RU2681090C1 - High-strength corrosion-resistant aluminum alloys for application as blank for plates and methods for production thereof - Google Patents
High-strength corrosion-resistant aluminum alloys for application as blank for plates and methods for production thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681090C1 RU2681090C1 RU2017145366A RU2017145366A RU2681090C1 RU 2681090 C1 RU2681090 C1 RU 2681090C1 RU 2017145366 A RU2017145366 A RU 2017145366A RU 2017145366 A RU2017145366 A RU 2017145366A RU 2681090 C1 RU2681090 C1 RU 2681090C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- approximately
- mpa
- alloy
- aluminum alloy
- alloys
- Prior art date
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 96
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 13
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 33
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 22
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 16
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 12
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 184
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 183
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 44
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 30
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 19
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 18
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 229910052774 Proactinium Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000004082 amperometric method Methods 0.000 description 1
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- -1 flora) Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
- C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее описание относится к области материаловедения, химии материалов, металлургии, алюминиевых сплавов, изготовления алюминия и родственным областям. Более конкретно, в настоящем описании предложены новые алюминиевые сплавы, которые могут быть использованы в различных приложениях, в том числе, например, в качестве заготовки для пластин теплообменника. The present description relates to the field of materials science, chemistry of materials, metallurgy, aluminum alloys, the manufacture of aluminum and related fields. More specifically, the present description provides new aluminum alloys that can be used in various applications, including, for example, as a blank for heat exchanger plates.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Теплообменники широко используют во многих приложениях, включая, без ограничения, нагревательные и охладительные системы в различных промышленных и химических процессах. Во многих таких конфигурациях используют пластины, которые находятся в теплопроводном контакте с внешней поверхностью труб, обеспечивая увеличенную площадь поверхности, через которую может происходить теплообмен между жидкостями. Кроме того, пластины используют для регулирования потока жидкостей через теплообменник. Однако теплообменники из алюминиевых сплавов относительно сильно подвержены коррозии. Коррозия в конечном итоге приводит к потере хладагента из труб и выходу из строя нагревательной или охладительной системы. Для улучшения рабочих характеристик изделия необходимы высокопрочные, коррозионностойкие сплавы. Однако выявление составов сплавов и технологических условий, которые обеспечивают получение такого сплава, предназначенного для решения указанных проблем, является проблематичным.Heat exchangers are widely used in many applications, including, without limitation, heating and cooling systems in various industrial and chemical processes. Many such configurations use plates that are in heat-conducting contact with the outer surface of the pipes, providing an increased surface area through which heat transfer between liquids can occur. In addition, the plates are used to control the flow of liquids through a heat exchanger. However, aluminum alloy heat exchangers are relatively susceptible to corrosion. Corrosion ultimately leads to loss of refrigerant from the pipes and failure of the heating or cooling system. To improve product performance, high-strength, corrosion-resistant alloys are needed. However, the identification of alloy compositions and technological conditions that ensure the receipt of such an alloy designed to solve these problems is problematic.
Трубы теплообменника могут быть изготовлены из медного или алюминиевого сплава, а пластины теплообменника могут быть изготовлены из другого алюминиевого сплава (например, AA1100 или AA7072). Пластины могут быть прикреплены к медным или алюминиевым трубам и смонтированы механически. Для более крупных систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и охлаждения (HVAC&R) могут потребоваться более длинные пластины, и важно, чтобы они имели достаточную прочность для последующей обработки (например, транспортировки и/или сгибания в спирали). Один из способов сохранения прочности пластин заключается в обеспечении пластин большей толщины; однако это может приводить к увеличению стоимости и массы.The heat exchanger tubes can be made of copper or aluminum alloy, and the heat exchanger plates can be made of another aluminum alloy (for example, AA1100 or AA7072). The plates can be attached to copper or aluminum pipes and mounted mechanically. Larger heating, ventilation, air conditioning, and cooling (HVAC & R) systems may require longer plates, and it is important that they have sufficient strength for subsequent processing (e.g. transport and / or spiral bending). One way to maintain the strength of the plates is to provide plates of a greater thickness; however, this can lead to an increase in cost and mass.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Предусмотренные варианты реализации настоящего изобретения определены формулой изобретения, а не изложенной сущностью. Представленная сущность изобретения представляет собой общий обзор различных аспектов настоящего изобретения и знакомит с некоторыми концепциями, которые дополнительно описаны ниже в разделе «Осуществление изобретения». Изложенная сущность изобретения не предназначена для определения ключевых или существенных признаков заявленного объекта изобретения, а также не предназначена для использования в отрыве от остального описания для определения границ объема заявленного объекта изобретения. Объект изобретения следует понимать со ссылкой на соответствующие фрагменты полного описания, любые или все чертежи и каждый пункт формулы изобретения.The envisaged embodiments of the present invention are defined by the claims, and not the stated essence. The presented summary of the invention is a general overview of various aspects of the present invention and introduces some concepts that are further described below in the section "Implementation of the invention". The stated essence of the invention is not intended to determine the key or essential features of the claimed subject matter of the invention, nor is it intended to be used in isolation from the rest of the description to determine the boundaries of the scope of the claimed subject matter. The object of the invention should be understood with reference to the corresponding fragments of the full description, any or all of the drawings and each claim.
В настоящем документе предложены новые алюминиевые сплавы, которые демонстрируют высокую прочность и коррозионную стойкость. Алюминиевые сплавы, описанные в настоящем документе, содержат примерно 0,7-3,0 масс. % Zn, примерно 0,15-0,35 масс. % Si, примерно 0,25-0,65 масс. % Fe, примерно 0,05-0,20 масс. % Cu, примерно 0,75-1,50 масс. % Mn, примерно 0,50-1,50 масс. % Mg, до примерно 0,05 масс. % Cr, до примерно 0,05 масс. % Ti и до примерно 0,15 масс. % примесей, а остальное составляет Al. В некоторых примерах алюминиевый сплав содержит примерно 1,0-2,5 масс. % Zn, примерно 0,2-0,35 масс. % Si, примерно 0,35-0,60 масс. % Fe, примерно 0,10-0,20 масс. % Cu, примерно 0,75-1,25 масс. % Mn, примерно 0,90-1,30 масс. % Mg, до примерно 0,05 масс. % Cr, до примерно 0,05 масс. % Ti и до примерно 0,15 масс. % примесей, а остальное составляет Al. В некоторых примерах алюминиевый сплав содержит примерно 1,5-2,5 масс. % Zn, примерно 0,17-0,33 масс. % Si, примерно 0,30-0,55 масс. % Fe, примерно 0,15-0,20 масс. % Cu, примерно 0,80-1,00 масс. % Mn, примерно 1,00-1,25 масс. % Mg, до примерно 0,05 масс. % Cr, до примерно 0,05 масс. % Ti и до примерно 0,15 масс. % примесей, а остальное составляет Al. Необязательно алюминиевый сплав содержит примерно 0,9-2,6 масс. % Zn, примерно 0,2-0,33 масс. % Si, примерно 0,49-0,6 масс. % Fe, примерно 0,15-0,19 масс. % Cu, примерно 0,79-0,94 масс. % Mn, примерно 1,13-1,27 масс. % Mg, до примерно 0,05 масс. % Cr, до примерно 0,05 масс. % Ti и до примерно 0,15 масс. % примесей, а остальное составляет Al. Необязательно алюминиевый сплав содержит примерно 1,4-1,6 масс. % Zn, примерно 0,2-0,33 масс. % Si, примерно 0,49-0,6 масс. % Fe, примерно 0,15-0,19 масс. % Cu, примерно 0,79-0,94 масс. % Mn, примерно 1,13-1,27 масс. % Mg, до примерно 0,05 масс. % Cr, до примерно 0,05 масс. % Ti и до примерно 0,15 масс. % примесей, а остальное составляет Al. Сплав может быть получен литьем (например, прямым кокильным литьем или непрерывным литьем), гомогенизацией, горячей прокаткой, холодной прокаткой и/или отжигом. Сплав может быть в состоянии H или в состоянии O.This document proposes new aluminum alloys that exhibit high strength and corrosion resistance. The aluminum alloys described herein contain about 0.7-3.0 mass. % Zn, about 0.15-0.35 mass. % Si, about 0.25-0.65 mass. % Fe, about 0.05-0.20 mass. % Cu, about 0.75-1.50 mass. % Mn, about 0.50-1.50 mass. % Mg, up to about 0.05 mass. % Cr, up to about 0.05 mass. % Ti and up to about 0.15 mass. % impurities, and the rest is Al. In some examples, the aluminum alloy contains about 1.0-2.5 mass. % Zn, about 0.2-0.35 wt. % Si, about 0.35-0.60 mass. % Fe, about 0.10-0.20 mass. % Cu, about 0.75-1.25 mass. % Mn, about 0.90-1.30 mass. % Mg, up to about 0.05 mass. % Cr, up to about 0.05 mass. % Ti and up to about 0.15 mass. % impurities, and the rest is Al. In some examples, the aluminum alloy contains about 1.5-2.5 mass. % Zn, about 0.17-0.33 mass. % Si, about 0.30-0.55 mass. % Fe, about 0.15-0.20 mass. % Cu, about 0.80-1.00 wt. % Mn, about 1.00-1.25 mass. % Mg, up to about 0.05 mass. % Cr, up to about 0.05 mass. % Ti and up to about 0.15 mass. % impurities, and the rest is Al. Optionally, the aluminum alloy contains about 0.9-2.6 mass. % Zn, about 0.2-0.33 mass. % Si, about 0.49-0.6 mass. % Fe, about 0.15-0.19 mass. % Cu, about 0.79-0.94 mass. % Mn, about 1.13-1.27 mass. % Mg, up to about 0.05 mass. % Cr, up to about 0.05 mass. % Ti and up to about 0.15 mass. % impurities, and the rest is Al. Optionally, the aluminum alloy contains about 1.4-1.6 mass. % Zn, about 0.2-0.33 mass. % Si, about 0.49-0.6 mass. % Fe, about 0.15-0.19 mass. % Cu, about 0.79-0.94 mass. % Mn, about 1.13-1.27 mass. % Mg, up to about 0.05 mass. % Cr, up to about 0.05 mass. % Ti and up to about 0.15 mass. % impurities, and the rest is Al. The alloy can be obtained by casting (for example, direct chill casting or continuous casting), homogenization, hot rolling, cold rolling and / or annealing. The alloy may be in state H or in state O.
