Nano-treatment of high strength aluminum alloys for manufacturing processes | |
| JP4996853B2 (ja) | 高温高速成形用アルミニウム合金材及びその製造方法、並びにアルミニウム合金成形品の製造方法 | |
| Zhang et al. | Interfacial characterisation of overcasting a cast Al-Si-Mg (A356) alloy on a wrought Al-Mg-Si (AA6060) alloy | |
| Sokoluk et al. | High strength nanotreated filler material for TIG welding of AA6061 | |
| JPH05169290A (ja) | アルミニウム合金溶加材とその製造方法 | |
| Hassani et al. | Effect of friction stir processing on microstructure and mechanical properties of AZ91C magnesium cast alloy weld zone | |
| KR20190030296A (ko) | 알루미늄 합금의 처리 방법 | |
| JP2008207249A (ja) | 耐溶接割れ性に優れたアルミニウム合金材の溶接方法およびアルミニウム合金材の耐溶接割れ性評価方法 | |
| JPH05208295A (ja) | 成形金型用アルミニウム合金溶加材とその製造方法 | |
| JP7325446B2 (ja) | アルミニウム板又は鋼板用の溶接電極及びそれを得る方法 | |
| CN115401293A (zh) | 一种可mig焊接异种铝合金的铝镁硅挤压板的应用 | |
| WO2023198791A1 (en) | Aluminium alloy and method for producing the alloy | |
| Derbiszewski et al. | Studies on the Quality of Joints and Phenomena Therein for Welded Automotive Components Made of Aluminum Alloy—A Review | |
| Fuentes et al. | Coaxial Wire Laser-based Additive Manufacturing of AA7075 with TiC Nanoparticles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |