KR20240058902A - Aluminum alloy article with low roping and method of making the same - Google Patents
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Abstract
낮은 로핑을 갖는 알루미늄 합금이 본원에 제공된다. 재결정화 알루미늄 제품을 생성하기 위해 495 ℃ 이하의 미리 정해진 온도에서 25분 이하의 시간 동안 미재결정화 알루미늄 제품을 어닐링 열 처리하는 단계를 포함할 수 있는, 낮은 로핑을 갖는 알루미늄 합금을 제조하기 위한 방법이 본원에 또한 제공된다.Aluminum alloys with low roping are provided herein. A method for making an aluminum alloy with low roff, which may include annealing heat treatment of the unrecrystallized aluminum product at a predetermined temperature of less than or equal to 495° C. for a time of less than or equal to 25 minutes to produce a recrystallized aluminum product. Also provided herein.
Description
관련 출원에 대한 교차 참조Cross-reference to related applications
본 출원은 전체가 본 명세서에 원용되어 포함되는 2021년 9월 9일자로 출원된 미국 가출원 제63/261,042호의 이익과 우선권을 주장한다.This application claims the benefit and priority of U.S. Provisional Application No. 63/261,042, filed September 9, 2021, which is incorporated herein by reference in its entirety.
본 개시는 전반적으로 야금학에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 낮은 로핑을 갖는 알루미늄 합금 및 알루미늄 합금 제품에 관한 것이다. 추가로, 본 개시는 또한 낮은 로핑을 갖는 것들을 포함하는, 알루미늄 합금 제품을 제조하는 방법을 제공한다.The present disclosure relates generally to metallurgy, and more specifically to aluminum alloys and aluminum alloy products with low roping. Additionally, the present disclosure also provides methods for making aluminum alloy products, including those with low ropes.
알루미늄 물품은 다수의 상이한 응용, 특히 강도, 및 내구성이 바람직한 응용에 사용하기에 바람직하다. 예를 들어, 알루미늄 합금은 통상적으로 강철 대신 자동차 스킨 패널 및 구조 응용에 사용된다. 알루미늄 합금은 일반적으로 강철보다 밀도가 약 2.8배 낮기 때문에 이러한 재료를 사용하면 차량의 중량을 줄이고 연비를 크게 개선할 수 있다. 그럼에도 불구하고 현재 사용가능한 알루미늄 합금을 자동차 및 다른 응용 분야에 사용하는 데는 몇 가지 문제가 있다.Aluminum articles are desirable for use in many different applications, especially applications where strength and durability are desired. For example, aluminum alloys are commonly used instead of steel in automotive skin panels and structural applications. Aluminum alloys are typically about 2.8 times less dense than steel, so using these materials can reduce a vehicle's weight and significantly improve fuel efficiency. Nevertheless, there are several challenges to using currently available aluminum alloys in automotive and other applications.
이러한 스킨 응용의 문제 중 하나는 자동차 컴포넌트의 조립 시에 높은 굽힘성을 위해 높은 연신율과 향상된 표면 품질(예컨대, 낮은 로핑)로 자동차 컴포넌트를 성형하는 것과 관련된다. 표면 품질과 굽힘성 개선은 고온(예컨대, 540 ℃ 초과)에서 연속적인 중간 어닐링(continuous inter-annealing)을 통해 달성되거나, 또는 저온에서 장시간(예컨대, 2시간) 배치 중간 어닐링을 통해 달성할 수 있다.One of the challenges of these skin applications involves forming automotive components with high elongation and improved surface quality (e.g., low roping) for high bendability during assembly of automotive components. Improvements in surface quality and bendability can be achieved through continuous inter-annealing at high temperatures (e.g., greater than 540° C.), or through prolonged inter-batch annealing at lower temperatures (e.g., 2 hours). .
로핑은 변형체 유도 거칠기 또는 거시적인 표면 거칠기 결함이다. 로핑은 압연 방향을 따라 수 센티미터 폭의 가시적인 선으로 특징지어질 수 있다. 로핑은 횡방향으로 연신되는 재료로 인해 발생할 수 있다. 리지(ridge) 및 밸리(valley)의 표면 분포는 차량 응용에서 외부 패널의 재료 사용을 제한할 수 있다.Roping is a deformation-induced roughness or macroscopic surface roughness defect. Roping can be characterized by visible lines several centimeters wide along the rolling direction. Roping can occur due to material stretching transversely. The surface distribution of ridges and valleys can limit the material's use in exterior panels in automotive applications.
실시예라는 용어 및 유사한 용어는 본 개시 및 아래 청구범위의 모든 요지를 광범위하게 지칭하도록 의도된다. 이러한 용어를 포함하는 진술은 본원에 기재된 요지를 제한하거나 아래 청구범위의 의미 또는 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본원에서 다루는 본 개시의 실시예는 이 요약이 아닌 아래의 청구범위에 의해 정의된다. 이 요약은 본 개시의 다양한 양태에 대한 높은 수준의 개요이며 아래의 상세한 설명 섹션에서 추가로 설명되는 개념 중 일부를 소개한다. 이 요약은 청구된 요지의 주요 또는 필수 특징을 식별하기 위한 것이 아니며 청구된 요지의 범위를 결정하기 위해 별도로 사용하기 위한 것도 아니다. 요지는 본 개시의 전체 명세서, 일부 또는 모든 도면 및 각 청구범위의 적합한 부분을 참조하여 이해되어야 한다.The term examples and similar terms are intended to broadly refer to all subject matter of this disclosure and the claims below. Statements containing these terms should not be construed as limiting the subject matter described herein or limiting the meaning or scope of the claims below. Embodiments of the disclosure covered herein are defined by the claims below and not by this summary. This summary is a high-level overview of various aspects of the disclosure and introduces some of the concepts that are further described in the Detailed Description section below. This summary is not intended to identify key or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used separately for determining the scope of the claimed subject matter. The subject matter should be understood by reference to the entire specification, some or all drawings, and each claim, as appropriate, of this disclosure.
제1 양태에서, 이중 재결정화 알루미늄 제품을 제조하는 방법이 개시된다. 이중 재결정화 알루미늄 제품은 사용 시에 우수한 성능을 허용하는 굽힘 및 연신율 특성을 가질 수 있다. 이중 재결정화 알루미늄 제품은 로핑이 없거나 낮은 로핑 특성을 또한 또는 대안으로 나타낼 수 있다.In a first aspect, a method of making a dual recrystallized aluminum product is disclosed. Dual recrystallized aluminum products can have bending and elongation properties that allow for superior performance in use. Dual recrystallized aluminum products may also or alternatively exhibit no roping or low roping characteristics.
예시 방법은 미재결정화 알루미늄 제품을 제공하는 단계 및 미재결정화 알루미늄 제품을 중간 어닐링 열 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 중간 어닐링 열 처리는 제1 재결정화 알루미늄 제품을 생성하기 위해 400 ℃ 이하의 미리 정해진 온도에서 25분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다.An example method may include providing an unrecrystallized aluminum product and subjecting the non-recrystallized aluminum product to an intermediate annealing heat treatment. The intermediate annealing heat treatment may be performed at a predetermined temperature of up to 400° C. for a time of up to 25 minutes to produce the first recrystallized aluminum product.
일부 경우에, 제1 재결정화 알루미늄 제품은 제1 재결정화 이후 원하는 특성을 달성하기 위해 처리될 수 있다. 예를 들어, 제1 재결정화 알루미늄 제품은 압연 제품을 생성하기 위해 냉간 압연과 같이 처리될 수 있다. 처리는 40% 내지 99%의 냉간 압하율(cold reduction)을 달성할 수 있다. 추가 처리는 이중 재결정화 알루미늄 제품을 생성하기 위해 제1 재결정화 알루미늄 제품에 대해 고용화 열 처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. In some cases, the first recrystallized aluminum product may be processed to achieve desired properties after the first recrystallization. For example, the first recrystallized aluminum product can be processed such as cold rolling to produce a rolled product. The treatment can achieve cold reductions of 40% to 99%. Additional processing may include performing a solution heat treatment on the first recrystallized aluminum product to produce a double recrystallized aluminum product.
이중 재결정화 알루미늄 제품은 원하는 성능을 달성하기 위해 특정 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 이중 재결정화 알루미늄 제품은 횡방향으로 최대 0.55의 f10% 굽힘 값 또는 횡방향으로 최대 0.70의 f15% 굽힘 값을 선택적으로 나타낼 수 있다. 이중 재결정화 알루미늄 제품은 적어도 21%의 균일한 연신율 또는 최대 0.50 ㎛의 표면 산술 평균 높이(Sa)를 추가로 또는 대안으로 나타낼 수 있다. 이중 재결정화 알루미늄 제품의 특성 중 다른 예는 선택적으로 0.05 ㎛ 내지 0.5 ㎛의 평균 용해되지 않은 침전물 크기를 포함하고, 용해되지 않은 침전물은 0% 내지 1%의 면적 비율을 차지하고, 마이크로공극(microvoid)은 25 mΩ/m 내지 40 mΩ/m의 전도도 및/또는 0% 내지 0.3%의 면적 비율을 차지한다.Double recrystallized aluminum products can exhibit specific properties to achieve desired performance. For example, a double recrystallized aluminum product may optionally exhibit an f10% bend value of up to 0.55 in the transverse direction or an f15% bend value of up to 0.70 in the transverse direction. Double recrystallized aluminum products may additionally or alternatively exhibit a uniform elongation of at least 21% or a surface arithmetic average height (Sa) of at most 0.50 μm. Other examples of properties of double recrystallized aluminum products include optionally an average undissolved precipitate size of 0.05 μm to 0.5 μm, the undissolved precipitates occupying an area fraction of 0% to 1%, and microvoids. has a conductivity of 25 mΩ/m to 40 mΩ/m and/or an area fraction of 0% to 0.3%.
일부 경우, 특정 특성은 중간 어닐링 열 처리에 의해 또는 적어도 부분적으로 중간 어닐링 열 처리의 결과로 달성된다. 선택적으로, 중간 어닐링 열 처리의 미리 정해진 온도는 최대 350 ℃일 수 있고, 중간 어닐링 열 처리의 시간은 최대 10분 또는 최대 5분일 수 있다. 중간 어닐링 열 처리는 미재결정화 제품을 가스 연소로와 같은 용광로를 통해 5m/분 내지 200m/분의 속도로 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 다른 경우, 중간 어닐링 열 처리는 자기 가열 또는 전기 유도 공정을 사용하여 미재결정화 알루미늄 제품을 가열하는 단계를 포함할 수 있다.In some cases, certain properties are achieved by or at least partially as a result of the intermediate annealing heat treatment. Optionally, the predetermined temperature of the intermediate annealing heat treatment may be at most 350° C., and the time of the intermediate annealing heat treatment may be at most 10 minutes or at most 5 minutes. The intermediate annealing heat treatment may include passing the unrecrystallized product through a furnace, such as a gas fired furnace, at a rate of 5 m/min to 200 m/min. In other cases, the intermediate annealing heat treatment may include heating the unrecrystallized aluminum product using magnetic heating or electrical induction processes.
선택적으로, 미재결정화 알루미늄 제품은 6xxx 시리즈 알루미늄 합금 또는 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 7xxx 또는 8xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함한다. 일부 양태에서, 미재결정화 알루미늄 제품의 두께는 중간 어닐링 열 처리 이전과 같이 0.1 mm 내지 5.0 mm이다. 미재결정화 알루미늄 제품은 열간 압연 알루미늄 제품 및/또는 냉간 압연 또는 부분적으로 냉간 압연 알루미늄 제품을 포함할 수 있다. 냉간 압연 알루미늄 제품은 5% 내지 99%의 냉간 감소에 해당할 수 있다. Optionally, the unrecrystallized aluminum product includes a 6xxx series aluminum alloy or a 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 7xxx or 8xxx series aluminum alloy. In some embodiments, the thickness of the unrecrystallized aluminum product is between 0.1 mm and 5.0 mm as before the intermediate annealing heat treatment. Unrecrystallized aluminum products may include hot rolled aluminum products and/or cold rolled or partially cold rolled aluminum products. Cold rolled aluminum products can have cold reductions of 5% to 99%.
다른 목적 및 장점은 비제한적인 예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.Other objects and advantages will become apparent from the following detailed description of non-limiting examples.
본 명세서는 다음의 첨부된 도면을 참조하며, 다른 도면에서 동일한 도면부호를 사용하는 것은 유사하거나 비슷한 컴포넌트를 예시하기 위한 것이다.
도 1은 이중 재결정화 알루미늄 합금 제품을 제조하는 예시적인 방법의 개략적인 개략도를 제공한다.
도 2는 알루미늄 합금 제품을 제조하는 공정의 개략적인 개략도를 제공한다.
도 3은 재결정화 알루미늄 제품을 제조하는 예시적인 방법의 개략도를 제공한다.
도 4a 및 도 4b는 미재결정화 알루미늄 합금 제품 및 재결정화 알루미늄 합금 제품의 개략적인 도면을 제공한다.
도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 도 5e 및 도 5f는 본 개시의 특정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금의 강도 특성을 비교한 그래프를 제공한다.
도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 도 6e, 도 6f, 도 6g 및 도 6h는 본 개시의 특정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금의 연신율 특성을 비교하는 그래프를 제공한다.
도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d, 도 7e, 도 7f, 도 7g는 본 개시의 특정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금의 굽힘, 랭크포드 비율 및 표면 특성을 비교하는 그래프를 제공한다.
도 8은 본 개시의 특정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금의 표면 특성 그래프를 제공한다.
도 9a, 도 9b, 및 도 9c는 본 개시의 특정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금의 이미지를 제공한다.
도 10a 및 도 10b는 본 개시의 특정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금의 추가 이미지를 제공한다.
도 11a 및 도 11b는 본 개시의 특정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금의 침전물 특성 및 전도도를 비교하는 그래프를 제공한다.
도 12는 본 개시의 특정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금의 현미경 이미지를 제공한다.
도 13a 및 도 13b는 본 개시의 특정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금의 미세구조로부터 통계를 비교하는 그래프를 제공한다.
도 14는 본 개시의 특정 양태에 따라 제조된 알루미늄 합금의 미세 구조로부터의 통계를 비교하는 또 다른 그래프를 제공한다.This specification refers to the following attached drawings, and use of the same reference numerals in different drawings is intended to illustrate similar or similar components.
1 provides a schematic diagram of an exemplary method of manufacturing a dual recrystallized aluminum alloy product.
Figure 2 provides a schematic diagram of the process for manufacturing aluminum alloy products.
Figure 3 provides a schematic diagram of an exemplary method of making recrystallized aluminum products.
Figures 4A and 4B provide schematic drawings of unrecrystallized and recrystallized aluminum alloy products.
FIGS. 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, and 5F provide graphs comparing the strength properties of aluminum alloys prepared according to certain aspects of the present disclosure.
FIGS. 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F, 6G, and 6H provide graphs comparing elongation properties of aluminum alloys prepared according to certain aspects of the present disclosure.
7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, and 7G provide graphs comparing bending, Lankford ratio, and surface properties of aluminum alloys prepared according to certain aspects of the present disclosure.
Figure 8 provides a graph of surface properties of an aluminum alloy prepared according to certain aspects of the present disclosure.
9A, 9B, and 9C provide images of aluminum alloys made according to certain aspects of the present disclosure.
10A and 10B provide additional images of aluminum alloys made according to certain aspects of the present disclosure.
11A and 11B provide graphs comparing the deposit properties and conductivity of aluminum alloys prepared according to certain aspects of the present disclosure.
Figure 12 provides a microscopic image of an aluminum alloy prepared according to certain aspects of the present disclosure.
13A and 13B provide graphs comparing statistics from the microstructure of aluminum alloys prepared according to certain aspects of the present disclosure.
Figure 14 provides another graph comparing statistics from the microstructure of aluminum alloys prepared according to certain aspects of the present disclosure.
본원에서는 굽힘 특성, 연신율 특성, 미세구조 및 이러한 물품을 제조하는 방법의 신규한 조합을 나타내는 알루미늄 합금 물품 및 방법이 기술된다. 이들 물품은 고속, 저온 중간 어닐링 열 처리를 사용하여 제조될 수 있다. 결과적으로 나타나는 로핑, 굽힘 및 연신율 특성은 일부 경우에 고속, 고온 어닐링 또는 저속, 저온 어닐링 공정에서 생성되는 특성과 유사할 수 있다.Described herein are aluminum alloy articles and methods that exhibit novel combinations of bending properties, elongation properties, microstructure, and methods of making such articles. These articles can be manufactured using high-speed, low-temperature intermediate annealing heat treatments. The resulting roping, bending and elongation properties may, in some cases, be similar to those produced by high-speed, high-temperature annealing or low-speed, low-temperature annealing processes.
정의 및 설명:Definitions and Explanations:
본원에서 사용될 때, 용어 "발명", "상기 발명", "이 발명", 및 "본 발명"은 본 특허출원 및 하기의 청구범위의 요지 모두를 폭 넓게 언급하기 위한 것이다. 이들 용어를 포함하는 문구는 본원에 기재된 기술 요지를 제한하지 않고 이하의 특허청구범위의 의미 또는 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the terms “invention,” “the invention,” “this invention,” and “the present invention” are intended to refer broadly to both the subject matter of this patent application and the claims that follow. It should be understood that phrases containing these terms do not limit the technical subject matter described herein and do not limit the meaning or scope of the claims below.
본 설명에서는, AA 번호로 식별되고 "시리즈" 또는 "7xxx"와 같은 다른 관련된 호칭으로 식별되는 합금이 언급된다. 알루미늄 및 그 합금을 명명하고 식별하는 데 가장 일반적으로 사용되는 번호 지정 시스템에 대한 이해를 위해서는, 알루미늄 협회에 의해 모두 발행된 문헌["International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys"] 또는 문헌["Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot"]을 참조하면 된다.In this description, reference is made to alloys identified by AA numbers and by other related designations such as "series" or "7xxx". For an understanding of the most commonly used numbering systems for naming and identifying aluminum and its alloys, see "International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys", both published by the Aluminum Association. Alternatively, please refer to the literature ["Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot"].
본원에서 사용된 바와 같이, 플레이트는 일반적으로 약 15 mm 초과의 두께를 갖는다. 예를 들어, 플레이트는 약 15 mm 초과, 약 20 mm 초과, 약 25 mm 초과, 약 30 mm 초과, 약 35 mm 초과, 약 40 mm 초과, 약 45 mm 초과, 약 50 mm 초과, 또는 약 100 mm 초과의 두께를 갖는 알루미늄 제품을 지칭할 수 있다.As used herein, a plate generally has a thickness greater than about 15 mm. For example, the plate may be greater than about 15 mm, greater than about 20 mm, greater than about 25 mm, greater than about 30 mm, greater than about 35 mm, greater than about 40 mm, greater than about 45 mm, greater than about 50 mm, or greater than about 100 mm. It may refer to an aluminum product having an excess thickness.
본원에서 사용된 바와 같이, 쉐이트(shate)(시트 플레이트로도 또한 지칭됨)는 일반적으로 약 4 mm 내지 약 15 mm의 두께를 갖는다. 예를 들어, 쉐이트는 약 4 mm, 약 5 mm, 약 6 mm, 약 7 mm, 약 8 mm, 약 9 mm, 약 10 mm, 약 11 mm, 약 12 mm, 약 13 mm, 약 14 mm, 또는 약 15 mm의 두께를 가질 수 있다.As used herein, a sheet (also referred to as a sheet plate) generally has a thickness of about 4 mm to about 15 mm. For example, the shape may be about 4 mm, about 5 mm, about 6 mm, about 7 mm, about 8 mm, about 9 mm, about 10 mm, about 11 mm, about 12 mm, about 13 mm, about 14 mm, Alternatively, it may have a thickness of about 15 mm.
본원에서 사용된 바와 같이, 시트는 일반적으로 두께가 약 4 mm 미만인 알루미늄 제품을 지칭한다. 예를 들어, 시트는 약 4 mm 미만, 약 3 mm 미만, 약 2 mm 미만, 약 1 mm 미만, 약 0.5 mm 미만, 또는 약 0.3 mm 미만(예컨대, 약 0.2 mm)의 두께를 가질 수 있다.As used herein, sheet generally refers to aluminum products having a thickness of less than about 4 mm. For example, the sheet can have a thickness of less than about 4 mm, less than about 3 mm, less than about 2 mm, less than about 1 mm, less than about 0.5 mm, or less than about 0.3 mm (e.g., less than about 0.2 mm).
본 출원에서는 합금 템퍼 또는 상태를 참조할 수 있다. 가장 일반적으로 사용되는 합금 템퍼에 대한 설명을 이해하기 위해서는 "American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designation Systems"을 참조한다. F 상태 또는 템퍼는 제조된 그대로의 알루미늄 합금을 지칭한다. O 상태 또는 템퍼는 어닐링 후의 알루미늄 합금을 지칭한다. 본원에서 H 템퍼로도 지칭되는 Hxx 상태 또는 템퍼는 열 처리(예컨대, 어닐링)를 하거나 하지 않은 냉간 압연 후의 비열 처리 가능한 알루미늄 합금을 지칭한다. 적합한 H 템퍼에는 HX1, HX2, HX3 HX4, HX5, HX6, HX7, HX8 또는 HX9 템퍼가 포함된다. T1 상태 또는 템퍼는 열간 가공으로부터 냉각되고 자연적으로(예컨대, 실온에서) 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T2 상태 또는 템퍼는 열간 가공으로부터 냉각되고, 냉간 가공되고, 자연적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T3 상태 또는 템퍼는 고용화 열 처리되고, 냉간 가공되고, 자연적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T4 상태 또는 템퍼는 고용화 열 처리되고, 자연적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T5 상태 또는 템퍼는 열간 가공으로부터 냉각되고 인위적으로(예컨대, 상승 온도에서) 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T6 상태 또는 템퍼는 고용화 열 처리되고 인위적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T7 상태 또는 템퍼는 고용화 열 처리되고 인위적으로 과시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T8x 상태 또는 템퍼는 고용화 열 처리되고, 냉간 가공되고, 인위적으로 시효된 알루미늄 합금을 지칭한다. T9 상태 또는 템퍼는 고용화 열 처리되고 인위적으로 시효되고, 냉간 가공된 알루미늄 합금을 지칭한다. W 상태 또는 템퍼는 고용화 열 처리 후의 알루미늄 합금을 지칭한다.In this application, reference may be made to alloy temper or state. For a description of the most commonly used alloy tempers, refer to "American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designation Systems." F condition or temper refers to the aluminum alloy as manufactured. O state or temper refers to the aluminum alloy after annealing. The Hxx state or temper, also referred to herein as H temper, refers to a non-heat treatable aluminum alloy after cold rolling with or without heat treatment (e.g., annealing). Suitable H tempers include HX1, HX2, HX3 HX4, HX5, HX6, HX7, HX8 or HX9 tempers. The T1 state or temper refers to an aluminum alloy that has been cooled from hot working and aged naturally (e.g., at room temperature). The T2 condition or temper refers to an aluminum alloy that has been cooled from hot working, cold worked, and naturally aged. The T3 condition or temper refers to an aluminum alloy that has been solution heat treated, cold worked, and naturally aged. The T4 state or temper refers to a solution heat treated, naturally aged aluminum alloy. The T5 condition or temper refers to an aluminum alloy that has been cooled from hot working and artificially aged (e.g., at an elevated temperature). The T6 condition or temper refers to an aluminum alloy that has been solution heat treated and artificially aged. The T7 condition or temper refers to an aluminum alloy that has been solution heat treated and artificially overaged. The T8x condition or temper refers to an aluminum alloy that has been solution heat treated, cold worked, and artificially aged. The T9 condition or temper refers to an aluminum alloy that has been solution heat treated, artificially aged, and cold worked. W state or temper refers to aluminum alloy after solution heat treatment.
본원에서 사용된 바와 같이, "주조 금속 제품", "주조 제품", "주조 알루미늄 합금 제품" 등과 같은 용어는 상호 교환 가능하며 직접 냉각 주조(직접 냉각 동시-주조를 포함) 또는 반연속 주조, 연속 주조(예컨대, 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.As used herein, terms such as “cast metal product,” “cast product,” “cast aluminum alloy product,” etc. are interchangeable and refer to direct cool casting (including direct cool co-casting) or semi-continuous casting, continuous casting, etc. Refers to products manufactured by casting (e.g., including the use of twin belt casters, twin roll casters, block casters, or any other continuous casters), electromagnetic casting, hot top casting, or any other casting method. .
본원에서 사용된 바와 같이, "실온"의 의미는 약 15 ℃ 내지 약 30 ℃, 예를 들어 약 15 ℃, 약 16 ℃, 약 17 ℃, 약 18 ℃, 약 19 ℃, 약 20 ℃, 약 21 ℃, 약 22 ℃, 약 23 ℃, 약 24 ℃, 약 25 ℃, 약 26 ℃, 약 27 ℃, 약 28 ℃, 약 29 ℃, 또는 약 30 ℃의 온도를 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "대기 상태"의 의미는 대략 실내 온도, 약 20% 내지 약 100%의 상대 습도, 및 약 975 밀리바(mbar) 내지 약 1050 mbar의 기압을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상대 습도는 약 20%, 약 21%, 약 22%, 약 23%, 약 24%, 약 25%, 약 26%, 약 27%, 약 28%, 약 29%, 약 30%, 약 31%, 약 32%, 약 33%, 약 34%, 약 35%, 약 36%, 약 37%, 약 38%, 약 39%, 약 40%, 약 41%, 약 42%, 약 43%, 약 44%, 약 45%, 약 46%, 약 47%, 약 48%, 약 49%, 약 50%, 약 51%, 약 52%, 약 53%, 약 54%, 약 55%, 약 56%, 약 57%, 약 58%, 약 59%, 약 60%, 약 61%, 약 62%, 약 63%, 약 64%, 약 65%, 약 66%, 약 67%, 약 68%, 약 69%, 약 70%, 약 71%, 약 72%, 약 73%, 약 74%, 약 75%, 약 76%, 약 77%, 약 78%, 약 79%, 약 80%, 약 81%, 약 82%, 약 83%, 약 84%, 약 85%, 약 86%, 약 87%, 약 88%, 약 89%, 약 90%, 약 91%, 약 92%, 약 93%, 약 94%, 약 95%, 약 96%, 약 97%, 약 98%, 약 99%, 약 100%, 또는 이들 사이의 어떤 값일 수 있다. 예를 들어, 기압은 약 975 mbar, 약 980 mbar, 약 985 mbar, 약 990 mbar, 약 995 mbar, 약 1000 mbar, 약 1005 mbar, 약 1010 mbar, 약 1015 mbar, 약 1020 mbar, 약 1025 mbar, 약 1030 mbar, 약 1035 mbar, 약 1040 mbar, 약 1045 mbar, 약 1050 mbar, 또는 이들 사이의 어떤 값일 수 있다.As used herein, “room temperature” means about 15°C to about 30°C, for example about 15°C, about 16°C, about 17°C, about 18°C, about 19°C, about 20°C, about 21°C. ℃, about 22 ℃, about 23 ℃, about 24 ℃, about 25 ℃, about 26 ℃, about 27 ℃, about 28 ℃, about 29 ℃, or about 30 ℃. As used herein, the meaning of “atmospheric conditions” may include approximately room temperature, relative humidity of about 20% to about 100%, and atmospheric pressure of about 975 millibars (mbar) to about 1050 mbar. For example, the relative humidity is about 20%, about 21%, about 22%, about 23%, about 24%, about 25%, about 26%, about 27%, about 28%, about 29%, about 30%. , about 31%, about 32%, about 33%, about 34%, about 35%, about 36%, about 37%, about 38%, about 39%, about 40%, about 41%, about 42%, about 43%, about 44%, about 45%, about 46%, about 47%, about 48%, about 49%, about 50%, about 51%, about 52%, about 53%, about 54%, about 55% , about 56%, about 57%, about 58%, about 59%, about 60%, about 61%, about 62%, about 63%, about 64%, about 65%, about 66%, about 67%, about 68%, about 69%, about 70%, about 71%, about 72%, about 73%, about 74%, about 75%, about 76%, about 77%, about 78%, about 79%, about 80% , about 81%, about 82%, about 83%, about 84%, about 85%, about 86%, about 87%, about 88%, about 89%, about 90%, about 91%, about 92%, about It may be 93%, about 94%, about 95%, about 96%, about 97%, about 98%, about 99%, about 100%, or any value in between. For example, atmospheric pressure is about 975 mbar, about 980 mbar, about 985 mbar, about 990 mbar, about 995 mbar, about 1000 mbar, about 1005 mbar, about 1010 mbar, about 1015 mbar, about 1020 mbar, about 1025 mbar, It may be about 1030 mbar, about 1035 mbar, about 1040 mbar, about 1045 mbar, about 1050 mbar, or any value in between.
본원에 개시한 모든 범위는 그에 포함되는 임의의 하위범위 및 모든 하위범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"으로 기술되는 범위는 최소값 1과 최대값 10 사이(양단을 포함)의 어떠한 하위범위 및 모든 하위범위를 포함하는 것으로 간주해야 한다; 즉, 1 이상의 최소값, 예를 들어 1 내지 6.1의 최소값으로 시작해서 10 이하의 최대값, 예를 들어 5.5 내지 10의 최대값으로 끝나는 하위범위 모두를 포함하는 것으로 간주해야 한다. 달리 언급하지 않는 한, 성분의 조성량을 나타낼 때 "최대(up to)"라는 표현은 상기 요소가 선택적이며 그 특정 요소의 조성이 0%인 것을 포함하는 것을 의미한다. 달리 언급하지 않는다면, 모든 조성비는 중량비(wt%) 단위이다.All ranges disclosed herein should be understood to include any and all subranges subsumed therein. For example, a range stated as “1 to 10” should be considered to include any and all subranges between (inclusive of) the minimum value of 1 and the maximum value of 10; That is, it should be considered to include all subranges starting with a minimum value greater than or equal to 1, for example, from 1 to 6.1, and ending with a maximum value of 10 or less, for example, from 5.5 to 10. Unless otherwise specified, the expression "up to" when referring to the compositional amount of an ingredient means that the element is optional and includes 0% of the composition of that particular element. Unless otherwise stated, all composition ratios are in weight percent (wt%).
본원에서 사용된 바와 같이, "일(a)", "하나(an)", 및 "그(the)"의 의미는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 단수 및 복수의 지시 대상을 포함한다.As used herein, the meanings of “a,” “an,” and “the” include singular and plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
이하의 예에서, 알루미늄 합금 제품 및 그 성분은 중량 백분율(중량%) 단위의 요소 조성으로 기재된다. 각각의 합금에서, 잔부는 알루미늄이고, 모든 불순물의 합은 최대 0.15%의 중량%이다.In the examples below, aluminum alloy products and their components are described by elemental composition in weight percent (% by weight). In each alloy, the balance is aluminum and the sum of all impurities is up to 0.15% by weight.
결정립 미세화제(grain refiner) 및 탈산제(deoxidizer)와 같은 부수적인 요소, 또는 다른 첨가제가 본 발명에 존재할 수 있고, 본원에 기재된 합금 또는 본원에 기재된 합금의 특성으로부터 벗어나거나 그를 현저히 변화시킴이 없이 자체적으로 다른 특성을 추가할 수 있다.Incidental elements such as grain refiners and deoxidizers, or other additives, may be present in the invention and may be used on their own without departing from or significantly altering the properties of the alloy described herein or the alloy described herein. You can add other characteristics.
재료 또는 요소를 비롯한 불가피한 불순물이 알루미늄의 고유 특성 또는 가공 장비와의 접촉으로부터의 침출(leaching)로 인해 미량으로 합금 내에 존재할 수 있다. 기재된 바와 같은 일부 합금은 합금 요소, 부수적인 요소, 및 불가피한 불순물 외에 약 0.25 중량% 이하의 임의의 요소를 함유할 수 있다.Unavoidable impurities, including materials or elements, may be present in the alloy in trace amounts due to the inherent properties of aluminum or leaching from contact with processing equipment. Some alloys as described may contain up to about 0.25% by weight of any element other than alloying elements, minor elements, and unavoidable impurities.
합금 및 알루미늄 합금 제품의 제조 및 준비 방법Manufacturing and preparation methods of alloy and aluminum alloy products
도 1은 알루미늄 합금 제품을 제조하는 예시적인 방법에 대한 개요를 제공한다. 도 1의 방법은 알루미늄 합금을 주조하여 잉곳 또는 다른 주조 제품과 같은 주조 알루미늄 합금 제품을 형성하는 105에서 시작된다. 본원에 기재된 합금은 당업자에게 공지된 임의의 적합한 주조 방법을 사용하여 주조될 수 있다. 몇 가지 비제한적인 예로서, 주조 공정은 직접 냉각(DC) 주조 공정(110), 융합 주조 공정(115) 또는 연속 주조(CC) 공정(120)을 포함할 수 있다. 연속 주조 공정은 한 쌍의 움직이는 대향 주조 표면(예컨대, 움직이는 대향 벨트, 롤 또는 블록), 한 쌍의 움직이는 대향 주조 표면 사이의 주조 공동, 및 용융 금속 인젝터(injector)를 포함하는 시스템을 사용할 수 있다. 용융 금속 인젝터는 용융 금속이 용융 금속 인젝터에서 배출되어 주조 공동 내로 주입될 수 있는 단부 개구를 가질 수 있다.1 provides an overview of an exemplary method of manufacturing aluminum alloy products. The method of Figure 1 begins at 105 by casting aluminum alloy to form a cast aluminum alloy product, such as an ingot or other cast product. The alloys described herein may be cast using any suitable casting method known to those skilled in the art. As some non-limiting examples, the casting process may include a direct cooling (DC) casting process (110), a fusion casting process (115), or a continuous casting (CC) process (120). A continuous casting process may use a system that includes a pair of moving opposing casting surfaces (e.g., moving opposing belts, rolls, or blocks), a casting cavity between the pair of moving opposing casting surfaces, and a molten metal injector. . The molten metal injector may have an end opening through which molten metal can exit the molten metal injector and be injected into the casting cavity.
클래드 층은 당업자에게 공지된 임의의 수단에 의해 코어 층에 부착되어 클래딩된 제품을 형성할 수 있다. 예를 들어 클래드 층은 예를 들어 모두 전체 내용이 참조로 포함된 미국 특허 번호 제7,748,434호 및 제8,927,113호에 기재된 바와 같이 직접 냉각 공동 주조(즉, 융합 주조(115))에 의해; 전체 내용이 참고로 여기에 포함된 미국 특허 제7,472,740호에 기재된 바와 같이 복합 주조 잉곳을 열간 및 냉간 압연함으로써; 또는 코어와 클래딩 사이의 야금학적 결합을 달성하기 위한 압연 접합에 의해 코어 층에 부착될 수 있다. 본원에 기재된 클래드 알루미늄 합금 제품의 초기 치수 및 최종 치수는 전체 최종 제품의 원하는 특성에 의해 결정될 수 있다.The clad layer may be attached to the core layer by any means known to those skilled in the art to form the cladded product. For example, the clad layer may be formed by direct cool co-casting (i.e., fusion casting 115), for example, as described in U.S. Pat. Nos. 7,748,434 and 8,927,113, both of which are incorporated by reference in their entirety; By hot and cold rolling the composite cast ingot as described in U.S. Pat. No. 7,472,740, which is incorporated herein by reference in its entirety; Alternatively, it may be attached to the core layer by roll bonding to achieve a metallurgical bond between the core and cladding. The initial and final dimensions of the clad aluminum alloy products described herein may be determined by the desired properties of the overall final product.
주조 알루미늄 합금 제품은 균질화 공정(125) 동안 균질화되어 균질화된 알루미늄 합금 제품을 형성한다. 균질화 단계에서, 주조 제품은 약 400 ℃ 내지 약 565 ℃의 온도로 가열된다. 예를 들어, 주조 제품은 약 400 ℃, 약 410 ℃, 약 420 ℃, 약 430 ℃, 약 440 ℃, 약 450 ℃, 약 460 ℃, 약 470 ℃, 약 480 ℃, 약 490 ℃, 약 500 ℃, 약 510 ℃, 약 520 ℃, 약 530 ℃, 또는 약 540 ℃ 내지 최대 565 ℃의 온도로 가열될 수 있다. 그런 다음 균질화된 제품을 형성하기 위해 일정 시간 동안 제품이 침지될 수 있다(즉, 특정된 온도로 유지). 일부 예에서 가열 및 침지 단계를 포함한 균질화 단계의 총 시간은 최대 72시간일 수 있다. 예를 들어, 균질화 단계의 최대 18시간의 총 시간 동안 제품은 최대 500 ℃로 가열되고 침지될 수 있다. 선택적으로 제품은 490 ℃ 미만으로 가열될 수 있고 균질화 단계 동안 총 18시간 초가로 침지될 수 있다. 일부 경우에, 균질화 단계는 다수의 공정을 포함한다. 일부 비제한적인 예에서, 균질화 단계는 주조 제품을 제1 시간 동안 제1 온도로 가열한 다음 제2 시간 동안 제2 온도로 가열하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 주조 제품은 약 3.5시간 동안 약 465 ℃로 가열된 후 약 6시간 동안 약 480 ℃로 가열될 수 있다. 일부 경우에, 균질화 공정(125)과 주조 공정(105)은 현장 균질화와 함께 주조로서 결합된다.The cast aluminum alloy product is homogenized during the
균질화된 알루미늄 합금 제품은 하나 이상의 압연 접합 패스(130) 및/또는 하나 이상의 열간 압연 패스(135)를 거쳐 알루미늄 합금 플레이트, 알루미늄 합금 쉐이트 또는 알루미늄 합금 시트와 같은 알루미늄 합금 물품에 해당할 수 있는 압연 알루미늄 합금 제품을 형성한다. 압연 접합 공정(130)은 다른 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 압연 접합 공정(130)은 열간 압연 및 냉간 압연을 모두 포함할 수 있다. 또한, 압연 접합 공정(130)은 1단계 공정이거나 연속적인 압연 단계 동안 재료가 계측되는 다단계 공정일 수 있다. 개별 압연 단계는 예를 들어 어닐링 단계, 세척 단계, 가열 단계, 냉각 단계 등을 포함하는 다른 처리 단계에 의해 선택적으로 분리될 수 있다.The homogenized aluminum alloy product is rolled through one or more rolling joint passes (130) and/or one or more hot rolling passes (135), which may correspond to aluminum alloy articles such as aluminum alloy plates, aluminum alloy sheets or aluminum alloy sheets. Forms aluminum alloy products. The
열간 압연(135)을 시작하기 전에 균질화된 제품을 380 ℃ 내지 450 ℃의 온도로 냉각될 수 있다. 예를 들어, 균질화된 제품은 400 ℃ 내지 425 ℃의 온도로 냉각될 수 있다. 그런 다음 균질화된 제품은 250 ℃ 내지 450 ℃의 온도에서 열간 압연되어 열간 압연 플레이트를 형성할 수 있고 열간 압연 쉐이트 또는 열간 압연 시트는 2 mm 내지 200 mm의 게이지를 갖는다(예컨대, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm, 35 mm, 40 mm, 45 mm, 50 mm, 55 mm, 60 mm, 65 mm, 70 mm, 75 mm, 80 mm, 85 mm, 90 mm, 95 mm, 100 mm, 110 mm, 120 mm, 130 mm, 140 mm, 150 mm, 160 mm, 170 mm, 180 mm, 190 mm, 200 mm, 또는 이들 사이의 어떤 값).The homogenized product may be cooled to a temperature of 380° C. to 450° C. prior to starting
선택적으로, 주조 제품은 300 ℃ 내지 450 ℃의 온도로 냉각될 수 있는 연속 주조 제품일 수 있다. 예를 들어, 연속 주조 제품은 325 ℃ 내지 425 ℃ 또는 350 ℃ 내지 400 ℃의 온도로 냉각될 수 있다. 그런 다음 연속 주조 제품은 300 ℃ 내지 450 ℃의 온도에서 열간 압연되어 열간 압연 쉐이트 또는 열간 압연 시트는 3 mm 내지 25 mm의 게이지를 갖는다(예컨대, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 또는 이들 사이의 어떤 값).Alternatively, the cast product may be a continuously cast product capable of being cooled to a temperature of 300° C. to 450° C. For example, a continuously cast product may be cooled to a temperature of 325°C to 425°C or 350°C to 400°C. The continuously cast product is then hot rolled at a temperature of 300° C. to 450° C. so that the hot rolled sheet or hot rolled sheet has a gauge of 3 mm to 25 mm (e.g. 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, or any value in between).
주조, 균질화 또는 열간 압연 제품은 분해 공정(140) 또는 분해 및 텐덤 공정(145)을 거칠 수 있다. 선택적으로, 냉간 압연 공정(150)은 열간 압연 공정(135), 분해 공정(140) 또는 분해 및 탠덤 공정(145) 이후에 사용될 수 있다. 냉간 압연 공정(150)은 냉간 압연기를 사용하여 알루미늄 제품을 냉간 압연 시트와 같은 더 얇은 제품으로 냉간 압연할 수 있다. 냉간 압연 제품은 약 0.1 내지 7 mm, 예컨대 약 0.7 내지 6.5 mm의 게이지를 가질 수 있다. 선택적으로, 냉간 압연 제품은 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 3.0 mm, 3.5 mm, 4.0 mm, 4.5 mm, 5.0 mm, 5.5 mm, 6.0 mm, 6.5 mm, 7.0 mm의 게이지를 가질 수 있다. 냉간 압연(150)은 냉간 압연(150) 시작 전의 게이지와 비교하여 최대 95%(예컨대, 최대 10%, 최대 20%, 최대 30%, 최대 40%, 최대 50%, 최대 55%, 최대 60%, 최대 70%, 최대 75%, 최대 80%, 또는 최대 85%, 또는 최대 90%, 최대 95%, 또는 최대 99% 감소)의 게이지 감소를 나타내는 최종 게이지 두께를 초래하도록 수행될 수 있다.Cast, homogenized or hot rolled products may be subjected to a disassembly process (140) or a disassembly and tandem process (145). Alternatively, the
냉간 압연 공정(150) 이후에, 중간 어닐링 단계(155)가 사용될 수 있다. 일부 경우에, 냉간 압연 공정(150)이 사용되지 않고 열간 압연 공정(135), 분해 공정(140) 및/또는 분해/탠덤 공정(145) 이후의 제품이 중간 어닐링 단계(155)를 거친다. 중간 어닐링 단계(155)는 재결정화 알루미늄 제품을 생성하는 임의의 적합한 처리일 수 있다. 중간 어닐링 단계(155)는 재결정화 알루미늄 제품을 생성하기 위해 495 ℃ 이하의 미리 정해진 온도에서 25분 이하의 시간 동안 미재결정화 알루미늄 제품을 열 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주조, 균질화, 열간 압연 또는 냉간 압연 제품은 중간 어닐링 단계(155)의 일부로서 최대 25분의 시간 동안 최대 495 ℃의 온도로 가열될 수 있다. 일부 예에서, 온도는 약 300 ℃ 내지 약 495 ℃ 예컨대, 300 ℃ 내지 305 ℃, 305 ℃ 내지 310 ℃, 310 ℃ 내지 315 ℃, 315 ℃ 내지 320 ℃, 320 ℃ 내지 325 ℃, 325 ℃ 내지 330 ℃, 330 ℃ 내지 335 ℃, 335 ℃ 내지 340 ℃, 340 ℃ 내지 345 ℃, 345 ℃ 내지 350 ℃, 350 ℃ 내지 355 ℃, 355 ℃ 내지 360 ℃, 360 ℃ 내지 365 ℃, 365 ℃ 내지 370 ℃, 370 ℃ 내지 375 ℃, 375 ℃ 내지 380 ℃, 380 ℃ 내지 385 ℃, 385 ℃ 내지 390 ℃, 390 ℃ 내지 395 ℃, 395 ℃ 내지 400 ℃, 400 ℃ 내지 405 ℃, 405 ℃ 내지 410 ℃, 410 ℃ 내지 415 ℃, 415 ℃ 내지 420 ℃, 420 ℃ 내지 425 ℃, 425 ℃ 내지 430 ℃, 430 ℃ 내지 435 ℃, 435 ℃ 내지 440 ℃, 440 ℃ 내지 445 ℃, 445 ℃ 내지 450 ℃, 450 ℃ 내지 455 ℃, 455 ℃ 내지 460 ℃, 460 ℃ 내지 465 ℃, 465 ℃ 내지 470 ℃, 470 ℃ 내지 475 ℃, 475 ℃ 내지 480 ℃, 480 ℃ 내지 485 ℃, 485 ℃ 내지 490 ℃, 490 ℃ 내지 495 ℃, 또는 490 ℃ 내지 495 ℃일 수 있다. 일부 예에서, 온도는 320 ℃ 내지 495 ℃, 340 ℃ 내지 485 ℃, 350 ℃ 내지 475 ℃, 또는 370 ℃ 내지 475 ℃일 수 있다. 임의의 적합한 온도 램프 속도가 특정된 온도까지 가열하거나 특정된 온도로부터 냉각하기 위해 사용될 수 있다. 일부 예에서, 제품은 0.1 초 내지 1 초, 1 초 내지 2 초, 2 초 내지 3 초, 3 초 내지 4 초, 4 초 내지 5 초, 5 초 내지 10 초, 10 초 내지 15 초, 15 초 내지 30 초, 30 초 내지 45 초, 45 초 내지 60 초, 60 초 내지 75 초, 75 초 내지 90 초, 90 초 내지 105 초, 105 초 내지 2 분, 2 분 내지 3 분, 3 분 내지 4 분, 4 분 내지 5 분, 5 분 내지 10 분, 10 분 내지 15 분, 15 분 내지 20 분, 또는 20 분 내지 25 분과 같이 약 0.1 초 내지 약 25 분의 시간 동안 온도로 가열된다. 일부 예에서, 경우에 따라 온도가 지정된 온도 또는 그 정도 또는 지정된 온도에서 5 ℃ 이내 또는 10 ℃ 이내로 일정 시간 동안 유지됨을 나타낼 수 있다. 일부 예에서, 온도 또는 온도 범위는 특정 시간 또는 시간 범위와 짝을 이룰 수 있다. 예를 들어, 시간은 10분 이하인 동안 온도는 340 ℃ 내지 485 ℃일 수 있고, 시간은 1분 이하인 동안 온도는 350 ℃ 내지 475 ℃일 수 있고, 또는 시간은 2초 내지 35초인 동안 온도는 370 ℃ 내지 475 ℃일 수 있다. 전술된 온도 및 시간의 임의의 변형체 또는 조합이 사용될 수 있고, 특정 합금 또는 최종 제품 구성은 특정 온도 및 시간의 조합 또는 특정 온도 및 시간 길이 범위의 이점을 누릴 수 있다.After the
중간 어닐링 단계(155)는 주조, 균질화 또는 압연 제품을 10 m/분 내지 15 m/분, 15 m/분 내지 20 m/분, 20 m/분 내지 25 m/분, 25 m/분 내지 30 m/분, 30 m/분 내지 40 m/분, 40 m/분 내지 45 m/분, 45 m/분 내지 50 m/분, 50 m/분 내지 60 m/분, 60 m/분 내지 70 m/분, 70 m/분 내지 80 m/분, 80 m/분 내지 90 m/분, 90 m/분 내지 100 m/분, 100 m/분 내지 110 m/분, 110 m/분 내지 120 m/분, 120 m/분 내지 130 m/분, 130 m/분 내지 140 m/분 또는 140 m/분 내지 150 m/분과 같은 약 10 m/분 내지 약 150 m/분의 속도로 노(furnace)를 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 중간 어닐링 단계(155)는 제품을 가스 연소로를 통과시킴으로써 주조, 균질화 또는 압연 제품을 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 중간 어닐링 단계(155)는 10 ℃/초 내지 150 ℃/초의 가열 속도를 갖는 자기 가열 유닛을 포함할 수 있다. 선택적으로, 중간 어닐링 단계(155)는 제품을 상온 또는 실온으로 복귀시키기 위해 5 ℃/초 내지 150 ℃/초 이상의 냉각 속도를 갖는 담금질 공정(예컨대, 물 담금질 또는 공기 담금질)을 포함할 수 있다. 중간 어닐링 단계(155) 이후에 제품을 냉간 압연(160)하면 입자가 변형된 미재결정화 알루미늄 제품이 생성될 수 있다. 냉간 압연(160)은 냉간 압연(160) 이전의 게이지와 비교하여 25% 내지 99%(예컨대, 25% 내지 30%, 30% 내지 35%, 35% 내지 40%, 40% 내지 45%, 45% 내지 50%, 50% 내지 55%, 55% 내지 60%, 60% 내지 65%, 65% 내지 70%, 70% 내지 75%, 75% 내지 80%, 80% 내지 85%, 85% 내지 90%, 90% 내지 95%, 또는 95% 내지 99% 감소)의 게이지 감소를 나타내는 최종 게이지 두께를 생성하도록 수행될 수 있다. 일부 구체적인 예에서, 냉간 압연 공정은 55% 내지 75%, 25% 내지 90%, 45% 내지 95%, 또는 60% 내지 99%의 냉간 압하율을 달성할 수 있다.The
후속하여, 제품은 이중 재결정화 알루미늄 제품(170)을 형성하기 위해 하나 이상의 고용화 열 처리 단계(165)를 선택적으로 거칠 수 있다. 고용화 열 처리(165)는 가용성 입자의 용체화를 초래하는 시트에 대한 임의의 적합한 처리일 수 있다. 예로서, 제품은 최대 590 ℃(예컨대, 400 ℃ 내지 590 ℃)의 피크 금속 온도(PMT)로 가열되고 열간 제품을 형성하기 위해 일정 기간 동안 PMT에서 침지될 수 있다. 예를 들어, 제품은 480 ℃에서 최대 30분(예컨대, 0 초, 60 초, 75 초, 90 초, 5 분, 10 분, 20 분, 25 분, 또는 30 분) 동안 침지될 수 있다. 가열하고 침지된 후, 열간 제품은 열 처리 제품을 형성하기 위해 90 ℃/초 초과의 속도로 500 ℃ 내지 실온의 온도로 급속 냉각된다.Subsequently, the product may optionally undergo one or more solution heat treatment steps (165) to form a double recrystallized aluminum product (170). The
담금질 후, 열 처리 제품은 선택적으로 냉각 이전에 재가열하여 사전 시효 처리를 거칠 수 있다. 사전 시효 처리는 약 50 ℃ 내지 약 125 ℃의 온도에서 최대 6시간 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, 사전 시효 처리는 약 50 ℃, 약 55 ℃, 약 60 ℃, 약 65 ℃, 약 70 ℃, 약 75 ℃, 약 80 ℃, 약 85 ℃, 약 90 ℃, 약 95 ℃, 약 100 ℃, 약 105 ℃, 약 110 ℃, 약 115 ℃, 약 120 ℃, 또는 약 125 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 선택적으로, 사전 시효 처리는 약 30 분, 약 1 시간, 약 2 시간, 약 3 시간, 약 4 시간, 약 5 시간, 또는 약 6 시간 동안 수행될 수 있다. 사전 시효 처리는 열 처리 제품을 복사열, 대류열, 유도열, 적외선열 등을 방출하는 디바이스와 같은 가열 디바이스에 통과시킴으로써 수행될 수 있다.After quenching, the heat treated product may optionally undergo a pre-aging treatment by reheating prior to cooling. Pre-aging treatment may be performed at a temperature of about 50° C. to about 125° C. for up to 6 hours. For example, pre-aging treatment is about 50°C, about 55°C, about 60°C, about 65°C, about 70°C, about 75°C, about 80°C, about 85°C, about 90°C, about 95°C, about 100°C. It can be carried out at a temperature of about 105°C, about 105°C, about 110°C, about 115°C, about 120°C, or about 125°C. Optionally, the pre-aging treatment can be performed for about 30 minutes, about 1 hour, about 2 hours, about 3 hours, about 4 hours, about 5 hours, or about 6 hours. Pre-aging treatment can be performed by passing the heat treated product through a heating device, such as a device that emits radiant heat, convective heat, inductive heat, infrared heat, etc.