Предел прочности текучести сплава составляет по меньшей мере примерно 70 МПа. Предел прочности сплава при растяжении может составлять по меньшей мере примерно 170 МПа. Алюминиевый сплав может иметь электрическую проводимость более примерно 37% относительно международного стандарта на отожженную медь (IACS). Необязательно, алюминиевый сплав имеет коррозионный потенциал от примерно -740 мВ до -850 мВ.The yield strength of the alloy is at least about 70 MPa. The tensile strength of the alloy can be at least about 170 MPa. An aluminum alloy may have an electrical conductivity of more than about 37% relative to the International Standard for Annealed Copper (IACS). Optionally, the aluminum alloy has a corrosion potential of from about −740 mV to −850 mV.
В настоящем документе предложены также продукты, содержащие алюминиевый сплав, описанный в настоящем документе. Продукты могут включать заготовку для пластин. Необязательно, толщина заготовки для пластин составляет 1,0 мм или менее (например, 0,15 мм или менее). В настоящем документе дополнительно предложены изделия, содержащие трубу и пластину, причем пластина содержит заготовку для пластины, описанную в настоящем документе.Also provided herein are products containing the aluminum alloy described herein. Products may include blanks for plates. Optionally, the thickness of the plate blank is 1.0 mm or less (for example, 0.15 mm or less). The present document further provides articles comprising a pipe and a plate, the plate containing a blank for the plate described herein.
В настоящем документе дополнительно предложены способы изготовления металлического продукта. Указанные способы включают стадии отливки алюминиевого сплава, описанного в настоящем документе, с получением литого алюминиевого сплава, гомогенизации литого алюминиевого сплава, горячей прокатки литого алюминиевого сплава с получением прокатного продукта и холодной прокатки прокатного продукта до продукта конечного размера. Необязательно, указанные способы дополнительно включают стадию отжига продукта конечного размера. В настоящем документе предложены также продукты (например, пластины теплообменника), изготовленные в соответствии с указанными способами.The present document further provides methods for manufacturing a metal product. These methods include the steps of casting an aluminum alloy described herein to produce a cast aluminum alloy, homogenizing the cast aluminum alloy, hot rolling the cast aluminum alloy to produce a rolling product, and cold rolling the rolling product to a final size product. Optionally, these methods further include the step of annealing the final size product. Also provided herein are products (e.g., heat exchanger plates) made in accordance with these methods.
Дополнительные аспекты, задачи и преимущества станут поняты при рассмотрении подробного описания следующих неограничивающих примеров.Additional aspects, objectives, and advantages will become apparent upon consideration of the detailed description of the following non-limiting examples.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг. 1 представлены цифровые фотографии иллюстративных сплавов, описанных в настоящем документе, взятых вместе со сравнительным сплавом, описанным в настоящем документе, и подвергнутых испытанию коррозии в течение различных интервалов времени.In FIG. 1 is a digital photograph of the illustrative alloys described herein, taken together with the comparative alloy described herein, and subjected to corrosion testing at various time intervals.
На фиг. 2 представлены цифровые фотографии иллюстративных сплавов, описанных в настоящем документе, взятых вместе со сравнительным сплавом, описанным в настоящем документе, и подвергнутых испытанию коррозии в течение различных интервалов времени.In FIG. 2 is a digital photograph of the illustrative alloys described herein, taken together with the comparative alloy described herein, and subjected to corrosion testing at various time intervals.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
В настоящем документе описаны высокопрочные, коррозионностойкие алюминиевые сплавы и способы их изготовления и обработки. Алюминиевые сплавы, описанные в настоящем документе, демонстрируют улучшенную механическую прочность, коррозионную стойкость и/или способность к формованию. Сплавы, предложенные в настоящем документе, содержат цинковый компонент и могут быть особенно пригодны в качестве жертвенного сплава (например, в качестве материала заготовки для пластин для применения в комбинации с трубами из медного или алюминиевого сплава в теплообменниках). Описанный состав сплава обеспечивает материал, обладающий механической прочностью, а также характеристиками жертвенного сплава. Материал сплава может быть сформован в виде заготовки для пластин и механически присоединен к трубе из медного или алюминиевого сплава. Заготовка для пластин может корродировать, обеспечивая протекторную защиту трубы из медного или алюминиевого сплава от коррозии. Кроме того, заготовка для пластин из алюминиевого сплава, описанная в настоящем документе, обладает превосходной механической прочностью, обеспечивая возможность изготовления более тонкой заготовки для пластин из алюминиевого сплава. Сплавы могут быть использованы в качестве заготовки для пластин в промышленных приложениях, в том числе в теплообменниках, или в других приложениях. В теплообменнике такие сплавы служат в качестве жертвенного компонента, обеспечивающего защиту других компонентов теплообменника (например, трубы, к которой прикреплен такой сплав).This document describes high-strength, corrosion-resistant aluminum alloys and methods for their manufacture and processing. The aluminum alloys described herein exhibit improved mechanical strength, corrosion resistance, and / or molding ability. The alloys proposed herein contain a zinc component and can be particularly suitable as a sacrificial alloy (for example, as a blank material for plates for use in combination with copper or aluminum alloy pipes in heat exchangers). The described alloy composition provides a material having mechanical strength as well as sacrificial alloy characteristics. The alloy material can be formed into a blank for plates and mechanically attached to a pipe made of copper or aluminum alloy. The workpiece for the plates can corrode, providing tread protection of the pipe made of copper or aluminum alloy from corrosion. In addition, the blank for aluminum alloy plates described herein has excellent mechanical strength, making it possible to manufacture a thinner blank for aluminum alloy plates. Alloys can be used as blanks for plates in industrial applications, including heat exchangers, or in other applications. In a heat exchanger, such alloys serve as a sacrificial component to protect other components of the heat exchanger (for example, a pipe to which such an alloy is attached).
Определения и обозначения:Definitions and notation:
Термины «изобретение», «это изобретение», «данное изобретение» и «настоящее изобретение» в данном контексте предназначены для широкого упоминания всего объекта данной патентной заявки и представленной ниже формулы изобретения. Утверждения, содержащие указанные термины, не следует понимать как ограничение объекта изобретения, описанного в настоящем документе, или как ограничение значения или границ объема формулы изобретения, представленной ниже.The terms "invention", "this invention", "this invention" and "the present invention" in this context are intended to broadly refer to the entire subject of this patent application and the claims below. Statements containing these terms are not to be understood as limiting the subject matter of the invention described herein, or as limiting the meaning or scope of the scope of the claims presented below.
В настоящем описании сделана ссылка на сплавы, указанные обозначениями, принятыми в алюминиевой промышленности, такими как «серия» или «1xxx». Для понимания цифровой системы обозначений, наиболее часто используемой для составления названий и идентификации алюминия и его сплавов, см. публикации «International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys» или «Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot», опубликованные Ассоциацией алюминиевой промышленности. In the present description, reference is made to alloys indicated by symbols adopted in the aluminum industry, such as “series” or “1xxx”. For an understanding of the digital notation system most commonly used for naming and identifying aluminum and its alloys, see International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys or Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot ”published by the Aluminum Industry Association.
В данном контексте значение терминов в единственном числе включает ссылку на единственное и множественное число, если из контекста очевидное не следует иное.In this context, the meaning of the terms in the singular includes a reference to the singular and plural, unless the context clearly indicates otherwise.
В данном контексте плита обычно имеет толщину более чем примерно 15 мм. Например, плита может относиться к алюминиевому продукту, имеющему толщину более чем примерно 15 мм, более чем примерно 20 мм, более чем примерно 25 мм, более чем примерно 30 мм, более чем примерно 35 мм, более чем примерно 40 мм, более чем примерно 45 мм, более чем примерно 50 мм или более чем примерно 100 мм.In this context, the plate typically has a thickness of more than about 15 mm. For example, a plate may refer to an aluminum product having a thickness of more than about 15 mm, more than about 20 mm, more than about 25 mm, more than about 30 mm, more than about 35 mm, more than about 40 mm, more than about 45 mm, more than about 50 mm, or more than about 100 mm.
В данном контексте листовая плита обычно имеет толщину от примерно 4 мм до примерно 15 мм. Например, листовая плита может иметь толщину примерно 4 мм, примерно 5 мм, примерно 6 мм, примерно 7 мм, примерно 8 мм, примерно 9 мм, примерно 10 мм, примерно 11 мм, примерно 12 мм, примерно 13 мм, примерно 14 мм или примерно 15 мм.In this context, a sheet plate typically has a thickness of from about 4 mm to about 15 mm. For example, a sheet plate may have a thickness of 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 or about 15 mm.
В данном контексте лист обычно относится к алюминиевому продукту, имеющему толщину менее чем примерно 4 мм. Например, лист может иметь толщину менее чем примерно 4 мм, менее чем примерно 3 мм, менее чем примерно 2 мм, менее чем примерно 1 мм, менее чем примерно 0,5 мм, менее чем примерно 0,3 мм или менее чем примерно 0,1 мм. In this context, a sheet generally refers to an aluminum product having a thickness of less than about 4 mm. For example, the sheet may 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, less than about 0.3 mm, or less than about 0 , 1 mm.
В настоящей заявке сделана ссылка на состояние или характер сплава. Для понимания описания состояния сплава, используемого чаще всего, см. «American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designation Systems». Характер или состояние F относится к алюминиевому сплаву без дополнительных обработок. Характер или состояние O относится к алюминиевому сплаву после отжига. Характер или состояние Hxx, также упоминаемое в настоящем документе как состояние H, относится к алюминиевому сплаву после холодной прокатки с термической обработкой (например, отжигом) или без нее. Подходящие состояния H включают состояния HX1, HX2, HX3 HX4, HX5, HX6, HX7, HX8 или HX9. Например, алюминиевый сплав может быть подвергнут только холодной прокатке с получением возможного состояния H19. В дополнительном примере алюминиевый сплав может быть подвергнут холодной прокатке и отжигу с получением возможного состояния H23.In this application, reference is made to the condition or nature of the alloy. For an understanding of the state of the alloy most commonly used, see American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designation Systems. The nature or condition of F refers to an aluminum alloy without further processing. The character or condition O refers to the aluminum alloy after annealing. The nature or condition of Hxx, also referred to herein as condition H, refers to an aluminum alloy after cold rolling with or without heat treatment (e.g., annealing). Suitable H states include HX1, HX2, HX3, HX4, HX5, HX6, HX7, HX8, or HX9 states. For example, an aluminum alloy can only be cold rolled to give a possible state of H19. In a further example, the aluminum alloy may be cold rolled and annealed to give a possible state of H23.
Следующие алюминиевые сплавы описаны с точки зрения их элементного состава в массовых процентах (масс. %) от общей массы сплава. В конкретных примерах каждого сплава остальную часть сплава представляет собой алюминий, а сумма примесей составляет максимум 0,15 масс. %.The following aluminum alloys are described in terms of their elemental composition in mass percent (mass%) of the total mass of the alloy. In specific examples of each alloy, the rest of the alloy is aluminum, and the sum of impurities is a maximum of 0.15 mass. %
В данном контексте «электрохимический потенциал» относится к способности материала участвовать в окислительно-восстановительной реакции. Электрохимический потенциал может быть использован для оценки коррозионной стойкости алюминиевых сплавов, описанных в настоящем документе. Отрицательное значение может описывать материал, который легче подвергается окислению (например, потере электронов или повышению степени окисления), чем материал с положительным электрохимическим потенциалом. Положительное значение может описывать материал, который легче подвергается восстановлению (например, присоединению электронов или понижению степени окисления), чем материал с отрциательным электрохимическим потенциалом. Электрохимический потенциал в данном контексте представляет собой векторную величину, выражающую количественное значение и направление.In this context, "electrochemical potential" refers to the ability of a material to participate in a redox reaction. The electrochemical potential can be used to evaluate the corrosion resistance of the aluminum alloys described herein. A negative value may describe a material that is easier to oxidize (for example, loss of electrons or an increase in oxidation state) than a material with a positive electrochemical potential. A positive value may describe a material that is more readily reduced (for example, by attaching electrons or lowering the oxidation state) than a material with a negative electrochemical potential. The electrochemical potential in this context is a vector quantity expressing a quantitative value and direction.
В данном контексте значение «комнатной температуры» может включать температуру от примерно 15°C до примерно 30°C, например, примерно 15°C, примерно 16°C, примерно 17°C, примерно 18°C, примерно 19°C, примерно 20°C, примерно 21°C, примерно 22°C, примерно 23°C, примерно 24°C, примерно 25°C, примерно 26°C, примерно 27°C, примерно 28°C, примерно 29°C или примерно 30°C. Следует понимать, что все диапазоны, описанные в настоящем документе, включают любые и все поддиапазоны, входящие в них. Например, указанный диапазон от «1 до 10» следует понимать как включающий любые и все поддиапазоны между (и включая их) минимальным значением 1 и максимальным значением 0; то есть все диапазоны, начинающиеся с минимального значения 1 или более, например, от 1 до 6,1, и заканчивающиеся максимальным значением 10 или менее, например, от 5,5 до 10.In this context, the value of "room temperature" may include a temperature of from 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, approximately 21 ° C, approximately 22 ° C, approximately 23 ° C, approximately 24 ° C, approximately 25 ° C, approximately 26 ° C, approximately 27 ° C, approximately 28 ° C, approximately 29 ° C, or approximately 30 ° C. It should be understood that all ranges described herein include any and all subranges included therein. For example, a specified range of “1 to 10” should be understood as including any and all subranges between (and including) a minimum value of 1 and a maximum value of 0; that is, all ranges starting with a minimum value of 1 or more, for example, from 1 to 6.1, and ending with a maximum value of 10 or less, for example, from 5.5 to 10.
Составы сплавовAlloy Compositions
Ниже описаны новые алюминиевые сплавы. В некоторых аспектах сплавы демонстрируют высокую прочность, коррозионную стойкость и/или высокую способность к формованию. Такие свойства сплавов достижимы благодаря элементному составу сплавов, а также способам обработки сплавов с получением описанных листов, плит и листовых плит. В частности, повышенное содержание цинка (Zn) обеспечивает сплавы, которые предпочтительно корродируют при присоединении к трубам из медного сплава или другого алюминиевого сплава, обеспечивая катодную защиту труб. Неожиданно было обнаружено, что добавление Zn приводит к дополнительному упрочнению материала, помимо эффекта упрочнения, обусловленного повышенным содержанием магния (Mg). Кроме того, было установлено оптимальное содержание Zn. В некоторых примерах добавление Zn в количестве более примерно 2,0 масс. % является нежелательным, поскольку такие количества могут неблагоприятно влиять на проводимость и скорость собственной коррозии. Однако в некоторых примерах может быть необходимо пожертвовать проводимостью и коррозионными свойствами для обеспечения достаточной катодной защиты трубы. Для этого может быть использовано максимальное содержание Zn до примерно 3,0 масс. % для обеспечения требуемых свойств коррозии, проводимости и прочности. New aluminum alloys are described below. In some aspects, the alloys exhibit high strength, corrosion resistance, and / or high molding ability. Such properties of alloys are achievable due to the elemental composition of the alloys, as well as methods for processing alloys to obtain the described sheets, plates and sheet plates. In particular, the increased content of zinc (Zn) provides alloys that preferably corrode when attached to pipes made of copper alloy or other aluminum alloy, providing cathodic protection of the pipes. It was unexpectedly discovered that the addition of Zn leads to additional hardening of the material, in addition to the hardening effect due to the increased content of magnesium (Mg). In addition, it was found the optimal content of Zn. In some examples, the addition of Zn in an amount of more than about 2.0 mass. % is undesirable since such amounts can adversely affect the conductivity and rate of intrinsic corrosion. However, in some examples, it may be necessary to sacrifice conductivity and corrosion properties to provide sufficient cathodic protection for the pipe. For this, a maximum Zn content of up to about 3.0 masses can be used. % to provide the required properties of corrosion, conductivity and strength.
Сплавы и способы, описанные в настоящем документе, могут быть использованы в промышленных приложениях, включая материалы для жертвенных элементов, рассеивания тепла, упаковочные и строительные материалы. Сплавы, описанные в настоящем документе, могут быть использованы в качестве промышленной заготовки для пластин теплообменников. Промышленная заготовка для пластин может быть изготовлена так, что она является более стойкой к коррозии, чем используемые в настоящее время промышленные сплавы для заготовок пластин (например, AA7072 и AA1100), но при этом все еще предпочтительно корродирует, защищая другие металлические детали, входящие в состав теплообменника.The alloys and methods described herein can be used in industrial applications, including materials for sacrificial elements, heat dissipation, packaging and building materials. The alloys described herein can be used as industrial blanks for heat exchanger plates. An industrial plate blank can be made to be more resistant to corrosion than currently used industrial alloys for plate blanks (e.g. AA7072 and AA1100), but it is still preferably corroded, protecting other metal parts included in composition of the heat exchanger.
В некоторых примерах сплавы могут иметь следующий элементный состав, указанный в таблице 1.In some examples, the alloys may have the following elemental composition shown in table 1.
Таблица 1Table 1
0-0,15 (всего)0-0.05 (each)
0-0.15 (total)
В некоторых примерах сплавы могут иметь следующий элементный состав, указанный в таблице 2.In some examples, the alloys may have the following elemental composition shown in table 2.
Таблица 2table 2
0-0,15 (всего)0-0.05 (each)
0-0.15 (total)
В некоторых примерах сплавы могут иметь следующий элементный состав, указанный в таблице 3.In some examples, the alloys may have the following elemental composition shown in table 3.
Таблица 3Table 3
0-0,15 (всего)0-0.05 (each)
0-0.15 (total)
В некоторых примерах сплавы могут иметь следующий элементный состав, указанный в таблице 4.In some examples, the alloys may have the following elemental composition shown in table 4.
Таблица 4Table 4
0-0,15 (всего)0-0.05 (each)
0-0.15 (total)
В некоторых примерах сплав содержит цинк (Zn) в количестве от примерно 0,1% до примерно 3,0% (например, от примерно 1,0% до примерно 2,5%, от примерно 1,5% до примерно 3,0%, от примерно 0,9% до примерно 2,6% или от примерно 1,4% до примерно 1,6%) относительно общей массы сплава. Например, сплав может содержать примерно 0,7%, примерно 0,71%, примерно 0,72%, примерно 0,73%, примерно 0,74%, примерно 0,75%, примерно 0,76%, примерно 0,77%, примерно 0,78%, примерно 0,79%, примерно 0,8%, примерно 0,81%, примерно 0,82%, примерно 0,83%, примерно 0,84%, примерно 0,85%, примерно 0,86%, примерно 0,87%, примерно 0,88%, примерно 0,89%, примерно 0,9%, примерно 0,91%, примерно 0,92%, примерно 0,93%, примерно 0,94%, примерно 0,95%, примерно 0,96%, примерно 0,97%, примерно 0,98%, примерно 0,99%, примерно 1,0%, примерно 1,01%, примерно 1,02%, примерно 1,03%, примерно 1,04%, примерно 1,05%, примерно 1,06%, примерно 1,07%, примерно 1,08%, примерно 1,09%, примерно 1,1%, примерно 1,11%, примерно 1,12%, примерно 1,13%, примерно 1,14%, примерно 1,15%, примерно 1,16%, примерно 1,17%, примерно 1,18%, примерно 1,19%, примерно 1,2%, примерно 1,21%, примерно 1,22%, примерно 1,23%, примерно 1,24%, примерно 1,25%, примерно 1,26%, примерно 1,27%, примерно 1,28%, примерно 1,29%, примерно 1,3%, примерно 1,31%, примерно 1,32%, примерно 1,33%, примерно 1,34%, примерно 1,35%, примерно 1,36%, примерно 1,37%, примерно 1,38%, примерно 1,39%, примерно 1,4%, примерно 1,41%, примерно 1,42%, примерно 1,43%, примерно 1,44%, примерно 1,45%, примерно 1,46%, примерно 1,47%, примерно 1,48%, примерно 1,49%, примерно 1,5%, примерно 1,51%, примерно 1,52%, примерно 1,53%, примерно 1,54%, примерно 1,55%, примерно 1,56%, примерно 1,57%, примерно 1,58%, примерно 1,59%, примерно 1,6%, примерно 1,61%, примерно 1,62%, примерно 1,63%, примерно 1,64%, примерно 1,65%, примерно 1,66%, примерно 1,67%, примерно 1,68%, примерно 1,69%, примерно 1,7%, примерно 1,71%, примерно 1,72%, примерно 1,73%, примерно 1,74%, примерно 1,75%, примерно 1,76%, примерно 1,77%, примерно 1,78%, примерно 1,79%, примерно 1,8%, примерно 1,81%, примерно 1,82%, примерно 1,83%, примерно 1,84%, примерно 1,85%, примерно 1,86%, примерно 1,87%, примерно 1,88%, примерно 1,89%, примерно 1,9%, примерно 1,91%, примерно 1,92%, примерно 1,93%, примерно 1,94%, примерно 1,95%, примерно 1,96%, примерно 1,97%, примерно 1,98%, примерно 1,99%, примерно 2,0%, примерно 2,01%, примерно 2,02%, примерно 2,03%, примерно 2,04%, примерно 2,05%, примерно 2,06%, примерно 2,07%, примерно 2,08%, примерно 2,09%, примерно 2,1%, примерно 2,11%, примерно 2,12%, примерно 2,13%, примерно 2,14%, примерно 2,15%, примерно 2,16%, примерно 2,17%, примерно 2,18%, примерно 2,19%, примерно 2,2%, примерно 2,21%, примерно 2,22%, примерно 2,23%, примерно 2,24%, примерно 2,25%, примерно 2,26%, примерно 2,27%, примерно 2,28%, примерно 2,29%, примерно 2,3%, примерно 2,31%, примерно 2,32%, примерно 2,33%, примерно 2,34%, примерно 2,35%, примерно 2,36%, примерно 2,37%, примерно 2,38%, примерно 2,39%, примерно 2,4%, примерно 2,41%, примерно 2,42%, примерно 2,43%, примерно 2,44%, примерно 2,45%, примерно 2,46%, примерно 2,47%, примерно 2,48%, примерно 2,49%, примерно 2,5%, 2,51%, примерно 2,52%, примерно 2,53%, примерно 2,54%, примерно 2,55%, примерно 2,56%, примерно 2,57%, примерно 2,58%, примерно 2,59%, примерно 2,6%, примерно 2,61%, примерно 2,62%, примерно 2,63%, примерно 2,64%, примерно 2,65%, примерно 2,66%, примерно 2,67%, примерно 2,68%, примерно 2,69%, примерно 2,7%, примерно 2,71%, примерно 2,72%, примерно 2,73%, примерно 2,74%, примерно 2,75%, примерно 2,76%, примерно 2,77%, примерно 2,78%, примерно 2,79%, примерно 2,8%, примерно 2,81%, примерно 2,82%, примерно 2,83%, примерно 2,84%, примерно 2,85%, примерно 2,86%, примерно 2,87%, примерно 2,88%, примерно 2,89%, примерно 2,9%, примерно 2,91%, примерно 2,92%, примерно 2,93%, примерно 2,94%, примерно 2,95%, примерно 2,96%, примерно 2,97%, примерно 2,98%, примерно 2,99% или примерно 3,0% Zn. Все проценты выражены в масс. %. Содержание цинка может улучшать коррозионную стойкость алюминиевых сплавов, описанных в настоящем документе. В частности, при введении цинка в количестве, описанном в настоящем документе, например, от 1,0% до 2,6%, сплавы демонстрируют улучшенную коррозионную стойкость по сравнению с заготовками для пластин, обычно используемыми в промышленных процессах (например, сплавы серии 1xxx и серии 7xxx). В некоторых дополнительных примерах Zn может снижать коррозионную стойкость при введении в массовых процентах, превышающих указанные значения. В дополнительных примерах Zn может быть введен в алюминиевый сплав в оптимальном количестве, описанном в настоящем документе, для обеспечения сплава, подходящего для применения в качестве промышленной пластины. Например, при содержании Zn выше, чем указано в настоящем документе, сплавы для применения в качестве пластин могут корродировать быстрее, чем пластины, содержащие описанное количество Zn, что приводит к перфорации пластины. В результате механическая целостность и тепловые характеристики теплообменника могут ухудшаться, что сокращает срок службы теплообменника.In some examples, the alloy contains zinc (Zn) in an amount of from about 0.1% to about 3.0% (e.g., from about 1.0% to about 2.5%, from about 1.5% to about 3.0 %, from about 0.9% to about 2.6%, or from about 1.4% to about 1.6%) relative to the total weight of the alloy. For example, the alloy may contain about 0.7%, about 0.71%, about 0.72%, about 0.73%, about 0.74%, about 0.75%, about 0.76%, about 0, 77%, approximately 0.78%, approximately 0.79%, approximately 0.8%, approximately 0.81%, approximately 0.82%, approximately 0.83%, approximately 0.84%, approximately 0.85% approximately 0.86%, approximately 0.87%, approximately 0.88%, approximately 0.89%, approximately 0.9%, approximately 0.91%, approximately 0.92%, approximately 0.93%, approximately 0.94%, approximately 0.95%, approximately 0.96%, approximately 0.97%, approximately 0.98%, approximately 0.99%, approximately 1.0%, approximately 1.01%, approximately 1, 02%, about 1.03%, about 1.04%, about 1.05%, about 1.06%, about 1.07%, about 1.08%, approx 1.09%, about 1.1%, about 1.11%, about 1.12%, about 1.13%, about 1.14%, about 1.15%, about 1.16%, about 1 , 17%, approximately 1.18%, approximately 1.19%, approximately 1.2%, approximately 1.21%, approximately 1.22%, approximately 1.23%, approximately 1.24%, approximately 1.25 %, about 1.26%, about 1.27%, about 1.28%, about 1.29%, about 1.3%, about 1.31%, about 1.32%, about 1.33%, approximately 1.34%, approximately 1.35%, approximately 1.36%, approximately 1.37%, approximately 1.38%, approximately 1.39%, approximately 1.4%, approximately 1.41%, approximately 1 42%, approximately 1.43%, approximately 1.44%, approximately 1.45%, approximately 1.46%, approximately 1.47%, approximately 1.48%, approximately 1.49%, approximately 1.5 %, at approximately 1.51%, approximately 1.52%, approximately 1.53%, approximately 1.54%, approximately 1.55%, approximately 1.56%, approximately 1.57%, approximately 1.58%, approximately 1 , 59%, approximately 1.6%, approximately 1.61%, approximately 1.62%, approximately 1.63%, approximately 1.64%, approximately 1.65%, approximately 1.66%, approximately 1.67 %, about 1.68%, about 1.69%, about 1.7%, about 1.71%, about 1.72%, about 1.73%, about 1.74%, about 1.75%, approximately 1.76%, approximately 1.77%, approximately 1.78%, approximately 1.79%, approximately 1.8%, approximately 1.81%, approximately 1.82%, approximately 1.83%, approximately 1 , 84%, approximately 1.85%, approximately 1.86%, approximately 1.87%, approximately 1.88%, approximately 1.89%, approximately 1.9%, approximately 1.91%, approximately 1.92 %, P approximately 1.93%, approximately 1.94%, approximately 1.95%, approximately 1.96%, approximately 1.97%, approximately 1.98%, approximately 1.99%, approximately 2.0%, approximately 2 , 01%, approximately 2.02%, approximately 2.03%, approximately 2.04%, approximately 2.05%, approximately 2.06%, approximately 2.07%, approximately 2.08%, approximately 2.09 %, about 2.1%, about 2.11%, about 2.12%, about 2.13%, about 2.14%, about 2.15%, about 2.16%, about 2.17%, approximately 2.18%, approximately 2.19%, approximately 2.2%, approximately 2.21%, approximately 2.22%, approximately 2.23%, approximately 2.24%, approximately 2.25%, approximately 2 , 26%, approximately 2.27%, approximately 2.28%, approximately 2.29%, approximately 2.3%, approximately 2.31%, approximately 2.32%, approximately 2.33%, approximately 2.34 % approximately 2.35%, approximately 2.36%, approximately 2.37%, approximately 2.38%, approximately 2.39%, approximately 2.4%, approximately 2.41%, approximately 2.42%, approximately 2.43%, approximately 2.44%, approximately 2.45%, approximately 2.46%, approximately 2.47%, approximately 2.48%, approximately 2.49%, approximately 2.5%, 2.51 %, about 2.52%, about 2.53%, about 2.54%, about 2.55%, about 2.56%, about 2.57%, about 2.58%, about 2.59%, approximately 2.6%, approximately 2.61%, approximately 2.62%, approximately 2.63%, approximately 2.64%, approximately 2.65%, approximately 2.66%, approximately 2.67%, approximately 2 68%, approximately 2.69%, approximately 2.7%, approximately 2.71%, approximately 2.72%, approximately 2.73%, approximately 2.74%, approximately 2.75%, approximately 2.76 %, note but 2.77%, approximately 2.78%, approximately 2.79%, approximately 2.8%, approximately 2.81%, approximately 2.82%, approximately 2.83%, approximately 2.84%, approximately 2 , 85%, approximately 2.86%, approximately 2.87%, approximately 2.88%, approximately 2.89%, approximately 2.9%, approximately 2.91%, approximately 2.92%, approximately 2.93 %, about 2.94%, about 2.95%, about 2.96%, about 2.97%, about 2.98%, about 2.99%, or about 3.0% Zn. All percentages are expressed in mass. % Zinc content can improve the corrosion resistance of the aluminum alloys described herein. In particular, when zinc is introduced in an amount described herein, for example, from 1.0% to 2.6%, the alloys exhibit improved corrosion resistance compared to plate blanks commonly used in industrial processes (e.g., 1xxx series alloys and 7xxx series). In some additional examples, Zn can reduce corrosion resistance when introduced in mass percent in excess of the indicated values. In further examples, Zn may be incorporated into the aluminum alloy in the optimum amount described herein to provide an alloy suitable for use as an industrial plate. For example, when the Zn content is higher than indicated herein, alloys for use as plates can corrode faster than plates containing the described amount of Zn, resulting in perforation of the plate. As a result, the mechanical integrity and thermal characteristics of the heat exchanger can deteriorate, which reduces the life of the heat exchanger.
