KR20220129568A - Die-cast aluminum alloy for structural elements - Google Patents

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KR20220129568A
KR20220129568A KR1020227026718A KR20227026718A KR20220129568A KR 20220129568 A KR20220129568 A KR 20220129568A KR 1020227026718 A KR1020227026718 A KR 1020227026718A KR 20227026718 A KR20227026718 A KR 20227026718A KR 20220129568 A KR20220129568 A KR 20220129568A
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weight
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KR1020227026718A
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제이슨 스투키
그랜트 패틴슨
퀸린 해밀
아비나시 프라부
시바네시 팔라니벨
오마르 로페즈-개리티
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테슬라, 인크.
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Abstract

Al을 포함하는 합금 조성물이 기재되어 있으며, 이때 상기 합금은 주조된 상태에서 추가 가공처리 없이 적어도 약 130 MPa의 항복 강도 및 3 mm 단면 두께에서 적어도 약 20°의 굽힘 각도를 포함한다. 합금을 형성하는 방법도 기재되어 있다.An alloy composition comprising Al is disclosed, wherein the alloy comprises a yield strength of at least about 130 MPa and a bend angle of at least about 20° at a cross-sectional thickness of 3 mm without further processing in the as-cast state. Methods of forming alloys are also described.

Figure P1020227026718
Figure P1020227026718

Description

구조 요소를 위한 다이 캐스트 알루미늄 합금Die-cast aluminum alloy for structural elements

임의의 우선권 출원에 대한 참조에 의한 포함INCORPORATION BY REFERENCE TO ANY PRIORITY APPLICATIONS

외국 또는 국내 우선권 주장이, 예를 들어, 본 출원과 함께 제출된 출원 데이터 시트 또는 출원서에서 확인되는 임의의 및 모든 출원은 37 CFR 1.57 및 규칙 4.18 및 20.6에 따라 본원에 참조로 포함되며, 예를 들어 2020년 1월 22일에 출원된 미국 가출원 번호 제62/964,554호, 및 2020년 10월 19일에 출원된 미국 가출원 번호 제63/093,608호는 이들의 전문이 본원에 참조로 포함된다.Any and all applications for which a foreign or domestic priority claim is identified, for example, in an application data sheet or application filed with this application, are hereby incorporated by reference in accordance with 37 CFR 1.57 and Rules 4.18 and 20.6, e.g. For example, U.S. Provisional Application No. 62/964,554, filed on January 22, 2020, and U.S. Provisional Application No. 63/093,608, filed on October 19, 2020, are incorporated herein by reference in their entirety.

분야Field

본 발명은 알루미늄 합금에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 자동차 부품을 비롯한 고성능 용도를 위한 강도, 연성(ductility) 및 주조성(castability)이 개선된 알루미늄 합금에 관한 것이다.The present invention relates to aluminum alloys. More specifically, the present invention relates to aluminum alloys with improved strength, ductility and castability for high performance applications including automotive parts.

전기 자동차 섀시 내의 구조 요소(structural component)와 같은 특정 용도를 위한 상업용 캐스트 알루미늄 합금은 일반적으로 높은 강도와 연성을 모두 요구한다. 예를 들어, 고압 다이 캐스팅 공정을 통해 부품이 빠르고 안정적으로 캐스팅될 수 있도록 캐스팅 공정을 통해 이러한 부품을 형성하는 것이 바람직하다. 캐스팅 후, 적절한 합금은 필요한 용도를 위해 구조적 특성을 충분히 유지해야 한다. 합금의 주조성이 좋지 못하면 종종 열간 인열(hot tearing)이 관찰되고, 통상적으로 캐스팅 공정에서 발생하는 부품의 기계적 특성을 감소시키는 충전 문제를 일으킬 수 있다. 또한, 다이 캐스팅되는 많은 구조적 요소는 강도 또는 연성을 개선하기 위해 캐스팅된 후 상기 요소를 열처리, 켄칭, 용액 처리 또는 에이징을 필요로 할 수 있다. 그러나, 열처리는 많은 자본 지출과 긴 공정 시간을 필요로 할 수 있으며, 대가가 큰 수율 손실을 유발할 수 있다. 이러한 문제는 켄칭 공정과 같은 열처리 공정을 거치는 것이 복잡할 수 있는 큰 부품 크기로 인해 더욱 복잡해진다.Commercial cast aluminum alloys for specific applications, such as structural components in electric vehicle chassis, typically require both high strength and ductility. For example, it is desirable to form these parts through a casting process so that they can be cast quickly and reliably through the high pressure die casting process. After casting, a suitable alloy should retain sufficient structural properties for the required use. Poor castability of alloys often results in hot tearing, which can lead to filling problems that reduce the mechanical properties of the part, typically encountered in the casting process. Additionally, many structural elements that are die cast may require heat treatment, quenching, solution treatment, or aging of the element after casting to improve strength or ductility. However, heat treatment may require large capital expenditures and long process times, and may result in costly yield losses. This problem is further compounded by large part sizes that can be complicated to undergo heat treatment processes such as quenching processes.

합금이 쉽게 파손되지 않고, 충분한 연성을 포함하도록 높은 항복 강도를 갖는 캐스트 알루미늄 합금을 생산하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 열처리가 필요하지 않은 캐스트 알루미늄 합금을 생산하는 것이 바람직할 수 있다.It may be desirable to produce a cast aluminum alloy that has a high yield strength such that the alloy does not break easily and contains sufficient ductility. It may also be desirable to produce a cast aluminum alloy that does not require heat treatment.

본 발명 및 선행 기술에 비해 달성된 이점을 요약할 목적으로, 본 발명의 특정 목적 및 이점이 본원에 설명된다. 이러한 모든 목적 또는 이점은 임의의 특정 구현예에서 달성될 수 있는 것은 아니다. 따라서, 예를 들어, 당업자는 본 발명이 본원에 교시되거나 제안될 수 있는 다른 목적 또는 이점을 반드시 달성할 필요 없이 본원에 교시된 하나의 이점 또는 이점들의 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 구현되거나 수행될 수 있음을 인식할 것이다.For the purpose of summarizing the present invention and the advantages achieved over the prior art, certain objects and advantages of the present invention are set forth herein. Not all such objects or advantages may be achieved in any particular embodiment. Thus, for example, one of ordinary skill in the art would be skilled in the art that the present invention is implemented or carried out in a manner that achieves or optimizes one advantage or group of advantages taught herein without necessarily achieving another object or advantage that may be taught or suggested herein. will recognize that it can be

이들 구현예 모두는 본원에 개시된 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 이러한 및 다른 구현예는 첨부된 도면을 참조하여 하기 바람직한 구현예의 상세한 설명으로부터 당업자에게 쉽게 이해될 것이며, 본 발명은 개시된 임의의 특정 바람직한 구현예(들)로 제한되지 않는다.All of these embodiments are intended to be within the scope of the invention disclosed herein. These and other embodiments will be readily understood by those skilled in the art from the following detailed description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, the invention not being limited to any particular preferred embodiment(s) disclosed.

일 측면에서, 합금 조성물이 기재되어 있다. 합금 조성물은 Al을 포함하고, 이때 상기 합금은 주조된(as-cast) 상태에서 추가 가공처리 없이 적어도 약 130 MPa의 항복 강도 및 3 mm 단면 두께에서 적어도 약 20°의 굽힘 각도(bend angle)를 포함한다.In one aspect, an alloy composition is described. The alloy composition comprises Al, wherein the alloy has a yield strength of at least about 130 MPa and a bend angle of at least about 20° at 3 mm cross-sectional thickness without further processing in the as-cast state. include

일부 구현예에서, 상기 합금은 주조된 상태에서 추가 가공처리 없이 적어도 약 130 MPa의 항복 강도를 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 합금은 주조된 상태에서 추가 가공처리 없이 3 mm 단면 두께에서 적어도 약 24°의 굽힘 각도를 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 합금은 적어도 약 1.8 m의 유동 길이(flow length)를 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 합금은 적어도 약 90%의 α-Al 부피 분율(volume fraction)을 포함한다.In some embodiments, the alloy comprises a yield strength of at least about 130 MPa in the as-cast state without further processing. In some embodiments, the alloy comprises a bend angle of at least about 24° at a cross-sectional thickness of 3 mm without further processing in the as-cast state. In some embodiments, the alloy comprises a flow length of at least about 1.8 m. In some embodiments, the alloy comprises an α-Al volume fraction of at least about 90%.

일부 구현예에서, 상기 합금은 약 0.03 중량% 내지 약 0.25 중량%의 Mg2Si 상을 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 합금은 약 0.01 중량% 내지 약 0.9 중량%의 Al2Cu 상을 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 합금은 약 0.03 중량% 내지 약 0.2 중량%의 AlCuMgSi 상을 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 합금은 약 0.3 중량% 내지 약 3 중량%의 AlFeSi 상을 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 합금 조성물은 Cu 및 Mg를 추가로 포함하고, 이때 Cu:Mg의 중량비는 약 4:1 내지 약 1:1이다. 일부 구현예에서, 상기 합금은 A380 동력학에 대한 산소 환원 인자(oxygen reduction factor: ORF)가 최대 약 1이다.In some embodiments, the alloy comprises from about 0.03 weight percent to about 0.25 weight percent Mg 2 Si phase. In some embodiments, the alloy comprises from about 0.01% to about 0.9% by weight Al 2 Cu phase. In some embodiments, the alloy comprises from about 0.03 weight percent to about 0.2 weight percent AlCuMgSi phase. In some embodiments, the alloy comprises from about 0.3% to about 3% by weight AlFeSi phase. In some embodiments, the alloy composition further comprises Cu and Mg, wherein the weight ratio of Cu:Mg is from about 4:1 to about 1:1. In some embodiments, the alloy has an oxygen reduction factor (ORF) for A380 kinetics of at most about 1.

일부 구현예에서, 상기 합금 조성물은 다음 중 하나 이상을 추가로 포함한다:In some embodiments, the alloy composition further comprises one or more of the following:

약 6.5 내지 7.5 중량%의 Si;about 6.5 to 7.5 weight percent Si;

약 0.4 내지 0.8 중량%의 Cu;about 0.4 to 0.8 weight percent Cu;

약 0.3 내지 0.7 중량%의 Mn;about 0.3 to 0.7 weight percent Mn;

약 0.1 내지 0.4 중량%의 Mg;about 0.1 to 0.4 weight percent Mg;

최대 약 0.4 중량%의 Fe;up to about 0.4 weight percent Fe;

약 0.05 내지 0.15 중량%의 V;about 0.05 to 0.15 weight percent V;

약 0.01 내지 0.03 중량%의 Sr;about 0.01 to 0.03 weight percent Sr;

최대 약 0.15 중량%의 Ti;up to about 0.15 weight percent Ti;

최대 약 0.03 중량%의 Cr; 및up to about 0.03 weight percent Cr; and

나머지 Al 및 부수적인 불순물.remaining Al and incidental impurities.

일부 구현예에서, 상기 합금 조성물은 다음 중 하나 이상을 추가로 포함한다:In some embodiments, the alloy composition further comprises one or more of the following:

약 6.5 내지 7.5 중량%의 Si;about 6.5 to 7.5 weight percent Si;

약 0.4 내지 0.8 중량%의 Cu;about 0.4 to 0.8 weight percent Cu;

약 0.3 내지 0.7 중량%의 Mn;about 0.3 to 0.7 weight percent Mn;

약 0.1 내지 0.4 중량%의 Mg;about 0.1 to 0.4 weight percent Mg;

최대 약 0.4 중량%의 Fe;up to about 0.4 weight percent Fe;

약 0.05 내지 0.15 중량%의 V;about 0.05 to 0.15 weight percent V;

약 0.01 내지 0.03 중량%의 Sr;about 0.01 to 0.03 weight percent Sr;

최대 약 0.15 중량%의 Ti;up to about 0.15 weight percent Ti;

최대 약 0.03 중량%의 Cr; 및up to about 0.03 weight percent Cr; and

나머지 Al 및 부수적인 불순물.remaining Al and incidental impurities.

일부 구현예에서, 상기 합금 조성물은 다음 중 하나 이상을 추가로 포함한다:In some embodiments, the alloy composition further comprises one or more of the following:

약 6 내지 11 중량%의 Si;about 6 to 11 weight percent Si;

약 0.3 내지 0.8 중량%의 Cu;about 0.3 to 0.8 weight percent Cu;

약 0.3 내지 0.8 중량%의 Mn;about 0.3 to 0.8 weight percent Mn;

약 0.1 내지 0.4 중량%의 Mg;about 0.1 to 0.4 weight percent Mg;

최대 약 0.5 중량%의 Fe;up to about 0.5% by weight Fe;

약 0.05 내지 0.15 중량%의 V;about 0.05 to 0.15 weight percent V;

약 0.01 내지 0.05 중량%의 Sr;about 0.01 to 0.05 weight percent Sr;

최대 약 0.15 중량%의 Ti;up to about 0.15 weight percent Ti;

최대 약 0.03 중량%의 Cr; 및up to about 0.03 weight percent Cr; and

나머지 Al 및 부수적인 불순물.remaining Al and incidental impurities.

일부 구현예에서, 상기 부수적인 불순물은 최대 약 0.1 중량%이다.In some embodiments, the incidental impurities are up to about 0.1% by weight.

또 다른 측면에서, 상기 합금 조성물을 포함하는 자동차 물품이 기재되어 있다. 일부 구현예에서, 상기 자동차 물품은 자동차 섀시이다.In another aspect, an automotive article comprising the alloy composition is described. In some embodiments, the automotive article is an automotive chassis.

일 측면에서, 합금을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 상기 방법은 합금 구성요소들을 제공하는 단계 - 상기 합금 구성요소들 중 적어도 하나는 Al을 포함함 -, 상기 합금 구성요소들을 용융시켜 용융된 합금을 형성하는 단계, 및 상기 용융된 합금을 냉각시켜 주조된 합금을 형성하는 단계를 포함하며, 이때 상기 주조된 합금은 적어도 약 130 MPa의 항복 강도, 및 3 mm 단면 두께에서 적어도 약 20°의 굽힘 각도를 포함한다.In one aspect, a method of making an alloy is described. The method includes providing alloy components, wherein at least one of the alloy components comprises Al, melting the alloy components to form a molten alloy, and cooling the molten alloy to cast. forming an alloy that has been formed, wherein the as-cast alloy has a yield strength of at least about 130 MPa, and a bend angle of at least about 20° at a 3 mm cross-sectional thickness.

