KR20200028411A

KR20200028411A - 고강도 내식성 알루미늄 합금 및 이를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR20200028411A
Application number: KR1020207003392A
Authority: KR
Inventors: 사졸 쿠마르 다스; 하니 아메드; 웨이 웬
Original assignee: 노벨리스 인크.
Priority date: 2017-07-10
Filing date: 2017-07-10
Publication date: 2020-03-16
Also published as: CN110892086A; EP3652356B1; EP3652356A1; JP2020527648A; CA3069499C; KR102434921B1; ES2933801T3; WO2019013744A1; CA3069499A1; BR112020000305A2; CN110892086B; JP7191077B2

Abstract

고강도 알루미늄 합금 및 이러한 합금을 제조 및 가공처리하는 방법이 개시된다. 본 명세서에 기술된 알루미늄 합금은 개선된 기계적 강도, 변형성, 및 내식성 특성을 보인다. 또한, 알루미늄 합금은 재생 재료로부터 제조될 수 있다. 본 명세서에 기술된 합금으로부터 제조되는 알루미늄 합금 제품은 강도를 향상시키기 위한 석출물, 예를 들어 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂, Mg₂Si, 및 Al₄Mg₈Si₇Cu₂를 포함한다.

Description

고강도 내식성 알루미늄 합금 및 이를 제조하는 방법

본 개시는 알루미늄 합금 및 이를 제조하고 가공하는 방법에 관한 것이다. 본 개시는 또한 높은 기계적 강도, 성형성, 및 내식성을 보이는 알루미늄 합금에 관한 것이다.

고강도의 재활용 가능한 알루미늄 합금은 (예를 들어, 트럭, 트레일러, 기차, 및 선박과 같이 제한없이 포함되는) 운송 분야, 전자 분야 및 차량 분야를 포함하는 많은 분야에서 향상된 제품 성능을 위해 바람직하다. 예를 들면, 트럭 또는 트레일러 내의 고강도 알루미늄 합금은 종래의 강 합금보다 가벼워서 배기가스(emission)에 대한 새로운, 보다 강력한 정부 규제를 충족하는데 요구되는 상당한 배기가스 감축을 제공할 것이다. 이러한 합금은 고강도, 고성형성, 및 내식성을 가져야 한다. 또한, 이러한 합금이 재생 함유물(recycled content)로부터 형성되는 것이 바람직하다.

그러나, 특히 재생 함유물을 갖는 이러한 합금을 제공할 가공 조건 및 합금 조성물을 식별하는 것은 어려운 일로 판명되었다. 재생 함유물로부터 합금을 형성하는 것은 더 높은 아연(Zn) 및 구리(Cu) 함량으로 이어질 수 있다. 더 높은 Zn 합금은 전통적으로 강도가 부족하고, Cu-함유 합금은 부식에 취약하다.

본 발명에 포함되는 실시형태들은 본 발명의 내용이 아니라 청구범위에 의해 정의된다. 이 발명의 내용은 본 발명의 다양한 양태의 상위 수준의 개요이고, 아래 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 섹션에서 더 설명되는 개념들 중 일부를 소개한다. 이 발명의 내용은 청구된 기술요지의 주요한 또는 본질적인 특징들을 확인하려는 것도, 청구된 기술요지의 범위를 결정하기 위해 별도로 사용되기 위한 것도 아니다. 이러한 기술요지는 명세서 전체, 일부나 모든 도면, 및 각 청구범위의 적절한 부분을 참고하여 이해되어야 한다.

약 0.25 내지 1.3 중량%의 Si, 1.0 내지 2.5 중량%의 Mg, 0.5 내지 1.5 중량%의 Cu, 최대 0.2 중량%의 Fe, 최대 3.0 중량%의 Zn, 최대 0.15 중량%의 불순물을 포함하고 잔부는 Al인 알루미늄 합금이 본 명세서에 기술된다. 일부 경우에, 알루미늄 합금은 약 0.55 내지 1.1 중량%의 Si, 1.25 내지 2.25 중량%의 Mg, 0.6 내지 1.0 중량%의 Cu, 0.05 내지 0.17 중량%의 Fe, 1.5 내지 3.0 중량%의 Zn, 최대 0.15 중량%의 불순물을 포함할 수 있으며, 이때 잔부는 Al이다. 일부 경우에, 알루미늄 합금은 약 0.65 내지 1.0 중량%의 Si, 1.5 내지 2.25 중량%의 Mg, 0.6 내지 1.0 중량%의 Cu, 0.12 내지 0.17 중량%의 Fe, 2.0 내지 3.0 중량%의 Zn, 최대 0.15 중량%의 불순물을 포함할 수 있으며, 이때 잔부는 Al이다. 선택적으로, 본 명세서에 기술된 알루미늄 합금은 Zr 및/또는 Mn을 추가로 포함할 수 있다. Zr은 최대 약 0.15 중량%(예컨대, 약 0.09 내지 0.12 중량%)의 양으로 존재할 수 있다. Mn은 최대 약 0.5 중량%(예컨대, 약 0.05 내지 0.3 중량%)의 양으로 존재할 수 있다.

선택적으로, Mg 대 Si의 비(즉, Mg/Si 비)는 약 1.5 대 1 내지 약 3.5 대 1이다. 예를 들어, Mg/Si 비는 약 2.0 대 1 내지 약 3.0 대 1일 수 있다. 선택적으로, Mg/Si 비에 대한 Zn의 비(즉, Zn/(Mg/Si) 비)는 약 0.75 대 1 내지 약 1.4 대 1이다. 예를 들어, Zn/(Mg/Si) 비는 약 0.8 대 1 내지 약 1.1 대 1일 수 있다. 선택적으로, Zn/(Mg/Si) 비에 대한 Cu의 비(즉, Cu/[Zn/(Mg/Si)] 비)는 약 0.7 대 1 내지 약 1.4 대 1이다. 예를 들어, Cu/[Zn/(Mg/Si)] 비는 약 0.8 대 1 내지 약 1.1 대 1이다.

또한, 본 명세서에 기술된 바와 같은 알루미늄 합금을 포함하는 알루미늄 합금 제품이 본 명세서에 기술된다. 알루미늄 합금 제품은 T6 템퍼에서 적어도 약 340 MPa(예컨대, 약 360 MPa 내지 약 380 MPa)의 항복 강도를 가질 수 있다. 본 명세서에 기술된 알루미늄 합금 제품은 내식성이고, T6 템퍼에서 약 100 μm 미만의 평균 입계 부식 피트 깊이(average intergranular corrosion pit depth)를 가질 수 있다. 알루미늄 합금 제품은 또한 우수한 굽힘성을 보이고, T4 템퍼에서 약 0.5 이하의 r/t (굽힘성) 비를 가질 수 있다.

선택적으로, 알루미늄 합금 제품은 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂, Mg₂Si, 및 Al₄Mg₈Si₇Cu₂로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 석출물을 포함한다. 알루미늄 합금 제품은 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂를 mm²당 적어도 약 300,000,000개의 입자의 평균 양으로, Mg₂Si를 mm²당 적어도 약 600,000,000개의 입자의 평균 양으로, 그리고/또는 Al₄Mg₈Si₇Cu₂를 mm²당 적어도 약 600,000,000개의 입자의 평균 양으로 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 알루미늄 합금 제품은 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂, Mg₂Si, 및 Al₄Mg₈Si₇Cu₂를 포함한다. Mg₂Si 대 Al₄Mg₈Si₇Cu₂의 비는 약 1:1 내지 약 1.5:1일 수 있고, Mg₂Si 대 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂의 비는 약 1.5:1 내지 약 3:1일 수 있으며, Al₄Mg₈Si₇Cu₂ 대 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂의 비는 약 1.5:1 내지 약 3:1일 수 있다.

알루미늄 합금을 생산하는 방법이 본 명세서에 추가로 기술된다. 본 방법은 본 명세서에 기술된 바와 같은 알루미늄 합금을 주조하여 알루미늄 합금 주조 제품을 형성하는 단계, 알루미늄 합금 주조 제품을 균질화하는 단계, 균질화된 알루미늄 합금 주조 제품을 열간 압연하여 최종 게이지 알루미늄 합금을 제공하는 단계, 및 최종 게이지 알루미늄 합금을 고용화 열 처리하는 단계를 포함한다. 본 방법은 최종 게이지 알루미늄 합금을 사전-시효(pre-aging)하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 선택적으로, 알루미늄 합금은 6xxx 시리즈 알루미늄 합금, 7xxx 시리즈 알루미늄 합금, 또는 이들의 조합을 포함하는 스크랩 금속(scrap metal)과 같은 스크랩 금속을 포함하는 용융 알루미늄 합금으로부터 주조된다.

도 1은 본 개시의 소정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금에서 마그네슘 함량의 증가에 따른 마그네슘 아연 석출물의 증가를 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 시차 주사 열량 측정(differential scanning calorimetry) 그래프이다.
도 3은 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 시차 주사 열량 측정 그래프이다.
도 4a는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금에서 석출물 유형을 보여주는 투과 전자 현미경 사진이다.
도 4b는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금에서 석출물 유형을 보여주는 투과 전자 현미경 사진이다.
도 5는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 석출물 조성을 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 다양한 가공 단계 후 석출물 형성을 보여주는 일련의 광학 현미경 사진이다.
도 7은 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 다양한 가공 단계 후 석출물 형성을 보여주는 일련의 광학 현미경 사진이다.
도 8은 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 다양한 가공 단계 후 석출물 형성을 보여주는 일련의 광학 현미경 사진이다.
도 9는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 입자 수(particle population) 및 결정립 구조를 보여주는 일련의 광학 현미경 사진이다.
도 10은 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 입자 수 및 결정립 구조를 보여주는 일련의 광학 현미경 사진이다.
도 11은 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 전기 전도율을 보여주는 그래프이다.
도 12는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 전기 전도율을 보여주는 그래프이다.
도 13은 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램(histogram)), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원) 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.
도 14a는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원) 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.
도 14b는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원) 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.
도 15는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원) 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.
도 16a는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원) 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.
도 16b는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원) 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.
도 17a는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원) 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.
도 17b는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원) 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.
도 18a는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원) 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.
도 18b는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원) 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.
도 19는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 90° 굽힘 시험으로부터의 하중 변위 데이터를 보여주는 그래프이다.
도 20은 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 90° 굽힘 시험으로부터의 하중 변위 데이터를 보여주는 그래프이다.
도 21은 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 90° 굽힘 시험으로부터의 하중 변위 데이터를 보여주는 그래프이다.
도 22는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금에서 부식 침범(corrosion attack)을 보여주는 일련의 광학 현미경 사진이다.
도 23은 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금에서 부식 침범을 보여주는 일련의 광학 현미경 사진이다.
도 24a는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 광학 현미경 사진이다.
도 24b는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 광학 현미경 사진이다.
도 24c는 본 개시의 소정 양태에 따른 알루미늄 합금의 광학 현미경 사진이다.

고강도 알루미늄 합금 및 이러한 합금을 제조하고 가공하는 방법이 본 명세서에 기술된다. 본 명세서에 기술된 알루미늄 합금은 개선된 기계적 강도, 변형성, 및 내식성 특성을 보인다. 또한, 알루미늄 합금은 재생 재료로부터 제조될 수 있다. 본 명세서에 기술된 합금으로부터 제조되는 알루미늄 합금 제품은 강도를 향상시키기 위한 석출물, 예를 들어 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂, Mg₂Si, 및 Al₄Mg₈Si₇Cu₂를 포함한다.

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 기재된 기술요지를 제한하지 않으며 하기의 특허청구범위의 의미 또는 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서, "시리즈"나 "6xxx"와 같은 알루미늄 산업 지정에 의해 식별된 합금에 대해 설명이 이루어진다. 알루미늄 및 그 합금을 명명하고 식별하는 데 가장 일반적으로 사용되는 번호 지정 체계에 대한 이해를 위해서는, 모두 알루미늄 협회에서 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.

본원에서 사용되는, "일", "하나", 또는 "그"의 의미는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 단수 및 복수의 지시 대상을 포함한다.

본원에서 사용될 때, 플레이트는 일반적으로 약 6 mm보다 큰 두께를 갖는다. 예를 들어, 플레이트는 6 mm 초과, 10 mm 초과, 15 mm 초과, 20 mm 초과, 25 mm 초과, 30 mm 초과, 35 mm 초과, 40 mm 초과, 45 mm 초과, 50 mm 초과, 또는 100 mm 초과의 두께를 갖는 알루미늄 제품을 지칭할 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "슬래브(slab)"는 대략 5 mm 내지 대략 50 mm의 범위 내의 합금 두께를 나타낸다. 예를 들어, 슬래브는 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm, 35 mm, 40 mm, 45 mm, 또는 50 mm의 두께를 가질 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 쉐이트(shate)(또한 시트 플레이트로 지칭됨)는 일반적으로 약 4 mm 내지 약 15 mm의 두께를 갖는다. 예를 들어, 쉐이트는 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, 11 mm, 12 mm, 13 mm, 14 mm, 또는 15 mm의 두께를 가질 수 있다.

본원에서 사용될 때, 시트는 일반적으로 두께가 약 4 mm 미만인 알루미늄 제품을 지칭한다. 예를 들어, 시트의 두께는 4 mm 미만, 3 mm 미만, 2 mm 미만, 1 mm 미만, 0.5 mm 미만, 0.3 mm 미만, 또는 0.1 mm 미만일 수 있다.

본 출원에서는 합금 템퍼 또는 상태를 참조한다. 가장 일반적으로 사용되는 합금 템퍼에 대한 설명을 이해하기 위해서는 "American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designation Systems"를 참조한다. F 상태 또는 템퍼는 제조된 그대로의 알루미늄 합금을 지칭한다. O 상태 또는 템퍼는 어닐링 후의 알루미늄 합금을 지칭한다. T4 상태 또는 템퍼는 용체화 처리(SHT)(즉, 용체화(solutionization))에 이은 자연 시효 후의 알루미늄 합금을 지칭한다. T6 상태 또는 템퍼는 용체화 처리되고 이어서 인공적으로 시효(AA)된 후의 알루미늄 합금을 지칭한다. T8x 상태 또는 템퍼는 용체화 처리되고 이어서 냉간 가공한 다음에 인공적으로 시효된 후의 알루미늄 합금을 지칭한다.

본원에서 사용될 때, "주조 금속 제품", "주조 제품" 등과 같은 용어는 상호 교환 가능하며 직접 냉경 주조(직접 냉경 동시-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 사용될 때, "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.

본원에 개시되는 모든 범위는 그 안에 포함되는 임의의 그리고 모든 부분 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 1 이상, 예를 들어 1 내지 6.1의 최소값으로 시작하여, 10 이하, 예를 들어 5.5 내지 10의 최대값으로 끝나는 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 간주해야 한다.

아래에서 알루미늄 합금들은 합금의 총 중량을 기준으로 한 중량 퍼센트(wt. %)로 나타낸 그들의 원소 조성으로 기재된다. 각 합금의 소정 실시예에서, 잔부는 불순물의 합계에 대해 0.15%의 최대 wt. %를 갖는 알루미늄이다.

합금 조성물

신규한 알루미늄 합금이 후술된다. 소정 양태에서, 합금은 높은 강도, 높은 성형성, 및 내식성을 보인다. 합금의 특성은 합금의 원소 조성뿐만 아니라 또한 시트, 플레이트, 및 쉐이트를 비롯하여 알루미늄 합금 제품을 제조하기 위해 합금을 가공하는 방법으로 인해 달성된다.

소정 양태에서, 강화, 성형성, 및 내식성의 조합 효과를 위해, 합금은 추가로 후술되는 바와 같이, 약 0.5 중량% 내지 약 1.5 중량%의 Cu 함량, 0.07 중량% 내지 약 0.12 중량%의 Zr 함량, 및 제어된 Si 대 Mg 비를 갖는다.

합금은 표 1에 제공된 바와 같은 하기의 원소 조성을 가질 수 있다:

일부 실시예에서, 합금은 표 2에 제공된 바와 같은 다음의 원소 조성을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 합금은 표 3에 제공된 바와 같은 다음의 원소 조성을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 개시된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 0.25% 내지 약 1.3%(예컨대, 약 0.55% 내지 약 1.1% 또는 약 0.65% 내지 약 1.0%)의 양으로 규소(Si)를 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 0.25%, 약 0.26%, 약 0.27%, 약 0.28%, 약 0.29%, 약 0.3%, 약 0.31%, 약 0.32%, 약 0.33%, 약 0.34%, 약 0.35%, 약 0.36%, 약 0.37%, 약 0.38%, 약 0.39%, 약 0.4% ,0.41%, 약 0.42%, 약 0.43%, 약 0.44%, 약 0.45%, 약 0.46%, 약 0.47%, 약 0.48%, 약 0.49%, 약 0.5%, 약 0.51%, 약 0.52%, 약 0.53%, 약 0.54%, 약 0.55%, 약 0.56%, 약 0.57%, 약 0.58%, 약 0.59%, 약 0.6%, 약 0.61%, 약 0.62%, 약 0.63%, 약 0.64%, 약 0.65%, 약 0.66%, 약 0.67%, 약 0.68%, 약 0.69%, 약 0.7%, 약 0.71%, 약 0.72%, 약 0.73%, 약 0.74%, 약 0.75%, 약 0.76%, 약 0.77%, 약 0.78%, 약 0.79%, 약 0.8%, 약 0.81%, 약 0.82%, 약 0.83%, 약 0.84%, 약 0.85%, 약 0.86%, 약 0.87%, 약 0.88%, 약 0.89%, 약 0.9%, 약 0.91%, 약 0.92%, 약 0.93%, 약 0.94%, 약 0.95%, 약 0.96%, 약 0.97%, 약 0.98%, 약 0.99%, 약 1.0%, 약 1.01%, 약 1.02%, 약 1.03%, 약 1.04%, 약 1.05%, 약 1.06%, 약 1.07%, 약 1.08%, 약 1.09%, 약 1.1%, 약 1.11%, 약 1.12%, 약 1.13%, 약 1.14%, 약 1.15%, 약 1.16%, 약 1.17%, 약 1.18%, 약 1.19%, 약 1.2%, 약 1.21%, 약 1.22%, 약 1.23%, 약 1.24%, 약 1.25%, 약 1.26%, 약 1.27%, 약 1.28%, 약 1.29%, 또는 약 1.3%의 Si를 포함할 수 있다. 모든 백분율은 중량%로 표시된다.

일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 최대 약 0.2%(예컨대, 약 0.05% 내지 약 0.17% 또는 약 0.12% 내지 약 0.17%)의 양으로 철(Fe)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 0.01%, 약 0.02%, 약 0.03%, 약 0.04%, 약 0.05%, 약 0.06%, 약 0.07%, 약 0.08%, 약 0.09%, 약 0.1%, 약 0.11%, 약 0.12%, 약 0.13%, 약 0.14%, 약 0.15%, 약 0.16%, 약 0.17%, 약 0.18%, 약 0.19%, 또는 약 0.2%의 Fe를 포함할 수 있다. 일부 경우에, Fe가 합금 중에 존재하지 않는다(즉, 0%). 모든 백분율은 중량%로 표시된다.

일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 최대 약 0.5%(예컨대, 약 0.05% 내지 약 0.3% 또는 약 0.05% 내지 약 0.2%)의 양으로 망간(Mn)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 0.01%, 약 0.02%, 약 0.03%, 약 0.04%, 약 0.05%, 약 0.06%, 약 0.07%, 약 0.08%, 약 0.09%, 약 0.1%, 약 0.11%, 약 0.12%, 약 0.13%, 약 0.14%, 약 0.15%, 약 0.16%, 약 0.17%, 약 0.18%, 약 0.19%, 약 0.2%, 약 0.21%, 약 0.22%, 약 0.23%, 약 0.24%, 약 0.25%, 약 0.26%, 약 0.27%, 약 0.28%, 약 0.29%, 약 0.3%, 약 0.31%, 약 0.32%, 약 0.33%, 약 0.34%, 약 0.35%, 약 0.36%, 약 0.37%, 약 0.38%, 약 0.39%, 약 0.4%, 약 0.41%, 약 0.42%, 약 0.43%, 약 0.44%, 약 0.45%, 약 0.46%, 약 0.47%, 약 0.48%, 약 0.49%, 또는 약 0.5%의 Mn을 포함할 수 있다. 일부 경우에, Mn이 합금 중에 존재하지 않는다(즉, 0%). 모든 백분율은 중량%로 표시된다.

일부 실시예에서, 개시된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 약 1.0% 내지 약 2.5%(예컨대, 약 1.25% 내지 약 2.25% 또는 약 1.5% 내지 약 2.25%)의 양으로 마그네슘(Mg)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 1.0%, 약 1.01%, 약 1.02%, 약 1.03%, 약 1.04%, 약 1.05%, 약 1.06%, 약 1.07%, 약 1.08%, 약 1.09%, 약 1.1%, 약 1.11%, 약 1.12%, 약 1.13%, 약 1.14%, 약 1.15%, 약 1.16%, 약 1.17%, 약 1.18%, 약 1.19%, 약 1.2%, 약 1.21%, 약 1.22%, 약 1.23%, 약 1.24%, 약 1.25%, 약 1.26%, 약 1.27%, 약 1.28%, 약 1.29%, 약 1.3%, 약 1.31%, 약 1.32%, 약 1.33%, 약 1.34%, 약 1.35%, 약 1.36%, 약 1.37%, 약 1.38%, 약 1.39%, 약 1.4%, 약 1.41%, 약 1.42%, 약 1.43%, 약 1.44%, 약 1.45%, 약 1.46%, 약 1.47%, 약 1.48%, 약 1.49%, 약 1.5%, 약 1.51%, 약 1.52%, 약 1.53%, 약 1.54%, 약 1.55%, 약 1.56%, 약 1.57%, 약 1.58%, 약 1.59%, 약 1.6%, 약 1.61%, 약 1.62%, 약 1.63%, 약 1.64%, 약 1.65%, 약 1.66%, 약 1.67%, 약 1.68%, 약 1.69%, 약 1.7%, 약 1.71%, 약 1.72%, 약 1.73%, 약 1.74%, 약 1.75%, 약 1.76%, 약 1.77%, 약 1.78%, 약 1.79%, 약 1.8%, 약 1.81%, 약 1.82%, 약 1.83%, 약 1.84%, 약 1.85%, 약 1.86%, 약 1.87%, 약 1.88%, 약 1.89%, 약 1.9%, 약 1.91%, 약 1.92%, 약 1.93%, 약 1.94%, 약 1.95%, 약 1.96%, 약 1.97%, 약 1.98%, 약 1.99%, 약 2.0%, 약 2.01%, 약 2.02%, 약 2.03%, 약 2.04%, 약 2.05%, 약 2.06%, 약 2.07%, 약 2.08%, 약 2.09%, 약 2.1%, 약 2.11%, 약 2.12%, 약 2.13%, 약 2.14%, 약 2.15%, 약 2.16%, 약 2.17%, 약 2.18%, 약 2.19%, 약 2.2%, 약 2.21%, 약 2.22%, 약 2.23%, 약 2.24%, 약 2.25%, 약 2.26%, 약 2.27%, 약 2.28%, 약 2.29%, 약 2.3%, 약 2.31%, 약 2.32%, 약 2.33%, 약 2.34%, 약 2.35%, 약 2.36%, 약 2.37%, 약 2.38%, 약 2.39%, 약 2.4%, 약 2.41%, 약 2.42%, 약 2.43%, 약 2.44%, 약 2.45%, 약 2.46%, 약 2.47%, 약 2.48%, 약 2.49%, 또는 약 2.5%의 Mg를 포함할 수 있다. 모든 백분율은 중량%로 표시된다.

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

일부 실시예에서, 개시된 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 최대 약 3.0%(예컨대, 약 1.0% 내지 약 3.0%, 약 1.5% 내지 약 3.0%, 또는 약 2.0% 내지 약 3.0%)의 양으로 아연(Zn)을 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 0.01%, 약 0.02%, 약 0.03%, 약 0.04%, 약 0.05%, 약 0.06%, 약 0.07%, 약 0.08%, 약 0.09%, 약 0.1%, 약 0.11%, 약 0.12%, 약 0.13%, 약 0.14%, 약 0.15%, 약 0.16%, 약 0.17%, 약 0.18%, 약 0.19%, 약 0.2%, 약 0.21%, 약 0.22%, 약 0.23%, 약 0.24%, 약 0.25%, 약 0.26%, 약 0.27%, 약 0.28%, 약 0.29%, 약 0.3%, 약 0.31%, 약 0.32%, 약 0.33%, 약 0.34%, 약 0.35%, 약 0.36%, 약 0.37%, 약 0.38%, 약 0.39%, 약 0.4%, 약 0.41%, 약 0.42%, 약 0.43%, 약 0.44%, 약 0.45%, 약 0.46%, 약 0.47%, 약 0.48%, 약 0.49%, 약 0.5%, 약 0.51%, 약 0.52%, 약 0.53%, 약 0.54%, 약 0.55%, 약 0.56%, 약 0.57%, 약 0.58%, 약 0.59%, 약 0.6%, 약 0.61%, 약 0.62%, 약 0.63%, 약 0.64%, 약 0.65%, 약 0.66%, 약 0.67%, 약 0.68%, 약 0.69%, 약 0.7%, 약 0.71%, 약 0.72%, 약 0.73%, 약 0.74%, 약 0.75%, 약 0.76%, 약 0.77%, 약 0.78%, 약 0.79%, 약 0.8%, 약 0.81%, 약 0.82%, 약 0.83%, 약 0.84%, 약 0.85%, 약 0.86%, 약 0.87%, 약 0.88%, 약 0.89%, 약 0.9%, 약 0.91%, 약 0.92%, 약 0.93%, 약 0.94%, 약 0.95%, 약 0.96%, 약 0.97%, 약 0.98%, 약 0.99%, 약 1.0%, 약 1.01%, 약 1.02%, 약 1.03%, 약 1.04%, 약 1.05%, 약 1.06%, 약 1.07%, 약 1.08%, 약 1.09%, 약 1.1%, 약 1.11%, 약 1.12%, 약 1.13%, 약 1.14%, 약 1.15%, 약 1.16%, 약 1.17%, 약 1.18%, 약 1.19%, 약 1.2%, 약 1.21%, 약 1.22%, 약 1.23%, 약 1.24%, 약 1.25%, 약 1.26%, 약 1.27%, 약 1.28%, 약 1.29%, 약 1.3%, 약 1.31%, 약 1.32%, 약 1.33%, 약 1.34%, 약 1.35%, 약 1.36%, 약 1.37%, 약 1.38%, 약 1.39%, 약 1.4%, 약 1.41%, 약 1.42%, 약 1.43%, 약 1.44%, 약 1.45%, 약 1.46%, 약 1.47%, 약 1.48%, 약 1.49%, 약 1.5%, 약 1.51%, 약 1.52%, 약 1.53%, 약 1.54%, 약 1.55%, 약 1.56%, 약 1.57%, 약 1.58%, 약 1.59%, 약 1.6%, 약 1.61%, 약 1.62%, 약 1.63%, 약 1.64%, 약 1.65%, 약 1.66%, 약 1.67%, 약 1.68%, 약 1.69%, 약 1.7%, 약 1.71%, 약 1.72%, 약 1.73%, 약 1.74%, 약 1.75%, 약 1.76%, 약 1.77%, 약 1.78%, 약 1.79%, 약 1.8%, 약 1.81%, 약 1.82%, 약 1.83%, 약 1.84%, 약 1.85%, 약 1.86%, 약 1.87%, 약 1.88%, 약 1.89%, 약 1.9%, 약 1.91%, 약 1.92%, 약 1.93%, 약 1.94%, 약 1.95%, 약 1.96%, 약 1.97%, 약 1.98%, 약 1.99%, 약 2.0%, 약 2.01%, 약 2.02%, 약 2.03%, 약 2.04%, 약 2.05%, 약 2.06%, 약 2.07%, 약 2.08%, 약 2.09%, 약 2.1%, 약 2.11%, 약 2.12%, 약 2.13%, 약 2.14%, 약 2.15%, 약 2.16%, 약 2.17%, 약 2.18%, 약 2.19%, 약 2.2%, 약 2.21%, 약 2.22%, 약 2.23%, 약 2.24%, 약 2.25%, 약 2.26%, 약 2.27%, 약 2.28%, 약 2.29%, 약 2.3%, 약 2.31%, 약 2.32%, 약 2.33%, 약 2.34%, 약 2.35%, 약 2.36%, 약 2.37%, 약 2.38%, 약 2.39%, 약 2.4%, 약 2.41%, 약 2.42%, 약 2.43%, 약 2.44%, 약 2.45%, 약 2.46%, 약 2.47%, 약 2.48%, 약 2.49%, 약 2.5%, 약 2.51%, 약 2.52%, 약 2.53%, 약 2.54%, 약 2.55%, 약 2.56%, 약 2.57%, 약 2.58%, 약 2.59%, 약 2.6%, 약 2.61%, 약 2.62%, 약 2.63%, 약 2.64%, 약 2.65%, 약 2.66%, 약 2.67%, 약 2.68%, 약 2.69%, 약 2.7%, 약 2.71%, 약 2.72%, 약 2.73%, 약 2.74%, 약 2.75%, 약 2.76%, 약 2.77%, 약 2.78%, 약 2.79%, 약 2.8%, 약 2.81%, 약 2.82%, 약 2.83%, 약 2.84%, 약 2.85%, 약 2.86%, 약 2.87%, 약 2.88%, 약 2.89%, 약 2.9%, 약 2.91%, 약 2.92%, 약 2.93%, 약 2.94%, 약 2.95%, 약 2.96%, 약 2.97%, 약 2.98%, 약 2.99%, 또는 약 3.0%의 Zn을 포함할 수 있다. 일부 경우에, Zn은 합금 중에 존재하지 않는다(즉, 0%). 모든 백분율은 중량%로 표시된다.

선택적으로, 지르코늄(Zr)은 본 명세서에 기술된 합금 내에 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 최대 약 0.15%(예컨대, 약 0.07% 내지 약 0.15%, 약 0.09% 내지 약 0.12%, 또는 약 0.08% 내지 약 0.11%)의 양으로 Zr을 포함한다. 예를 들어, 합금은 약 0.01%, 약 0.02%, 약 0.03%, 약 0.04%, 약 0.05%, 약 0.06%, 약 0.07%, 약 0.08%, 약 0.09%, 약 0.1%, 약 0.11%, 약 0.12%, 약 0.13%, 약 0.14%, 또는 약 0.15%의 Zr을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, Zr은 합금 내에 존재하지 않는다(즉, 0%). 모든 백분율은 중량%로 표시된다. 소정 양태에서, Zr은 전술된 조성물에 첨가되어 (Al,Si)₃Zr 분산질(dispersoid)(DO₂₂/DO₂₃ 분산질) 및/또는 Al₃Zr 분산질(L1₂ 분산질)을 형성한다.

선택적으로, 합금 조성물은 각각 약 0.05% 이하, 0.04% 이하, 0.03% 이하, 0.02% 이하, 또는 0.01% 이하의 양으로, 때때로 불순물로 지칭되는 다른 미량 원소(minor element)를 추가로 포함할 수 있다. 이들 불순물은 Ga, V, Ni, Sc, Ag, B, Bi, Li, Pb, Sn, Ca, Cr, Ti, Hf, Sr, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 따라서, Ga, V, Ni, Sc, Ag, B, Bi, Li, Pb, Sn, Ca, Cr, Ti, Hf, 또는 Sr은 합금 내에 0.05% 이하, 0.04% 이하, 0.03% 이하, 0.02% 이하, 또는 0.01% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 소정 양태에서, 모든 불순물의 합은 0.15%(예컨대, 0.1%)를 초과하지 않는다. 모든 백분율은 중량%로 표시된다. 소정 양태에서, 합금의 잔부 비율은 알루미늄이다.

적합한 예시적인 합금은 예를 들어 1.0%의 Si, 2.0% 내지 2.25%의 Mg, 0.6% 내지 0.7%의 Cu, 2.5% 내지 3.0%의 Zn, 0.07 내지 0.10%의 Mn, 0.14 내지 0.17%의 Fe, 0.09 내지 0.10%의 Zr, 및 최대 0.15%의 총 불순물을 포함할 수 있으며, 이때 잔부는 Al이다. 일부 경우에, 적합한 예시적인 합금은 0.55% 내지 0.65%의 Si, 1.5%의 Mg, 0.7% 내지 0.8%의 Cu, 1.55%의 Zn, 0.14 내지 0.15%의 Mn, 0.16 내지 0.18%의 Fe, 및 최대 0.15%의 총 불순물을 포함할 수 있으며, 이때 잔부는 Al이다. 일부 경우에, 적합한 예시적인 합금은 0.65%의 Si, 1.5%의 Mg, 1.0%의 Cu, 2.0% 내지 3.0%의 Zn, 0.14 내지 0.15%의 Mn, 0.17%의 Fe, 및 최대 0.15%의 총 불순물을 포함할 수 있으며, 이때 잔부는 Al이다.

합금 미세구조 및 특성

소정 양태에서, Cu, Mg, 및 Si 비와 Zn 함량은 내식성, 강도, 및 성형성을 향상시키기 위해 제어된다. Zn 함량은 예를 들어 공식(pitting corrosion)을 유도하고 입계 부식(intergranular corrosion, IGC)을 억제함으로써 후술되는 바와 같이 부식 형태(corrosion morphology)를 제어할 수 있다.

일부 실시예에서, Mg 대 Si의 비(또한 본 명세서에서 Mg/Si비로 지칭됨)는 약 1.5:1 내지 약 3.5:1(예컨대, 약 1.75:1 내지 약 3.0:1 또는 약 2.0:1 내지 약 3.0:1)일 수 있다. 예를 들어, Mg/Si 비는 약 1.5:1, 약 1.6:1, 약 1.7:1, 약 1.8:1, 약 1.9:1, 약 2.0:1, 약 2.1:1, 약 2.2:1, 약 2.3:1, 약 2.4:1, 약 2.5:1, 약 2.6:1, 약 2.7:1, 약 2.8:1, 약 2.9:1, 약 3.0:1, 약 3.1:1, 약 3.2:1, 약 3.3:1, 약 3.4:1, 약 3.5:1, 약 3.6:1, 약 3.7:1, 약 3.8:1, 약 3.9:1, 또는 약 4.0:1일 수 있다. 일부 비제한적인 실시예에서, 약 1.5:1 내지 약 3.5:1(예컨대, 약 2.0:1 내지 약 3.0:1)의 Mg/Si 비를 갖는 알루미늄 합금은 높은 강도 및 증가된 성형성을 보일 수 있다.

일부 비제한적인 실시예에서, 약 2.0:1 내지 3.0:1의 Mg/Si 비 및 약 2.5 중량% 내지 약 3.0 중량%의 Zn 함량을 갖는 알루미늄 합금은 주 합금 원소로서 Mg 및 Si를 갖는 알루미늄 합금에서 전형적으로 관찰되는 IGC의 억제를 보일 수 있고, 대신에 공식을 유도할 수 있다. 일부 경우에, IGC가 결정립계(grain boundary)를 따라 발생하고 공식보다 알루미늄 합금 내로 더 깊이 전파될 수 있기 때문에, 공식이 제한된 침범 깊이로 인해 IGC보다 유리할 수 있다. 일부 비제한적인 실시예에서, Mg/Si의 비에 대한 Zn의 비(즉, Zn/(Mg/Si) 비)는 약 0.75:1 내지 약 1.4:1(예컨대, 약 0.8:1 내지 약 1.1:1)일 수 있다. 예를 들어, Zn/(Mg/Si) 비는 약 0.75:1, 약 0.8:1, 약 0.85:1, 약 0.9:1, 약 0.95:1, 약 1.0:1, 약 1.05:1, 약 1.1:1, 약 1.15:1, 약 1.2:1, 약 1.25:1, 약 1.3:1, 약 1.35:1, 또는 약 1.4:1일 수 있다.

일부 또 다른 비제한적인 실시예에서, Cu 대 Zn/(Mg/Si) 비의 비(즉, Cu/[Zn/(Mg/Si)] 비)는 약 0.7:1 내지 약 1.4:1일 수 있다(예컨대, Cu/[Zn/(Mg/Si)] 비는 약 0.8:1 내지 약 1.1:1일 수 있음). 예를 들어, Cu/[Zn/(Mg/Si)]의 비는 약 0.7:1, 약 0.75:1, 약 0.8:1, 약 0.85:1, 약 0.9:1, 약 0.95:1, 약 1.0:1, 약 1.05:1, 약 1.1:1, 약 1.15:1, 약 1.2:1, 약 1.25:1, 약 1.3:1, 약 1.35:1, 또는 약 1.4:1일 수 있다. 일부 비제한적인 실시예에서, Cu/[Zn/(Mg/Si)]의 비는 높은 강도, 높은 변형성, 및 높은 내식성을 제공할 수 있다.

소정 양태에서, Cu, Si, 및 Mg는 합금 내에 석출물을 형성하여 더 높은 강도 및 향상된 내식성을 갖는 합금을 생성할 수 있다. 이들 석출물은 고용화 열처리 후에, 시효 공정 동안 형성될 수 있다. Mg 및 Cu 함량은 M/η 상 또는 M상(예컨대, MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂)의 석출을 제공하여, 알루미늄 합금의 강도를 증가시킬 수 있는 석출물을 생성할 수 있다. 석출 공정 동안, 준안정성 기니어 프레스턴(Guinier Preston, GP) 구역이 형성될 수 있으며, 이는 이어서 개시된 합금의 석출 강화에 기여하는 β" 침상(needle shape) 석출물(예컨대, 규화 마그네슘, Mg₂Si)로 전달된다. 소정 양태에서, Cu의 첨가는 Q' 석출물 상 형성의 전구체이고 강도에 추가로 기여하는 선반형 L 상 석출(예컨대, Al₄Mg₈Si₇Cu₂)의 형성으로 이어진다.

일부 실시예에서, MgZn₂ 및/또는 Mg(Zn,Cu)₂를 비롯하여 M 상 석출물은 제곱 밀리미터(mm²)당 적어도 약 300,000,000개의 입자의 평균 양으로 알루미늄 합금 내에 존재할 수 있다. 예를 들어, M 상 석출물은 mm²당 적어도 약 310,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 320,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 330,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 340,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 350,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 360,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 370,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 380,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 390,000,000개의 입자, 또는 mm²당 적어도 약 400,000,000개의 입자의 양으로 존재할 수 있다.

일부 실시예에서, Al₄Mg₈Si₇Cu₂를 비롯하여 L 상 석출물은 제곱 밀리미터(mm²)당 적어도 약 600,000,000개의 입자의 평균 양으로 알루미늄 합금 내에 존재할 수 있다. 예를 들어, L 상 석출물은 mm²당 적어도 약 610,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 620,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 630,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 640,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 650,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 660,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 670,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 680,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 690,000,000개의 입자, 또는 mm²당 적어도 약 700,000,000개의 입자의 양으로 존재할 수 있다.

일부 실시예에서, Mg₂Si를 비롯하여 β" 상 석출물은 제곱 밀리미터(mm²)당 적어도 약 600,000,000개의 입자의 평균 양으로 알루미늄 합금 내에 존재할 수 있다. 예를 들어, β" 상 석출물은 mm²당 적어도 약 610,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 620,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 630,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 640,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 650,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 660,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 670,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 680,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 690,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 700,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 710,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 720,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 730,000,000개의 입자, mm²당 적어도 약 740,000,000개의 입자, 또는 mm²당 적어도 약 750,000,000개의 입자의 양으로 존재할 수 있다.

일부 실시예에서, β" 상 석출물(예컨대, Mg₂Si) 대 L 상 석출물(예컨대, Al₄Mg₈Si₇Cu₂)의 비는 약 1:1 내지 약 1.5:1(예컨대, 약 1.1:1 내지 약 1.4:1)일 수 있다. 예를 들어, β" 상 석출물 대 L 상 석출물의 비는 약 1:1, 약 1.1:1, 약 1.2:1, 약 1.3:1, 약 1.4:1, 또는 약 1.5:1일 수 있다.

일부 실시예에서, β" 상 석출물(예컨대, Mg₂Si) 대 M 상 석출물(예컨대, MgZn₂ 및/또는 Mg(Zn,Cu)₂)의 비는 약 1.5:1 내지 약 3:1(예컨대, 약 1.6:1 내지 약 2.8:1 또는 약 2.0:1 내지 약 2.5:1)일 수 있다. 예를 들어, β" 상 석출물 대 M 상 석출물의 비는 약 1.5:1, 약 1.6:1, 약 1.7:1, 약 1.8:1, 약 1.9:1, 약 2.0:1, 약 2.1:1, 약 2.2:1, 약 2.3:1, 약 2.4:1, 약 2.5:1 약 2.6:1, 약 2.7:1, 약 2.8:1, 약 2.9:1, 또는 약 3.0:1일 수 있다.

일부 실시예에서, L 상 석출물(예컨대, Al₄Mg₈Si₇Cu₂) 대 M 상 석출물(예컨대, MgZn₂ 및/또는 Mg(Zn,Cu)₂)의 비는 약 1.5:1 내지 약 3:1(예컨대, 약 1.6:1 내지 약 2.8:1 또는 약 2.0:1 내지 약 2.5:1)일 수 있다. 예를 들어, L 상 석출물 대 M 상 석출물의 비는 약 1.5:1, 약 1.6:1, 약 1.7:1, 약 1.8:1, 약 1.9:1, 약 2.0:1, 약 2.1:1, 약 2.2:1, 약 2.3:1, 약 2.4:1, 약 2.5:1, 약 2.6:1, 약 2.7:1, 약 2.8:1, 약 2.9:1, 또는 약 3.0:1일 수 있다.

본 명세서에 기술된 합금은 아래에 추가로 제공되는 바와 같이 우수한 기계적 특성을 나타낸다. 알루미늄 합금의 기계적 특성은 원하는 용도에 따라 다양한 시효 조건에 의해 추가로 제어될 수 있다. 일 실시예로서, 합금은 T4 템퍼 또는 T6 템퍼로 생산(또는 제공)될 수 있다. 고용화 열-처리되고 자연적으로 시효된 T4 알루미늄 합금 물품이 제공될 수 있다. 이들 T4 알루미늄 합금 물품은 선택적으로 수령시 강도 요건을 충족시키기 위해 추가의 시효 처리(들)를 거칠 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 합금 물품은 본 명세서에 기술되거나 달리 당업자에게 알려진 바와 같이 T4 합금 재료가 적절한 시효 처리를 거치게 함으로써, T6 템퍼와 같은 다른 템퍼로 전달될 수 있다. 예시적인 템퍼의 예시적인 특성이 아래에 제공된다.

소정 양태에서, 알루미늄 합금은 T6 템퍼에서 적어도 약 340 MPa의 항복 강도를 가질 수 있다. 비제한적인 실시예에서, 항복 강도는 적어도 약 350 MPa, 적어도 약 360 MPa, 또는 적어도 약 370 MPa일 수 있다. 일부 경우에, 항복 강도는 약 340 MPa 내지 약 400 MPa이다. 예를 들어, 항복 강도는 약 350 MPa 내지 약 390 MPa 또는 약 360 MPa 내지 약 380 MPa일 수 있다.

소정 양태에서, 알루미늄 합금은 T6 템퍼에서 적어도 약 400 MPa의 극한 인장 강도를 가질 수 있다. 비제한적인 실시예에서, 극한 인장 강도는 적어도 약 410 MPa, 적어도 약 420 MPa, 또는 적어도 약 430 MPa일 수 있다. 일부 경우에, 극한 인장 강도는 약 400 MPa 내지 약 450 MPa이다. 예를 들어, 극한 인장 강도는 약 410 MPa 내지 약 440 MPa 또는 약 415 MPa 내지 약 435 MPa일 수 있다.

소정 양태에서, 알루미늄 합금은 T4 템퍼에서 1.0 이하(예컨대, 0.5 이하)의 90° 굽힘성을 충족시키기에 충분한 연성 또는 인성을 갖는다. 소정 실시예에서, r/t 굽힘성 비는 약 1.0 이하, 약 0.9 이하, 약 0.8 이하, 약 0.7 이하, 약 0.6 이하, 약 0.5 이하, 약 0.4 이하, 약 0.3 이하, 약 0.2 이하, 또는 약 0.1 이하이며, 여기에서 r은 사용되는 공구(다이)의 반경이고, t는 재료의 두께이다.

소정 양태에서, 알루미늄 합금은 T4 템퍼에서 20% 이상의 균일 신장률 및 T4 템퍼에서 30% 이상의 총 신장률을 보인다. 소정 양태에서, 합금은 22% 이상의 균일 신장률 및 35% 이상의 총 신장률을 보인다. 예를 들어, 합금은 20% 이상, 21% 이상, 22% 이상, 23% 이상, 24% 이상, 25% 이상, 26% 이상, 27% 이상, 또는 28% 이상의 균일 신장률을 보일 수 있다. 합금은 30% 이상, 31% 이상, 32% 이상, 33% 이상, 34% 이상, 35% 이상, 36% 이상, 37% 이상, 38% 이상, 39% 이상, 또는 40% 이상의 총 신장률을 보일 수 있다.

소정 양태에서, 알루미늄 합금은 ISO 11846B에 의해 측정될 때, IGC에 대한 적합한 저항을 보인다. 예를 들어, 알루미늄 합금 내의 피팅(pitting)이 완전히 억제되거나 개선될 수 있으며, 따라서 T6 템퍼에서 합금의 평균 입계 부식 피트 깊이가 100 μm 미만이다. 예를 들어, 평균 입계 부식 피트 깊이는 90 μm 미만, 80 μm 미만, 70 μm 미만, 60 μm 미만, 50 μm 미만, 또는 40 μm 미만일 수 있다.

알루미늄 합금을 제조하는 방법

소정 양태에서, 개시된 합금 조성물은 개시된 방법의 생성물이다. 본 개시물을 제한하려는 의도는 아니지만, 알루미늄 합금 특성은 합금 제조 동안 미세 구조의 형성에 의해 부분적으로 결정된다. 소정 양태에서, 합금 조성물을 위한 제조 방법은 합금이 원하는 적용에 적합한 특성을 가질지 여부에 영향을 미치거나 또는 심지어 이를 결정할 수 있다.

주조(Casting)

본 명세서에 기술된 합금은 주조 방법을 사용하여 주조될 수 있다. 일부 비제한적인 실시예에서, 본 명세서에 기술된 바와 같은 알루미늄 합금은 스크랩 합금을 포함하는 용융 알루미늄 합금(예컨대, AA6xxx 시리즈 알루미늄 합금 스크랩, AA7xxx 시리즈 알루미늄 합금 스크랩, 또는 이들의 조합)으로부터 주조될 수 있다. 주조 공정은 직접 냉경(Direct Chill, DC) 주조 공정을 포함할 수 있다. 선택적으로, 잉곳은 하류 처리 전에 스캘핑(scalping)될 수 있다. 선택적으로, 주조 공정은 연속 주조(CC) 공정을 포함할 수 있다. 주조 알루미늄 합금은 이어서 추가의 가공 단계를 거칠 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 바와 같은 가공 방법은 균질화, 열간 압연, 고용화 열 처리, 및 담금질 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 가공 방법은 또한 사전-시효 단계 및/또는 인공 시효 단계를 포함할 수 있다.

균질화

균질화 단계는 본 명세서에 기술된 합금 조성물로부터 제조된 잉곳을 가열하여 약, 또는 적어도 약 500℃(예컨대, 적어도 520℃, 적어도 530℃, 적어도 540℃, 적어도 550℃, 적어도 560℃, 적어도 570℃, 또는 적어도 580℃)의 피크 금속 온도(peak metal temperature, PMT)를 달성하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 잉곳은 약 500℃ 내지 약 600℃, 약 520℃ 내지 약 580℃, 약 530℃ 내지 약 575℃, 약 535℃ 내지 약 570℃, 약 540℃ 내지 약 565℃, 약 545℃ 내지 약 560℃, 약 530℃ 내지 약 560℃, 또는 약 550℃ 내지 약 580℃의 온도로 가열될 수 있다. 일부 경우에, PMT로의 가열 속도는 약 70 ℃/시간 이하, 60 ℃/시간 이하, 50 ℃/시간 이하, 40 ℃/시간 이하, 30 ℃/시간 이하, 25 ℃/시간 이하, 20 ℃/시간 이하, 또는 15 ℃/시간 이하일 수 있다. 다른 경우에, PMT로의 가열 속도는 약 10 ℃/분 내지 약 100 ℃/분(예를 들어, 약 10 ℃/분 내지 약 90 ℃/분, 약 10 ℃/분 내지 약 70 ℃/분, 약 10 ℃/분 내지 약 60 ℃/분, 약 20 ℃/분 내지 약 90 ℃/분, 약 30 ℃/분 내지 약 80 ℃/분, 약 40 ℃/분 내지 약 70 ℃/분, 또는 약 50 ℃/분 내지 약 60 ℃/분)일 수 있다.

이어서, 잉곳을 소정 기간 동안 침지(soak)시킨다(즉, 표시된 온도에서 유지된다). 하나의 비제한적인 실시예에 따르면, 잉곳은 최대 약 6시간(예컨대, 양단 값을 포함한 약 30분 내지 약 6시간) 동안 침지되도록 허용된다. 예를 들어, 잉곳은 적어도 500℃의 온도에서 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간, 또는 6시간, 또는 이들 사이의 임의의 시간 동안 침지될 수 있다.

열간 압연

균질화 단계 후에, 열간 압연 단계가 수행되어 핫 밴드(hot band)를 형성할 수 있다. 소정 경우에, 잉곳은 범위가 약 230℃ 내지 약 300℃(예컨대, 약 250℃ 내지 약 300℃)인 출구 온도로 배치되어 열간-압연된다. 예를 들어, 열간 압연 출구 온도는 약 230℃, 약 235℃, 약 240℃, 약 245℃, 약 250℃, 약 255℃, 약 260℃, 약 265℃, 약 270℃, 약 275℃, 약 280℃, 약 285℃, 약 290℃, 약 295℃, 또는 약 300℃일 수 있다.

소정 경우에, 잉곳은 약 4 mm 내지 약 15 mm 두께 게이지(예컨대, 약 5 mm 내지 약 12 mm 두께 게이지)로 열간 압연될 수 있다. 예를 들어, 잉곳은 약 4 mm 두께 게이지, 약 5 mm 두께 게이지, 약 6 mm 두께 게이지, 약 7 mm 두께 게이지, 약 8 mm 두께 게이지, 약 9 mm 두께 게이지, 약 10 mm 두께 게이지, 약 11 mm 두께 게이지, 약 12 mm 두께 게이지, 약 13 mm 두께 게이지, 약 14 mm 두께 게이지, 또는 약 15 mm 두께 게이지로 열간 압연될 수 있다. 소정 경우에, 잉곳은 15 mm 두께를 초과하는 게이지(예컨대, 플레이트 게이지)로 열간 압연될 수 있다. 다른 경우에, 잉곳은 4 mm 미만의 게이지(예컨대, 시트 게이지)로 열간 압연될 수 있다.

고용화 열 처리

열간 압연 단계 후에, 핫 밴드는 공기에 의해 냉각된 다음에 고용화 열 처리 단계에서 용체화될 수 있다. 고용화 열 처리는 최종 게이지 알루미늄 합금을 실온으로부터 약 520℃ 내지 약 590℃(예컨대, 약 520℃ 내지 약 580℃, 약 530℃ 내지 약 570℃, 약 545℃ 내지 약 575℃, 약 550℃ 내지 약 570℃, 약 555℃ 내지 약 565℃, 약 540℃ 내지 약 560℃, 약 560℃ 내지 약 580℃, 또는 약 550℃ 내지 약 575℃)의 온도로 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 최종 게이지 알루미늄 합금은 이러한 온도에서 일정 시간 동안 침지될 수 있다. 소정 양태에서, 최종 게이지 알루미늄 합금은 최대 대략 2시간(예컨대, 양단 값을 포함한 약 10초 내지 약 120분) 동안 침지되도록 허용된다. 예를 들어, 최종 게이지 알루미늄 합금은 약 525℃ 내지 약 590℃의 온도에서 20초, 25초, 30초, 35초, 40초, 45초, 50초, 55초, 60초, 65초, 70초, 75초, 80초, 85초, 90초, 95초, 100초, 105초, 110초, 115초, 120초, 125초, 130초, 135초, 140초, 145초, 150초, 5분, 10분, 15분, 20분, 25분, 30분, 35분, 40분, 45분, 50분, 55분, 60분, 65분, 70분, 75분, 80분, 85분, 90분, 95분, 100분, 105분, 110분, 115분, 또는 120분, 또는 이들 사이의 임의의 시간 동안 침지될 수 있다.