В некоторых примерах описанный сплав содержит кремний (Si) в количестве от примерно 0,15% до примерно 0,35% (например, от примерно 0,20% до примерно 0,35%, от примерно 0,17% до примерно 0,33% или от примерно 0,20% до примерно 0,33%) относительно общей массы сплава. Например, сплав может содержать примерно 0,15%, примерно 0,16%, примерно 0,17%, примерно 0,18%, примерно 0,19%, примерно 0,2%, примерно 0,21%, примерно 0,22%, примерно 0,23%, примерно 0,24%, примерно 0,25%, примерно 0,26%, примерно 0,27%, примерно 0,28%, примерно 0,29%, примерно 0,30%, примерно 0,31%, примерно 0,32%, примерно 0,33%, примерно 0,34% или примерно 0,35% Si. Все проценты выражены в масс. %.In some examples, the described alloy contains silicon (Si) in an amount of from about 0.15% to about 0.35% (for example, from about 0.20% to about 0.35%, from about 0.17% to about 0, 33% or from about 0.20% to about 0.33%) relative to the total weight of the alloy. For example, the alloy may contain about 0.15%, about 0.16%, about 0.17%, about 0.18%, about 0.19%, about 0.2%, about 0.21%, about 0, 22%, approximately 0.23%, approximately 0.24%, approximately 0.25%, approximately 0.26%, approximately 0.27%, approximately 0.28%, approximately 0.29%, approximately 0.30% about 0.31%, about 0.32%, about 0.33%, about 0.34%, or about 0.35% Si. All percentages are expressed in mass. %
В некоторых примерах сплав также содержит железо (Fe) в количестве от примерно 0,25 % до примерно 0,65 % (например, от 0,35% до 0,60%, от 0,30% до 0,55% или от 0,49% до 0,6%) относительно общей массы сплава. Например, сплав может содержать примерно 0,25%, примерно 0,26%, примерно 0,27%, примерно 0,28%, примерно 0,29%, примерно 0,3%, примерно 0,31%, примерно 0,32%, примерно 0,33%, примерно 0,34%, примерно 0,35%, примерно 0,36%, примерно 0,37%, примерно 0,38%, примерно 0,39%, примерно 0,4%, примерно 0,41%, примерно 0,42%, примерно 0,43%, примерно 0,44%, примерно 0,45%, примерно 0,46%, примерно 0,47%, примерно 0,48%, примерно 0,49%, примерно 0,5%, примерно 0,51%, примерно 0,52%, примерно 0,53%, примерно 0,54%, примерно 0,55%, примерно 0,56%, примерно 0,57%, примерно 0,58%, примерно 0,59%, примерно 0,6%, примерно 0,61%, примерно 0,62%, примерно 0,63%, примерно 0,64% или примерно 0,65% Fe. Все проценты выражены в масс. %.In some examples, the alloy also contains iron (Fe) in an amount of from about 0.25% to about 0.65% (e.g., from 0.35% to 0.60%, from 0.30% to 0.55%, or 0.49% to 0.6%) relative to the total weight of the alloy. For example, the alloy may contain about 0.25%, about 0.26%, about 0.27%, about 0.28%, about 0.29%, about 0.3%, about 0.31%, about 0, 32%, approximately 0.33%, approximately 0.34%, approximately 0.35%, approximately 0.36%, approximately 0.37%, approximately 0.38%, approximately 0.39%, approximately 0.4% approximately 0.41%, approximately 0.42%, approximately 0.43%, approximately 0.44%, approximately 0.45%, approximately 0.46%, approximately 0.47%, approximately 0.48%, approximately 0.49%, about 0.5%, about 0.51%, about 0.52%, about 0.53%, about 0.54%, about 0.55%, about 0.56%, about 0, 57%, about 0.58%, about 0.59%, about 0.6%, about 0.61%, about 0.62%, about 0.63%, approx angles to 0.64%, or about 0,65% Fe. All percentages are expressed in mass. %
В некоторых примерах описанный сплав содержит медь (Cu) в количестве от примерно 0,05% до примерно 0,20% (например, от примерно 0,10% до примерно 0,20%, от примерно 0,15% до примерно 0,20% или от примерно 0,15% до примерно 0,19%) относительно общей массы сплава. Например, сплав может содержать примерно 0,05%, примерно 0,06%, примерно 0,07%, примерно 0,08%, примерно 0,09%, примерно 0,1%, примерно 0,11%, примерно 0,12%, примерно 0,13%, примерно 0,14%, примерно 0,15%, примерно 0,16%, примерно 0,17%, примерно 0,18%, примерно 0,19% или примерно 0,2% Cu. Все проценты выражены в масс. %.In some examples, the described alloy contains copper (Cu) in an amount of from about 0.05% to about 0.20% (e.g., from about 0.10% to about 0.20%, from about 0.15% to about 0, 20% or from about 0.15% to about 0.19%) relative to the total weight of the alloy. For example, the alloy may contain about 0.05%, about 0.06%, about 0.07%, about 0.08%, about 0.09%, about 0.1%, about 0.11%, about 0, 12%, about 0.13%, about 0.14%, about 0.15%, about 0.16%, about 0.17%, about 0.18%, about 0.19%, or about 0.2% Cu. All percentages are expressed in mass. %
В некоторых примерах сплав может содержать марганец (Mn) в количестве от примерно 0,75% до примерно 1,5% (например, от примерно 0,75% до примерно 1,25%, от примерно 0,80% до примерно 1,00% или от примерно 0,79% до примерно 0,94%) относительно общей массы сплава. Например, сплав может содержать примерно 0,75%, примерно 0,76%, примерно 0,77%, примерно 0,78%, примерно 0,79%, примерно 0,8%, примерно 0,81%, примерно 0,82%, примерно 0,83%, примерно 0,84%, примерно 0,85%, примерно 0,86%, примерно 0,87%, примерно 0,88%, примерно 0,89%, примерно 0,9%, примерно 0,91%, примерно 0,92%, примерно 0,93%, примерно 0,94%, примерно 0,95%, примерно 0,96%, примерно 0,97%, примерно 0,98%, примерно 0,99%, примерно 1,0%, примерно 1,01%, примерно 1,02%, примерно 1,03%, примерно 1,04%, примерно 1,05%, примерно 1,06%, примерно 1,07%, примерно 1,08%, примерно 1,09%, примерно 1,1%, примерно 1,11%, примерно 1,12%, примерно 1,13%, примерно 1,14%, примерно 1,15%, примерно 1,16%, примерно 1,17%, примерно 1,18%, примерно 1,19%, примерно 1,2%, примерно 1,21%, примерно 1,22%, примерно 1,23%, примерно 1,24%, примерно 1,25%, примерно 1,26%, примерно 1,27%, примерно 1,28%, примерно 1,29%, примерно 1,3%, примерно 1,31%, примерно 1,32%, примерно 1,33%, примерно 1,34%, примерно 1,35%, примерно 1,36%, примерно 1,37%, примерно 1,38%, примерно 1,39%, примерно 1,4%, примерно 1,41%, примерно 1,42%, примерно 1,43%, примерно 1,44%, примерно 1,45%, примерно 1,46%, примерно 1,47%, примерно 1,48%, примерно 1,49% или 1,5 % Mn. Все проценты выражены в масс. %. In some examples, the alloy may contain manganese (Mn) in an amount of from about 0.75% to about 1.5% (e.g., from about 0.75% to about 1.25%, from about 0.80% to about 1, 00% or from about 0.79% to about 0.94%) relative to the total weight of the alloy. For example, the alloy may contain about 0.75%, about 0.76%, about 0.77%, about 0.78%, about 0.79%, about 0.8%, about 0.81%, about 0, 82%, approximately 0.83%, approximately 0.84%, approximately 0.85%, approximately 0.86%, approximately 0.87%, approximately 0.88%, approximately 0.89%, approximately 0.9% , approximately 0.91%, approximately 0.92%, approximately 0.93%, approximately 0.94%, approximately 0.95%, approximately 0.96%, approximately 0.97%, approximately 0.98%, approximately 0.99%, about 1.0%, about 1.01%, about 1.02%, about 1.03%, about 1.04%, about 1.05%, about 1.06%, about 1, 07%, approximately 1.08%, approximately 1.09%, approximately 1.1%, approximately 1.11%, approximately 1.12%, approximately 1.13%, approx 1.14%, about 1.15%, about 1.16%, about 1.17%, about 1.18%, about 1.19%, about 1.2%, about 1.21%, about 1 , 22%, approximately 1.23%, approximately 1.24%, approximately 1.25%, approximately 1.26%, approximately 1.27%, approximately 1.28%, approximately 1.29%, approximately 1.3 %, about 1.31%, about 1.32%, about 1.33%, about 1.34%, about 1.35%, about 1.36%, about 1.37%, about 1.38%, approximately 1.39%, approximately 1.4%, approximately 1.41%, approximately 1.42%, approximately 1.43%, approximately 1.44%, approximately 1.45%, approximately 1.46%, approximately 1 47%, about 1.48%, about 1.49%, or 1.5% Mn. All percentages are expressed in mass. %