일부 구현예에서, 주조된 합금에 대해 추가 가공처리가 수행되지 않는다. 일부 구현예에서, 상기 방법은 용융된 합금을 다이 캐스팅하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 다이 캐스팅은 고압 다이 캐스팅(high-pressure die-casting: HPDC)이다. 일부 구현예에서, 상기 방법은 주조된 합금을 추가로 가공처리하여 처리된 합금을 형성하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 추가의 가공처리 단계는 열처리, 에이징, 용액 처리, 표면 마무리(surface finishing) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.In some embodiments, no further processing is performed on the cast alloy. In some embodiments, the method further comprises die casting the molten alloy. In some embodiments, the die casting is high-pressure die-casting (HPDC). In some embodiments, the method further comprises further processing the cast alloy to form a treated alloy. In some embodiments, the additional processing step is selected from the group consisting of heat treatment, aging, solution treatment, surface finishing, and combinations thereof.

도 1은 다수의 상업적 합금 및 몇몇 구현예의 목표 합금의 굽힘 각도 및 항복 강도를 도시하는 차트이다.
도 2는 일부 구현예의 합금의 예측 및 테스트된 항복 강도를 나타내는 막대 차트이다.
도 3a는 일부 구현예의 합금에 대한 굽힘 각도 및 α-알루미늄 부피 분율의 플롯이다.
도 3b는 일부 구현예의 합금에 대한 굽힘 각도 및 마그네슘/니켈 함량의 플롯이다.
도 4는 일부 구현예의 합금의 예측 및 테스트된 정규화된 유동 길이를 도시하는 막대 차트이다.
도 5는 일부 구현예의 합금에 대한 굽힘 각도 및 항복 강도를 도시하는 플롯이다.
도 6a는 일부 구현예의 합금에 대한 유동 길이 및 규소 함량의 실험 결과를 나타내는 막대 차트이다.
도 6b는 일부 구현예의 합금에 대한 규소 함량의 함수로서 굽힘 각도와 FCC 몰 분율 사이의 관계를 나타내는 계산된 결과를 보여주는 선 그래프이다.
도 7은 일부 구현예의 합금에 대한 다양한 마그네슘 및 규소 중량 백분율에서 3:1의 Cu:Mg 비에서의 항복 강도를 나타내는 예측 모델 차트이다.
도 8a는 다양한 마그네슘 및 스트론튬 양을 포함하는 일부 구현예의 합금에 대한 굽힘 각도의 실험 결과를 나타내는 플롯이다.
도 8b는 다양한 구리 및 마그네슘 중량 백분율을 갖는 일부 구현예의 합금에 대한 인장 항복 강도 및 굽힘 각도의 실험 결과를 도시하는 플롯이다.
도 9a는 비교용 합금의 광학 현미경 단면 이미지이다.
도 9b는 일부 구현예에 따른 합금의 광학 현미경 단면 이미지이다.
도 10a는 알루미늄 및 규소 합금의 광학 현미경 단면 이미지이다.
도 10b는 알루미늄, 규소 및 스트론튬 합금의 광학 현미경 단면 이미지이다.
1 is a chart depicting the bending angle and yield strength of a number of commercial alloys and target alloys of some embodiments.
2 is a bar chart showing predicted and tested yield strengths of alloys of some embodiments.
3A is a plot of bending angle and α-aluminum volume fraction for alloys of some embodiments.
3B is a plot of bending angle and magnesium/nickel content for alloys of some embodiments.
4 is a bar chart depicting predicted and tested normalized flow lengths of alloys of some embodiments.
5 is a plot showing bending angle and yield strength for alloys of some embodiments.
6A is a bar chart showing experimental results of flow length and silicon content for alloys of some embodiments.
6B is a line graph showing calculated results showing the relationship between bending angle and FCC mole fraction as a function of silicon content for alloys of some embodiments.
7 is a predictive model chart showing yield strength at a Cu:Mg ratio of 3:1 at various magnesium and silicon weight percentages for alloys of some embodiments.
8A is a plot showing experimental results of bending angles for alloys of some embodiments comprising various amounts of magnesium and strontium.
8B is a plot showing experimental results of tensile yield strength and bending angle for alloys of some embodiments having various copper and magnesium weight percentages.
9A is an optical microscope cross-sectional image of a comparative alloy.
9B is an optical microscope cross-sectional image of an alloy in accordance with some embodiments.
10A is an optical microscope cross-sectional image of an aluminum and silicon alloy.
10B is an optical microscope cross-sectional image of an aluminum, silicon and strontium alloy.

본 발명은 다음의 상세한 설명을 참조하여 이해될 수 있다. 설명의 명료함을 위해, 다양한 도면에 있는 특정 요소들은 일정한 비율로 그려지지 않을 수 있거나, 개략적으로 또는 개념적으로 표현될 수 있거나, 그렇지 않으면 구현예의 특정 물리적 구성에 정확히 대응하지 않을 수 있다는 점에 유의한다.The present invention may be understood with reference to the following detailed description. It is noted that, for clarity of description, certain elements in the various figures may not be drawn to scale, may be represented schematically or conceptually, or otherwise not correspond exactly to the particular physical configuration of an implementation. do.

구현예는 차량 섀시 또는 섀시 구성요소와 같은 제품을 만드는 데 유용한 알루미늄 합금에 관한 것이다. 일 구현예에서, 차량은 배터리 팩에 의해 구동되는 전기 차량이다. 일 구현예에서, 상기 합금은 충분한 주조성을 제공하고, 비교적 높은 항복 강도 및 연성을 제공할 뿐만 아니라 캐스트 합금의 후속 열처리 필요성을 없애도록 생성되었다. 일 구현예에서, 합금은 주조된 상태에서 추가 가공처리 없이 적어도 약 130 MPa의 항복 강도 및 3 mm 단면 두께에서 적어도 약 20°의 굽힘 각도를 포함한다. 일 구현예에서, 알루미늄 합금은 바나듐을 포함하여 이러한 향상의 많은 부분을 제공한다. 또 다른 구현예에서, 알루미늄 합금은 원하는 특징을 갖는 합금의 이러한 많은 향상을 제공하기 위해 구리 대 마그네슘의 특정 중량비를 갖는다. 일 구현예에서, 알루미늄 합금은 약 4:1 내지 약 1:1의 Cu:Mg의 중량비를 갖는다. 일 구현예에서, 알루미늄 합금은 약 4:1 내지 약 2:1의 Cu:Mg의 중량비를 갖는다. 하기에 언급된 바와 같이, 이러한 조성을 갖는 알루미늄 합금은 이용가능한 알루미늄 합금에 비해 높은 항복 강도 및 높은 연성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 하기에 언급된 바와 같이, 알루미늄 합금은 본 명세서에서 합금의 특정 특성뿐만 아니라 합금 내의 총 원소 및 입자의 중량 퍼센트(중량%)로 기술된다. 본 명세서에 기재된 임의의 합금의 나머지 조성은 알루미늄 및 부수적인 불순물임을 이해할 것이다.Embodiments relate to aluminum alloys useful for making articles such as vehicle chassis or chassis components. In one embodiment, the vehicle is an electric vehicle powered by a battery pack. In one embodiment, the alloy was created to provide sufficient castability, provide relatively high yield strength and ductility, as well as eliminate the need for subsequent heat treatment of the cast alloy. In one embodiment, the alloy comprises a yield strength of at least about 130 MPa and a bend angle of at least about 20° at 3 mm cross-sectional thickness without further processing in the as-cast state. In one embodiment, aluminum alloys include vanadium to provide many of these enhancements. In another embodiment, the aluminum alloy has a specific weight ratio of copper to magnesium to provide these many enhancements of the alloy with the desired characteristics. In one embodiment, the aluminum alloy has a weight ratio of Cu:Mg of from about 4:1 to about 1:1. In one embodiment, the aluminum alloy has a Cu:Mg weight ratio of from about 4:1 to about 2:1. As noted below, aluminum alloys having this composition have been found to have high yield strength and high ductility compared to available aluminum alloys. As noted below, aluminum alloys are described herein as weight percent (wt. %) of the total elements and particles in the alloy, as well as specific properties of the alloy. It will be understood that the remaining composition of any alloy described herein is aluminum and incidental impurities.

알루미늄 합금 조성물aluminum alloy composition

도 1은 다수의 상업적 고압 다이 캐스트(HPDC) 합금의 굽힘 각도 및 항복 강도를 도시하는 차트이다. 도 1의 목표 합금 기계적 요건은 항복 강도가 135 MPa보다 크고, 굽힘 각도가 24°보다 큰 것으로 나타났다. 그러나, 도 1에서는 상업적 합금이 필요한 기계적 요건을 충족시키기 위해 열처리를 필요로 하거나, 필요한 요건을 충족시키지 못한다는 것을 보여준다.1 is a chart showing the bending angle and yield strength of a number of commercial high pressure die cast (HPDC) alloys. The target alloy mechanical requirements of FIG. 1 indicated that the yield strength was greater than 135 MPa and the bending angle was greater than 24°. However, Figure 1 shows that commercial alloys either require heat treatment to meet the necessary mechanical requirements, or do not meet the necessary requirements.

이에 반해, 본 발명의 구현예는 캐스팅 후 열처리가 필요 없이 높은 항복 강도 및 높은 연성을 모두 갖는 캐스팅 알루미늄 합금에 관한 것이다. 알루미늄 합금은 기존의 상업적으로 이용가능한 알루미늄 합금에 비해 높은 항복 강도와 높은 연성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 알루미늄 합금은 본 명세서에서 합금의 특정 특성뿐만 아니라 합금 내의 총 원소 및 입자의 중량 퍼센트(중량%)로 기술된다. 본 명세서에 기재된 임의의 합금의 나머지 조성은 알루미늄 및 부수적인 불순물임을 이해할 것이다.In contrast, an embodiment of the present invention relates to a cast aluminum alloy having both high yield strength and high ductility without the need for heat treatment after casting. Aluminum alloys have been found to have high yield strength and high ductility compared to existing commercially available aluminum alloys. Aluminum alloys are described herein as weight percent (wt. %) of the total elements and particles in the alloy as well as the specific properties of the alloy. It will be understood that the remaining composition of any alloy described herein is aluminum and incidental impurities.

불순물은 출발 물질에 존재하거나 알루미늄 합금을 생성하기 위한 가공처리 및/또는 제조 단계 중 하나에서 도입될 수 있다. 부수적인 불순물은 항복 강도, 연성 및 열처리 필요성 제거와 같은 조성물의 재료 특성에 영향을 미치지 않거나 실질적으로 영향을 미치지 않는 화합물 및/또는 원소이다. 일부 구현예에서, 총 부수적인 불순물은 1 중량%, 0.5 중량%, 0.2 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량% 또는 0.01 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이거나, 약, 최대, 또는 최대 약 1 중량%, 0.5 중량%, 0.2 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량% 또는 0.01 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이다. 구현예에서, 총 부수적인 불순물은 1 중량%, 0.5 중량%, 0.2 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량% 또는 0.01 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이거나 약, 최대, 또는 최대 약 1 중량%, 0.5 중량%, 0.2 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량% 또는 0.01 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이다. 일부 구현예에서, 각각의 부수적인 원소 불순물은 0.5 중량%, 0.2 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량%, 0.01 중량%, 0.005 중량% 또는 0.001 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이거나 약, 최대, 또는 최대 약 0.5 중량%, 0.2 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량%, 0.01 중량%, 0.005 중량% 또는 0.001 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이다.Impurities may be present in the starting material or may be introduced during one of the processing and/or manufacturing steps to produce the aluminum alloy. Incidental impurities are compounds and/or elements that do not affect or substantially affect the material properties of the composition, such as yield strength, ductility, and eliminating the need for heat treatment. In some embodiments, the total incidental impurities are 1 wt %, 0.5 wt %, 0.2 wt %, 0.1 wt %, 0.05 wt %, or 0.01 wt %, or any value range therebetween, about, at most, or up to about 1 wt%, 0.5 wt%, 0.2 wt%, 0.1 wt%, 0.05 wt%, or 0.01 wt%, or any value range therebetween. In an embodiment, the total incidental impurities are at or about, at most, or at most about 1 wt%, 0.5 wt%, 0.2 wt%, 0.1 wt%, 0.05 wt% or 0.01 wt%, or any value range therebetween 1 wt%, 0.5 wt%, 0.2 wt%, 0.1 wt%, 0.05 wt%, or 0.01 wt%, or any range of values in between. In some embodiments, each incidental elemental impurity is 0.5 wt%, 0.2 wt%, 0.1 wt%, 0.05 wt%, 0.01 wt%, 0.005 wt%, or 0.001 wt%, or any value range in between, or about, at most, or at most about 0.5%, 0.2%, 0.1%, 0.05%, 0.01%, 0.005%, or 0.001% by weight, or any value range therebetween.

일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 6.5 내지 7.5 중량%, 또는 약 6.5 내지 7.5 중량% 범위의 Si, 0.4 내지 0.8 중량%, 또는 약 0.4 내지 0.8 중량% 범위의 Cu, 0.3 내지 0.7 중량%, 또는 약 0.3 내지 0.7 중량% 범위의 Mn, 0.2 내지 0.4 중량%, 또는 약 0.2 내지 0.4 중량% 범위의 Mg, 최대 0.4 중량%, 또는 최대 약 0.4 중량%의 Fe, 0.05 내지 0.15 중량%, 또는 약 0.05 내지 0.15 중량% 범위의 V, 0.01 내지 0.03 중량%, 또는 약 0.01 내지 0.03 중량% 범위의 Sr, 최대 0.15 중량%, 또는 최대 약 0.15 중량%의 Ti, 최대 0.03 중량%, 또는 최대 약 0.03 중량%의 Cr을 포함하고, 나머지 조성(중량% 기준)은 Al 및 부수적인 불순물이며, 이때 총 최대 부수적인 불순물은 0.15 또는 0.1 중량%이다. 일부 구현예에서, 각각의 부수적인 원소 불순물은 0.05 중량%이거나, 약 0.05 중량%이거나, 최대 0.05 중량%이거나, 최대 약 0.05 중량%이다.In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 6.5 to 7.5 wt%, or about 6.5 to 7.5 wt% Si, 0.4 to 0.8 wt%, or about 0.4 to 0.8 wt% Cu, 0.3 to 0.7 wt%, or Mn in the range of about 0.3 to 0.7 weight percent, Mg in the range of 0.2 to 0.4 weight percent, or Mg in the range of about 0.2 to 0.4 weight percent, up to 0.4 weight percent, or up to about 0.4 weight percent Fe, 0.05 to 0.15 weight percent, or about 0.05 V in the range of 0.15 wt%, 0.01 to 0.03 wt%, or Sr in the range of about 0.01 to 0.03 wt%, up to 0.15 wt%, or up to about 0.15 wt% Ti, up to 0.03 wt%, or up to about 0.03 wt% of Cr, and the remaining composition (based on weight percent) is Al and incidental impurities, with a total maximum incidental impurity of 0.15 or 0.1 weight percent. In some embodiments, each incidental elemental impurity is 0.05 wt%, about 0.05 wt%, up to 0.05 wt%, or up to about 0.05 wt%.