담금질

소정 양태에서, 최종 게이지 알루미늄 합금은 이어서 선택된 게이지에 기초하는 담금질 단계에서 약 50 ℃/s 내지 400 ℃/s 사이에서 변할 수 있는 담금질 속도로 약 35℃의 온도로 냉각될 수 있다. 예를 들어, 담금질 속도는 약 50 ℃/s 내지 약 375 ℃/s, 약 60 ℃/s 내지 약 375 ℃/s, 약 70 ℃/s 내지 약 350 ℃/s, 약 80 ℃/s 내지 약 325 ℃/s, 약 90 ℃/s 내지 약 300 ℃/s, 약 100 ℃/s 내지 약 275 ℃/s, 약 125 ℃/s 내지 약 250 ℃/s, 약 150 ℃/s 내지 약 225 ℃/s, 또는 약 175 ℃/s 내지 약 200 ℃/s일 수 있다.

담금질 단계에서, 최종 게이지 알루미늄 합금은 액체(예컨대, 물) 및/또는 기체 또는 다른 선택된 담금질 매체로 신속하게 담금질된다. 소정 양태에서, 최종 게이지 알루미늄 합금은 물로 신속하게 담금질될 수 있다.

사전-시효

선택적으로, 사전-시효 단계가 수행될 수 있다. 사전-시효 단계는 담금질 단계 후에 최종 게이지 알루미늄 합금을 약 100℃ 내지 약 160℃(예컨대, 약 105℃ 내지 약 155℃, 약 110℃ 내지 약 150℃, 약 115℃ 내지 약 145℃, 약 120℃ 내지 약 140℃, 또는 약 125℃ 내지 약 135℃)의 온도로 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 소정 양태에서, 알루미늄 합금 시트, 판, 또는 쉐이트는 최대 대략 3시간 동안(예컨대, 최대 약 10분 동안, 최대 약 20분 동안, 최대 약 30분 동안, 최대 약 40분 동안, 최대 약 45분 동안, 최대 약 60분 동안, 최대 약 90분 동안, 최대 약 2시간 동안, 또는 최대 약 3시간 동안) 침지되도록 허용된다.

시효(Aging)

최종 게이지 알루미늄 합금은 자연적으로 시효되거나 인위적으로 시효될 수 있다. 일부 실시예에서, 최종 게이지 알루미늄 합금은 T4 템퍼를 생성하기 위해 일정 기간 동안 자연적으로 시효될 수 있다. 소정 양태에서, T4 템퍼의 최종 게이지 알루미늄 합금은 일정 기간 동안 약 180℃ 내지 225℃(예컨대, 185℃, 190℃, 195℃, 200℃, 205℃, 210℃, 215℃, 220℃, 또는 225℃)에서 인위적으로 시효될 수 있다(AA). 선택적으로, 최종 게이지 알루미늄 합금은 T6 템퍼를 생성하기 위해 약 15분 내지 약 8시간(예컨대, 15분, 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간, 6시간, 7시간, 또는 8시간 또는 이들 사이의 임의의 시간)의 기간 동안 인위적으로 시효될 수 있다.

사용 방법

본 명세서에 기술된 합금 및 방법은 차량, 전자 기기, 및 운송 응용, 예를 들어 상용 차량, 항공기, 또는 철도 응용, 또는 다른 응용에 사용될 수 있다. 예를 들어, 합금은 강도를 얻기 위해 섀시(chassis), 크로스-부재(cross-member), 및 섀시-내부 구성요소(상용 차량 섀시 내의 2개의 C 채널들 사이의 모든 구성요소를 포함하지만, 이에 제한되지 않음)에 사용되어, 고력강(high-strength steel)의 전체 또는 부분 대체물의 역할을 할 수 있다. 소정 실시예에서, 합금은 T4 및 T6 템퍼로 사용될 수 있다.

소정 양태에서, 합금 및 방법은 자동차 차체 부품 제품을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 합금 및 방법은 범퍼, 사이드 빔, 루프 빔, 크로스 빔, 필러 보강재(예를 들어, A-필러, B-필러 및 C-필러), 내부 패널, 측면 패널, 바닥 패널, 터널, 구조 패널, 보강 패널, 내부 후드, 또는 트렁크 리드 패널과 같은 차체 부품을 제조하는데 사용될 수 있다. 또한, 개시된 알루미늄 합금 및 방법은 예를 들어, 외부 및 내부 패널을 제조하기 위해 항공기 또는 철도 차량 분야에 사용될 수 있다. 소정 양태에서, 개시된 합금은 차량 배터리 플레이트/쉐이트와 같은 다른 특수 분야에 사용될 수 있다.

기술된 합금 및 방법은 또한 휴대폰 및 태블릿 컴퓨터를 비롯하여 전자 장치를 위한 하우징을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 합금은 양극 산화 처리 유무에 관계없이 휴대폰(예를 들어, 스마트폰) 및 태블릿 하부 섀시의 외부 케이싱용 하우징을 제조하는데 사용될 수 있다. 합금은 또한 다른 소비자 전자 제품 및 제품 부품을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 소비자 전자 제품은 휴대폰, 오디오 장치, 비디오 장치, 카메라, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 텔레비전, 디스플레이, 가전 제품, 비디오 재생 및 기록 장치 등을 포함한다. 예시적인 소비자 전자 제품 부품은 소비자 전자 제품용 외부 하우징(예를 들어, 외관) 및 내부 부품을 포함한다.

하기의 실시예들은 본 발명의 어떤 제한을 함이 없이 본 발명을 추가로 더 예시하기 위해 제공될 것이다. 반면에, 본 발명의 설명을 읽은 후에 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 당업자에게 시사할 수 있는 다양한 실시형태, 변형, 및 균등물이 있을 수 있음을 명확히 이해할 것이다. 하기의 실시예들에서 설명된 연구 동안, 다르게 서술되지 않는 한, 종래 방법들을 따랐다. 그 방법 중의 일부가 예시를 위해 하기에서 설명된다.

실시예

실시예 1: 알루미늄 합금 조성물

아래의 표 4A 및 4B는 예시적인 알루미늄 합금을 요약하고, 표 5는 항복 강도(YS), 입계 부식 피트 깊이(IGC), 및 90° 굽힘성(Bend)을 비롯하여 합금의 특성을 제공한다.

합금 원소의 비를 제어함으로써 합금의 특성을 달성하였다. 합금 1은 알루미늄 합금 내의 Mg₂Si 강화 석출물로 인해 높은 강도를 보이는 비교 AA6xxx 시리즈 알루미늄 합금을 나타낸다. 합금 2는 Zn을 첨가할 때 개선된 내식성 및 강도의 약간의 감소를 보이는 비교 알루미늄 합금을 나타낸다. Cu/[Zn/(Mg/Si)]의 비가 약 0.7 내지 약 1.4의 범위에 속하지 않는 합금 1 및 2는 상당한 IGC 및 90° 굽힘 시험에서의 불합격을 보인다. 합금 3은 Cu/[Zn/(Mg/Si)]의 비가 합금 2보다 약 0.7 내지 약 1.4의 범위에 더 가까워, 우수한 성형성 및 IGC에 대한 저항과 함께 강도의 감소를 보이는 예시적인 알루미늄 합금을 나타낸다. 합금 4는 Cu/[Zn/(Mg/Si)]의 비가 약 0.7 내지 약 1.4의 범위 내에 속하지만, Zn/(Mg/Si)의 비가 약 0.75 내지 약 1.4의 범위 내에 속하지 않아, 상당한 IGC 및 좋지 못한 성형성과, 합금 3과 비교할 때 증가된 강도를 보이는 예시적인 알루미늄 합금을 나타낸다. 합금 5는 Mg/Si, Zn/(Mg/Si), 및 Cu/[Zn/(Mg/Si)]의 비가 모두 각각의 범위 내에 속하여, 높은 강도, 우수한 성형성, 및 우수한 내식성을 보이는 예시적인 알루미늄 합금을 나타낸다.

또한, 본 명세서에 기술된 직접 냉경 주조 방법에 따라 예시적인 합금을 생산하였다. 합금 조성물은 아래의 표 6에 요약되어 있다:

실시예 2: 알루미늄 합금 미세구조

예시적인 합금을 직접 냉경 주조에 의해 생산하고 본 명세서에 기술된 방법에 따라 가공하였다. 전술된 바와 같이, Mg 및 Cu 함량은 M 상(예컨대, MgZn₂/Mg(Zn, Cu)₂)의 석출을 제공하여, 알루미늄 합금의 강도를 증가시킬 수 있는 석출물을 제공할 수 있다. M 상(예컨대, MgZn₂) 석출물의 평가를 예시적인 합금 내의 Mg 함량의 함수로서 수행하였다. 도 1은 1.0 중량%로부터 3.0 중량%로의 Mg 함량의 증가를 보여주는 그래프이다. 그래프에서 명백한 바와 같이, M 상 석출물의 질량 분율(mass fraction)은 (ⅰ) Mg 함량이 1.0 중량%로부터 1.5 중량%로 증가함에 따라 비례하여 증가하고, (ii) Mg 함량이 1.5 중량%로부터 2.0 중량%로 증가될 때 일정하게 유지되며, (iii) Mg 함량이 2.0 중량%로부터 2.5 중량%로 증가함에 따라 비례하여 증가하고, (iv) Mg 함량이 2.5 중량%를 초과하는 경우 안정 상태를 유지한다. M 상 석출물의 증가는 예시적인 합금에서 증가된 강도를 제공한다.

도 2는 전술된 예시적인 합금 3의 샘플("H1", "H2", 및 "H3"로 지칭됨)의 시차 주사 열량 측정(differential scanning calorimetry, DSC) 분석을 보여주는 그래프이다. 발열 피크(exothermic peak) A는 예시적인 합금에서의 석출물 형성을 나타내고, 흡열 피크(endothermic peak) B는 예시적인 합금 3 샘플에 대한 융점을 나타낸다.

도 3은 전술된 예시적인 합금 5의 샘플("H5", "H6", 및 "H7"로 지칭됨)의 DSC 분석을 보여주는 그래프이다. 발열 피크 A는 M 상 석출물을 나타낸다. 발열 피크 B는 β"(Mg₂Si) 석출물을 나타내며, 이는 인공 시효 단계 동안 강화 석출물의 형성을 나타내고, 예시적인 알루미늄 합금의 강도의 증가에 대응한다. 흡열 피크 C는 예시적인 합금 5 샘플에 대한 융점을 나타낸다.

도 4a는 3개의 별개의 강화 석출물 상, 즉 M(MgZn₂)(410), β"(Mg₂Si)(420), 및 L(Al₄Mg₈Si₇Cu₂)(430)을 보여주는 투과 전자 현미경(transmission electron microscope, TEM) 사진이다. 3개의 석출물 상의 조합은 10 mm 게이지 알루미늄 합금(예컨대, 합금 5)에 대해 T6 템퍼에서 약 370 MPa의 항복 강도를 발생시킨다. 도 4b는 Zr-함유 석출물 입자(440)를 보여주는 TEM 현미경 사진이다. 예시적인 합금 내의 초과한 Zr은 조대 침상 입자가 형성되게 할 수 있다. 조대, 침상 Zr-함유 석출물 입자(440)는 예시적인 합금의 성형성을 감소시킬 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 합금 내의 너무 적은 Zr은 원하는 Al₃Zr 및/또는 (Al,Si)₃Zr 분산질을 제공하지 못할 수 있다.