В некоторых примерах сплав может содержать магний (Mg) в количестве от примерно 0,50% до примерно 1,50% (например, от примерно 0,90% до примерно 1,30%, от примерно 1,00% до примерно 1,25% или от примерно 1,13% до примерно 1,27%) относительно общей массы сплава. Например, сплав может содержать примерно 0,5%, примерно 0,51%, примерно 0,52%, примерно 0,53%, примерно 0,54%, примерно 0,55%, примерно 0,56%, примерно 0,57%, примерно 0,58%, примерно 0,59%, примерно 0,6%, примерно 0,61%, примерно 0,62%, примерно 0,63%, примерно 0,64%, примерно 0,65%, примерно 0,66%, примерно 0,67%, примерно 0,68%, примерно 0,69%, примерно 0,7%, примерно 0,71%, примерно 0,72%, примерно 0,73%, примерно 0,74%, примерно 0,75%, примерно 0,76%, примерно 0,77%, примерно 0,78%, примерно 0,79%, примерно 0,8%, примерно 0,81%, примерно 0,82%, примерно 0,83%, примерно 0,84%, примерно 0,85%, примерно 0,86%, примерно 0,87%, примерно 0,88%, примерно 0,89%, примерно 0,9%, примерно 0,91%, примерно 0,92%, примерно 0,93%, примерно 0,94%, примерно 0,95%, примерно 0,96%, примерно 0,97%, примерно 0,98%, примерно 0,99%, примерно 1,0%, примерно 1,01%, примерно 1,02%, примерно 1,03%, примерно 1,04%, примерно 1,05%, примерно 1,06%, примерно 1,07%, примерно 1,08%, примерно 1,09%, примерно 1,1%, примерно 1,11%, примерно 1,12%, примерно 1,13%, примерно 1,14%, примерно 1,15%, примерно 1,16%, примерно 1,17%, примерно 1,18%, примерно 1,19%, примерно 1,2%, примерно 1,21%, примерно 1,22%, примерно 1,23%, примерно 1,24%, примерно 1,25%, примерно 1,26%, примерно 1,27%, примерно 1,28%, примерно 1,29%, примерно 1,3%, примерно 1,31%, примерно 1,32%, примерно 1,33%, примерно 1,34%, примерно 1,35%, примерно 1,36%, примерно 1,37%, примерно 1,38%, примерно 1,39%, примерно 1,4%, примерно 1,41%, примерно 1,42%, примерно 1,43%, примерно 1,44%, примерно 1,45%, примерно 1,46%, примерно 1,47%, примерно 1,48%, примерно 1,49% или 1,5 % Mg. Все проценты выражены в масс. %.In some examples, the alloy may contain magnesium (Mg) in an amount of from about 0.50% to about 1.50% (e.g., from about 0.90% to about 1.30%, from about 1.00% to about 1, 25% or from about 1.13% to about 1.27%) relative to the total weight of the alloy. For example, the alloy may contain about 0.5%, about 0.51%, about 0.52%, about 0.53%, about 0.54%, about 0.55%, about 0.56%, about 0, 57%, approximately 0.58%, approximately 0.59%, approximately 0.6%, approximately 0.61%, approximately 0.62%, approximately 0.63%, approximately 0.64%, approximately 0.65% approximately 0.66%, approximately 0.67%, approximately 0.68%, approximately 0.69%, approximately 0.7%, approximately 0.71%, approximately 0.72%, approximately 0.73%, approximately 0.74%, about 0.75%, about 0.76%, about 0.77%, about 0.78%, about 0.79%, about 0.8%, about 0.81%, about 0, 82%, about 0.83%, about 0.84%, about 0.85%, about 0.86%, about 0.87%, about 0.88%, approx 0.89%, about 0.9%, about 0.91%, about 0.92%, about 0.93%, about 0.94%, about 0.95%, about 0.96%, about 0 , 97%, approximately 0.98%, approximately 0.99%, approximately 1.0%, approximately 1.01%, approximately 1.02%, approximately 1.03%, approximately 1.04%, approximately 1.05 %, about 1.06%, about 1.07%, about 1.08%, about 1.09%, about 1.1%, about 1.11%, about 1.12%, about 1.13%, approximately 1.14%, approximately 1.15%, approximately 1.16%, approximately 1.17%, approximately 1.18%, approximately 1.19%, approximately 1.2%, approximately 1.21%, approximately 1 , 22%, approximately 1.23%, approximately 1.24%, approximately 1.25%, approximately 1.26%, approximately 1.27%, approximately 1.28%, approximately 1.29%, approximately 1.3 %, at approximately 1.31%, approximately 1.32%, approximately 1.33%, approximately 1.34%, approximately 1.35%, approximately 1.36%, approximately 1.37%, approximately 1.38%, approximately 1 , 39%, approximately 1.4%, approximately 1.41%, approximately 1.42%, approximately 1.43%, approximately 1.44%, approximately 1.45%, approximately 1.46%, approximately 1.47 %, about 1.48%, about 1.49%, or 1.5% Mg. All percentages are expressed in mass. %
В некоторых примерах сплав содержит хром (Cr) в количестве до примерно 0,10% (например, от 0% до примерно 0,05%, от примерно 0,001% до примерно 0,04% или от примерно 0,01% до примерно 0,03%) относительно общей массы сплава. Например, сплав может содержать примерно 0,001%, примерно 0,002%, примерно 0,003%, примерно 0,004%, примерно 0,005%, примерно 0,006%, примерно 0,007%, примерно 0,008%, примерно 0,009%, примерно 0,01%, примерно 0,02%, примерно 0,03%, примерно 0,04%, примерно 0,05%, примерно 0,06%, примерно 0,07%, примерно 0,08%, примерно 0,09% или примерно 0,1% Cr. В некоторых случаях Cr отсутствует в сплаве (т.е. составляет 0%). Все проценты выражены в масс. %. In some examples, the alloy contains chromium (Cr) in an amount of up to about 0.10% (e.g., from 0% to about 0.05%, from about 0.001% to about 0.04%, or from about 0.01% to about 0 , 03%) relative to the total mass of the alloy. For example, the alloy may contain approximately 0.001%, approximately 0.002%, approximately 0.003%, approximately 0.004%, approximately 0.005%, approximately 0.006%, approximately 0.007%, approximately 0.008%, approximately 0.009%, approximately 0.01%, approximately 0, 02%, about 0.03%, about 0.04%, about 0.05%, about 0.06%, about 0.07%, about 0.08%, about 0.09%, or about 0.1% Cr. In some cases, Cr is absent in the alloy (i.e., 0%). All percentages are expressed in mass. %
В некоторых примерах сплав содержит титан (Ti) в количестве до примерно 0,10% (например, от 0% до примерно 0,05%, от примерно 0,001% до примерно 0,04% или от примерно 0,01% до примерно 0,03%) относительно общей массы сплава. Например, сплав может содержать примерно 0,001%, примерно 0,002%, примерно 0,003%, примерно 0,004%, примерно 0,005%, примерно 0,006%, примерно 0,007%, примерно 0,008%, примерно 0,009%, примерно 0,01%, примерно 0,02%, примерно 0,03%, примерно 0,04%, примерно 0,05%, примерно 0,06%, примерно 0,07%, примерно 0,08%, примерно 0,09% или примерно 0,1% Ti. В некоторых случаях Ti отсутствует в сплаве (т.е. составляет 0%). Все проценты выражены в масс. %. In some examples, the alloy contains titanium (Ti) in an amount of up to about 0.10% (e.g., from 0% to about 0.05%, from about 0.001% to about 0.04%, or from about 0.01% to about 0 , 03%) relative to the total mass of the alloy. For example, the alloy may contain approximately 0.001%, approximately 0.002%, approximately 0.003%, approximately 0.004%, approximately 0.005%, approximately 0.006%, approximately 0.007%, approximately 0.008%, approximately 0.009%, approximately 0.01%, approximately 0, 02%, about 0.03%, about 0.04%, about 0.05%, about 0.06%, about 0.07%, about 0.08%, about 0.09%, or about 0.1% Ti. In some cases, Ti is absent in the alloy (i.e., 0%). All percentages are expressed in mass. %
При необходимости, в состав сплавов могут дополнительно входить другие второстепенные элементы, иногда упоминаемые как примеси, каждый в количестве примерно 0,05% или менее, 0,04% или менее, 0,03% или менее, 0,02% или менее, или 0,01% или менее. Указанные примеси могут включать, но не ограничиваются ими, Ga, V, Ni, Sc, Ag, B, Bi, Zr, Li, Pb, Sn, Ca, Hf, Sr или их комбинации. Соответственно, Ga, V, Ni, Sc, Ag, B, Bi, Zr, Li, Pb, Sn, Ca, Hf или Sr могут присутствовать в сплаве в количестве 0,05% или менее, 0,04% или менее, 0,03% или менее, 0,02% или менее, или 0,01% или менее. В некоторых аспектах сумма всех примесей не превышает 0,15% (например, 0,1%). Все проценты выражены в масс. %. В некоторых аспектах остальной процент сплава представляет собой алюминий.If necessary, the composition of the alloys may additionally include other minor elements, sometimes referred to as impurities, each in an amount of about 0.05% or less, 0.04% or less, 0.03% or less, 0.02% or less, or 0.01% or less. These impurities may include, but are not limited to, Ga, V, Ni, Sc, Ag, B, Bi, Zr, Li, Pb, Sn, Ca, Hf, Sr, or combinations thereof. Accordingly, Ga, V, Ni, Sc, Ag, B, Bi, Zr, Li, Pb, Sn, Ca, Hf or Sr may be present in the alloy in an amount of 0.05% or less, 0.04% or less, 0 03% or less, 0.02% or less, or 0.01% or less. In some aspects, the sum of all impurities does not exceed 0.15% (e.g., 0.1%). All percentages are expressed in mass. % In some aspects, the remaining percentage of the alloy is aluminum.