도 2는 본 개시의 다양한 양태에 따른 제조 공정의 다양한 단계 동안의 주조 금속 제품의 예시적인 온도를 나타내는 플롯을 제공한다. 용융 금속이 잉곳, 주조 물품 또는 다른 고체 물체 또는 금속 제품으로 형성되는 초기 주조 단계(205)의 일부로서, 용융 금속은 직접 냉각 주조 공정 또는 주조 직후 담금질을 포함하는 연속 주조 공정에서 금속을 물 또는 수용액에 노출시킴으로써 금속을 담금질 또는 냉각시키는 공정에 의해 냉각 및/또는 응고될 수 있다.FIG. 2 provides a plot showing exemplary temperatures of a cast metal product during various stages of a manufacturing process in accordance with various aspects of the present disclosure. As part of the
주조 단계(205) 이후에, 금속 제품은 균질화 공정(210)을 거칠 수 있고, 금속은 금속의 용융 또는 응고 온도보다 낮은 온도로 가열된다. 선택적으로, 금속 제품은 기본 금속 및 임의의 합금 요소가 고용체를 형성하는 온도로 가열된다.After the
균질화 공정(210) 이후에, 금속 제품은 예를 들어 금속 제품을 연신시키면서 금속 제품 내에 바람직한 미세결정 구조를 형성할 수 있는 하나 이상의 공정을 거칠 수 있다. 이러한 공정은 예를 들어, 금속 잉곳 또는 다른 주조 물품 또는 금속 제품으로부터 쉐이트, 플레이트 또는 시트를 형성하는 열간 압연(215) 및/또는 냉간 압연(220)에 해당할 수 있다.Following the
일부 실시예에서, 담금질 또는 냉각 공정에서 상승된 온도의 금속 제품을 물, 수용액 또는 가스 상 용액과 같은 용액에 노출시키는 것은 금속 제품의 온도를 후속 공정에 바람직하거나 또는 유용한 온도로 낮추는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 금속 제품을 물 또는 수용액에 노출시키는 것은 열간 압연 공정(215)과 후속 처리 사이에 금속 제품을 냉각시키는 데 유용할 수 있다. 텐덤 및/또는 분해 처리는 도 2에 도시되어 있지 않지만, 이러한 공정에 적합한 온도에서 수행될 수 있다.In some embodiments, exposing a metal product at an elevated temperature in a quenching or cooling process to a solution, such as water, an aqueous solution, or a gaseous solution, may be used to reduce the temperature of the metal product to a temperature that is desirable or useful for subsequent processing. . For example, exposing a metal product to water or an aqueous solution may be useful for cooling the metal product between the
열간 압연 공정(215) 및/또는 냉간 압연 공정(220) 이후에(냉간 압연 공정(220)은 선택적일 수 있음), 금속 제품은 중간 어닐링 열 처리 공정(225)을 거칠 수 있고, 금속 제품은 금속 제품의 적어도 부분적인 재결정화를 생성하기 위한 시간 이하 동안에 미리 정해진 온도로 가열 및 유지된다. 금속 제품은 중간 어닐링 열 처리 공정(225) 후에 선택적으로 추가 냉간 압연 공정(230)을 거칠 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 다양한 상이한 피크 온도가 중간 어닐링 열 처리 공정(225)에 사용될 수 있고, 이는 예를 들어, 금속 제품의 특정 합금 및/또는 최종 제품에 대해 원하는 특정 기계적 또는 물리적 특성에 종속될 수 있다.After the
그런 다음 금속 제품은 고용화 열 처리 공정(235)을 거칠 수 있고, 금속 제품의 온도는 임계 온도 초과의 온도, 예컨대 금속 제품 내의 침전된 성분이 고체 용액으로 용해되는 온도 또는 재결정화 공정이 발생하는 온도로 상승되고, 금속 제품은 일정 시간 동안 임계 온도 이상으로 유지된다. 고용화 열 처리 공정(235)이 종료되면, 금속 제품은 담금질 공정(240)을 거칠 수 있고, 담금질 공정에 의해 금속의 온도를 급속히 낮춤으로써 용해된 성분이 제 위치에 고정된다. 이러한 담금질 공정(240)은 금속 제품을 물, 수용액, 또는 가스 또는 가스 혼합물을 포함하는 담금질 용액과 같은 용액에 노출시키는 것을 포함할 수 있다.The metal product may then undergo a solution
실시예에서, 도 2에 개괄된 공정은 개별적으로 또는 하나 이상의 연속 처리 라인의 일부로서 수행될 수 있고, 금속 제품은 처리 단계 사이에서 코일, 필름 또는 재료의 웹으로 이송될 수 있다. 금속 제품은 인장될 있을 수 있는 금속 제품을 하나 이상의 롤러 위 또는 롤러 사이에서 압연하거나, 또는 예를 들어 하나 이상의 컨베이어에서 금속 제품을 이송시킴으로써 단계 간에 이송될 수 있다. 또한, 명시적으로 식별되지 않은 다른 단계가 도 2에서 식별된 임의의 단계 이전, 중간 및/또는 이후에 포함될 수 있다. 다른 예시 단계는 텐덤 및/또는 분해 단계, 세척 단계, 화학 처리 단계 또는 마감 단계를 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 예로서, 마감 단계는 표면 양극산화(anodizing) 단계, 분말 코팅 단계, 페인팅 단계, 인쇄 단계 등에 해당될 수 있다.In embodiments, the process outlined in FIG. 2 may be performed individually or as part of one or more continuous processing lines, and the metal product may be transferred as a coil, film, or web of material between processing steps. The metal product may be transferred between stages by rolling the metal product, which may be in tension, on or between rollers or, for example, by transporting the metal product on one or more conveyors. Additionally, other steps not explicitly identified may be included before, during, and/or after any of the steps identified in FIG. 2 . Other example steps include, but are not limited to, tandem and/or disassembly steps, washing steps, chemical treatment steps, or finishing steps. By way of example, the finishing step may correspond to a surface anodizing step, a powder coating step, a painting step, a printing step, etc.
도 3은 재결정화 알루미늄 제품을 제조하기 위한 예시적인 방법에 대한 개요를 제공한다. 블록(305)에서, 미재결정화 알루미늄 제품이 제공된다. 도 1 및 도 2에 기재된 주조, 균질화, 열간 압연 또는 냉간 압연 단계와 같이, 미재결정화 알루미늄 제품을 제조하기 위한 임의의 바람직한 기술이 사용될 수 있다. 미재결정화 알루미늄 제품은 1.0 mm 내지 1.2 mm, 1.2 mm 내지 1.4 mm, 1.4 mm 내지 1.6 mm, 1.6 mm 내지 1.8 mm, 1.8 mm 내지 2.0 mm, 2.0 mm 내지 2.2 mm, 2.2 mm 내지 2.4 mm, 2.4 mm 내지 2.6 mm, 2.6 mm 내지 2.8 mm, 2.8 mm 내지 3.0 mm, 3.0 mm 내지 3.2 mm, 3.2 mm 내지 3.4 mm, 3.4 mm 내지 3.6 mm, 3.6 mm 내지 3.8 mm, 3.8 mm 내지 3.0 mm, 4.0 mm 내지 4.2 mm, 4.2 mm 내지 4.4 mm, 4.4 mm 내지 4.6 mm, 4.6 mm 내지 4.8 mm, 4.8 mm 내지 5.0 mm, 5.0 mm 내지 5.2 mm, 5.2 mm 내지 5.4 mm, 5.4 mm 내지 5.6 mm, 5.6 mm 내지 5.8 mm, 5.8 mm 내지 6.0 mm, 6.0 mm 내지 6.2 mm, 6.2 mm 내지 6.4 mm, 6.4 mm 내지 6.6 mm, 6.6 mm 내지 6.8 mm, 또는 6.8 mm 내지 7.0 mm와 같은 약 1.0 mm 내지 약 7.0 mm의 두께를 가질 수 있다. 미재결정화 알루미늄 제품은 예를 들어, 냉간 압연 알루미늄 제품 및/또는 열간 압연 알루미늄 제품일 수 있다.3 provides an overview of an exemplary method for making recrystallized aluminum products. At
블록(310)에서, 미재결정화 알루미늄 제품은 재결정화 알루미늄 제품을 생성하기 위해 25 분 이하의 시간 동안 495 ℃ 이하의 미리 정해진 온도에서 어닐링 열 처리를 거친다. 어닐링 열 처리는 자기 가열 공정을 사용하거나 미재결정화 알루미늄 제품을 가스 연소로를 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 노를 통과하는 미재결정화 알루미늄 제품의 속도는 10 m/분 내지 200 m/분일 수 있다. 일 예에서, 어닐링 열 처리는 최대 350 ℃의 온도에서 최대 1분 동안 이루어진다. 재결정화 제품은 약 1.0 mm 내지 약 7.0 mm(예컨대, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.2 mm, 2.5 mm, 3.0 mm, 3.5 mm, 4.0 mm, 4.5 mm, 5.0 mm, 5.5 mm, 6.0 mm, 6.5 mm, 또는 7.0 mm)의 두께를 가질 수 있다.At
블록(315)에서, 재결정화 알루미늄 제품은 냉간 압연 알루미늄 제품을 생성하기 위해 냉간 압연 공정을 거친다. 냉간 압연 공정은 25% 내지 90%, 45% 내지 95%, 또는 55% 내지 75% 또는 60% 내지 99%와 같이 25% 내지 99%의 냉간 압하율을 초래할 수 있다.At
블록(320)에서, 냉간 압연 제품은 이중 재결정화 알루미늄 제품을 생성하기 위해 고용화 열 처리를 거친다. 중간 어닐링 열 처리 및 고용화 열 처리에 의해 생성된 이중 재결정화 알루미늄 제품은 감소된 로핑 및 향상된 굽힘 및 연신율 특성과 같은 향상된 물리적 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 로핑은 표면 산술 평균 높이(Sa)로 특징지어질 수 있다. 일부 예에서, 재결정화 알루미늄 제품은 선택적으로 0.01 ㎛ 내지 0.05 ㎛, 0.05 ㎛ 내지 0.10 ㎛, 0.10 ㎛ 내지 0.50 ㎛, 0.50 ㎛ 내지 1.0 ㎛, 1.0 ㎛ 내지 5.0 ㎛, 5.0 ㎛ 내지 10 ㎛, 10 ㎛ 내지 15 ㎛, 15 ㎛ 내지 20 ㎛, 20 ㎛ 내지 25 ㎛, 25 ㎛ 내지 30 ㎛, 30 ㎛ 내지 35 ㎛, 35 ㎛ 내지 40 ㎛, 40 ㎛ 내지 45 ㎛, 또는 45 ㎛ 내지 50 ㎛와 같이 최대 0.50 ㎛ 또는 0.01 ㎛ 내지 50 ㎛의 표면 산술 평균 높이(Sa)를 나타낼 수 있다. 추가로, 재결정화 제품은 선택적으로 횡방향으로 0.01 내지 0.55와 같이 횡방향으로 최대 0.55의 f10%의 굽힘 값, 또는 횡방향으로 0.01 내지 0.70와 같이 횡방향으로 최대 0.70의 f15%의 굽힘 값을 나타낼 수 있다. 일부 예에서, 횡방향으로 f10% 굽힘 값은 0.01 내지 0.05, 0.05 내지 0.10, 0.10 내지 0.15, 0.15 내지 0.20, 0.20 내지 0.25, 0.25 내지 0.30, 0.30 내지 0.35, 0.35 내지 0.40, 0.40 내지 0.45, 0.45 내지 0.50, 또는 0.50 내지 0.55일 수 있다. 일부 예에서, 횡방향으로 f15% 굽힘 값은 0.01 내지 0.05, 0.05 내지 0.10, 0.10 내지 0.15, 0.15 내지 0.20, 0.20 내지 0.25, 0.25 내지 0.30, 0.30 내지 0.35, 0.35 내지 0.40, 0.40 내지 0.45, 0.45 내지 0.50, 0.50 내지 0.55, 0.55 내지 0.60, 0.60 내지 0.65, 또는 0.65 내지 0.70일 수 있다. f 굽힘 계수는 ASTM E290에 따라 측정될 수 있고, 여기서 f=r/t는 주어진 사전 변형에 대해 r은 육안으로 보이는 임의의 표면 균열이 없는 굽힘의 최저 반경이고 t는 변형체 후 시트 두께이다. 예를 들어, f10%는 횡방향으로 10%의 사전 변형 후 굽힘 계수이다. 재결정화 제품은 추가로 또는 대안적으로 21% 내지 99% 이상과 같이 적어도 21%의 균일한 연신율을 나타낼 수 있다. 재결정화 제품은 추가로 또는 대안적으로 25 mΩ/m 내지 40 mΩ/m의 전도도를 나타낼 수 있다. 재결정화 제품은 0.05 ㎛ 내지 0.5 ㎛의 평균 침전물 크기를 포함할 수 있고, 미용해 침전물은 재결정화 제품의 0% 내지 1%의 면적 비율을 차지하고, 및/또는 마이크로공극은 재결정화 제품의 0% 내지 0.3%의 면적 비율을 차지한다.At
재결정화 알루미늄 합금 제품Recrystallized aluminum alloy products
도 4a 및 도 4b는 예시적인 미재결정화 제품(410) 및 예시적인 재결정화 제품(420)의 개략적인 도면을 제공한다. 예를 들어, 미재결정화 제품(410)은 주조, 균질화, 열간 압연 및/또는 냉간 압연 알루미늄 제품일 수 있다. 재결정화 제품(420)은 본원에 기재된 바와 같이, 495 ℃ 미만의 온도에서 최대 25분 동안 가열 및 유지되는 어닐링 열 처리를 거친 후의 미재결정화 제품(410)일 수 있다. 미재결정화 제품(410)에서, 입자(412)는 연신된 특성(예컨대, 폭보다 긴 길이)을 갖는다. 역으로, 재결정화 제품(420)에서, 입자(432)는 보다 균일한 특성(예컨대, 길이와 폭이 서로 상대적으로 가까운 크기)을 갖는다. 미재결정화 제품(410) 및 재결정화 제품(420)의 예시는 단지 설명의 목적일 뿐이며 축척되지 않았음을 이해할 것이다.4A and 4B provide schematic drawings of an exemplary
전술된 바와 같이, 재결정화 제품(420)은 최대 25 분 또는 1 분 동안 400 ℃ 또는 350 ℃의 저온에서와 같이 전술된 단기간, 저온 중간 어닐링 열 처리를 거치지 않는 것을 제외하고 특히 동일한 처리 상태를 거친 또 다른 알루미늄 합금 제품과 비교할 때 감소된 로핑 및 향상된 굽힘 및 연신율 특성을 나타내는 알루미늄 합금 제품을 생성하기 위해 추가로 처리될 수 있다.As described above, the recrystallized
일부 경우에, 제품에 존재하는 침전물은 단기간 저온 어닐링 열 처리 공정의 상승된 온도 상태에서 성분 요소의 증가된 확산으로 인해 단기간 저온 어닐링 열 처리에 의해 달성되는 재결정화되는 동안 성장할 수 있다. 일부 경우에, 제품에 존재하는 작은 침전물이 단기간 저온 어닐링 열 처리로 달성되는 재결정화 동안 용해될 수 있다. 용해되지 않은 침전물의 존재는 바람직하지 않을 수 있고, 이에 따라 후속하여 지속적인 어닐링 및 고용화 열 처리가 보장될 수 있다. 일부 극한 경우에, 제품에 존재하는 침전물은 후속 연속 어닐링 및 고용화 열 처리 동안에 완전히 용해되지 않을 정도로 큰 크기로 성장할 수 있고, 이에 따라 단기간 저온 어닐링 열 처리 공정이 종료될 때 달성된 재결정화 양과 침전물의 평균 크기 사이의 균형을 맞추는 것이 바람직할 수 있다.In some cases, precipitates present in the product may grow during recrystallization, which is achieved by a short-term low-temperature annealing heat treatment, due to increased diffusion of constituent elements under the elevated temperature conditions of the short-term low-temperature annealing heat treatment process. In some cases, small precipitates present in the product may dissolve during recrystallization, which is achieved with short-term low-temperature annealing heat treatments. The presence of undissolved precipitates may be undesirable, thus ensuring subsequent continuous annealing and solution heat treatment. In some extreme cases, precipitates present in the product may grow to a size large enough to not completely dissolve during the subsequent continuous annealing and solution heat treatment, thereby reducing the amount of recrystallization achieved and the precipitate at the end of the short-term low temperature annealing heat treatment process. It may be desirable to strike a balance between the average sizes of
개시된 알루미늄 합금 제품을 사용하는 방법Methods of using the disclosed aluminum alloy products
본원에 기재된 알루미늄 합금 제품은 자동차 응용 및 항공기 및 철도 응용을 포함하는 다른 이송 응용에 사용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 알루미늄 합금 제품은 범퍼, 사이드빔, 루프빔, 크로스빔, 필러 보강재(예컨대, A-필러, B-필러 및 C-필러), 내부 패널, 외부 패널, 측면 패널, 내부 후드, 외부 후드 또는 트렁크 리드 패널과 같은 자동차 구조 부품을 제조하는 데 사용될 수 있다. 본원에 기재된 알루미늄 합금 제품 및 방법은 또한 예를 들어 외부 및 내부 패널을 제조하기 위해 항공기 또는 철도 차량 응용에도 사용될 수 있다.The aluminum alloy products described herein may be used in automotive applications and other transportation applications, including aircraft and railroad applications. For example, the disclosed aluminum alloy products include bumpers, side beams, roof beams, cross beams, pillar reinforcements (e.g., A-pillars, B-pillars and C-pillars), interior panels, exterior panels, side panels, interior hoods, It can be used to manufacture automotive structural parts such as exterior hoods or trunk lid panels. The aluminum alloy products and methods described herein may also be used in aircraft or rail vehicle applications, for example, to manufacture exterior and interior panels.