도 5는 제곱 밀리미터당 석출물 입자 수(#/mm²)로 그리고 합금 C(표 6 참조)에 대해 각각의 별개의 석출물 상이 차지하는 분석된 영역의 분율(%)로서 각각의 별개의 강화 석출물 상, 즉 M(MgZn₂), L(Al₄Mg₈Si₇Cu₂), 및 β"(Mg₂Si)의 밀도를 보여주는 그래프이다. β" 석출물은 그들의 형상으로 인해 밀도 및 점유 면적 둘 모두에서 지배적이다. 더 작은 M 및 L 석출물은 그에 따라 더 적은 면적을 차지하고, β" 석출물과 유사한 밀도로 존재한다.

도 6은 전술된 바와 같은 합금 3의 샘플의 광학 현미경 사진을 보여준다. 주조-상태 샘플(as-cast sample)(상부 열), 균질화된 샘플(중심 열), 및 10 mm 게이지로 압하된 열간 압연된 샘플(하부 열)에서 석출물을 분석하였다. 주조-상태 샘플에서 공정 상 석출물이 명백하다. 현미경 사진의 중심 열에 도시된 바와 같이, 석출물은 균질화 후에 완전히 용해되지 않았다. 열간 압연된 샘플에서 (예컨대, 약 5 미크론보다 큰) 조대 석출물이 명백하다.

도 7은 주조, 균질화, 10 mm 게이지로의 열간 압연 및 고용화 열 처리 동안 강화 석출물의 최대 용해를 달성하기 위한 다양한 고용화 열 처리 절차 후 전술된 합금 3의 샘플의 광학 현미경 사진을 보여준다. 도 7의 패널 A는 555℃의 온도에서 45분 동안 용체화된 합금 3 샘플을 보여준다. 도 7의 패널 B는 350℃의 온도에서 45분 동안, 이어서 500℃의 온도에서 30분 동안, 그리고 마지막으로 565℃의 온도에서 30분 동안 용체화된 합금 3 샘플을 보여준다. 도 7의 패널 C는 350℃의 온도에서 45분 동안, 이어서 500℃의 온도에서 30분 동안 그리고 마지막으로 565℃의 온도에서 60분 동안 용체화된 합금 3 샘플을 보여준다. 도 7의 패널 D는 560℃의 온도에서 120분 동안 용체화된 합금 3 샘플을 보여준다. 도 7의 패널 E는 500℃의 온도에서 30분 동안, 이어서 570℃의 온도에서 30분 동안 용체화된 합금 3 샘플을 보여준다. 도 7의 패널 F는 500℃의 온도에서 30분 동안, 이어서 570℃의 온도에서 60분 동안 용체화된 합금 3 샘플을 보여준다.

도 8은 전술된 바와 같은 합금 5의 샘플의 광학 현미경 사진을 보여준다. 주조-상태 샘플(상부 열) 및 균질화된 샘플(하부 열)에서 석출물을 분석하였다. 주조-상태 샘플에서 공정 상 석출물이 명백하다. 현미경 사진의 하부 열에서 볼 수 있는 바와 같이, 석출물은 균질화 후에 완전히 용해되지 않았다. 그러나, 합금 5는 용질 수준(예컨대, Mg 수준, Si 수준, 및 Mg/Si 비)의 변화로 인해, 균질화 후 합금 3에 비해 더 적은 용해되지 않은 석출물을 보였다.

도 9는 10 mm 게이지로 열간 압연한 후 전술된 합금 5의 샘플의 광학 현미경 사진을 보여준다. 도 9의 패널 A, B, 및 C는 10 mm 게이지로 열간 압연한 후 예시적인 합금 샘플 내의 석출물 입자(암점(dark spot)으로 보임)를 보여준다. 도 9의 패널 D, E, 및 F는 예시적인 합금 5 샘플을 10 mm의 게이지로 열간 압연한 후 결정립 구조를 보여준다. 결정립은 약 280℃ 내지 약 300℃의 낮은 열간 압연 출구 온도로 인해 완전히 재결정화되지 않았다.

도 10은 10 mm 게이지로의 열간 압연, 고용화 열 처리, 및 T4 템퍼로의 자연 시효 후 전술된 합금 5의 샘플의 광학 현미경 사진을 보여준다. 도 10의 패널 A, B, 및 C는 T4 템퍼의 예시적인 합금 샘플 내의 매우 적은 석출물 입자를 보여준다. 도 10의 패널 D, E, 및 F는 T4 템퍼의 예시적인 합금 5 샘플의 완전히 재결정화된 결정립 구조를 보여준다.

도 11은 주조, 균질화, 열간 압연, 다양한 고용화 열 처리 절차, 및 인공 시효(AA) 후 합금 3의 샘플의 전기 전도율을 보여주는 그래프이다. 전기 전도율 데이터(즉, 국제 연동 표준(International Annealed Copper Standard)의 퍼센트(%IACS)로서의 전도율)는 열간 압연 후 다량의 석출을 보여준다. 석출물을 용해시키기 위해 다양한 고용화 열 처리 절차를 평가하였다. 고용화 열 처리는 석출물을 용해시키는 데 효과적이지 않았다. 또한, 최적의 강도를 제공하기에 인공 시효 동안 강화 석출물 형성이 불충분하였다.

도 12는 주조, 균질화, 열간 압연, 고용화 열 처리, 및 인공 시효 후 합금 5의 샘플("HR5", "HR6", 및 "HR7"로 지칭됨)의 전기 전도율을 보여주는 그래프이다. 전기 화학 시험 데이터는 열간 압연 후 다량의 석출을 보여준다. 석출물을 용해시키기 위해 다양한 고용화 열 처리 절차를 평가하였다. 고용화 열 처리는 석출물을 용해시키는 데 효과적이었다. 또한, 인공 시효는 최적의 강도를 제공하는 강화 석출물 형성을 제공하였다.

실시예 3: 알루미늄 합금 기계적 특성

도 13은 전술된 예시적인 합금 A, B, 및 C에 대한 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원), 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다. 합금을 565℃의 온도에서 45분 동안 용체화하고 125℃의 온도에서 2시간 동안 사전-시효시키며 200℃의 온도에서 4시간 동안 인위적으로 시효시켜 T6 템퍼를 생성하였다. 각각의 합금은 370 MPa보다 큰 항복 강도, 425 MPa보다 큰 극한 인장 강도, 10%보다 큰 균일 신장률, 및 17%보다 큰 총 신장률을 보였다. 증가된 Zn 함량은 예시적인 알루미늄 합금의 강도에 크게 영향을 미치지 않았으며, 입계 부식에 대한 저항 및 성형성을 개선하였다.

도 14a는 T4 템퍼의 예시적인 합금 3의 샘플("H1 T4", "H2 T4", 및 "H3 T4"로 지칭됨)에 대한 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원), 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다. 도 14b는 T6 템퍼의 예시적인 합금 3의 샘플("H1 T6", "H2 T6", 및 "H3 T6"으로 지칭됨)에 대한 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원), 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다.

도 15는 그래프의 x-축에 표시된 바와 같이, 다양한 시효 절차 후 T6 템퍼의 예시적인 합금 3의 샘플("H1", "H2", 및 "H3"으로 지칭됨)에 대한 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원), 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다. 그래프에서 명백한 바와 같이, 3-단계 시효 절차는 고강도(예컨대, 348 MPa) 알루미늄 합금을 생산할 수 있었다. 또한, 그래프에서 명백한 바와 같이, 저온(예컨대, 250℃ 미만)에서의 시효는 합금 샘플 내에 강화 석출물을 생성하기에 충분하지 않았다.

도 16a는 T4 템퍼의 예시적인 합금 4의 샘플("HR1", "HR2", "HR3", 및 "HR4"로 지칭됨)에 대한 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원), 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다. 도 16b는 다양한 시효 절차 후 T6 템퍼의 예시적인 합금 4의 샘플("HR1", "HR2", "HR3", 및 "HR4"로 지칭됨)에 대한 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원), 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다. 그래프에서 명백한 바와 같이, 360 MPa의 최대 강도가 달성되었다. 또한, 그래프에서 명백한 바와 같이, 저온(예컨대, 250℃ 미만)에서의 시효는 합금 샘플 내에 강화 석출물을 생성하기에 충분하지 않았다.

도 17a는 주조, 균질화, 10 mm의 게이지로의 열간 압연, 고용화 열 처리, 및 다양한 담금질 기술 후 T4 템퍼의 예시적인 합금 5의 샘플("HR5", "HR6", 및 "HR7"로 지칭됨)에 대한 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원), 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다. 열간 압연 후에, 공랭된 샘플은 "AC"로 지칭되고, 물로 담금질되는 샘플은 "WQ"로 지칭된다. 도 17b는 주조, 균질화, 10 mm의 게이지로의 열간 압연, 고용화 열 처리, 다양한 담금질 기술, 및 다양한 시효 절차 후 T6 템퍼의 예시적인 합금 5의 샘플("HR5", "HR6", 및 "HR7"로 지칭됨)에 대한 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원), 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다. 열간 압연 후에, 공랭된 샘플은 "AC"로 지칭되고, 물로 담금질되는 샘플은 "WQ"로 지칭된다. T6 템퍼로의 인공 시효는 약 360 MPa 내지 약 370 MPa의 항복 강도를 갖는 고강도 알루미늄 합금을 제공하였다.

도 18a는 주조, 균질화, 10 mm의 게이지로의 열간 압연, 및 고용화 열 처리 후 T4 템퍼의 예시적인 합금 5의 샘플("HR5", "HR6", 및 "HR7"로 지칭됨)에 대한 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원), 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다. 도 18b는 그래프에 표시된 바와 같이, 주조, 균질화, 10 mm의 게이지로의 열간 압연, 고용화 열 처리, 및 다양한 시효 절차 후 T6 템퍼의 예시적인 합금 5의 샘플("HR5", "HR6", 및 "HR7"로 지칭됨)에 대한 항복 강도(각각의 세트 내의 좌측 히스토그램), 극한 인장 강도(각각의 세트 내의 우측 히스토그램), 균일 신장률(중공 원), 및 총 신장률(중공 다이아몬드)을 보여주는 그래프이다. T6 템퍼로의 인공 시효는 약 360 MPa 내지 약 370 MPa의 항복 강도를 갖는 고강도 알루미늄 합금을 제공하였다.