Необязательно, иллюстративные алюминиевые сплавы, описанные в настоящем документе, содержат примерно 0,9-2,6% Zn (например, примерно 1,4-1,6% Zn), примерно 0,2-0,33% Si, примерно 0,49-0,6% Fe, примерно 0,15-0,19% Cu, примерно 0,79-0,94% Mn, примерно 1,13-1,27% Mg, до примерно 0,05% Cr, до примерно 0,05% Ti и до примерно 0,15% примесей, и остальное составляет Al. Например, иллюстративный сплав содержит 1,53% Zn, 0,3% Si, 0,51% Fe, 0,17% Cu, 0,87% Mn, 1,21% Mg, 0,001% Cr, 0,016% Ti и до 0,15% суммы примесей, и остальное составляет Al. В некоторых примерах иллюстративный сплав содержит 1,00% Zn, 0,29% Si, 0,51% Fe, 0,16% Cu, 0,86% Mn, 1,2% Mg, 0,001% Cr, 0,011% Ti и до 0,15% суммы примесей, и остальное составляет Al. В некоторых примерах иллюстративный сплав содержит 2,04% Zn, 0,29% Si, 0,51% Fe, 0,17% Cu, 0,87% Mn, 1,21% Mg, 0,001% Cr, 0,015% Ti и до 0,15% суммы примесей, и остальное составляет Al. В некоторых примерах иллюстративный сплав содержит 2,54% Zn, 0,29% Si, 0,51% Fe, 0,17% Cu, 0,88% Mn, 1,23% Mg, 0,001% Cr, 0,012% Ti и до 0,15% суммы примесей, и остальное составляет Al.Optionally, the illustrative aluminum alloys described herein contain about 0.9-2.6% Zn (e.g., about 1.4-1.6% Zn), about 0.2-0.33% Si, about 0 , 49-0.6% Fe, about 0.15-0.19% Cu, about 0.79-0.94% Mn, about 1.13-1.27% Mg, up to about 0.05% Cr, up to about 0.05% Ti and up to about 0.15% impurities, and the rest is Al. For example, an illustrative alloy contains 1.53% Zn, 0.3% Si, 0.51% Fe, 0.17% Cu, 0.87% Mn, 1.21% Mg, 0.001% Cr, 0.016% Ti and up to 0.15% of the amount of impurities, and the rest is Al. In some examples, the illustrative alloy contains 1.00% Zn, 0.29% Si, 0.51% Fe, 0.16% Cu, 0.86% Mn, 1.2% Mg, 0.001% Cr, 0.011% Ti, and up to 0.15% of the amount of impurities, and the rest is Al. In some examples, the illustrative alloy contains 2.04% Zn, 0.29% Si, 0.51% Fe, 0.17% Cu, 0.87% Mn, 1.21% Mg, 0.001% Cr, 0.015% Ti and up to 0.15% of the amount of impurities, and the rest is Al. In some examples, the illustrative alloy contains 2.54% Zn, 0.29% Si, 0.51% Fe, 0.17% Cu, 0.88% Mn, 1.23% Mg, 0.001% Cr, 0.012% Ti and up to 0.15% of the amount of impurities, and the rest is Al.
Свойства сплаваAlloy properties
Механические свойства алюминиевого сплава можно регулировать различными технологическими условиями, в зависимости от требуемого применения. Сплав может быть получен (или изготовлен) в состоянии H (например, состояния HX1, HX2, HX3 HX4, HX5, HX6, HX7, HX8 или HX9). В одном примере сплав может быть получен (или изготовлен) в состоянии H19. Состояние H19 относится к продукту, полученному холодной прокаткой. В качестве другого примера сплав может быть получен (или изготовлен) в состоянии H23. Состояние H23 относится к продукту, полученному холодной прокаткой и частичным отжигом. В качестве дополнительного примера сплав может быть получен (или изготовлен) в состоянии O. Состояние O относится к продукту, полученному холодной прокаткой и полным отжигом.The mechanical properties of the aluminum alloy can be controlled by various technological conditions, depending on the desired application. The alloy can be obtained (or manufactured) in state H (for example, states HX1, HX2, HX3, HX4, HX5, HX6, HX7, HX8 or HX9). In one example, the alloy can be obtained (or manufactured) in state H19. Condition H19 refers to a product obtained by cold rolling. As another example, the alloy can be obtained (or manufactured) in the state of H23. Condition H23 refers to a product obtained by cold rolling and partial annealing. As an additional example, the alloy can be obtained (or manufactured) in state O. State O refers to the product obtained by cold rolling and complete annealing.
В некоторых неограничивающих примерах описанные сплавы имеют высокую прочность в состояниях H (например, состояние H19 и состояние H23) и высокую способность к формованию (т.е. сгибаемость) в состоянии O. В некоторых неограничивающих примерах описанные сплавы имеют хорошую коррозионную стойкость в состояниях H (например, состояние H19 и состояние H23) и в состоянии O, по сравнению с обычными алюминиевыми сплавами серии 7xxx и 1xxx, используемыми в качестве промышленной заготовки для пластин.In some non-limiting examples, the described alloys have high strength in states H (for example, state H19 and state H23) and high molding ability (i.e. bendability) in state O. In some non-limiting examples, the described alloys have good corrosion resistance in states H (for example, state H19 and state H23) and state O, compared to conventional 7xxx and 1xxx series aluminum alloys used as industrial blanks for plates.
В некоторых аспектах алюминиевые сплавы имеют предел текучести (YS) по меньшей мере примерно 70 МПа. В неограничивающих примерах предел текучести составляет по меньшей мере примерно 70 МПа, по меньшей мере примерно 80 МПа, по меньшей мере примерно 90 МПа, по меньшей мере примерно 100 МПа, по меньшей мере примерно 110 МПа, по меньшей мере примерно 120 МПа, по меньшей мере примерно 130 МПа, по меньшей мере примерно 140 МПа, по меньшей мере примерно 150 МПа, по меньшей мере примерно 160 МПа, по меньшей мере примерно 170 МПа, по меньшей мере примерно 180 МПа, по меньшей мере примерно 190 МПа, по меньшей мере примерно 200 МПа, по меньшей мере примерно 210 МПа, по меньшей мере примерно 220 МПа, по меньшей мере примерно 230 МПа, по меньшей мере примерно 240 МПа, по меньшей мере примерно 250 МПа, по меньшей мере примерно 260 МПа, по меньшей мере примерно 270 МПа, по меньшей мере примерно 280 МПа, по меньшей мере примерно 290 МПа, по меньшей мере примерно 300 МПа, по меньшей мере примерно 310 МПа, по меньшей мере примерно 320 МПа, по меньшей мере примерно 330 МПа, по меньшей мере примерно 340 МПа, по меньшей мере примерно 350 МПа, или любое значение между ними. В некоторых случаях предел текучести составляет от примерно 70 МПа до примерно 350 МПа. Например, предел текучести может составлять от примерно 80 МПа до примерно 340 МПа, от примерно 90 МПа до примерно 320 МПа, от примерно 100 МПа до примерно 300 МПа, от примерно 180 МПа до примерно 300 МПа или от примерно 200 МПа до примерно 300 МПа.In some aspects, aluminum alloys have a yield strength (YS) of at least about 70 MPa. In non-limiting examples, the yield strength is at least about 70 MPa, at least about 80 MPa, at least about 90 MPa, at least about 100 MPa, at least about 110 MPa, at least about 120 MPa, at least at least about 130 MPa, at least about 140 MPa, at least about 150 MPa, at least about 160 MPa, at least about 170 MPa, at least about 180 MPa, at least about 190 MPa, at least about 200 MPa, at least about 210 MPa, at least about 220 MPa, at least about 230 MPa, at least about 240 MPa, at least about 250 MPa, at least about 260 MPa, at least about 270 MPa, at least about 280 MPa, at least about 290 MPa, at least about 300 MPa, at least about 310 MPa, at least about 320 MPa, at least about 330 MPa, at least about 340 MPa, at least about 350 MPa, or any value between them . In some cases, the yield strength is from about 70 MPa to about 350 MPa. For example, the yield strength may be from about 80 MPa to about 340 MPa, from about 90 MPa to about 320 MPa, from about 100 MPa to about 300 MPa, from about 180 MPa to about 300 MPa, or from about 200 MPa to about 300 MPa .
Предел текучести варьируется в зависимости от состояния сплава. В некоторых примерах сплавы, описанные в настоящем документе, представленные в состоянии O, могут иметь предел текучести от по меньшей мере примерно 70 МПа до примерно 200 МПа. В неограничивающих примерах предел текучести сплавов в состоянии O составляет по меньшей мере примерно 70 МПа, по меньшей мере примерно 80 МПа, по меньшей мере примерно 90 МПа, по меньшей мере примерно 100 МПа, по меньшей мере примерно 110 МПа, по меньшей мере примерно 120 МПа, по меньшей мере примерно 130 МПа, по меньшей мере примерно 140 МПа, по меньшей мере примерно 150 МПа, по меньшей мере примерно 160 МПа, по меньшей мере примерно 170 МПа, по меньшей мере примерно 180 МПа, по меньшей мере примерно 190 МПа, по меньшей мере примерно 200 МПа или любое значение между ними.The yield strength varies depending on the state of the alloy. In some examples, the alloys described herein represented in state O may have a yield strength of at least about 70 MPa to about 200 MPa. In non-limiting examples, the yield strength of alloys in state O is at least about 70 MPa, at least about 80 MPa, at least about 90 MPa, at least about 100 MPa, at least about 110 MPa, at least about 120 MPa, at least about 130 MPa, at least about 140 MPa, at least about 150 MPa, at least about 160 MPa, at least about 170 MPa, at least about 180 MPa, at least about 190 MPa at least about 200 MPa or any value between them.