본원에 기재된 알루미늄 합금 제품 및 방법은 또한 전자 응용에도 사용될 수 있다. 예를 들어, 본원에 기재된 알루미늄 합금 제품 및 방법은 휴대폰 및 태블릿 컴퓨터를 포함한 전자 디바이스용 하우징을 제조하는 데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 알루미늄 합금 제품은 휴대폰(예를 들어, 스마트폰), 태블릿 하단 새시 및 다른 휴대용 전자장치의 외부 케이스용 하우징을 제조하는 데 사용될 수 있다.The aluminum alloy products and methods described herein may also be used in electronic applications. For example, the aluminum alloy products and methods described herein can be used to manufacture housings for electronic devices, including cell phones and tablet computers. In some examples, aluminum alloy products may be used to manufacture housings for outer cases of cell phones (e.g., smartphones), tablet bottom chassis, and other portable electronic devices.
금속 및 금속 합금 처리 방법Metal and metal alloy processing methods
알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금, 마그네슘 복합재, 강철 등을 포함하는 금속 및 금속 합금을 처리하는 방법 및 그 결과 처리된 금속 및 금속 합금이 본원에 기재된다. 일부 예에서, 본원에 기재된 방법에 사용하기 위한 금속은 알루미늄 합금, 예를 들어 1xxx 시리즈 알루미늄 합금, 2xxx 시리즈 알루미늄 합금, 3xxx 시리즈 알루미늄 합금, 4xxx 시리즈 알루미늄 합금, 5xxx 시리즈 알루미늄 합금, 6xxx 시리즈 알루미늄 합금, 7xxx 시리즈 알루미늄 합금, 또는 8xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함한다. 일부 예에서, 본원에 기재된 방법에서 사용하기 위한 재료는 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘 기반 재료, 마그네슘 합금, 마그네슘 복합재, 티타늄, 티타늄 기반 재료, 티타늄 합금, 구리, 구리 기반 재료, 복합재, 복합재에 사용되는 시트 또는 다른 적합한 금속, 비금속 또는 재료의 조합을 포함하는 비철 재료를 포함한다. 압연 접합 재료, 클래딩된 합금, 클래드 층, 탄소 섬유 함유 재료(이에 제한되지 않음)와 같은 복합재 재료, 또는 다양한 다른 재료와 같은 모놀리식 및 비-모놀리식도 본원에 기재된 방법에 유용하다. 일부 예에서, 철을 함유한 알루미늄 합금은 본원에 기재된 방법에 유용하다.Methods for processing metals and metal alloys, including aluminum, aluminum alloys, magnesium, magnesium alloys, magnesium composites, steel, etc., and the resulting treated metals and metal alloys are described herein. In some examples, the metal for use in the methods described herein is an aluminum alloy, such as 1xxx series aluminum alloy, 2xxx series aluminum alloy, 3xxx series aluminum alloy, 4xxx series aluminum alloy, 5xxx series aluminum alloy, 6xxx series aluminum alloy, Includes 7xxx series aluminum alloy, or 8xxx series aluminum alloy. In some examples, materials for use in the methods described herein include aluminum, aluminum alloys, magnesium, magnesium-based materials, magnesium alloys, magnesium composites, titanium, titanium-based materials, titanium alloys, copper, copper-based materials, composites, composites. Non-ferrous materials, including sheets or other suitable metals, non-metals or combinations of materials, may be used. Monolithic and non-monolithic materials such as rolled joint materials, clad alloys, clad layers, composite materials such as (but not limited to) carbon fiber containing materials, or various other materials are also useful in the methods described herein. In some instances, aluminum alloys containing iron are useful in the methods described herein.
비제한적인 예로서, 본원에 기재된 방법에 사용하기 위한 예시적인 1xxx 시리즈 알루미늄 합금은 AA1100, AA1100A, AA1200, AA1200A, AA1300, AA1110, AA1120, AA1230, AA1230A, AA1235, AA1435, AA1145, AA1345, AA1445, AA1150, AA1350, AA1350A, AA1450, AA1370, AA1275, AA1185, AA1285, AA1385, AA1188, AA1190, AA1290, AA1193, AA1198, 또는 AA1199를 포함할 수 있다.By way of non-limiting example, exemplary 1xxx series aluminum alloys for use in the methods described herein include AA1100, AA1100A, AA1200, AA1200A, AA1300, AA1110, AA1120, AA1230, AA1230A, AA1235, AA1435, AA1145, AA1345, AA1445, AA1150. , AA1350, AA1350A, AA1450, AA1370, AA1275, AA1185, AA1285, AA1385, AA1188, AA1190, AA1290, AA1193, AA1198, or AA1199.
본원에 기재된 방법에 사용하기 위한 비제한적인 예시적인 2xxx 시리즈 알루미늄 합금은 AA2001, AA2002, AA2004, AA2005, AA2006, AA2007, AA2007A, AA2007B, AA2008, AA2009, AA2010, AA2011, AA2011A, AA2111, AA2111A, AA2111B, AA2012, AA2013, AA2014, AA2014A, AA2214, AA2015, AA2016, AA2017, AA2017A, AA2117, AA2018, AA2218, AA2618, AA2618A, AA2219, AA2319, AA2419, AA2519, AA2021, AA2022, AA2023, AA2024, AA2024A, AA2124, AA2224, AA2224A, AA2324, AA2424, AA2524, AA2624, AA2724, AA2824, AA2025, AA2026, AA2027, AA2028, AA2028A, AA2028B, AA2028C, AA2029, AA2030, AA2031, AA2032, AA2034, AA2036, AA2037, AA2038, AA2039, AA2139, AA2040, AA2041, AA2044, AA2045, AA2050, AA2055, AA2056, AA2060, AA2065, AA2070, AA2076, AA2090, AA2091, AA2094, AA2095, AA2195, AA2295, AA2196, AA2296, AA2097, AA2197, AA2297, AA2397, AA2098, AA2198, AA2099, 또는 AA2199를 포함할 수 있다.Non-limiting exemplary 2xxx series aluminum alloys for use in the methods described herein include AA2001, AA2002, AA2004, AA2005, AA2006, AA2007, AA2007A, AA2007B, AA2008, AA2009, AA2010, AA2011, AA2011A, AA2111, AA2111A, , AA2012, AA2013, AA2014, AA2014A, AA2214, AA2015, AA2016, AA2017, AA2017A, AA2117, AA2018, AA2218, AA2618, AA2618A, AA2219, AA2319, AA2419, AA2519, AA2021, AA2022, AA2023, AA2024, AA2024A, AA2124, AA2224, AA2224A, AA2324, AA2424, AA2524, AA2624, AA2724, AA2824, AA2025, AA2026, AA2027, AA2028, AA2028A, AA2028B, AA2028C, AA2029, AA2030, AA2031, AA2032, AA2034, , AA2037, AA2038, AA2039, AA2139, AA2040, AA2041, AA2044, AA2045, AA2050, AA2055, AA2056, AA2060, AA2065, AA2070, AA2076, AA2090, AA2091, AA2094, AA2095, AA2195, AA2295, AA2196, AA2296, AA2097, AA222 97, AA2397, AA2098, AA2198, AA2099, Or it may include AA2199.
본원에 기재된 방법에 사용하기 위한 비제한적인 예시적인 3xxx 시리즈 알루미늄 합금은 AA3002, AA3102, AA3003, AA3103, AA3103A, AA3103B, AA3203, AA3403, AA3004, AA3004A, AA3104, AA3204, AA3304, AA3005, AA3005A, AA3105, AA3105A, AA3105B, AA3007, AA3107, AA3207, AA3207A, AA3307, AA3009, AA3010, AA3110, AA3011, AA3012, AA3012A, AA3013, AA3014, AA3015, AA3016, AA3017, AA3019, AA3020, AA3021, AA3025, AA3026, AA3030, AA3130, 또는 AA3065를 포함할 수 있다.Non -limited 3XXX series aluminum alloys for use in the methods described herein are AA3002, AA3103, AA3103A, AA3103B, AA3203, AA3403, AA3004, AA3004a, AA3204 , AA3005A, AA3105, AA3105A, AA3105B, AA3007, AA3107, AA3207, AA3207A, AA3307, AA3009, AA3010, AA3110, AA3011, AA3012, AA3012A, AA3013, AA3014, AA3015, AA3016, AA3017, AA3019, , AA3021, AA3025, AA3026, AA3030, AA3130, Or it may include AA3065.
본원에 기재된 방법에 사용하기 위한 비제한적인 예시적인 4xxx 시리즈 알루미늄 합금은 AA4004, AA4104, AA4006, AA4007, AA4008, AA4009, AA4010, AA4013, AA4014, AA4015, AA4015A, AA4115, AA4016, AA4017, AA4018, AA4019, AA4020, AA4021, AA4026, AA4032, AA4043, AA4043A, AA4143, AA4343, AA4643, AA4943, AA4044, AA4045, AA4145, AA4145A, AA4046, AA4047, AA4047A, 또는 AA4147을 포함할 수 있다.Non-limiting exemplary 4xxx series aluminum alloys for use in the methods described herein include AA4004, AA4104, AA4006, AA4007, AA4008, AA4009, AA4010, AA4013, AA4014, AA4015, AA4015A, AA4115, AA4016, AA4017, AA4018, AA4019, It may include AA4020, AA4021, AA4026, AA4032, AA4043, AA4043A, AA4143, AA4343, AA4643, AA4943, AA4044, AA4045, AA4145, AA4145A, AA4046, AA4047, AA4047A, or AA4147.
본원에 기재된 방법에 사용하기 위한 비제한적인 예시적인 5xxx 시리즈 알루미늄 합금 제품은 AA5182, AA5183, AA5005, AA5005A, AA5205, AA5305, AA5505, AA5605, AA5006, AA5106, AA5010, AA5110, AA5110A, AA5210, AA5310, AA5016, AA5017, AA5018, AA5018A, AA5019, AA5019A, AA5119, AA5119A, AA5021, AA5022, AA5023, AA5024, AA5026, AA5027, AA5028, AA5040, AA5140, AA5041, AA5042, AA5043, AA5049, AA5149, AA5249, AA5349, AA5449, AA5449A, AA5050, AA5050A, AA5050C, AA5150, AA5051, AA5051A, AA5151, AA5251, AA5251A, AA5351, AA5451, AA5052, AA5252, AA5352, AA5154, AA5154A, AA5154B, AA5154C, AA5254, AA5354, AA5454, AA5554, AA5654, AA5654A, AA5754, AA5854, AA5954, AA5056, AA5356, AA5356A, AA5456, AA5456A, AA5456B, AA5556, AA5556A, AA5556B, AA5556C, AA5257, AA5457, AA5557, AA5657, AA5058, AA5059, AA5070, AA5180, AA5180A, AA5082, AA5182, AA5083, AA5183, AA5183A, AA5283, AA5283A, AA5283B, AA5383, AA5483, AA5086, AA5186, AA5087, AA5187, 또는 AA5088을 포함할 수 있다.Non-limiting exemplary 5xxx series aluminum alloy products for use in the methods described herein include AA5182, AA5183, AA5005, AA5005A, AA5205, AA5305, AA5505, AA5605, AA5006, AA5106, AA5010, AA5110, AA5110A, AA5210, AA5310, AA5016 , AA5017, AA5018, AA5018A, AA5019, AA5019A, AA5119, AA5119A, AA5021, AA5022, AA5023, AA5024, AA5026, AA5027, AA5028, AA5040, AA5140, AA5041, AA5042, AA5043, 9, AA5149, AA5249, AA5349, AA5449, AA5449A , AA5050, AA5050A, AA5050C, AA5150, AA5051, AA5051A, AA5151, AA5251, AA5251A, AA5351, AA5451, AA5052, AA5252, AA5352, AA5154, AA5154A, AA5154B, AA5154C, AA5254, AA5354, AA5454, AA5554, AA5654, AA5654A, AA5754 , AA5854, AA5954, AA5056, AA5356, AA5356A, AA5456, AA5456A, AA5456B, AA5556, AA5556A, AA5556B, AA5556C, AA5257, AA5457, AA5557, AA5657, AA5058, AA5059, AA5070, AA 5180, AA5180A, AA5082, AA5182, AA5083, AA5183 , AA5183A, AA5283, AA5283A, AA5283B, AA5383, AA5483, AA5086, AA5186, AA5087, AA5187, or AA5088.