도 19는 전술된 바와 같은 예시적인 합금 5의 샘플("HR5", "HR6", 및 "HR7"로 지칭됨)의 90° 굽힘 시험 성형성에 대한 하중 변위 데이터를 보여주는 그래프이다. 압연 방향에 대해 종방향으로 시험된 샘플은 "-L"로 표시되고, 압연 방향에 대해 횡방향으로 시험된 샘플은 "-T"로 표시된다. 합금 5가 주조, 균질화, 10 mm의 게이지로의 열간 압연, 고용화 열 처리, 및 1주 동안의 자연 시효를 거치게 하여 T4 템퍼의 합금 5 샘플을 제공하였다. 샘플이 90° 굽힘 시험을 거치게 하였고, 하중 변위(좌측 축) 및 최대 하중(우측 축)을 기록하였다.

도 20은 전술된 바와 같은 예시적인 합금 5의 샘플("HR5", "HR6", 및 "HR7"로 지칭됨)의 90° 굽힘 시험 성형성에 대한 하중 변위 데이터를 보여주는 그래프이다. 압연 방향에 대해 종방향으로 시험된 샘플은 "-L"로 표시되고, 압연 방향에 대해 횡방향으로 시험된 샘플은 "-T"로 표시된다. 합금 5가 주조, 균질화, 10 mm의 게이지로의 열간 압연, 고용화 열 처리, 125℃의 온도에서 2시간 동안의 사전-시효("PX"로 지칭됨) 및 1주 동안의 자연 시효를 거치게 하여 T4 템퍼의 합금 5 샘플을 제공하였다. 샘플이 90° 굽힘 시험을 거치게 하였고, 하중 변위(좌측 축) 및 최대 하중(우측 축)을 기록하였다.

도 21은 전술된 바와 같은 예시적인 합금 5의 샘플의 90° 굽힘 시험 성형성에 대한 하중 변위 데이터를 보여주는 그래프이다. 압연 방향에 대해 종방향으로 시험된 샘플은 "-L"로 표시되고, 압연 방향에 대해 횡방향으로 시험된 샘플은 "-T"로 표시된다. 샘플이 주조, 균질화, 10 mm의 게이지로의 열간 압연, 고용화 열 처리, 125℃의 온도에서 2시간 동안의 사전-시효 및 1개월 동안의 자연 시효를 거치게 하여 T4 템퍼의 합금 5 샘플을 제공하였다. 샘플이 90° 굽힘 시험을 거치게 하였고, 하중 변위(좌측 축) 및 최대 하중(우측 축)을 기록하였다. 생산 동안 채용된 사전-시효와 함께 1주의 자연 시효로부터 1개월의 자연 시효까지 성형성의 눈에 띄는 변화가 없었다.

도 22는 전술된 합금에 미치는 부식 시험의 영향을 보여주는 광학 현미경 사진을 보여준다. 합금이 ISO 표준 11846B(예컨대, 물에 3.0 중량%의 염화 나트륨(NaCl) 및 1.0 부피%의 염산(HCl)을 함유하는 용액 내에 24시간 침지)에 따라 부식 시험을 거치게 하였다. 도 22의 패널 A 및 도 22의 패널 B는 전술된 비교 합금 2에서 부식 시험의 영향을 보여준다. 부식 형태는 입계 부식(IGC) 침범이다. 도 22의 패널 C, D, 및 E는 전술된 바와 같은 예시적인 합금 3에서 부식 시험의 영향을 보여준다. 부식 형태는 공식(pitting attack)이다. 공식은 합금에 대한 손상을 덜 초래하고 예시적인 합금에서 내식성을 나타내는 더욱 바람직한 부식 형태이다.

도 23은 전술된 바와 같은 예시적인 합금 4의 샘플에 미치는 부식 시험의 영향을 보여주는 광학 현미경 사진을 보여준다. 합금 4의 조성으로 인한 상당한 IGC 침범이 현미경 사진에서 명백하며, 여기에서 Cu/[Zn/(Mg/Si)]의 비는 약 0.7 내지 약 1.4의 범위 내에 있지만, Zn/(Mg/Si)의 비는 약 0.75 내지 약 1.4의 범위 내에 있지 않아, 상당한 IGC 침범을 초래한다.

도 24a, 도 24b, 및 도 24c는 전술된 예시적인 합금에 대한 부식 시험의 결과를 보여주는 광학 현미경 사진이다. 도 24a는 합금 A에서의 입계 부식(IGC) 침범을 보여준다. 도 24b는 합금 B에서의 입계 부식 침범을 보여준다. 도 24c는 합금 C에서의 입계 부식 침범을 보여준다. 도 24a, 도 24b, 및 도 24c에서 명백한 바와 같이, Zn 함량을 증가시키는 것은 부식 형태를 IGC로부터 피팅으로 변화시키고, 부식 침범 깊이는 약 150 μm(합금 A, 도 24a)로부터 100 μm 미만(합금 C, 도 24c)으로 감소된다.

위에서 인용된 모든 특허, 공개, 및 초록은 그 전체가 본원에 참고로 원용되어 포함된다. 본 발명의 다양한 실시형태가 본 발명의 다양한 목적을 달성하기 위해 설명되었다. 이러한 실시형태는 단지 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것으로 이해해야 한다. 다음의 청구범위에서 정의된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 다수의 변경 및 적합화는 당업자에게 용이하게 명백해질 것이다.

Claims

약 0.25 내지 1.3 중량%의 Si, 1.0 내지 2.5 중량%의 Mg, 0.5 내지 1.5 중량%의 Cu, 최대 0.2 중량%의 Fe, 최대 3.0 중량%의 Zn, 최대 0.15 중량%의 불순물을 포함하고, 잔부는 Al인, 알루미늄 합금.
제1항에 있어서, 약 0.55 내지 1.1 중량%의 Si, 1.25 내지 2.25 중량%의 Mg, 0.6 내지 1.0 중량%의 Cu, 0.05 내지 0.17 중량%의 Fe, 1.5 내지 3.0 중량%의 Zn, 최대 0.15 중량%의 불순물을 포함하고, 잔부는 Al인, 알루미늄 합금.
제1항 또는 제2항에 있어서, 약 0.65 내지 1.0 중량%의 Si, 1.5 내지 2.25 중량%의 Mg, 0.6 내지 1.0 중량%의 Cu, 0.12 내지 0.17 중량%의 Fe, 2.0 내지 3.0 중량%의 Zn, 최대 0.15 중량%의 불순물을 포함하고, 잔부는 Al인, 알루미늄 합금.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, Zr을 추가로 포함하는, 알루미늄 합금.
제4항에 있어서, Zr은 최대 약 0.15 중량%의 양으로 존재하는, 알루미늄 합금.
제4항 또는 제5항에 있어서, Zr은 약 0.09 내지 0.12 중량%의 양으로 존재하는, 알루미늄 합금.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Mn을 추가로 포함하는, 알루미늄 합금.
제7항에 있어서, Mn은 최대 약 0.5 중량%의 양으로 존재하는, 알루미늄 합금.
제7항 또는 제8항에 있어서, Mn은 약 0.05 내지 0.3 중량%의 양으로 존재하는, 알루미늄 합금.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, Mg 대 Si의 비(Mg/Si 비)는 약 1.5 대 1 내지 약 3.5 대 1인, 알루미늄 합금.
제10항에 있어서, 상기 Mg/Si 비는 약 2.0 대 1 내지 약 3.0 대 1인, 알루미늄 합금.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 Mg/Si 비에 대한 Zn의 비(Zn/(Mg/Si) 비)는 약 0.75 대 1 내지 약 1.4 대 1인, 알루미늄 합금.
제12항에 있어서, 상기 Zn/(Mg/Si) 비는 약 0.8 대 1 내지 약 1.1 대 1인, 알루미늄 합금.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 Zn/(Mg/Si) 비에 대한 Cu의 비(Cu/[Zn/(Mg/Si)] 비)는 약 0.7 대 1 내지 약 1.4 대 1인, 알루미늄 합금.
제14항에 있어서, 상기 Cu/[Zn/(Mg/Si)] 비는 약 0.8 대 1 내지 약 1.1 대 1인, 알루미늄 합금.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 상기 알루미늄 합금을 포함하는, 알루미늄 합금 제품.
제16항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 제품은 T6 템퍼에서 적어도 약 340 MPa의 항복 강도를 포함하는, 알루미늄 합금 제품.
제17항에 있어서, 상기 항복 강도는 T6 템퍼에서 약 360 MPa 내지 약 380 MPa인, 알루미늄 합금 제품.
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 제품은 T6 템퍼에서 100 μm 미만의 평균 입계 부식 피트 깊이를 포함하는, 알루미늄 합금 제품.
제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 제품은 T4 템퍼에서 약 0.5 이하의 r/t (굽힘성) 비를 포함하는, 알루미늄 합금 제품.
제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 제품은 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂, Mg₂Si, 및 Al₄Mg₈Si₇Cu₂로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 석출물을 포함하는, 알루미늄 합금 제품.
제21항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 제품은 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂를 mm²당 적어도 약 300,000,000개의 입자의 평균 양으로 포함하는, 알루미늄 합금 제품.
제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 제품은 Mg₂Si를 mm²당 적어도 약 600,000,000개의 입자의 평균 양으로 포함하는, 알루미늄 합금 제품.
제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 제품은 Al₄Mg₈Si₇Cu₂를 mm²당 적어도 약 600,000,000개의 입자의 평균 양으로 포함하는, 알루미늄 합금 제품.
제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 제품은 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂, Mg₂Si, 및 Al₄Mg₈Si₇Cu₂를 포함하는, 알루미늄 합금 제품.
제25항에 있어서, Mg₂Si 대 Al₄Mg₈Si₇Cu₂의 비는 약 1:1 내지 약 1.5:1인, 알루미늄 합금 제품.
제25항 또는 제26항에 있어서, Mg₂Si 대 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂의 비는 약 1.5:1 내지 약 3:1인, 알루미늄 합금 제품.
제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, Al₄Mg₈Si₇Cu₂ 대 MgZn₂/Mg(Zn,Cu)₂의 비는 약 1.5:1 내지 약 3:1인, 알루미늄 합금 제품.
알루미늄 합금을 제조하는 방법으로서,
제1항에 따른 알루미늄 합금을 주조하여 알루미늄 합금 주조 제품을 형성하는 단계;
상기 알루미늄 합금 주조 제품을 균질화하는 단계;
열간 압연하여 최종 게이지 알루미늄 합금을 제공하는 단계; 및
상기 최종 게이지 알루미늄 합금을 고용화 열 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
제29항에 있어서, 상기 최종 게이지 알루미늄 합금을 사전-시효하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 스크랩 금속을 포함하는 용융 알루미늄 합금으로부터 주조되는, 방법.
제31항에 있어서, 상기 스크랩 금속은 6xxx 시리즈 알루미늄 합금, 7xxx 시리즈 알루미늄 합금, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.