일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 6.5 내지 11 중량%, 또는 약 6.5 내지 11 중량% 범위의 Si, 0.3 내지 0.8 중량%, 또는 약 0.3 내지 0.8 중량% 범위의 Cu, 0.3 내지 0.8 중량%, 또는 약 0.3 내지 0.8 중량% 범위의 Mn, 0.1 내지 0.4 중량%, 또는 약 0.1 내지 0.4 중량% 범위의 Mg, 최대 0.5 중량%, 또는 최대 약 0.5 중량%의 Fe, 0.05 내지 약 0.15 중량%, 또는 약 0.05 내지 약 0.15 중량%의 V, 0.01 내지 0.05 중량%, 또는 약 0.01 내지 0.05 중량% 범위의 Sr, 최대 0.15 중량%, 또는 최대 약 0.15 중량%의 Ti, 최대 0.03 중량%, 또는 최대 약 0.03 중량%의 Cr을 포함하고, 나머지 조성(중량% 기준)은 Al 및 부수적인 불순물이며, 이때 총 최대 부수적인 불순물은 0.15 또는 0.1 중량%이다. 일부 구현예에서, 각각의 부수적인 원소 불순물은 0.05 중량%이거나, 약 0.05 중량%이거나, 최대 0.05 중량%이거나, 최대 약 0.05 중량%이다.In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 6.5 to 11 wt%, or about 6.5 to 11 wt% Si, 0.3 to 0.8 wt%, or about 0.3 to 0.8 wt% Cu, 0.3 to 0.8 wt%, or Mn in the range of about 0.3 to 0.8 weight percent, Mg in the range of 0.1 to 0.4 weight percent, or about 0.1 to 0.4 weight percent, up to 0.5 weight percent, or up to about 0.5 weight percent Fe, 0.05 to about 0.15 weight percent, or about 0.05 to about 0.15 weight percent V, 0.01 to 0.05 weight percent, or about 0.01 to 0.05 weight percent Sr, up to 0.15 weight percent, or up to about 0.15 weight percent Ti, up to 0.03 weight percent, or up to about 0.03 weight percent % Cr, the remaining composition (based on wt. %) being Al and incidental impurities, with a total maximum incidental impurity of 0.15 or 0.1 wt. %. In some embodiments, each incidental elemental impurity is 0.05 wt%, about 0.05 wt%, up to 0.05 wt%, or up to about 0.05 wt%.

일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 규소(Si)를 15 중량%, 13 중량%, 12 중량%, 11 중량%, 10 중량%, 9 중량%, 8 중량%, 7 중량%, 6 중량%, 5 중량% 또는 3 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 최대, 또는 최대 약 15 중량%, 13 중량%, 12 중량%, 11 중량%, 10 중량%, 9 중량%, 8 중량%, 7 중량%, 6 중량%, 5 중량% 또는 3 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 구리(Cu)를 1 중량%, 0.9 중량%, 0.8 중량%, 0.7 중량%, 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.4 중량%, 0.3 중량%, 0.2 중량% 또는 0.1 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 최대, 또는 최대 약 1 중량%, 0.9 중량%, 0.8 중량%, 0.7 중량%, 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.4 중량%, 0.3 중량%, 0.2 중량% 또는 0.1 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 망간(Mn)을 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.45 중량%, 0.4 중량%, 0.35 중량%, 0.3 중량%, 0.25 중량%, 0.2 중량%, 0.15 중량%, 0.1 중량% 또는 0.05 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 최대, 또는 최대 약 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.45 중량%, 0.4 중량%, 0.35 중량%, 0.3 중량%, 0.25 중량%, 0.2 중량%, 0.15 중량%, 0.1 중량% 또는 0.05 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 철(Fe)을 0.8 중량%, 0.7 중량%, 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.4 중량%, 0.3 중량%, 0.2 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 최대, 또는 최대 약 0.8 중량%, 0.7 중량%, 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.4 중량%, 0.3 중량%, 0.2 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 바나듐(V)을 4 중량%, 3 중량%, 2.5 중량%, 2 중량%, 1.5 중량%, 1 중량%, 0.5 중량%, 0.4 중량%, 0.3 중량%, 0.2 중량%, 0.1 중량% 또는 0.05 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 최대, 또는 최대 약 4 중량%, 3 중량%, 2.5 중량%, 2 중량%, 1.5 중량%, 1 중량%, 0.5 중량%, 0.4 중량%, 0.3 중량%, 0.2 중량%, 0.1 중량% 또는 0.05 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 스트론튬(Sr)을 0.1 중량%, 0.08 중량%, 0.07 중량%, 0.06 중량%, 0.05 중량%, 0.045 중량%, 0.04 중량%, 0.035 중량%, 0.03 중량%, 0.025 중량%, 0.02 중량%, 0.015 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 최대, 또는 최대 약 0.1 중량%, 0.08 중량%, 0.07 중량%, 0.06 중량%, 0.05 중량%, 0.045 중량%, 0.04 중량%, 0.035 중량%, 0.03 중량%, 0.025 중량%, 0.02 중량%, 0.015 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 티타늄(Ti)을 0.3 중량%, 0.2 중량%, 0.15 중량%, 0.14 중량%, 0.13 중량%, 0.12 중량%, 0.1 중량%, 0.08 중량%, 0.07 중량%, 0.06 중량%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 최대 또는 최대 약 0.3 중량%, 0.2 중량%, 0.15 중량%, 0.14 중량%, 0.13 중량%, 0.12 중량%, 0.1 중량%, 0.08 중량%, 0.07 중량%, 0.06 중량%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 크롬(Cr)을 0.1 중량%, 0.07 중량%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 최대, 또는 최대 약 0.1 중량%, 0.07 중량%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 각각의 부수적인 원소 불순물을 0.1 중량%, 0.07 중량%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 최대, 또는 최대 약 0.1 중량%, 0.07 중량%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 총 최대 부수적인 불순물을 0.3 중량%, 0.2 중량%, 0.15 중량%, 0.1 중량%, 0.07 중량%%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 최대, 또는 최대 약 0.3 중량%, 0.2 중량%, 0.15 중량%, 0.1 중량%, 0.07 중량%%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다.In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 15 wt%, 13 wt%, 12 wt%, 11 wt%, 10 wt%, 9 wt%, 8 wt%, 7 wt%, 6 wt%, of silicon (Si); 5 wt% or 3 wt%, or any range of values therebetween, or about, at most, or at most about 15 wt%, 13 wt%, 12 wt%, 11 wt%, 10 wt%, 9 wt%, 8% by weight, 7% by weight, 6% by weight, 5% by weight or 3% by weight, or any value range therebetween. In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises copper (Cu) in 1 wt%, 0.9 wt%, 0.8 wt%, 0.7 wt%, 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.4 wt%, 0.3 wt%, 0.2 wt% or 0.1 wt%, or any range of values therebetween, or about, at most, or at most about 1 wt%, 0.9 wt%, 0.8 wt%, 0.7 wt%, 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.4 wt%, 0.3% by weight, 0.2% by weight or 0.1% by weight, or any value range therebetween. In some embodiments, the aluminum alloy composition contains manganese (Mn) in 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.45 wt%, 0.4 wt%, 0.35 wt%, 0.3 wt%, 0.25 wt%, 0.2 wt%, 0.15 wt%, 0.1 wt% or 0.05 wt%, or any range of values therebetween, or about, at most, or at most about 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.45 wt%, 0.4 wt%, 0.35 wt%, 0.3 wt%, 0.25% by weight, 0.2% by weight, 0.15% by weight, 0.1% by weight or 0.05% by weight, or any value range therebetween. In some embodiments, the aluminum alloy composition contains iron (Fe) in 0.8 wt%, 0.7 wt%, 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.4 wt%, 0.3 wt%, 0.2 wt%, 0.1 wt%, 0.05 wt%, or 0.01 wt%, or any range of values therebetween, or about, at most, or at most about 0.8 wt%, 0.7 wt%, 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.4 wt%, 0.3 wt%, 0.2 wt% , 0.1 wt %, 0.05 wt %, or 0.01 wt %, or any range of values therebetween. In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 4 wt%, 3 wt%, 2.5 wt%, 2 wt%, 1.5 wt%, 1 wt%, 0.5 wt%, 0.4 wt%, 0.3 wt%, vanadium (V); 0.2 wt%, 0.1 wt%, or 0.05 wt%, or any range of values therebetween, or about, at most, or up to about 4 wt%, 3 wt%, 2.5 wt%, 2 wt%, 1.5 wt%, 1 wt %, 0.5 wt %, 0.4 wt %, 0.3 wt %, 0.2 wt %, 0.1 wt % or 0.05 wt %, or any value range therebetween. In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 0.1 wt%, 0.08 wt%, 0.07 wt%, 0.06 wt%, 0.05 wt%, 0.045 wt%, 0.04 wt%, 0.035 wt%, 0.03 wt%, strontium (Sr); 0.025 wt%, 0.02 wt%, 0.015 wt%, 0.01 wt% or 0.005 wt%, or any range of values therebetween, or about, at most, or at most about 0.1 wt%, 0.08 wt%, 0.07 wt%, 0.06 wt%, 0.05 wt%, 0.045 wt%, 0.04 wt%, 0.035 wt%, 0.03 wt%, 0.025 wt%, 0.02 wt%, 0.015 wt%, 0.01 wt% or 0.005 wt%, or any in between Included as an amount in the range of values. In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 0.3 wt%, 0.2 wt%, 0.15 wt%, 0.14 wt%, 0.13 wt%, 0.12 wt%, 0.1 wt%, 0.08 wt%, 0.07 wt%, titanium (Ti); 0.06 wt%, 0.05 wt%, 0.04 wt%, 0.03 wt%, 0.02 wt%, 0.01 wt% or 0.005 wt%, or any range of values therebetween, or about, at most or at most about 0.3 wt%, 0.2 wt%, 0.15 wt%, 0.14 wt%, 0.13 wt%, 0.12 wt%, 0.1 wt%, 0.08 wt%, 0.07 wt%, 0.06 wt%, 0.05 wt%, 0.04 wt%, 0.03 wt%, 0.02 wt% , 0.01% by weight or 0.005% by weight, or any value range therebetween. In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 0.1 wt%, 0.07 wt%, 0.05 wt%, 0.04 wt%, 0.03 wt%, 0.02 wt%, 0.01 wt%, or 0.005 wt% of chromium (Cr), or in between. any range of values, or about, at most, or at most about 0.1 wt%, 0.07 wt%, 0.05 wt%, 0.04 wt%, 0.03 wt%, 0.02 wt%, 0.01 wt%, or 0.005 wt%, or between Inclusive of amounts in any range of values. In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 0.1 wt%, 0.07 wt%, 0.05 wt%, 0.04 wt%, 0.03 wt%, 0.02 wt%, 0.01 wt%, or 0.005 wt% of each minor elemental impurity, or these any range of values in between, or about, at most, or at most about 0.1%, 0.07%, 0.05%, 0.04%, 0.03%, 0.02%, 0.01%, or 0.005% by weight, or these Inclusive of amounts in any range of values in between. In some embodiments, the aluminum alloy composition contains 0.3 wt%, 0.2 wt%, 0.15 wt%, 0.1 wt%, 0.07 wt%, 0.05 wt%, 0.04 wt%, 0.03 wt%, 0.02 wt% of the total maximum incidental impurities %, 0.01 wt%, or 0.005 wt%, or any range of values therebetween, or about, at most, or up to about 0.3 wt%, 0.2 wt%, 0.15 wt%, 0.1 wt%, 0.07 wt%, 0.05 weight percent, 0.04 weight percent, 0.03 weight percent, 0.02 weight percent, 0.01 weight percent, or 0.005 weight percent, or any value range therebetween.

일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 Cu:Mg의 중량비를 4:1, 3.5:1, 3:1, 2.5:1, 2:1, 1.5:1 또는 1:1, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약 4:1, 3.5:1, 3:1, 2.5:1, 2:1, 1.5:1 또는 1:1, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 양으로 포함한다.In some embodiments, the aluminum alloy composition has a Cu:Mg weight ratio of 4:1, 3.5:1, 3:1, 2.5:1, 2:1, 1.5:1, or 1:1, or any in-between. range of values, or about 4:1, 3.5:1, 3:1, 2.5:1, 2:1, 1.5:1, or 1:1, or any range of values in between.

일부 구현예에서, 합금의 α-Al 부피 분율은 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이거나, 또는 약, 적어도, 또는 적어도 약 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이다.In some embodiments, the a-Al volume fraction of the alloy is 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99%, or in between. is any range of values, or about, at least, or at least about 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99%, or these Any range of values in between.

일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 Mg2Si 상을 2 중량%, 1.5 중량%, 1 중량%, 0.9 중량%, 0.8 중량%, 0.7 중량%, 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.45 중량%, 0.4 중량%, 0.35 중량%, 0.3 중량%, 0.25 중량%, 0.2 중량%, 0.15 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량% 또는 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약 2 중량%, 약 1.5 중량%, 약 1 중량%, 약 0.9 중량%, 약 0.8 중량%, 약 0.7 중량%, 약 0.6 중량%, 약 0.5 중량%, 약 0.45 중량%, 약 0.4 중량%, 약 0.35 중량%, 약 0.3 중량%, 약 0.25 중량%, 약 0.2 중량%, 약 0.15 중량%, 약 0.1 중량%, 약 0.05 중량%, 약 0.04 중량%, 약 0.03 중량%, 약 0.02 중량%, 약 0.01 중량% 또는 약 0.005 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 2 중량% 미만, 1.5 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.9 중량% 미만, 0.8 중량% 미만, 0.7 중량% 미만, 0.6 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.45 중량% 미만, 0.4 중량% 미만, 0.35 중량% 미만, 0.3 중량% 미만, 0.25 중량% 미만, 0.2 중량% 미만, 0.15 중량% 미만, 0.1 중량% 미만, 0.05 중량% 미만, 0.04 중량% 미만, 0.03 중량% 미만 %, 0.02 중량% 미만, 0.01 중량% 미만 또는 0.005 중량% 미만, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약 2 중량% 미만, 약 1.5 중량% 미만, 약 1 중량% 미만, 약 0.9 중량% 미만, 약 0.8 중량% 미만, 약 0.7 중량% 미만, 약 0.6 중량% 미만, 약 0.5 중량% 미만, 약 0.45 중량% 미만, 약 0.4 중량% 미만, 약 0.35 중량% 미만, 약 0.3 중량% 미만, 약 0.25 중량% 미만, 약 0.2 중량% 미만, 약 0.15 중량% 미만, 약 0.1 중량% 미만, 약 0.05 중량% 미만, 약 0.04 중량% 미만, 약 0.03 중량% 미만 %, 약 0.02 중량% 미만, 약 0.01 중량% 미만 또는 약 0.005 중량% 미만, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 Al2Cu 상을 2 중량%, 1.7 중량%, 1.5 중량%, 1.4 중량%, 1.3 중량%, 1.2 중량%, 1.1 중량%, 1 중량%, 0.9 중량%, 0.8 중량%, 0.7 중량%, 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.45 중량%, 0.4 중량%, 0.35 중량%, 0.3 중량%, 0.25 중량%, 0.2 중량%, 0.15 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량%, 0.008 중량%, 0.005 중량% 또는 0.001 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약 2 중량%, 약 1.7 중량%, 약 1.5 중량%, 약 1.4 중량%, 약 1.3 중량%, 약 1.2 중량%, 약 1.1 중량%, 약 1 중량%, 약 0.9 중량%, 약 0.8 중량%, 약 0.7 중량%, 약 0.6 중량%, 약 0.5 중량%, 약 0.45 중량%, 약 0.4 중량%, 약 0.35 중량%, 약 0.3 중량%, 약 0.25 중량%, 약 0.2 중량%, 약 0.15 중량%, 약 0.1 중량%, 약 0.05 중량%, 약 0.04 중량%, 약 0.03 중량%, 약 0.02 중량%, 약 0.01 중량%, 약 0.008 중량%, 약 0.005 중량% 또는 약 0.001 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 2 중량% 미만, 1.7 중량% 미만, 1.5 중량% 미만, 1.4 중량% 미만, 1.3 중량% 미만, 1.2 중량% 미만, 1.1 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.9 중량% 미만, 0.8 중량% 미만, 0.7 중량% 미만, 0.6 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.45 중량% 미만, 0.4 중량% 미만, 0.35 중량% 미만, 0.3 중량% 미만, 0.25 중량% 미만, 0.2 중량% 미만, 0.15 중량% 미만, 0.1 중량% 미만, 0.05 중량% 미만, 0.04 중량% 미만, 0.03 중량% 미만, 0.02 중량% 미만, 0.01 중량% 미만, 0.008 중량% 미만, 0.005 중량% 미만 또는 0.001 중량% 미만, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약 2 중량% 미만, 약 1.7 중량% 미만, 약 1.5 중량% 미만, 약 1.4 중량% 미만, 약 1.3 중량% 미만, 약 1.2 중량% 미만, 약 1.1 중량% 미만, 약 1 중량% 미만, 약 0.9 중량% 미만, 약 0.8 중량% 미만, 약 0.7 중량% 미만, 약 0.6 중량% 미만, 약 0.5 중량% 미만, 약 0.45 중량% 미만, 약 0.4 중량% 미만, 약 0.35 중량% 미만, 약 0.3 중량% 미만, 약 0.25 중량% 미만, 약 0.2 중량% 미만, 약 0.15 중량% 미만, 약 0.1 중량% 미만, 약 0.05 중량% 미만, 약 0.04 중량% 미만, 약 0.03 중량% 미만, 약 0.02 중량% 미만, 약 0.01 중량% 미만, 약 0.008 중량% 미만, 약 0.005 중량% 미만 또는 약 0.001 중량% 미만, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 AlCuMgSi 상을 2 중량%, 1.7 중량%, 1.5 중량%, 1.4 중량%, 1.3 중량%, 1.2 중량%, 1.1 중량%, 1 중량%, 0.9 중량%, 0.8 중량%, 0.7 중량%, 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.45 중량%, 0.4 중량%, 0.35 중량%, 0.3 중량%, 0.25 중량%, 0.2 중량% %, 0.15 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량%, 0.008 중량%, 0.005 중량% 또는 0.001 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 적어도, 또는 적어도 약 2 중량%, 1.7 중량%, 1.5 중량%, 1.4 중량%, 1.3 중량%, 1.2 중량%, 1.1 중량%, 1 중량%, 0.9 중량%, 0.8 중량%, 0.7 중량%, 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.45 중량%, 0.4 중량%, 0.35 중량%, 0.3 중량%, 0.25 중량%, 0.2 중량% %, 0.15 중량%, 0.1 중량%, 0.05 중량%, 0.04 중량%, 0.03 중량%, 0.02 중량%, 0.01 중량%, 0.008 중량%, 0.005 중량% 또는 0.001 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위로 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 합금 조성물은 AlFeSi 상을 6 중량%, 5 중량%, 4.5 중량%, 4 중량%, 3.7 중량%, 3.5 중량%, 3.4 중량%, 3.2 중량%, 3.1 중량%, 3 중량%, 2.9 중량%, 2.8 중량%, 2.7 중량%, 2.6 중량%, 2.5 중량%, 2.4 중량%, 2.2 중량%, 2 중량%, 1.8 중량%, 1.5 중량%, 1.2 중량%, 1 중량%, 0.9 중량%, 0.8 중량%, 0.7 중량%, 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.45 중량%, 0.4 중량%, 0.35 중량%, 0.3 중량%, 0.25 중량%, 0.2 중량%, 0.15 중량%, 0.1 중량% 또는 0.05 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약 6 중량%, 약 5 중량%, 약 4.5 중량%, 약 4 중량%, 약 3.7 중량%, 약 3.5 중량%, 약 3.4 중량%, 약 3.2 중량%, 약 3.1 중량%, 약 3 중량%, 약 2.9 중량%, 약 2.8 중량%, 약 2.7 중량%, 약 2.6 중량%, 약 2.5 중량%, 약 2.4 중량%, 약 2.2 중량%, 약 2 중량%, 약 1.8 중량%, 약 1.5 중량%, 약 1.2 중량%, 약 1 중량%, 약 0.9 중량%, 약 0.8 중량%, 약 0.7 중량%, 약 0.6 중량%, 약 0.5 중량%, 약 0.45 중량%, 약 0.4 중량%, 약 0.35 중량%, 약 0.3 중량%, 약 0.25 중량%, 약 0.2 중량%, 약 0.15 중량%, 약 0.1 중량% 또는 약 0.05 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 6 중량% 미만, 5 중량% 미만, 4.5 중량% 미만, 4 중량% 미만, 3.7 중량% 미만, 3.5 중량% 미만, 3.4 중량% 미만, 3.2 중량% 미만, 3.1 중량% 미만, 3 중량% 미만, 2.9 중량% 미만, 2.8 중량% 미만, 2.7 중량% 미만, 2.6 중량% 미만, 2.5 중량% 미만, 2.4 중량% 미만, 2.2 중량% 미만, 2 중량% 미만, 1.8 중량% 미만, 1.5 중량% 미만, 1.2 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.9 중량% 미만, 0.8 중량% 미만, 0.7 중량% 미만, 0.6 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.45 중량% 미만, 0.4 중량% 미만, 0.35 중량% 미만, 0.3 중량% 미만, 0.25 중량% 미만, 0.2 중량% 미만, 0.15 중량% 미만, 0.1 중량% 미만 또는 0.05 중량% 미만, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약 6 중량% 미만, 약 5 중량% 미만, 약 4.5 중량% 미만, 약 4 중량% 미만, 약 3.7 중량% 미만, 약 3.5 중량% 미만, 약 3.4 중량% 미만, 약 3.2 중량% 미만, 약 3.1 중량% 미만, 약 3 중량% 미만, 약 2.9 중량% 미만, 약 2.8 중량% 미만, 약 2.7 중량% 미만, 약 2.6 중량% 미만, 약 2.5 중량% 미만, 약 2.4 중량% 미만, 약 2.2 중량% 미만, 약 2 중량% 미만, 약 1.8 중량% 미만, 약 1.5 중량% 미만, 약 1.2 중량% 미만, 약 1 중량% 미만, 약 0.9 중량% 미만, 약 0.8 중량% 미만, 약 0.7 중량% 미만, 약 0.6 중량% 미만, 약 0.5 중량% 미만, 약 0.45 중량% 미만, 약 0.4 중량% 미만, 약 0.35 중량% 미만, 약 0.3 중량% 미만, 약 0.25 중량% 미만, 약 0.2 중량% 미만, 약 0.15 중량% 미만, 약 0.1 중량% 미만 또는 약 0.05 중량% 미만, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 적어도 또는 적어도 약 6 중량%, 5 중량%, 4.5 중량%, 4 중량%, 3.7 중량%, 3.5 중량%, 3.4 중량%, 3.2 중량%, 3.1 중량%, 3 중량%, 2.9 중량%, 2.8 중량%, 2.7 중량%, 2.6 중량%, 2.5 중량%, 2.4 중량%, 2.2 중량%, 2 중량%, 1.8 중량%, 1.5 중량%, 1.2 중량%, 1 중량%, 0.9 중량%, 0.8 중량%, 0.7 중량%, 0.6 중량%, 0.5 중량%, 0.45 중량%, 0.4 중량%, 0.35 중량%, 0.3 중량%, 0.25 중량%, 0.2 중량%, 0.15 중량%, 0.1 중량% 또는 0.05 중량%, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위로 포함한다.In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 2 wt%, 1.5 wt%, 1 wt%, 0.9 wt%, 0.8 wt%, 0.7 wt%, 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.45 wt%, Mg 2 Si phase, 0.4 wt%, 0.35 wt%, 0.3 wt%, 0.25 wt%, 0.2 wt%, 0.15 wt%, 0.1 wt%, 0.05 wt%, 0.04 wt%, 0.03 wt%, 0.02 wt%, 0.01 wt% or 0.005 wt% %, or any range of values therebetween, or about 2 wt%, about 1.5 wt%, about 1 wt%, about 0.9 wt%, about 0.8 wt%, about 0.7 wt%, about 0.6 wt%, about 0.5 wt% wt%, about 0.45 wt%, about 0.4 wt%, about 0.35 wt%, about 0.3 wt%, about 0.25 wt%, about 0.2 wt%, about 0.15 wt%, about 0.1 wt%, about 0.05 wt%, about 0.04 wt% weight percent, about 0.03 weight percent, about 0.02 weight percent, about 0.01 weight percent, or about 0.005 weight percent, or any range of values therebetween, or less than 2 weight percent, less than 1.5 weight percent, less than 1 weight percent, 0.9 weight percent Less than 0.8 wt%, less than 0.7 wt%, less than 0.6 wt%, less than 0.5 wt%, less than 0.45 wt%, less than 0.4 wt%, less than 0.35 wt%, less than 0.3 wt%, less than 0.25 wt%, 0.2 less than %, less than 0.15%, less than 0.1%, less than 0.05%, less than 0.04%, less than 0.03%, less than 0.02%, less than 0.01%, or less than 0.005% by weight, or in between. Any range of values, or less than about 2 wt%, less than about 1.5 wt%, less than about 1 wt%, less than about 0.9 wt%, less than about 0.8 wt%, less than about 0.7 wt%, less than about 0.6 wt%, about 0.5 wt% less than about 0.45 wt%, less than about 0.4 wt%, less than about 0.35 wt%, about 0 wt% Less than .3 wt%, less than about 0.25 wt%, less than about 0.2 wt%, less than about 0.15 wt%, less than about 0.1 wt%, less than about 0.05 wt%, less than about 0.04 wt%, less than about 0.03 wt%, about less than 0.02% by weight, less than about 0.01% by weight, or less than about 0.005% by weight, or any value range therebetween. In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 2 wt%, 1.7 wt%, 1.5 wt%, 1.4 wt%, 1.3 wt%, 1.2 wt%, 1.1 wt%, 1 wt%, 0.9 wt%, Al 2 Cu phase, 0.8 wt%, 0.7 wt%, 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.45 wt%, 0.4 wt%, 0.35 wt%, 0.3 wt%, 0.25 wt%, 0.2 wt%, 0.15 wt%, 0.1 wt%, 0.05 wt% %, 0.04 wt%, 0.03 wt%, 0.02 wt%, 0.01 wt%, 0.008 wt%, 0.005 wt% or 0.001 wt%, or any range of values therebetween, or about 2 wt%, about 1.7 wt% , about 1.5 wt%, about 1.4 wt%, about 1.3 wt%, about 1.2 wt%, about 1.1 wt%, about 1 wt%, about 0.9 wt%, about 0.8 wt%, about 0.7 wt%, about 0.6 wt% , about 0.5 wt%, about 0.45 wt%, about 0.4 wt%, about 0.35 wt%, about 0.3 wt%, about 0.25 wt%, about 0.2 wt%, about 0.15 wt%, about 0.1 wt%, about 0.05 wt% , about 0.04 wt%, about 0.03 wt%, about 0.02 wt%, about 0.01 wt%, about 0.008 wt%, about 0.005 wt% or about 0.001 wt%, or any range of values therebetween, or 2 wt% Less than, less than 1.7 wt%, less than 1.5 wt%, less than 1.4 wt%, less than 1.3 wt%, less than 1.2 wt%, less than 1.1 wt%, less than 1 wt%, less than 0.9 wt%, less than 0.8 wt%, 0.7 wt% less than 0.6 wt%, less than 0.5 wt%, less than 0.45 wt%, less than 0.4 wt%, less than 0.35 wt%, less than 0.3 wt%, less than 0.25 wt%, less than 0.2 wt%, less than 0.15 wt%, 0.1 wt% Less than, less than 0.05 wt%, less than 0.04 wt%, less than 0.03 wt%, less than 0.02 wt%, 0.01 Less than % by weight, less than 0.008% by weight, less than 0.005% by weight, or less than 0.001% by weight, or any range of values therebetween, or less than about 2% by weight, less than about 1.7% by weight, less than about 1.5% by weight, about 1.4 Less than about 1.3 wt%, less than about 1.2 wt%, less than about 1.1 wt%, less than about 1 wt%, less than about 0.9 wt%, less than about 0.8 wt%, less than about 0.7 wt%, about 0.6 wt% less than, less than about 0.5%, less than about 0.45%, less than about 0.4%, less than about 0.35%, less than about 0.3%, less than about 0.25%, less than about 0.2%, less than about 0.15%, Less than about 0.1 wt%, less than about 0.05 wt%, less than about 0.04 wt%, less than about 0.03 wt%, less than about 0.02 wt%, less than about 0.01 wt%, less than about 0.008 wt%, less than about 0.005 wt% or about 0.001 wt% % by weight, or any value range therebetween. In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 2 wt%, 1.7 wt%, 1.5 wt%, 1.4 wt%, 1.3 wt%, 1.2 wt%, 1.1 wt%, 1 wt%, 0.9 wt%, 0.8 wt% AlCuMgSi phase %, 0.7 wt%, 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.45 wt%, 0.4 wt%, 0.35 wt%, 0.3 wt%, 0.25 wt%, 0.2 wt% %, 0.15 wt%, 0.1 wt%, 0.05 wt% , 0.04 wt%, 0.03 wt%, 0.02 wt%, 0.01 wt%, 0.008 wt%, 0.005 wt% or 0.001 wt%, or any value range therebetween, or about, at least, or at least about 2 wt% , 1.7 wt%, 1.5 wt%, 1.4 wt%, 1.3 wt%, 1.2 wt%, 1.1 wt%, 1 wt%, 0.9 wt%, 0.8 wt%, 0.7 wt%, 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.45 wt%, 0.4 wt%, 0.35 wt%, 0.3 wt%, 0.25 wt%, 0.2 wt% %, 0.15 wt%, 0.1 wt%, 0.05 wt%, 0.04 wt%, 0.03 wt%, 0.02 wt%, 0.01 wt% %, 0.008% by weight, 0.005% by weight or 0.001% by weight, or any value range therebetween. In some embodiments, the aluminum alloy composition comprises 6 wt%, 5 wt%, 4.5 wt%, 4 wt%, 3.7 wt%, 3.5 wt%, 3.4 wt%, 3.2 wt%, 3.1 wt%, 3 wt% AlFeSi phase %, 2.9 wt%, 2.8 wt%, 2.7 wt%, 2.6 wt%, 2.5 wt%, 2.4 wt%, 2.2 wt%, 2 wt%, 1.8 wt%, 1.5 wt%, 1.2 wt%, 1 wt%, 0.9 wt%, 0.8 wt%, 0.7 wt%, 0.6 wt%, 0.5 wt%, 0.45 wt%, 0.4 wt%, 0.35 wt%, 0.3 wt%, 0.25 wt%, 0.2 wt%, 0.15 wt%, 0.1 wt% % or 0.05 wt%, or any range of values therebetween, or about 6 wt%, about 5 wt%, about 4.5 wt%, about 4 wt%, about 3.7 wt%, about 3.5 wt%, about 3.4 wt% %, about 3.2%, about 3.1%, about 3%, about 2.9%, about 2.8%, about 2.7%, about 2.6%, about 2.5%, about 2.4%, about 2.2% %, about 2 wt%, about 1.8 wt%, about 1.5 wt%, about 1.2 wt%, about 1 wt%, about 0.9 wt%, about 0.8 wt%, about 0.7 wt%, about 0.6 wt%, about 0.5 wt% %, about 0.45 wt%, about 0.4 wt%, about 0.35 wt%, about 0.3 wt%, about 0.25 wt%, about 0.2 wt%, about 0.15 wt%, about 0.1 wt%, or about 0.05 wt%, or in-between or less than 6 wt%, less than 5 wt%, less than 4.5 wt%, less than 4 wt%, less than 3.7 wt%, less than 3.5 wt%, less than 3.4 wt%, less than 3.2 wt%, 3.1 wt% % less than 3 wt%, less than 2.9 wt%, less than 2.8 wt%, less than 2.7 wt%, less than 2.6 wt%, less than 2.5 wt%, less than 2.4 wt%, less than 2.2 wt%, less than 2 wt%, less than 1.8 wt%, less than 1.5 wt%, less than 1.2 wt%, less than 1 wt%, less than 0.9 wt%, less than 0.8 wt%, less than 0.7 wt%, less than 0.6 wt%, less than 0.5 wt%, less than 0.45 wt%; less than 0.4 wt%, less than 0.35 wt%, less than 0.3 wt%, less than 0.25 wt%, less than 0.2 wt%, less than 0.15 wt%, less than 0.1 wt% or less than 0.05 wt%, or any range of values in between; or less than about 6 wt%, less than about 5 wt%, less than about 4.5 wt%, less than about 4 wt%, less than about 3.7 wt%, less than about 3.5 wt%, less than about 3.4 wt%, less than about 3.2 wt%, about Less than 3.1 wt%, less than about 3 wt%, less than about 2.9 wt%, less than about 2.8 wt%, less than about 2.7 wt%, less than about 2.6 wt%, less than about 2.5 wt%, less than about 2.4 wt%, less than about 2.2 wt% %, less than about 2 wt%, less than about 1.8 wt%, less than about 1.5 wt%, less than about 1.2 wt%, less than about 1 wt%, less than about 0.9 wt%, less than about 0.8 wt%, less than about 0.7 wt% , less than about 0.6 wt%, less than about 0.5 wt%, less than about 0.45 wt%, less than about 0.4 wt%, less than about 0.35 wt%, less than about 0.3 wt%, less than about 0.25 wt%, less than about 0.2 wt%, about Less than 0.15 wt%, less than about 0.1 wt%, or less than about 0.05 wt%, or any range of values therebetween, or at least or at least about 6 wt%, 5 wt%, 4.5 wt%, 4 wt%, 3.7 wt% %, 3.5 wt%, 3.4 wt%, 3.2 wt%, 3.1 wt%, 3 wt%, 2.9 wt%, 2.8 wt%, 2.7 wt%, 2.6 wt%, 2.5 wt%, 2.4 wt%, 2.2 wt%, 2 wt%, 1.8 wt%, 1.5 wt%, 1.2 wt%, 1 wt%, 0.9 wt%, 0.8 wt%, 0.7 wt%, 0 .6 wt%, 0.5 wt%, 0.45 wt%, 0.4 wt%, 0.35 wt%, 0.3 wt%, 0.25 wt%, 0.2 wt%, 0.15 wt%, 0.1 wt% or 0.05 wt%, or in between Any range of values is included.