본원에 기재된 방법에 사용하기 위한 비제한적인 예시적인 6xxx 시리즈 알루미늄 합금은 AA6101, AA6101A, AA6101B, AA6201, AA6201A, AA6401, AA6501, AA6002, AA6003, AA6103, AA6005, AA6005A, AA6005B, AA6005C, AA6105, AA6205, AA6305, AA6006, AA6106, AA6206, AA6306, AA6008, AA6009, AA6010, AA6110, AA6110A, AA6011, AA6111, AA6012, AA6012A, AA6013, AA6113, AA6014, AA6015, AA6016, AA6016A, AA6116, AA6018, AA6019, AA6020, AA6021, AA6022, AA6023, AA6024, AA6025, AA6026, AA6027, AA6028, AA6031, AA6032, AA6033, AA6040, AA6041, AA6042, AA6043, AA6151, AA6351, AA6351A, AA6451, AA6951, AA6053, AA6055, AA6056, AA6156, AA6060, AA6160, AA6260, AA6360, AA6460, AA6460B, AA6560, AA6660, AA6061, AA6061A, AA6261, AA6361, AA6162, AA6262, AA6262A, AA6063, AA6063A, AA6463, AA6463A, AA6763, AA6963, AA6064, AA6064A, AA6065, AA6066, AA6068, AA6069, AA6070, AA6081, AA6181, AA6181A, AA6082, AA6082A, AA6182, AA6091, 또는 AA6092를 포함할 수 있다.Non-limiting exemplary 6xxx series aluminum alloys for use in the methods described herein include AA6101, AA6101A, AA6101B, AA6201, AA6201A, AA6401, AA6501, AA6002, AA6003, AA6103, AA6005, AA6005A, AA6005B, AA6005C, AA6105, 5, AA6305, AA6006, AA6106, AA6206, AA6306, AA6008, AA6009, AA6010, AA6110, AA6110A, AA6011, AA6111, AA6012, AA6012A, AA6013, AA6113, AA6014, AA6015, AA6016, AA6016A, AA6116, AA6018, AA6019, AA6020, AA6021, AA6022, AA6023, AA6024, AA6025, AA6026, AA6027, AA6028, AA6031, AA6032, AA6033, AA6040, AA6041, AA6042, AA6043, AA6151, AA6351, AA6351A, AA6451, AA6951, AA6053, AA6 055, AA6056, AA6156, AA6060, AA6160, AA6260, AA6360, AA6460, AA6460B, AA6560, AA6660, AA6061, AA6061A, AA6261, AA6361, AA6162, AA6262, AA6262A, AA6063, AA6063A, AA6463, AA6463A, AA6763, AA606, 4, AA6064A, AA6065, AA6066, AA6068, AA6069, It may include AA6070, AA6081, AA6181, AA6181A, AA6082, AA6082A, AA6182, AA6091, or AA6092.
본원에 기재된 방법에 사용하기 위한 비제한적인 예시적인 7xxx 시리즈 알루미늄 합금은 AA7011, AA7019, AA7020, AA7021, AA7039, AA7072, AA7075, AA7085, AA7108, AA7108A, AA7015, AA7017, AA7018, AA7019A, AA7024, AA7025, AA7028, AA7030, AA7031, AA7033, AA7035, AA7035A, AA7046, AA7046A, AA7003, AA7004, AA7005, AA7009, AA7010, AA7011, AA7012, AA7014, AA7016, AA7116, AA7122, AA7023, AA7026, AA7029, AA7129, AA7229, AA7032, AA7033, AA7034, AA7036, AA7136, AA7037, AA7040, AA7140, AA7041, AA7049, AA7049A, AA7149,7204, AA7249, AA7349, AA7449, AA7050, AA7050A, AA7150, AA7250, AA7055, AA7155, AA7255, AA7056, AA7060, AA7064, AA7065, AA7068, AA7168, AA7175, AA7475, AA7076, AA7178, AA7278, AA7278A, AA7081, AA7181, AA7185, AA7090, AA7093, AA7095, 또는 AA7099를 포함할 수 있다. Non-limiting exemplary 7xxx series aluminum alloys for use in the methods described herein include AA7011, AA7019, AA7020, AA7021, AA7039, AA7072, AA7075, AA7085, AA7108, AA7108A, AA7015, AA7017, AA7018, AA7019A, AA7024, AA7025, AA7028, AA7030, AA7031, AA7033, AA7035, AA7035A, AA7046, AA7046A, AA7003, AA7004, AA7005, AA7009, AA7010, AA7011, AA7012, AA7014, AA7016, AA7116, AA7122, AA7023, AA 7026, AA7029, AA7129, AA7229, AA7032, AA7033, AA7034, AA7036, AA7136, AA7037, AA7040, AA7140, AA7041, AA7049, AA7049A, AA7149,7204, AA7249, AA7349, AA7449, AA7050, AA7050A, AA7150, AA7250, AA7055,
본원에 기재된 방법에 사용하기 위한 비제한적인 예시적인 8xxx 시리즈 알루미늄 합금은 AA8005, AA8006, AA8007, AA8008, AA8010, AA8011, AA8011A, AA8111, AA8211, AA8112, AA8014, AA8015, AA8016, AA8017, AA8018, AA8019, AA8021, AA8021A, AA8021B, AA8022, AA8023, AA8024, AA8025, AA8026, AA8030, AA8130, AA8040, AA8050, AA8150, AA8076, AA8076A, AA8176, AA8077, AA8177, AA8079, AA8090, AA8091, 또는 AA8093을 포함할 수 있다.Non-limiting exemplary 8xxx series aluminum alloys for use in the methods described herein include AA8005, AA8006, AA8007, AA8008, AA8010, AA8011, AA8011A, AA8111, AA8211, AA8112, AA8014, AA8015, AA8016, AA8017, AA8018, AA8019, AA8021, AA8021A, AA8021B, AA8022, AA8023, AA8024, AA8025, AA8026, AA8030, AA8130, AA8040, AA8050, AA8150, AA8076, AA8076A, AA8176, AA8077, AA8177, AA8090, It may include AA8091, or AA8093.
본원에 개시된 예는 본 발명의 양태를 추가로 설명하는 역할을 하지만 동시에 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 역으로, 본원의 설명을 읽은 후 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고 당업자에게 제안될 수 있는 다양한 실시예, 수정 및 등가물에 의지할 수 있다는 것이 명확하게 이해되어야 한다. 본원에 기재된 예 및 실시예는 달리 언급되지 않는 한, 종래의 절차를 이용할 수도 있다. 일부 절차는 예시 목적으로 본원에 기재된다.The examples disclosed herein serve to further illustrate aspects of the invention but do not limit it. Conversely, after reading the description herein, it should be clearly understood that various embodiments, modifications and equivalents may be suggested to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention. The examples and embodiments described herein may utilize conventional procedures, unless otherwise noted. Some procedures are described herein for illustrative purposes.
예 1Example 1
단기간 저온 어닐링 열 처리 후 알루미늄 합금 시트 금속 제품의 특성을 다른 알루미늄 시트 금속 제품의 특성과 비교하여 평가하기 위해 10개의 합금을 준비했다. 표 1은 합금, 알루미늄 시트 금속 제품의 최종 두께 및 알루미늄 시트 금속 제품의 자연 시효 기간을 나타낸다. 표 2는 알루미늄 시트 금속 제품의 합금 조성을 나타낸다. 비교 합금 1 및 2(CA1 및 CA2)는 주조, 균질화, 열간 압연 및 냉간 압연에 의해 제조되었다. 비교 합금 3 및 4(CA3 및 CA4)는 비교 합금 1 및 2와 유사하게 제조되었고, 냉간 압연 단계 후 두 가지 통상적인 고용화 열 처리를 거쳤다. 변형체 A, 변형체 B, 변형체 C, 변형체 D, 변형체 E 및 변형체 F는 초기 저온 압연 단계 이후 저온 중간 어닐링 열 처리(예컨대, 도 1과 관련하여 지칭된 공정(155))에 뒤이어 추가 냉간 압연 및 통상적인 고용화 열 처리(예컨대 도 1과 관련하여 지칭된 공정(165))를 거쳐 제조된 알루미늄 합금이었다. 변형체 D, 변형체 E 및 변형체 F는 중간 어닐링 열 처리의 길이를 변화시켜 제조된 동일한 알루미늄 합금이었다. 변형체 D의 중간 어닐링 열 처리는 15초, 변형체 E의 중간 어닐링 열 처리는 25초, 및 변형체 F의 중간 어닐링 열 처리는 35초이었다.Ten alloys were prepared to evaluate the properties of aluminum alloy sheet metal products after short-term low-temperature annealing heat treatment by comparing them with those of other aluminum sheet metal products. Table 1 shows the alloy, final thickness of aluminum sheet metal products and natural aging period of aluminum sheet metal products. Table 2 shows the alloy composition of aluminum sheet metal products.
표 1 Table 1
표 2 Table 2
예 2Example 2
예 1에 기재된 다양한 합금의 강도 특성을 시험하였고, 도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 도 5e 및 도 5f에 요약되어 있다. 항복 강도(도 5a 및 도 5b), 총 인장 강도(도 5c 및 도 5d) 및 총 인장 강도에 대한 항복 강도의 비율(도 5e 및 도 5f)이 도시되어 있으며, 여기서 L, T 및 D는 각각 종방향, 횡방향 및 대각선 방향의 측정값에 해당한다. 변형체 A, 변형체 B, 변형체 C, 변형체 D, 변형체 E 및 변형체 F는 종방향, 횡방향 및 대각선 방향에서 서로 유사한 특성을 나타낸다. 변형체 A, 변형체 B, 변형체 C, 변형체 E, 변형체 F는 각각은 비교 합금 1에 비해 향상된 강도 특성을 나타내며 비교 합금 2, 비교 합금 3 및 비교 합금 4와 비슷한 강도 특성을 나타낸다.The strength properties of various alloys described in Example 1 were tested and are summarized in Figures 5A, 5B, 5C, 5D, 5E and 5F. Yield strength (Figures 5a and 5b), total tensile strength (Figures 5c and 5d) and ratio of yield strength to total tensile strength (Figures 5e and 5f) are shown, where L, T and D are respectively Corresponds to measurements in the longitudinal, transverse and diagonal directions. Variant A, variant B, variant C, variant D, variant E and variant F exhibit similar properties to each other in the longitudinal, transverse and diagonal directions. Deformation A, Deformation B, Deformation C, Deformation E, and Deformation F each exhibit improved strength properties compared to
예 3Example 3
예 1에 기재된 다양한 합금의 연신율 특성이 시험되었고, 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 도 6e, 도 6f, 도 6g, 및 도 6h에 요약되어 있다. 균일한 연신율(도 6a 및 도 6b), 총 연신율(도 6c 및 도 6d), 5% 변형에 대한 변형 경화 지수(도 6e 및 도 6f) 및 10-20% 변형에 대한 변형 경화 지수(도 6g 및 도 6h)가 각 합금에 대해 평가되었다. 변형체 A, 변형체 B, 변형체 C, 변형체 D, 변형체 E 및 변형체 F는 각각은 종방향, 횡방향 및 대각선 방향에서 적어도 21%의 균일한 연신율을 나타낸다. 변형체는 각 연신율 특성에서 비교 합금 2 및 비교 합금 4보다 성능이 우수하며 비교 합금 3과 비슷한 특성을 나타낸다. 변형체 B, 변형체 D, 변형체 E 및 변형체 F는 비교 합금 1과 비슷한 결과를 나타낸다.The elongation properties of various alloys described in Example 1 were tested and are summarized in Figures 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F, 6G, and 6H. Uniform elongation (Figures 6a and 6b), total elongation (Figures 6c and 6d), strain hardening exponent for 5% strain (Figures 6e and 6f), and strain hardening exponent for 10-20% strain (Figure 6g). and Figure 6h) were evaluated for each alloy. Variant A, variant B, variant C, variant D, variant E and variant F each exhibit a uniform elongation of at least 21% in the longitudinal, transverse and diagonal directions. The variant outperforms Comparative Alloy 2 and Comparative Alloy 4 in each elongation characteristic and exhibits similar properties to
예 4Example 4
예 1에서 기재된 다양한 합금의 추가 변형, 굽힘 및 표면 특성이 시험되었고 도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d, 도 7e, 도 7f, 도 7g 및 도 8에 도시된다. 10%의 사전 변형(도 7a 및 도 7b)과 15%의 사전 변형(도 7c 및 도 7d)에 대한 굽힘 값과 10% 변형(8% 내지 12%)에서의 랭크포드 비율(Lankford ratio)이 평가되었다(도 7e 및 도 7f). 횡방향에서, 변형체 A, 변형체 B, 변형체 C, 변형체 D, 변형체 E 및 변형체 F가 각각 굽힘 테스트 모두에 대해 비교 합금 1, 비교 합금 2, 비교 합금 3 및 비교 합금 4보다 우수한 성능을 보였다. 합금의 로핑을 특징짖기 위해, 고속 푸리에 변환(FFT) 방법을 사용하여 산술 평균 높이, Sa 및 표면 프로파일 분석이 또한 평가되었다(도 7g). FFT는 VDA 239-400 권고(RK)에 따른 로핑 값 측정과 비교될 수 있다. 비교 합금 1 및 비교 합금 2에 비해 변형체 A, 변형체 B 및 변형체 C는 로핑이 더 작고 비교 합금 3과는 비슷하다. 표면 프로파일은 비교 합금 1, 비교 합금 4, 변형체 D에 대해 평가되었다(도 8). 비교 합금 4는 다른 두 합금보다 성능이 우수하며, 변형체 D는 비교 합금 1보다 성능이 우수하다.Additional deformation, bending and surface properties of various alloys described in Example 1 were tested and are shown in Figures 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, 7G and 8. The bending values for 10% pre-strain (FIGS. 7a and 7b) and 15% pre-strain (FIGS. 7c and 7d) and the Lankford ratio at 10% strain (8% to 12%) are were evaluated (Figures 7e and 7f). In the transverse direction, variant A, variant B, variant C, variant D, variant E, and variant F performed better than
예 5Example 5
비교 합금 1, 비교 합금 2, 변형체 B 및 변형체 C 합금의 입자 및 침전물 특성이 평가되었다. 도 9a는 열간 압연 알루미늄 제품의 예시적인 현미경 이미지로, 연신된 입자 구조를 나타낸다. 도 9b의 상부 패널에 도시된 바와 같이, 2.2 mm까지 냉간 압연 후 입자가 더 연신된다. 도 9b의 하부 패널은 알루미늄 매트릭스에 존재하는 침전물을 강조하고 있으며, 일부 큰 침전물도 도시될 수 있지만 많은 미세 침전물을 도시한다. 냉간 압연 후 알루미늄 제품은 5초 동안 350 ℃로 가열되어 적어도 일부 금속이 재결정화되는 단기간 저온 어닐링 열 처리를 거친다. 도 9c는 상부 패널의 재결정화 입자 구조를 도시하고, 하부 패널은 많은 작은 침전물이 용해되었지만 일부 침전물의 크기가 성장한 것을 도시한다. 도 10a는 비교 합금 1, 변형체 B 및 변형체 D의 재결정화 입자 구조의 단면을 도시한다. 도 10b는 비교 합금 1, 변형체 B 및 변형체 D의 재결정화 입자 구조의 표면을 도시한다. 비교 합금 1은 변형체 B 및 변형체 D보다 미세한 입자를 가지며, 변형체 D는 변형체 B보다 더 미세한 입자를 갖는다. 도 11a는 용해되지 않은 침전물의 면적 비율과 용해되지 않은 침전물의 등가 원형 직경(ECD)을 나타내는 막대 그래프를 도시하고, 변형체 C는 용해되지 않은 침전물의 면적 비율이 가장 작은 것으로 도시된다. 도 11b는 각 합금의 전도도를 나타내는 막대 그래프를 도시하고, 이는 용해된 침전물의 양을 나타낼 수 있으며, 변형체 B와 변형체 C는 모두 비교 합금 2 및 비교 합금 1보다 전도도가 낮아 단기간의 저온 어닐링 열 처리 중에 적어도 일부 침전물이 용해되었음을 나타낼 가능성이 있다.The particle and precipitate properties of