합금 항복 강도alloy yield strength

수천, 수십만 개의 알루미늄 합금 부품을 캐스팅할 수 있는 산업 응용 분야에는 높은 항복 강도가 필요할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 구현예 1B3, 2F5, 3D2, 3C1, 3I1, 365-3, 365-2, 1B4, 3C3a, 3C3b, 3I3a, 3I3b 및 3D3의 합금의 예측 및 테스트된 항복 강도가 평가되었다.Industrial applications where thousands or hundreds of thousands of aluminum alloy parts can be cast may require high yield strength. As shown in Figure 2, the predicted and tested yield strengths of the alloys of embodiments 1B3, 2F5, 3D2, 3C1, 3I1, 365-3, 365-2, 1B4, 3C3a, 3C3b, 3I3a, 3I3b and 3D3 were evaluated became

본 명세서에 기재된 알루미늄 합금의 항복 강도는 적어도 또는 적어도 약 120 MPa이다. 일부 구현예에서, 상기 항복 강도는 120 MPa, 125 MPa, 130 MPa, 135 MPa, 140 MPa, 145 MPa, 150 MPa, 155 MPa, 160 MPa, 165 MPa, 170 MPa, 180 MPa 또는 200 MPa, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이거나 약, 적어도, 또는 적어도 약 120 MPa, 125 MPa, 130 MPa, 135 MPa, 140 MPa, 145 MPa, 150 MPa, 155 MPa, 160 MPa, 165 MPa, 170 MPa, 180 MPa 또는 200 MPa, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이다. 일부 구현예에서, 상기 항복 강도는 120 MPa, 125 MPa, 130 MPa, 135 MPa, 140 MPa, 145 MPa, 150 MPa, 155 MPa, 160 MPa, 165 MPa, 170 MPa, 180 MPa 또는 200 MPa, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이거나, 또는 약 120 MPa, 약 125 MPa, 약 130 MPa, 약 135 MPa, 약 140 MPa, 약 145 MPa, 약 150 MPa, 약 155 MPa, 약 160 MPa, 약 165 MPa, 약 170 MPa, 약 180 MPa 또는 약 200 MPa, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이다.The aluminum alloys described herein have a yield strength of at least or at least about 120 MPa. In some embodiments, the yield strength is 120 MPa, 125 MPa, 130 MPa, 135 MPa, 140 MPa, 145 MPa, 150 MPa, 155 MPa, 160 MPa, 165 MPa, 170 MPa, 180 MPa or 200 MPa, or these or about, at least, or at least about 120 MPa, 125 MPa, 130 MPa, 135 MPa, 140 MPa, 145 MPa, 150 MPa, 155 MPa, 160 MPa, 165 MPa, 170 MPa, 180 MPa or 200 MPa, or any value range in between. In some embodiments, the yield strength is 120 MPa, 125 MPa, 130 MPa, 135 MPa, 140 MPa, 145 MPa, 150 MPa, 155 MPa, 160 MPa, 165 MPa, 170 MPa, 180 MPa or 200 MPa, or these or about 120 MPa, about 125 MPa, about 130 MPa, about 135 MPa, about 140 MPa, about 145 MPa, about 150 MPa, about 155 MPa, about 160 MPa, about 165 MPa, about 170 MPa, about 180 MPa, or about 200 MPa, or any range of values therebetween.

합금 연성alloy ductility

캐스팅 공정을 사용하여 부품을 재현 가능하게 제조할 수 있도록 금속 합금의 연성도 고려해야 한다. 합금의 연성은 합금의 굽힘 각도 및/또는 연신율에 의해 측정될 수 있지만, 굽힘 각도가 바람직하다.The ductility of the metal alloy must also be considered so that the part can be reproducibly manufactured using the casting process. The ductility of an alloy can be measured by the bending angle and/or elongation of the alloy, although the bending angle is preferred.

도 3a는 합금에 대한 굽힘 각도 및 α-알루미늄 부피 분율의 플롯이고, 도 3b는 일부 구현예의 합금에 대한 굽힘 각도 및 마그네슘/니켈 함량의 플롯이다.3A is a plot of bending angle and α-aluminum volume fraction for an alloy, and FIG. 3B is a plot of bending angle and magnesium/nickel content for alloys of some embodiments.

일부 구현예에서, 합금의 굽힘 각도는 15°, 20°, 23°, 25°, 30°, 35°, 40°, 또는 50°, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이거나, 또는 약, 적어도, 또는 적어도 약 15°, 20°, 23°, 25°, 30°, 35°, 40°, 또는 50°, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이다. 일부 구현예에서, 굽힘 각도는 15°, 20°, 23°, 25°, 30°, 35°, 40°, 50° 또는 60°, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이거나 약 15°, 약 20°, 약 23°, 약 25°, 약 30°, 약 35°, 약 40°, 약 50° 또는 약 60°, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이다. 일부 구현예에서, 굽힘 각도는 3 mm 단면 두께에서 측정된다. 일부 구현예에서, 굽힘 각도는 VDA238-100 평가 표준을 사용하여 측정된다. 일부 구현예에서,In some embodiments, the bending angle of the alloy is 15°, 20°, 23°, 25°, 30°, 35°, 40°, or 50°, or any value range in between, or about, at least , or at least about 15°, 20°, 23°, 25°, 30°, 35°, 40°, or 50°, or any range of values in between. In some embodiments, the bending angle is 15°, 20°, 23°, 25°, 30°, 35°, 40°, 50° or 60°, or any value range in between, or about 15°, about 20°, about 23°, about 25°, about 30°, about 35°, about 40°, about 50° or about 60°, or any range of values in between. In some embodiments, the bend angle is measured at 3 mm cross-sectional thickness. In some embodiments, the bend angle is measured using the VDA238-100 evaluation standard. In some embodiments,

다이 캐스트 성능 및 유동성(Flowability)Die Cast Performance and Flowability

캐스팅 시 충분한 항복 강도 및 연성 외에도, 주조된 알루미늄 합금은 고압 다이 캐스트(HPDC) 시 충분한 유동성 및 열간 인열 및 수축 균열(shrinkage cracking)에 대한 저항성을 제공해야 한다. 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에 기재된 유동 길이는 HPDC 조건 하의 유동 길이이다. 금속 캐스팅 공정에서, 금속 합금은 몰드로 흘러들어 몰드의 모든 곡절(intricacies)을 채우기에 충분한 유동성을 가져야 한다. 몰드에 좁고/좁거나 긴 몰드 채널이 있는 경우, 몰드를 채우려면 충분히 높은 합금 유동성이 필요하다. 도 4는 HPDC 조건 하에 일부 구현예의 합금의 예측 및 테스트된 정규화된 유동 길이를 도시하는 막대 차트이다.In addition to sufficient yield strength and ductility when casting, the cast aluminum alloy must provide sufficient flowability and resistance to hot tearing and shrinkage cracking during high pressure die casting (HPDC). Unless otherwise specified, flow lengths described herein are flow lengths under HPDC conditions. In a metal casting process, the metal alloy must have sufficient fluidity to flow into the mold and fill all intricacies of the mold. If the mold has narrow and/or long mold channels, a sufficiently high alloy fluidity is required to fill the mold. 4 is a bar chart showing predicted and tested normalized flow lengths of alloys of some embodiments under HPDC conditions.

HPDC 조건 하에서 샌드 캐스팅 내 합금의 유동 길이를 예측하는 공식은 다음과 같다.The formula for predicting the flow length of alloys in sand casting under HPDC conditions is as follows.

Figure pct00001
Figure pct00001

열간 인열 및 수축 균열은 알루미늄 합금을 포함한 합금을 캐스팅할 때 관찰되는 일반적이고 치명적인 결함이다. 합금의 열간 인열을 방지할 수 없으면, 신뢰할 수 있고 재현 가능한 부품을 만들 수 없다. 열간 인열은 캐스트 부품이 계속해서 반고체 캐스팅에 있는 동안 비가역적인 균열이 형성되는 것이다. 열간 인열은 종종 캐스팅 공정 자체와 관련이 있고, 고형화 중 용융 흐름이 수축하는 동안 열 응력이 생성되는 것과 관련이 있지만, 합금의 기본적인 열역학 및 미세구조가 한 역할을 한다.Hot tearing and shrinkage cracking are common and fatal defects observed when casting alloys, including aluminum alloys. Without the ability to prevent hot tearing of alloys, reliable and reproducible parts cannot be made. Hot tearing is the formation of irreversible cracks while a cast part is still in a semi-solid casting. Although hot tear is often related to the casting process itself and to the generation of thermal stresses during the contraction of the melt flow during solidification, the basic thermodynamics and microstructure of the alloy play a role.

일부 구현예에서, 상기 합금은 HPDC 조건 하에서 1 m, 1.1 m, 1.2 m, 1.3 m, 1.4 m, 1.5 m, 1.6 m, 1.7 m, 1.8 m, 1.9 m, 2 m, 2.2 m, 2.5 m, 3 m 또는 5 m, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위, 또는 약, 적어도, 또는 적어도 약 1 m, 1.1 m, 1.2 m, 1.3 m, 1.4 m, 1.5 m, 1.6 m, 1.7 m, 1.8 m, 1.9 m, 2 m, 2.2 m, 2.5 m, 3 m 또는 5 m, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위의 캐스팅 유동 길이를 갖는다. 일부 구현예에서, 합금은 캐스팅 유동 길이 전체에 걸쳐 열간 인열 및/또는 수축 균열을 발생시키지 않거나 실질적으로 발생시키지 않는다.In some embodiments, the alloy is 1 m, 1.1 m, 1.2 m, 1.3 m, 1.4 m, 1.5 m, 1.6 m, 1.7 m, 1.8 m, 1.9 m, 2 m, 2.2 m, 2.5 m, under HPDC conditions; 3 m or 5 m, or any range of values therebetween, or about, at least, or at least about 1 m, 1.1 m, 1.2 m, 1.3 m, 1.4 m, 1.5 m, 1.6 m, 1.7 m, 1.8 m , 1.9 m, 2 m, 2.2 m, 2.5 m, 3 m or 5 m, or any value range in between. In some embodiments, the alloy does not or substantially does not develop hot tear and/or shrinkage cracking over the entire casting flow length.

내식성/내산화성Corrosion resistance/oxidation resistance

구조적 캐스팅은 자동차 응용 분야의 가혹한 환경 내에서 지속될 것으로 예상된다. 일부 구현예에서, 주조된 합금은 부식 및/또는 산화에 내성이 있다. 일부 구현예에서, 상기 합금은 A380 동력학에 대한 산소 환원 인자(ORF)가 2, 1.5, 1, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2 또는 0.1, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이거나 약, 최대, 또는 최대 약 2, 1.5, 1, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2 또는 0.1, 또는 이들 사이에 있는 임의의 값 범위이다. ORF를 계산하는 공식은 다음과 같다.Structural casting is expected to persist within the harsh environment of automotive applications. In some embodiments, the cast alloy is resistant to corrosion and/or oxidation. In some embodiments, the alloy has an oxygen reduction factor (ORF) for A380 kinetics of 2, 1.5, 1, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2 or 0.1, or any in-between. is a range of values or is about, at most, or at most about 2, 1.5, 1, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2 or 0.1, or any value range in between. The formula to calculate ORF is as follows.

Figure pct00002
Figure pct00002

상기 식에서,In the above formula,

a i = 노블 상(noble phase) i와 관련된 전류 밀도(표 3 참조) a i = current density associated with noble phase i (see Table 3)

Vi = 노블 상 i의 부피 분율Vi = volume fraction of noble phase i

iIt's A380A380 = -965 mV = -965 mV SCESCE 에서 캐스트 A380(기준 합금)의 산소 환원 전류 밀도Oxygen reduction current density of cast A380 (reference alloy) in

가공처리 방법processing method

일부 구현예에서, 합금을 위한 용융물은 합금 구성요소들의 용융 온도 이상으로 합금을 가열함으로써 제조될 수 있다. 용융물이 캐스팅되고, 실온으로 냉각됨에 따라, 합금은 다양한 속도로 냉각될 수 있다. 가공처리 조건에 따라 입자 크기가 더 커지거나 작아질 수 있고, 침전물의 크기와 수를 늘리거나 줄일 수 있으며, 주조물(as-cast) 분리를 최소화하는 데 도움이 될 수 있다.In some embodiments, a melt for an alloy may be prepared by heating the alloy above the melting temperature of the alloy components. As the melt is cast and cooled to room temperature, the alloy can be cooled at various rates. Depending on the processing conditions, the grain size can be larger or smaller, the size and number of deposits can be increased or decreased, and can help to minimize as-cast segregation.

일부 구현예에서, 상기 합금은 다이 캐스팅된다. 일부 구현예에서, 상기 합금은 고압 다이 캐스팅(HPDC)된다. 특정 구현예에서, 알루미늄 합금은 추가 가공처리 없이 캐스팅된다. 일부 구현예에서, 주조된 알루미늄 합금은 열처리를 통해 추가로 가공처리되지 않으며, 위에서 언급된 바와 같은 항복 강도 및 연성을 유지한다. 다른 구현예에서, 주조된 알루미늄 합금은 추가로 가공처리된다. 일부 구현예에서, 추가의 가공처리 방법은 열처리, 에이징, 용액 처리 및 표면 마무리를 포함한다.In some embodiments, the alloy is die cast. In some embodiments, the alloy is high pressure die cast (HPDC). In certain embodiments, the aluminum alloy is cast without further processing. In some embodiments, the cast aluminum alloy is not further processed through heat treatment and retains the yield strength and ductility as noted above. In another embodiment, the cast aluminum alloy is further processed. In some embodiments, the additional processing methods include heat treatment, aging, solution treatment, and surface finishing.

특정 구현예에서, 알루미늄-합금 용융물을 형성한 후, 이를 다이로 캐스팅하여 고성능 제품 또는 부품을 형성할 수 있다. 일부 구현예에서, 제품은 섀시 및/또는 기타 충돌 구성요소의 부품과 같은 자동차 부품일 수 있다.In certain embodiments, after forming the aluminum-alloy melt, it can be cast with a die to form a high-performance article or part. In some implementations, the product may be an automotive part, such as a part of a chassis and/or other crash component.

실시예Example

실시예 1Example 1

추가 열처리 가공 없이 알루미늄 합금 캐스트의 항복 강도와 연성(예를 들어, 굽힘 각도)을 계산하기 위해 예측 모델이 수행되었다. 조성물 3C1, 3C3a, 3C3b, 3C4, 3C5, 3C6, 3C7, 3C8, 3C9 및 3C10을 포함하여 많은 예측 알루미늄 합금 조성물을 생성하고, 열처리 없이 주조물 항복 강도 및 연성에 대해 실험적으로 테스트하였다. 이러한 실험 테스트의 결과는 합금 조성물 3C1, 3C3a, 3C3b, 3C4, 3C5, 3C6, 3C7, 3C8, 3C9 및 3C10의 굽힘 각도 및 항복 강도를 나타내는 플롯인 도 5에 도시되어 있다.A predictive model was performed to calculate the yield strength and ductility (eg, bending angle) of an aluminum alloy cast without additional heat treatment. Many predicted aluminum alloy compositions were produced, including compositions 3C1, 3C3a, 3C3b, 3C4, 3C5, 3C6, 3C7, 3C8, 3C9 and 3C10, and were experimentally tested for casting yield strength and ductility without heat treatment. The results of these experimental tests are shown in Figure 5, a plot showing the bending angle and yield strength of alloy compositions 3C1, 3C3a, 3C3b, 3C4, 3C5, 3C6, 3C7, 3C8, 3C9 and 3C10.

나머지 조성이 알루미늄인 합금 조성물 3C1, 3C3a, 3C3b, 3C4, 3C5, 3C6, 3C7, 3C8, 3C9 및 3C10의 원소 중량 퍼센트 조성을 아래 표 1에 나타내었다. 3C10의 주조된 알루미늄 합금 조성은 항복 강도가 약 143 MPa이고, 굽힘 각도가 약 25°인 것으로 밝혀졌으며, 알루미늄 합금 3C10의 조성은 아래 표 2에 나타낸 합금 1, 2 및 3에 속한다.The element weight percent compositions of alloy compositions 3C1, 3C3a, 3C3b, 3C4, 3C5, 3C6, 3C7, 3C8, 3C9 and 3C10 in which the remaining composition is aluminum are shown in Table 1 below. The cast aluminum alloy composition of 3C10 was found to have a yield strength of about 143 MPa and a bending angle of about 25°, and the composition of aluminum alloy 3C10 belongs to alloys 1, 2 and 3 shown in Table 2 below.

Figure pct00003
Figure pct00003

Figure pct00004
Figure pct00004

실시예 2Example 2

증가된 규소 함량은 합금의 연성을 감소시키는 것으로 알려져 있지만, 알루미늄 합금을 위한 전통적인 다이 캐스팅 조건에서, 규소 함량은 캐스팅 시 충분한 유동성을 갖기 위해 약 8 내지 12 중량%로 비교적 높다. 이는 규소 함량에 기인한 융해열의 상대적 증가가 잠열 기여를 증가시켜 캐스팅 시 열이 합금 시스템 내에서 유지될 수 있으므로 합금이 충분한 캐스팅 길이를 얻기에 충분한 시간 동안 액상을 유지할 수 있기 때문이다. 그러나, 합금이 HPDC 조건에서 캐스팅될 때 유동성을 위해 동일한 규소 농도가 필요한지는 쉽게 명확하지 않다. An increased silicon content is known to decrease the ductility of the alloy, but in traditional die casting conditions for aluminum alloys, the silicon content is relatively high, about 8 to 12 wt % to have sufficient fluidity during casting. This is because the relative increase in the heat of fusion due to the silicon content increases the latent heat contribution so that the heat can be retained in the alloy system during casting so that the alloy can remain in the liquid phase for a sufficient time to obtain a sufficient casting length. However, it is not readily clear whether the same silicon concentration is required for flowability when the alloy is cast under HPDC conditions.

도 6a는 3 mm 단면 두께를 통한 HPDC 조건 하에 일부 구현예의 합금에 대한 유동 길이 및 규소 함량의 실험 결과를 나타내는 막대 차트이다. 캐스팅은 약 700톤의 고압 다이 캐스팅 기계와 최대 2 m 길이의 3 mm 두께 캐스팅을 위해 균일한 유동 선단(flow front)을 유지하도록 설계된 다이를 사용하여 제작되었다. 다양한 합금을 동일한 캐스팅 조건으로 테스트하고, 캐스팅 유동 길이를 정량화했다. 6A is a bar chart showing experimental results of flow length and silicon content for alloys of some embodiments under HPDC conditions through a 3 mm cross-sectional thickness. The casting was made using a high pressure die casting machine weighing approximately 700 tons and a die designed to maintain a uniform flow front for 3 mm thick castings up to 2 m long. Various alloys were tested under identical casting conditions and the casting flow length was quantified.

도 6a는 7.5 중량% 규소를 갖는 합금 조성물이 약 1.4 m의 유동 길이를 갖고, 8.5 중량% 규소를 갖는 합금 조성물이 약 1.45 m의 유동 길이를 가지며, 9.5 중량% 규소를 갖는 합금 조성물이 약 1.45 m의 유동 길이를 가짐을 보여준다. 보이는 바와 같이, 7.5 중량%를 초과하는 Si 함량에 대한 유동 길이의 유동성 이득에서 급격한 하락이 있다. 따라서, 합금 조성물에 대한 규소 범위는 유리한 유동 길이를 달성하기 위해 6 중량% 이상으로 유지되어야 하지만, 연성 감소에 대한 공융 규소 상(eutectic silicon phase)의 영향을 최소화하기 위해 11 중량%(예를 들어 8 중량% 또는 7.5 중량%) 미만일 수 있다고 결정되었다. 이와 같이, HPDC 조건 하에서, 전통적인 다이 캐스팅 조건에서의 규소 함량에 비해 증가된 규소 함량이 반드시 유동 길이 성장을 크게 향상시키는 것은 아니라는 것이 발견되었다. 이러한 발견에 의해 상대적으로 더 긴 유동 길이와 개선된 연성을 갖는 HPDC 캐스트 합금을 달성하기 위해 합금 규소 함량이 감소될 수 있었다.6A shows that the alloy composition having 7.5 wt % silicon has a flow length of about 1.4 m, the alloy composition having 8.5 wt % silicon has a flow length of about 1.45 m, and the alloy composition having 9.5 wt % silicon has a flow length of about 1.45; It is shown that the flow length is m. As can be seen, there is a sharp drop in the flowability gain of flow length for Si contents above 7.5 wt %. Thus, the silicon range for the alloy composition should be maintained above 6 wt% to achieve advantageous flow length, but at 11 wt% (e.g., to minimize the effect of the eutectic silicon phase on ductility reduction) 8 wt% or 7.5 wt%). As such, it has been found that under HPDC conditions, increased silicon content compared to silicon content in traditional die casting conditions does not necessarily significantly enhance flow length growth. These findings allow the alloy silicon content to be reduced to achieve HPDC cast alloys with relatively longer flow lengths and improved ductility.