예 6Example 6
비교 합금 1, 비교 합금 2, 변형체 B, 변형체 C 및 변형체 D 합금의 샘플의 현미경 이미지가 얻어졌으며 도 12에 도시된다. 이 이미지는 5가지 합금의 미세구조를 도시하며, 입자 내의 작고 어두운 스팟은 용해되지 않은 침전물에 해당하고 용해되지 않은 침전물 주변과 이에 인접한 백색 스팟은 마이크로공극에 해당한다. 도 13a는 마이크로공극의 면적 비율과 마이크로공극의 ECD를 도시하는 막대 그래프를 제공한다. 도 13b는 용해되지 않은 침전물의 면적 비율과 용해되지 않은 침전물의 ECD를 도시하는 막대 그래프를 제공한다. 변형체 B와 변형체 C는 비교 합금 2 및 비교 합금 1보다 더 적고 더 작은 마이크로공극를 도시하였다. 도 14는 비교 합금 1, 변형체 B 및 변형체 D의 마이크로공극 및 용해되지 않은 침전물을 도시하는 막대 그래프를 제공한다. 변형체 B와 변형체 D는 모두 비교 합금 1보다 더 적은 마이크로공극 및 용해되지 않은 침전물을 도시한다.Microscopic images of samples of
예시적인 양태Exemplary Embodiment
아래에 사용된 바와 같이, 일련의 양태(예를 들어, "양태 1 내지 4") 또는 열거되지 않은 양태 그룹(예를 들어, "이전 또는 후속 양태")에 대한 임의의 언급은 이들 각 양태를 분리적으로 참조하는 것으로 이해되어야 한다(예를 들어, "양태 1 내지 4"는 "양태 1, 2, 3 또는 4"로 이해되어야 함).As used below, any reference to a series of aspects (e.g., “
양태 1은 방법으로서, 방법은 미재결정화 알루미늄 제품을 제공하는 단계; 재결정화 알루미늄 제품을 생성하기 위해 495 ℃ 이하의 미리 정해진 온도에서 25분 이하의 시간 동안 미재결정화 알루미늄 제품을 중간 어닐링 열 처리하는 단계; 냉간 압연 알루미늄 제품을 생성하기 위해 재결정화 알루미늄 제품을 냉간 압연 공정을 수행하는 단계; 및 이중 재결정화 알루미늄 제품을 생성하기 위해 냉간 압연 알루미늄 제품을 고용화 열 처리하는 단계를 포함한다.
양태 2는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 미리 정해진 온도는 280 ℃ 내지 495 ℃ 또는 320 ℃ 내지 495 ℃이다.Embodiment 2 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the predetermined temperature is 280°C to 495°C or 320°C to 495°C.
양태 3은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 미리 정해진 온도는 300 ℃ 내지 430 ℃이고, 시간은 10 분 이하이고, 아니면, 미리 정해진 온도는 340 ℃ 내지 485 ℃이고, 시간은 10 분 이하이다.
양태 4는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 미리 정해진 온도는 330 ℃ 내지 400 ℃이고, 시간은 1 분 미만이고, 아니면, 미리 정해진 온도는 350 ℃ 내지 475 ℃이고, 시간은 1 분 미만이다.Embodiment 4 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the predetermined temperature is from 330° C. to 400° C. and the time is less than 1 minute, or alternatively, the predetermined temperature is from 350° C. to 475° C. and the time is less than 1 minute. .
양태 5는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 미리 정해진 온도는 345 ℃ 내지 385 ℃이고, 시간은 2 초 내지 35 초이고, 아니면 미리 정해진 온도는 370 ℃ 내지 470 ℃이고, 시간은 2 초 내지 35 초이다.Embodiment 5 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the predetermined temperature is from 345°C to 385°C and the time is from 2 seconds to 35 seconds, or the predetermined temperature is from 370°C to 470°C and the time is from 2 seconds to 35°C. It's 35 seconds.
양태 6은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 냉간 압연 공정은 55% 내지 75%의 냉간 압하율을 달성한다.
양태 7은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 냉간 압연 공정은 25% 내지 90%의 냉간 압하율을 달성한다.Aspect 7 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the cold rolling process achieves a cold reduction of 25% to 90%.
양태 8은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 냉간 압연 공정은 45% 내지 95%의 냉간 압하율을 달성한다.
양태 9는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 냉간 압연 공정은 60% 내지 99%의 냉간 압하율을 달성한다.Aspect 9 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the cold rolling process achieves a cold reduction of 60% to 99%.
양태 10은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 이중 재결정화 알루미늄 제품은 최대 0.50㎛의 표면 산술 평균 높이(Sa)를 나타낸다.Embodiment 10 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the double recrystallized aluminum product exhibits a surface arithmetic mean height (Sa) of at most 0.50 μm.
양태 11은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 이중 재결정화 알루미늄 제품은 횡방향으로 최대 0.55의 f10% 굽힘 값을 나타낸다.Embodiment 11 is the method of any preceding or subsequent embodiment, wherein the double recrystallized aluminum product exhibits an f10% bending value of at most 0.55 in the transverse direction.
양태 12는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 이중 재결정화 알루미늄 제품은 횡방향으로 최대 0.70의 f15% 굽힘 값을 나타낸다.Embodiment 12 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the double recrystallized aluminum product exhibits an f15% bending value of up to 0.70 in the transverse direction.
양태 13은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 이중 재결정화 알루미늄 제품은 적어도 21%의 균일한 연신율을 나타낸다.Embodiment 13 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the double recrystallized aluminum product exhibits a uniform elongation of at least 21%.
양태 14는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 이중 재결정화 알루미늄 제품의 두께는 1.00 mm 내지 3.5 mm이다.Embodiment 14 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the double recrystallized aluminum product has a thickness of 1.00 mm to 3.5 mm.
양태 15는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 이중 재결정화 알루미늄 제품은 0.05 ㎛ 내지 0.5 ㎛의 평균 침전물 크기를 포함한다.Embodiment 15 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the double recrystallized aluminum product comprises an average precipitate size of from 0.05 μm to 0.5 μm.
양태 16은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 용해되지 않은 침전물은 이중 재결정화 알루미늄 제품의 0% 내지 1%의 면적 비율을 차지한다.Embodiment 16 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the undissolved precipitate accounts for an area fraction of 0% to 1% of the double recrystallized aluminum product.
양태 17은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 마이크로공극은 재결정화 알루미늄 제품의 0% 내지 0.3%의 면적 비율을 차지한다.Embodiment 17 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the microvoids occupy an area fraction of 0% to 0.3% of the recrystallized aluminum product.
양태 18은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 재결정화 알루미늄 제품은 25 mΩ/m 내지 40 mΩ/m의 전도도를 나타낸다.Embodiment 18 is the method of any preceding or subsequent aspect, wherein the recrystallized aluminum product exhibits a conductivity of 25 mΩ/m to 40 mΩ/m.
양태 19는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 미리 정해진 온도는 최대 350 ℃이다.Embodiment 19 is the method of any preceding or succeeding aspect, wherein the predetermined temperature is up to 350°C.
양태 20은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 시간은 최대 5분이다.
양태 21은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 시간은 최대 1분이다.
양태 22는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 중간 어닐링 열 처리는 미재결정화 알루미늄 제품을 10 m/분 내지 200 m/분의 속도로 노를 통과시키는 단계를 포함한다.
양태 23은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 중간 어닐링 열 처리는 자기 가열 공정을 사용하여 미재결정화 알루미늄 제품을 가열하는 단계를 포함한다.
양태 24는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 중간 어닐링 열 처리는 가스 연소로를 통과시킴으로써 미재결정화 알루미늄 제품을 가열하는 단계를 포함한다.
양태 25는 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 미재결정화 알루미늄 제품은 6xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함한다.
양태 26은 임의의 이전 또는 후속 양태의 방법으로서, 미재결정화 알루미늄 제품은 7xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함한다.
양태 27은 압연 알루미늄 합금 제품으로서, 6xxx 시리즈 알루미늄 합금 또는 7xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함하고, 6xxx 시리즈 알루미늄 합금 또는 7xxx 시리즈 알루미늄 합금의 Sa는 최대 0.50 ㎛이고; 압연 알루미늄 합금 제품의 두께는 1.00 mm 내지 3.5 mm이고; 용해되지 않은 침전물이 압연 알루미늄 합금 제품에서 0% 내지 1%의 면적 비율을 차지한다.
양태 28은 임의의 이전 또는 후속 양태의 압연 알루미늄 합금 제품으로서, 압연 알루미늄 합금 제품은 25 mΩ/m 내지 40 mΩ/m의 전도도를 나타낸다.
양태 29는 임의의 이전 또는 후속 양태의 압연 알루미늄 합금 제품으로서, 압연 알루미늄 합금 제품은 0.05 ㎛ 내지 0.50 ㎛의 평균 침전물 크기를 포함한다.Aspect 29 is the rolled aluminum alloy product of any preceding or subsequent aspect, wherein the rolled aluminum alloy product includes an average precipitate size of from 0.05 μm to 0.50 μm.
양태 30은 임의의 이전 또는 후속 양태의 압연 알루미늄 합금 제품으로서, 마이크로공극은 압연 알루미늄 합금 제품의 0% 내지 0.3%의 면적 비율을 차지한다.
본원에 인용된 모든 특허 및 공보는 그 전체가 참조로 원용된다. 예시된 실시예를 포함하여 전술한 실시예에 대한 설명은 예시 및 설명의 목적으로만 제시되었으며, 개시된 정확한 형태에 대한 완전하거나 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 당업자에게는 수많은 수정, 변형 및 사용이 명백할 것이다.All patents and publications cited herein are incorporated by reference in their entirety. The foregoing description of embodiments, including illustrative embodiments, has been presented for purposes of illustration and description only and is not intended to be exhaustive or limiting to the precise form disclosed. Numerous modifications, variations and uses will be apparent to those skilled in the art.
Claims (30)
미재결정화(unrecrystallized) 알루미늄 제품을 제공하는 단계;
재결정화(recrystallized) 알루미늄 제품을 생성하기 위해 495 ℃ 이하의 미리 정해진 온도에서 25분 이하의 시간(length of time) 동안 상기 미재결정화 알루미늄 제품을 중간 어닐링 열 처리하는 단계;
냉간 압연 알루미늄 제품을 생성하기 위해 상기 재결정화 알루미늄 제품을 냉간 압연 공정을 수행하는 단계; 및
이중 재결정화(dual-recrystallized) 알루미늄 제품을 생성하기 위해 상기 냉간 압연 알루미늄 제품을 고용화 열 처리(solution heat treatment)하는 단계를 포함하는, 방법.As a method, the method includes:
providing an unrecrystallized aluminum product;
subjecting the unrecrystallized aluminum product to an intermediate annealing heat treatment at a predetermined temperature of 495° C. or less for a length of time of 25 minutes or less to produce a recrystallized aluminum product;
subjecting the recrystallized aluminum product to a cold rolling process to produce a cold rolled aluminum product; and
A method comprising subjecting the cold rolled aluminum product to a solution heat treatment to produce a dual-recrystallized aluminum product.
6xxx 시리즈 알루미늄 합금 또는 7xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함하고, 상기 6xxx 시리즈 알루미늄 합금 또는 7xxx 시리즈 알루미늄 합금의 Sa는 최대 0.50 ㎛이고;
상기 압연 알루미늄 합금 제품의 두께는 1.00 mm 내지 3.5 mm이고;
용해되지 않은 침전물은 상기 압연 알루미늄 합금 제품에서 0% 내지 1%의 면적 비율을 차지하는, 압연 알루미늄 합금 제품.A rolled aluminum alloy product, wherein the rolled aluminum alloy product includes:
A 6xxx series aluminum alloy or a 7xxx series aluminum alloy, wherein the Sa of the 6xxx series aluminum alloy or 7xxx series aluminum alloy is at most 0.50 μm;
The thickness of the rolled aluminum alloy product is 1.00 mm to 3.5 mm;
A rolled aluminum alloy product, wherein undissolved precipitates occupy an area ratio of 0% to 1% in the rolled aluminum alloy product.
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