도 6b는 일부 구현예의 합금에 대한 규소 함량의 함수로서 굽힘 각도와 FCC(즉, 알루미늄 매트릭스) 몰 분율 사이의 관계를 나타내는 계산된 결과를 보여주는 선 그래프이다. 알루미늄의 FCC가 합금 조성물에 존재하는 가장 연성인 상인 반면, 규소 공융 상은 상대적으로 더 취성인 상이다. 도 6b는 알루미늄과 규소 사이의 이러한 관계를 보여주며, 이때 합금의 규소 함량이 증가하면 FCC 몰 분율 및 굽힘 각도가 감소한다.6B is a line graph showing calculated results showing the relationship between bending angle and FCC (ie, aluminum matrix) mole fraction as a function of silicon content for alloys of some embodiments. While the FCC of aluminum is the ductile phase present in the alloy composition, the silicon eutectic phase is the relatively more brittle phase. Figure 6b shows this relationship between aluminum and silicon, where the FCC mole fraction and bending angle decrease as the silicon content of the alloy increases.

실시예 3Example 3

도 7은 일부 구현예의 합금에 대한 다양한 마그네슘 및 규소 중량 백분율에서 3:1의 Cu:Mg 비에서의 항복 강도를 나타내는 예측 모델 차트이다. 구리, 마그네슘 및/또는 규소의 증가는 부분적으로 보강 침전물(예: Mg2Si, Al2Cu 및 AlCuMgSi)의 형성을 통해 합금의 항복 강도를 증가시키는 것으로 계산되지만, 감소된 알루미늄 함량은 통상적으로 합금 연성의 감소로 이어진다. 그러나, 도 7은 약 3:1(예를 들어, 2:1 내지 4:1)의 Cu:Mg 비율 및 표 2의 합금 1, 2 또는 3의 규소 조성 범위 내에 있는 합금이 항복 강도와 연성의 균형을 신중하게 유지한다는 것을 보여준다. 이러한 Cu:Mg 비율 선택은 예기치 않게 그리고 유리하게 AlCuMgSi 침전물의 형성을 촉진하고, 이는 다른 침전물(예를 들어, Mg2Si 및/또는 Al2Cu)에 비해 연성을 실질적으로 방해하지 않으면서 합금 항복 강도를 향상시킨다.7 is a predictive model chart showing yield strength at a Cu:Mg ratio of 3:1 at various magnesium and silicon weight percentages for alloys of some embodiments. The increase in copper, magnesium and/or silicon is calculated to increase the yield strength of the alloy, in part through the formation of reinforcing deposits (eg, Mg 2 Si, Al 2 Cu and AlCuMgSi), but the reduced aluminum content is usually the alloy leads to a decrease in ductility. However, FIG. 7 shows that alloys with a Cu:Mg ratio of about 3:1 (eg, 2:1 to 4:1) and silicon composition ranges of alloys 1, 2, or 3 of Table 2 show the yield strength and ductility of alloys. Demonstrates careful balance. This Cu:Mg ratio selection unexpectedly and advantageously promotes the formation of an AlCuMgSi precipitate, which yields the alloy without substantially interfering with ductility compared to other precipitates (eg, Mg 2 Si and/or Al 2 Cu). improve strength;

도 8a는 다양한 마그네슘 및 스트론튬 양을 포함하는 일부 구현예의 합금에 대한 굽힘 각도의 실험 결과를 나타내는 플롯이다. 입증된 바와 같이, 마그네슘 용질 함량과 Mg2Si는 모두 항복 강도에 기여하지만, 연성에 부정적인 영향을 미친다. 8A is a plot showing experimental results of bending angles for alloys of some embodiments comprising various amounts of magnesium and strontium. As demonstrated, both the magnesium solute content and Mg 2 Si contribute to the yield strength, but negatively affect the ductility.

도 8b는 다양한 구리 및 마그네슘 중량 백분율을 갖는 일부 구현예의 합금에 대한 인장 항복 강도 및 굽힘 각도의 실험 결과를 도시하는 플롯이다. 입증된 바와 같이, 캐스트 3 mm 쿠폰 결과는 증가된 마그네슘 함량과 관련된 개선된 항복 강도 및 감소된 연성을 나타내는 도 7에 도시된 예측과 일치했다.8B is a plot showing experimental results of tensile yield strength and bending angle for alloys of some embodiments having various copper and magnesium weight percentages. As demonstrated, the cast 3 mm coupon results were consistent with the predictions shown in FIG. 7 showing improved yield strength and reduced ductility associated with increased magnesium content.

실시예 4Example 4

도 9a 및 도 9b는 각각 비교용 합금 및 본 발명의 합금의 광학 현미경 단면 이미지이고, 이때 에너지-분산 X선 분광법(energy-dispersive X-ray spectroscopy: EDS)을 사용하여 표시된 상을 찾고 분석하였다. 도 9a의 비교용 합금은 0.05 중량% 미만의 바나듐을 포함하는데, 이는 표 2의 합금 1, 2 및 3의 범위를 벗어난다. 도 9a에서, 특징부(902)는 0.2 중량% 미만의 V를 포함하는 것으로 밝혀진 판 형태로 보이는 AlFeSi(Mn) 상이고, 특징부(904)는 1.2 중량% 초과의 V를 포함하는 것으로 밝혀진 연성에 보다 유리한 구형 형태를 갖는 AlFeSi(Mn + V) 상이다. 당업자는 철 불순물에 의해 부분적으로 야기된 증가된 날카로운 형태학적 특징부(예를 들어, 플레이트 형태)가 합금 균열 개시 및 전파를 증가시킨다는 것을 인식할 것이다.9A and 9B are optical microscopic cross-sectional images of comparative alloys and alloys of the present invention, respectively, in which the indicated phases were found and analyzed using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The comparative alloy of FIG. 9A contains less than 0.05 weight percent vanadium, which is outside the scope of alloys 1, 2 and 3 of Table 2. In FIG. 9A , feature 902 is an AlFeSi(Mn) phase that appears in plate shape, found to contain less than 0.2 wt. % V, and feature 904 is in ductility, found to contain greater than 1.2 wt. % V. AlFeSi(Mn+V) phase with more favorable spherical morphology. Those skilled in the art will recognize that increased sharp morphological features (eg, plate morphology) caused in part by iron impurities increase alloy crack initiation and propagation.

이에 반해, 도 9b의 합금은 판 형태의 감소를 나타내고, 일반적으로 1.2 중량% 초과의 V를 포함하는 것으로 밝혀진, 연성에 보다 유리한 구형 형태를 갖는 AlFeSi(Mn + V) 상의 특징부(906)를 보여준다. 이와 같이, 바나듐 및 망간은 철 불순물 용해도를 감소시키고 둥근 형태를 갖는 AlFeSi(Mn,V) 상을 안정화시키기 위해 사용될 수 있음을 입증하였다. 이를 통해 합금은 Fe에 대한 허용(tolerance)을 높이면서 높은 연성 성능을 유지할 수 있다.In contrast, the alloy of FIG. 9b exhibits a reduction in plate morphology, and features 906 on AlFeSi(Mn+V), which have a more favorable spherical morphology for ductility, found to generally contain greater than 1.2 wt % V show As such, it was demonstrated that vanadium and manganese can be used to reduce iron impurity solubility and to stabilize the AlFeSi(Mn,V) phase with round morphology. This allows the alloy to maintain high ductility while increasing its tolerance to Fe.

실시예 5Example 5

도 10a는 9.5 중량% 규소 및 나머지 알루미늄 및 부수적인 불순물을 함유한 알루미늄 및 규소 합금의 광학 현미경 단면 이미지이고, 도 10b는 9.5 중량% 규소, 추가된 스트론튬 및 나머지 알루미늄 및 부수적인 불순물을 함유한 알루미늄, 규소 및 스트론튬 합금의 광학 현미경 단면 이미지이다. 도 10a는 연성을 감소시키는 것으로 알려진 날카로운 형태를 갖는 규소 공융 상을 보여주는 반면, 도 10b에서 개질제인 스트론튬 합금의 사용은 규소 상 성장을 둔화시키고, 연성에 유리한 보다 둥근 형태를 갖는 합금을 생성하는 것으로 나타났다.10A is an optical microscopy cross-sectional image of aluminum and silicon alloys containing 9.5 wt % silicon and the remainder aluminum and incidental impurities, and FIG. , are optical microscopic cross-sectional images of silicon and strontium alloys. 10A shows a silicon eutectic phase with a sharp morphology known to reduce ductility, whereas the use of a strontium alloy as a modifier in FIG. appear.

특정 구현예가 설명되었지만, 이들 실시예는 단지 예로서 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다. 실제로, 본 명세서에 기재된 새로운 방법 및 시스템은 다양한 다른 형태들로 구현될 수 있다. 더욱이, 본 명세서에 기재된 시스템 및 방법에서 다양한 생략, 대체 및 변경이 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 첨부된 청구범위 및 이의 등가물은 본 발명의 범위 및 사상에 속하는 형태 또는 변경을 포함하도록 의도된다.While specific embodiments have been described, these examples are presented by way of example only and are not intended to limit the scope of the invention. Indeed, the novel method and system described herein may be embodied in a variety of other forms. Moreover, various omissions, substitutions, and changes may be made in the systems and methods described herein without departing from the spirit of the invention. It is intended that the appended claims and their equivalents cover forms or modifications that fall within the scope and spirit of the present invention.

특정 측면, 구현예, 또는 예시와 관련하여 설명된 특징, 재료, 특성 또는 그룹은 양립할 수 없는 경우를 제외하고 이 섹션 또는 본 명세서의 다른 부분에서 설명된 임의의 다른 측면, 구현예 또는 예시에도 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서(첨부된 모든 청구범위, 요약 및 도면 포함)에 개시된 모든 특징들 및/또는 이렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정의 모든 단계들은 이러한 특징들 및/또는 단계들 중 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고는 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 보호범위는 모든 전술한 구현예들의 세부사항으로 제한되지 않는다. 보호범위는 본 명세서(첨부된 모든 청구범위, 요약 및 도면 포함)에 개시된 특징들의 임의의 신규한 것, 또는 임의의 신규한 조합, 또는 이렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정의 단계들의 임의의 신규한 것, 또는 임의의 신규한 조합으로 확장된다.A feature, material, characteristic, or group described in connection with a particular aspect, embodiment, or example also applies to any other aspect, embodiment, or example described in this section or elsewhere herein, except where incompatible. It should be understood as applicable. All features disclosed in this specification (including any appended claims, abstract and drawings) and/or all steps of any method or process so disclosed constitute a mutually exclusive combination of at least some of such features and/or steps. It can be combined in any combination except for. The scope of protection is not limited to the details of all the aforementioned implementations. The scope of protection extends to any novelty of the features disclosed in this specification (including all appended claims, abstract and drawings), or any novel combination of features, or any novelty of the steps of any method or process so disclosed. , or any novel combination.

더욱이, 개별 구현의 맥락에서 본 발명에 설명된 특정 특징은 또한 단일 구현으로 조합하여 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 맥락에서 설명된 다양한 특징은 여러 구현으로 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 구현될 수도 있다. 더욱이, 특징들이 특정 조합으로 작용하는 것으로 위에서 설명될 수 있지만, 청구된 조합의 하나 이상의 특징들이 일부 경우에 조합에서 제거될 수 있고, 조합은 하위 조합 또는 하위 조합의 변형으로서 청구될 수 있다.Moreover, certain features that are described herein in the context of separate implementations may also be implemented in combination into a single implementation. Conversely, various features that are described in the context of a single implementation may be implemented in multiple implementations individually or in any suitable subcombination. Moreover, although features may be described above as acting in a particular combination, one or more features of a claimed combination may in some cases be eliminated from the combination, and the combination may be claimed as a sub-combination or variant of a sub-combination.

더욱이, 작업이 특정 순서로 도면에 도시되거나 명세서에 설명될 수 있지만, 이러한 작업은 바람직한 결과를 얻기 위해 제시된 특정 순서 또는 순차적 순서로 수행되거나 모든 작업이 수행될 필요는 없다. 도시되거나 설명되지 않은 기타 작업은 예시적인 방법 및 공정에 포함될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 추가 작업이 임의의 설명된 작업 이전, 이후, 동시에 또는 사이에 수행될 수 있다. 또한, 작업은 다른 구현에서 재배열되거나 재정렬될 수 있다. 당업자는 일부 구현예에서, 예시되고/되거나 개시된 공정에서 취한 실제 단계들이 도면에 제시된 단계들과 다를 수 있음을 인식할 것이다. 구현예에 따라, 전술한 단계들 중 특정 단계가 제거될 수 있고, 다른 단계들이 추가될 수 있다. 더욱이, 위에 개시된 특정 구현예의 특징 및 속성은 다른 방식으로 조합되어 추가 구현예를 형성할 수 있으며, 이들 모두는 본 발명의 범위 내에 있다. 또한, 전술한 구현에서 다양한 시스템 구성요소들의 분리는 모든 구현에서 이러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 기재된 구성요소와 시스템은 일반적으로 단일 제품으로 함께 통합되거나 여러 제품으로 패키징될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 에너지 저장 시스템을 위한 임의의 구성요소는 개별적으로 제공되거나, 함께 통합되어(예를 들어, 함께 패키징되거나, 함께 부착되어) 에너지 저장 시스템을 형성할 수 있다.Moreover, although operations may be shown in the drawings or described in the specification in a specific order, such operations need not be performed in the specific order or sequential order presented or all operations are performed to achieve desirable results. Other operations not shown or described may be included in the exemplary methods and processes. For example, one or more additional actions may be performed before, after, concurrently with, or between any described actions. In addition, tasks may be rearranged or rearranged in other implementations. Those skilled in the art will recognize that, in some embodiments, the actual steps taken in the illustrated and/or disclosed processes may differ from the steps presented in the drawings. Depending on the implementation, certain of the above steps may be removed and other steps may be added. Moreover, the features and attributes of certain embodiments disclosed above may be combined in other ways to form additional embodiments, all of which are within the scope of the present invention. Further, the separation of various system components in the foregoing implementations should not be construed as requiring such separation in all implementations, and that the described components and systems may generally be integrated together into a single product or packaged into multiple products. should be understood For example, any of the components for an energy storage system described herein may be provided separately or integrated together (eg, packaged together or attached together) to form an energy storage system.

본 발명의 목적을 위해, 특정 측면, 이점 및 신규한 특징이 본 명세서에 설명된다. 임의의 특정 구현예에 따라 이러한 모든 이점이 반드시 달성될 수 있는 것은 아니다. 따라서, 예를 들어, 당업자는 본 발명이 본 명세서에서 교시되거나 제안될 수 있는 다른 이점을 반드시 달성할 필요 없이 본 명세서에서 교시된 하나의 이점 또는 이점의 그룹을 달성하는 방식으로 구현되거나 수행될 수 있음을 인식할 것이다.For the purposes of the present invention, certain aspects, advantages and novel features are described herein. Not all of these advantages may necessarily be achieved with any particular implementation. Thus, for example, one of ordinary skill in the art would know that the invention may be implemented or carried out in a manner that achieves one advantage or group of advantages taught herein without necessarily achieving other advantages that may be taught or suggested herein. will recognize that

"할 수 있다"(can, could, might, 또는 may)"와 같은 조건부 언어는, 달리 구체적으로 언급되거나 사용된 문맥 내에서 달리 이해되지 않는 한, 일반적으로 특정 구현예가 특정 특징, 요소 및/또는 단계를 포함하는 반면, 다른 구현예는 포함하지 않는다는 것을 전달하기 위한 의도이다. 따라서, 이러한 조건부 언어는 일반적으로 특징, 요소, 및/또는 단계가 어떤 식으로든 하나 이상의 구현예에 필요하거나, 하나 이상의 구현예가, 이러한 특징, 요소 및/또는 단계가 임의의 특정 구현예에 포함되는지 또는 임의의 특정 구현예에서 수행되는지 여부를, 사용자 입력 또는 프롬프팅(prompting)의 유무에 관계없이, 결정하기 위한 로직을 반드시 포함해야 함을 의미하는 것으로 의도되지 않는다.Conditional language, such as "can, could, might, or may", unless otherwise specifically stated or understood otherwise within the context in which it is used, generally means that a particular embodiment has a particular feature, element, and/or It is intended to convey that while including steps, other implementations do not.Therefore, such conditional language generally means that features, elements, and/or steps are required for one or more implementations in any way, or that one or more Logic for an implementation to determine, with or without user input or prompting, whether such features, elements and/or steps are included in or performed in any particular implementation. is not intended to imply that it must include

"X, Y, 및 Z 중 적어도 하나"라는 문구와 같은 접속 언어는, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 항목, 용어 등이 X, Y 또는 Z 중 어느 하나일 수 있음을 전달하기 위해 일반적으로 사용되는 문맥과 함께 이해된다. 따라서, 이러한 접속 언어는 일반적으로 특정 구현예가 X 중 적어도 하나, Y 중 적어도 하나, 그리고 Z 중 적어도 하나의 존재를 필요로 한다는 것을 의미하는 것으로 의도되지 않는다.Connection languages such as the phrase "at least one of X, Y, and Z" are generally used to convey that an item, term, etc., can be either X, Y, or Z, unless specifically stated otherwise. understood with context. Accordingly, this connection language is generally not intended to mean that a particular implementation requires the presence of at least one of X, at least one of Y, and at least one of Z.

본 명세서에 사용된 용어 "대략", "약", "일반적으로" 및 "실질적으로"와 같은 본 명세서에서 사용된 정도(degree)의 언어는 언제나 원하는 기능을 수행하거나 원하는 결과를 얻을 수 있는 언급된 값, 양 또는 특성에 가까운 값, 양 또는 특성을 나타낸다. 예를 들어, "대략", "약", "일반적으로", 및 "실질적으로"라는 용어는 원하는 기능 또는 원하는 결과에 따라 언급된 양의 10% 미만 이내, 5% 미만 이내, 1% 미만 이내, 0.1% 미만 이내, 및 0.01% 미만 이내의 양을 지칭할 수 있다.As used herein, the terms "about," "about," "generally," and "substantially," as used herein, refer to any reference that can perform a desired function or achieve a desired result. Denotes a value, amount, or characteristic that is close to a given value, amount, or characteristic. For example, the terms “approximately”, “about”, “generally”, and “substantially” refer to less than 10%, less than 5%, less than 1% of the stated amount, depending on the desired function or desired result. , less than 0.1%, and less than 0.01%.

본 발명의 범위는 이 섹션 또는 본 명세서의 다른 부분에서 바람직한 구현예의 특정 개시에 의해 제한되는 것으로 의도되지 않으며, 이 섹션 또는 본 명세서의 다른 부분에서 제시되거나 또는 추후 제시되는 청구범위에 의해 정의될 수 있다. 청구범위의 언어는 청구범위에 사용된 언어에 기초하여 광범위하게 해석되어야 하며, 본 명세서에 설명된 예시로 또는 출원의 심사 동안 제한되지 않으며, 이러한 예시는 비배타적인 것으로 해석되어야 한다.The scope of the invention is not intended to be limited by the specific disclosure of preferred embodiments in this section or elsewhere herein, but may be defined by the claims set forth in this section or elsewhere herein or later. have. The language of the claims is to be interpreted broadly based on the language used in the claims, and not limited to the examples set forth herein or during the examination of the application, which examples should be construed as non-exclusive.

본 명세서에서 제공된 표제는, 존재하는 경우, 편의를 위한 것일 뿐이며, 본 명세서에 개시한 장치 및 방법의 범위나 의미에 반드시 영향을 미치는 것은 아니다.The headings provided herein, where present, are for convenience only and do not necessarily affect the scope or meaning of the devices and methods disclosed herein.

Claims (23)

Al을 포함하는, 합금 조성물로서,
상기 합금은 주조된(as-cast) 상태에서 추가 가공처리 없이 적어도 약 130 MPa의 항복 강도(yield strength) 및 3 mm 단면 두께에서 적어도 약 20°의 굽힘 각도(bend angle)를 포함하는 것인, 합금 조성물.
An alloy composition comprising Al, comprising:
wherein the alloy comprises a yield strength of at least about 130 MPa and a bend angle of at least about 20° at 3 mm cross-sectional thickness without further processing in the as-cast state. alloy composition.
제1항에 있어서, 상기 합금은 주조된 상태에서 추가 가공처리 없이 적어도 약 130 MPa의 항복 강도를 포함하는 것인, 조성물.The composition of claim 1 , wherein the alloy comprises a yield strength of at least about 130 MPa in the as-cast state without further processing. 제1항에 있어서, 상기 합금은 주조된 상태에서 추가 가공처리 없이 3 mm 단면 두께에서 적어도 약 24°의 굽힘 각도를 포함하는 것인, 조성물.The composition of claim 1 , wherein the alloy comprises a bend angle of at least about 24° at a cross-sectional thickness of 3 mm without further processing in the as-cast state. 제1항에 있어서, 상기 합금은 적어도 약 1.8 m의 유동 길이(flow length)를 포함하는 것인, 조성물.The composition of claim 1 , wherein the alloy comprises a flow length of at least about 1.8 m. 제1항에 있어서, 상기 합금은 적어도 약 90%의 α-Al 부피 분율(volume fraction)을 포함하는 것인, 조성물.The composition of claim 1 , wherein the alloy comprises an α-Al volume fraction of at least about 90%. 제1항에 있어서, 상기 합금은 약 0.03 중량% 내지 약 0.25 중량%의 Mg2Si 상을 포함하는 것인, 조성물.The composition of claim 1 , wherein the alloy comprises from about 0.03% to about 0.25% by weight of the Mg 2 Si phase. 제1항에 있어서, 상기 합금은 약 0.01 중량% 내지 약 0.9 중량%의 Al2Cu 상을 포함하는 것인, 조성물.The composition of claim 1 , wherein the alloy comprises from about 0.01% to about 0.9% by weight. Al 2 Cu A composition comprising a phase. 제1항에 있어서, 상기 합금은 약 0.03 중량% 내지 약 0.2 중량%의 AlCuMgSi 상을 포함하는 것인, 조성물.The composition of claim 1 , wherein the alloy comprises from about 0.03 weight percent to about 0.2 weight percent AlCuMgSi phase. 제1항에 있어서, 상기 합금은 약 0.3 중량% 내지 약 3 중량%의 AlFeSi 상을 포함하는 것인, 조성물.The composition of claim 1 , wherein the alloy comprises from about 0.3% to about 3% by weight AlFeSi phase. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 Cu 및 Mg를 추가로 포함하고, Cu:Mg의 중량비가 약 4:1 내지 약 2:1인 것인, 조성물.The composition of claim 1 , wherein the composition further comprises Cu and Mg, and the weight ratio of Cu:Mg is from about 4:1 to about 2:1. 제1항에 있어서, 상기 합금은 A380 동역학에 대한 산소 환원 인자(oxygen reduction factor: ORF)가 최대 약 1인 것인, 조성물.The composition of claim 1 , wherein the alloy has an oxygen reduction factor (ORF) for A380 kinetics of at most about 1. 제1항에 있어서, 하기를 추가로 포함하는, 조성물:
약 6 내지 11 중량%의 Si;
약 0.3 내지 0.8 중량%의 Cu;
약 0.3 내지 0.8 중량%의 Mn;
약 0.1 내지 0.4 중량%의 Mg;
최대 약 0.5 중량%의 Fe;
약 0.05 내지 0.15 중량%의 V;
약 0.01 내지 0.05 중량%의 Sr;
최대 약 0.15 중량%의 Ti;
최대 약 0.03 중량%의 Cr; 및
나머지 Al 및 부수적인 불순물.
The composition of claim 1 , further comprising:
about 6 to 11 weight percent Si;
about 0.3 to 0.8 weight percent Cu;
about 0.3 to 0.8 weight percent Mn;
about 0.1 to 0.4 weight percent Mg;
up to about 0.5% by weight Fe;
about 0.05 to 0.15 weight percent V;
about 0.01 to 0.05 weight percent Sr;
up to about 0.15 weight percent Ti;
up to about 0.03 weight percent Cr; and
remaining Al and incidental impurities.
제1항에 있어서, 하기를 추가로 포함하는, 조성물:
약 6.5 내지 7.5 중량%의 Si;
약 0.4 내지 0.8 중량%의 Cu;
약 0.3 내지 0.7 중량%의 Mn;
약 0.1 내지 0.4 중량%의 Mg;
최대 약 0.4 중량%의 Fe;
약 0.05 내지 0.15 중량%의 V;
약 0.01 내지 0.03 중량%의 Sr;
최대 약 0.15 중량%의 Ti;
최대 약 0.03 중량%의 Cr; 및
나머지 Al 및 부수적인 불순물.
The composition of claim 1 , further comprising:
about 6.5 to 7.5 weight percent Si;
about 0.4 to 0.8 weight percent Cu;
about 0.3 to 0.7 weight percent Mn;
about 0.1 to 0.4 weight percent Mg;
up to about 0.4 weight percent Fe;
about 0.05 to 0.15 weight percent V;
about 0.01 to 0.03 weight percent Sr;
up to about 0.15 weight percent Ti;
up to about 0.03 weight percent Cr; and
remaining Al and incidental impurities.
제1항에 있어서, 하기를 추가로 포함하는, 조성물:
약 6 내지 11 중량%의 Si;
약 0.3 내지 0.8 중량%의 Cu;
약 0.3 내지 0.8 중량%의 Mn;
약 0.15 내지 0.4 중량%의 Mg;
최대 약 0.5 중량%의 Fe;
약 0.05 내지 0.15 중량%의 V;
약 0.01 내지 0.05 중량%의 Sr;
최대 약 0.15 중량%의 Ti;
최대 약 0.03 중량%의 Cr; 및
나머지 Al 및 부수적인 불순물.
The composition of claim 1 , further comprising:
about 6 to 11 weight percent Si;
about 0.3 to 0.8 weight percent Cu;
about 0.3 to 0.8 weight percent Mn;
about 0.15 to 0.4 weight percent Mg;
up to about 0.5% by weight Fe;
about 0.05 to 0.15 weight percent V;
about 0.01 to 0.05 weight percent Sr;
up to about 0.15 weight percent Ti;
up to about 0.03 weight percent Cr; and
remaining Al and incidental impurities.
제12항에 있어서, 상기 부수적인 불순물은 최대 약 0.1 중량%인 것인, 조성물.13. The composition of claim 12, wherein the incidental impurities are up to about 0.1% by weight. 제1항에 기재된 조성물을 포함하는 자동차 물품.An automotive article comprising the composition according to claim 1 . 제16항에 있어서, 상기 자동차 물품은 자동차 섀시인, 물품.The article of claim 16 , wherein the automotive article is an automotive chassis. 합금을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
합금 구성요소들 중 적어도 하나가 Al을 포함하는 합금 구성요소들을 제공하는 단계;
상기 합금 구성요소들을 용융시켜 용융된 합금을 형성하는 단계; 및
상기 용융된 합금을 냉각시켜 주조된 합금을 형성하는 단계를 포함하고;
상기 주조된 합금은 적어도 약 130 MPa의 항복 강도, 및 3 mm 단면 두께에서 적어도 약 20°의 굽힘 각도를 포함하는 것인, 방법.
A method of making an alloy, the method comprising:
providing alloy components wherein at least one of the alloy components comprises Al;
melting the alloy components to form a molten alloy; and
cooling the molten alloy to form a cast alloy;
wherein the as-cast alloy comprises a yield strength of at least about 130 MPa, and a bend angle of at least about 20° at a 3 mm cross-sectional thickness.
제18항에 있어서, 상기 주조된 합금에 대해 추가 가공처리가 수행되지 않는 것인, 방법.The method of claim 18 , wherein no further processing is performed on the cast alloy. 제18항에 있어서, 상기 방법은 상기 용융된 합금을 다이 캐스팅(die-casting)하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.19. The method of claim 18, further comprising die-casting the molten alloy. 제20항에 있어서, 상기 다이 캐스팅은 고압 다이 캐스팅(high-pressure die-casting: HPDC)인 것인, 방법.The method of claim 20 , wherein the die casting is high-pressure die-casting (HPDC). 제18항에 있어서, 상기 방법은 상기 주조된 합금을 추가로 가공처리하여 가공처리된 합금을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.19. The method of claim 18, further comprising further processing the cast alloy to form a worked alloy. 제22항에 있어서, 상기 추가의 가공처리 단계는 열처리, 에이징, 용액 처리, 표면 마무리(surface finishing) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인, 방법.23. The method of claim 22, wherein the further processing step is selected from the group consisting of heat treatment, aging, solution treatment, surface finishing, and combinations thereof.
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