В некоторых дополнительных примерах сплавы, описанные в настоящем документе, в состоянии H могут иметь предел текучести по меньшей мере примерно 200 МПа, по меньшей мере примерно 210 МПа, по меньшей мере примерно 220 МПа, по меньшей мере примерно 230 МПа, по меньшей мере примерно 240 МПа, по меньшей мере примерно 250 МПа, по меньшей мере примерно 260 МПа, по меньшей мере примерно 270 МПа, по меньшей мере примерно 280 МПа, по меньшей мере примерно 290 МПа, по меньшей мере примерно 300 МПа, по меньшей мере примерно 310 МПа, по меньшей мере примерно 320 МПа, по меньшей мере примерно 330 МПа, по меньшей мере примерно 340 МПа, по меньшей мере примерно 350 МПа или любое значение между ними.In some further examples, the alloys described herein in state H may have a yield strength of at least about 200 MPa, at least about 210 MPa, at least about 220 MPa, at least about 230 MPa, at least about 240 MPa, at least about 250 MPa, at least about 260 MPa, at least about 270 MPa, at least about 280 MPa, at least about 290 MPa, at least about 300 MPa, at least about 310 MPa, at least about 320 MPa, at least e about 330 MPa, at least about 340 MPa, at least about 350 MPa, or any value therebetween.
В некоторых аспектах алюминиевые сплавы могут иметь предел прочности при растяжении (UTS) по меньшей мере примерно 170 МПа. В неограничивающих примерах UTS составляет по меньшей мере примерно 170 МПа, по меньшей мере примерно 180 МПа, по меньшей мере примерно 190 МПа, по меньшей мере примерно 200 МПа, по меньшей мере примерно 210 МПа, по меньшей мере примерно 220 МПа, по меньшей мере примерно 230 МПа, по меньшей мере примерно 240 МПа, по меньшей мере примерно 250 МПа, по меньшей мере примерно 260 МПа, по меньшей мере примерно 270 МПа, по меньшей мере примерно 280 МПа, по меньшей мере примерно 290 МПа, по меньшей мере примерно 300 МПа, по меньшей мере примерно 310 МПа, по меньшей мере примерно 320 МПа, по меньшей мере примерно 330 МПа, по меньшей мере примерно 340 МПа, по меньшей мере примерно 350 МПа или любое значение между ними. В некоторых случаях UTS составляет от примерно 200 МПа до примерно 320 МПа. Например, UTS может составлять от примерно 200 МПа до примерно 320 МПа, от примерно 190 МПа до примерно 290 МПа, от примерно 300 МПа до примерно 350 МПа, от примерно 180 МПа до примерно 340 МПа или от примерно 175 МПа до примерно 325 МПа.In some aspects, aluminum alloys may have a tensile strength (UTS) of at least about 170 MPa. In non-limiting examples, the UTS is at least about 170 MPa, at least about 180 MPa, at least about 190 MPa, at least about 200 MPa, at least about 210 MPa, at least about 220 MPa, at least about 230 MPa, at least about 240 MPa, at least about 250 MPa, at least about 260 MPa, at least about 270 MPa, at least about 280 MPa, at least about 290 MPa, at least about 300 MPa, at least about 310 MPa, at least about 320 M Pa, at least about 330 MPa, at least about 340 MPa, at least about 350 MPa, or any value between them. In some cases, the UTS is from about 200 MPa to about 320 MPa. For example, UTS may be from about 200 MPa to about 320 MPa, from about 190 MPa to about 290 MPa, from about 300 MPa to about 350 MPa, from about 180 MPa to about 340 MPa, or from about 175 MPa to about 325 MPa.
В некоторых примерах сплавы, описанные в настоящем документе, представленные в состоянии O, могут иметь UTS от по меньшей мере примерно 170 МПа до примерно 250 МПа. В неограничивающих примерах UTS сплавов в состоянии O составляет по меньшей мере примерно 170 МПа, по меньшей мере примерно 180 МПа, по меньшей мере примерно 190 МПа, по меньшей мере примерно 200 МПа, по меньшей мере примерно 210 МПа, по меньшей мере примерно 220 МПа, по меньшей мере примерно 230 МПа, по меньшей мере примерно 240 МПа, по меньшей мере примерно 250 МПа или любое значение между ними.In some examples, the alloys described herein represented in the O state may have a UTS of at least about 170 MPa to about 250 MPa. In non-limiting examples, UTS alloys in the O state are at least about 170 MPa, at least about 180 MPa, at least about 190 MPa, at least about 200 MPa, at least about 210 MPa, at least about 220 MPa at least about 230 MPa, at least about 240 MPa, at least about 250 MPa, or any value between them.
В некоторых дополнительных примерах сплавы, описанные в настоящем документе, в состоянии H могут иметь UTS по меньшей мере примерно 200 МПа, по меньшей мере примерно 210 МПа, по меньшей мере примерно 220 МПа, по меньшей мере примерно 230 МПа, по меньшей мере примерно 240 МПа, по меньшей мере примерно 250 МПа, по меньшей мере примерно 260 МПа, по меньшей мере примерно 270 МПа, по меньшей мере примерно 280 МПа, по меньшей мере примерно 290 МПа, по меньшей мере примерно 300 МПа, по меньшей мере примерно 310 МПа, по меньшей мере примерно 320 МПа, по меньшей мере примерно 330 МПа, по меньшей мере примерно 340 МПа, по меньшей мере примерно 350 МПа или любое значение между ними.In some further examples, alloys described herein in state H may have a UTS of at least about 200 MPa, at least about 210 MPa, at least about 220 MPa, at least about 230 MPa, at least about 240 MPa, at least about 250 MPa, at least about 260 MPa, at least about 270 MPa, at least about 280 MPa, at least about 290 MPa, at least about 300 MPa, at least about 310 MPa at least about 320 MPa, at least about 330 M and at least about 340 MPa, at least about 350 MPa, or any value therebetween.
В некоторых аспектах сплав имеет любой предел текучести, который характеризуется достаточной способностью к формованию для обеспечения удлинения примерно 9,75% или более в состоянии O (например, примерно 10,0% или более). В некоторых примерах удлинение может составлять примерно 9,75% или более, примерно 10,0% или более, примерно 10,25% или более, примерно 10,5% или более, примерно 10,75% или более, примерно 11,0% или более, примерно 11,25% или более, примерно 11,5% или более, примерно 11,75% или более, примерно 12,0% или более, примерно 12,25% или более, примерно 12,5% или более, примерно 12,75% или более, примерно 13,0% или более, примерно 13,25% или более, примерно 13,5% или более, примерно 13,75% или более, примерно 14,0% или более, примерно 14,25% или более, примерно 14,5% или более, примерно 14,75% или более, примерно 15,0% или более, примерно 15,25% или более, примерно 15,5% или более, примерно 15,75% или более, примерно 16,0% или более, примерно 16,25% или более, примерно 16,5% или более или любое значение между ними.In some aspects, the alloy has any yield strength that is characterized by sufficient molding ability to provide an elongation of about 9.75% or more in the O state (for example, about 10.0% or more). In some examples, the elongation may be about 9.75% or more, about 10.0% or more, about 10.25% or more, about 10.5% or more, about 10.75% or more, about 11.0 % or more, about 11.25% or more, about 11.5% or more, about 11.75% or more, about 12.0% or more, about 12.25% or more, about 12.5% or more, about 12.75% or more, about 13.0% or more, about 13.25% or more, about 13.5% or more, about 13.75% or more, about 14.0% or more, about 14.25% or more, about 14.5% or more, about 14.75% or more, about 1 5.0% or more, about 15.25% or more, about 15.5% or more, about 15.75% or more, about 16.0% or more, about 16.25% or more, about 16, 5% or more or any value in between.
В некоторых аспектах сплав может иметь коррозионную стойкость, которая обеспечивает отрицательный коррозионный потенциал или электрохимический потенциал (Ecorr), составляющий примерно -700 мВ или менее при испытании в соответствии со стандартом ASTM G69. В некоторых случаях значение потенциала свободной коррозии относительно стандартного каломельного электрода (SCE) может составлять примерно -700 мВ или менее, примерно -710 мВ или менее, примерно -720 мВ или менее, примерно -730 мВ или менее, примерно -740 мВ или менее, примерно -750 мВ или менее, примерно -760 мВ или менее, примерно -770 мВ или менее, примерно -780 мВ или менее, примерно -790 мВ или менее, примерно -800 мВ или менее, примерно -810 мВ или менее, примерно -820 мВ или менее, примерно -830 мВ или менее, примерно -840 мВ или менее, примерно -850 мВ или менее, или любое значение между ними. Например, алюминиевый сплав может иметь потенциал свободной коррозии от примерно -740 мВ до примерно -850 мВ (например, от примерно -750 мВ до примерно -840 мВ или от примерно -770 мВ до примерно -830 мВ).In some aspects, the alloy may have corrosion resistance that provides negative corrosion potential or electrochemical potential (Ecorr) of about −700 mV or less when tested in accordance with ASTM G69. In some cases, the value of the free corrosion potential relative to a standard calomel electrode (SCE) may be about -700 mV or less, about -710 mV or less, about -720 mV or less, about -730 mV or less, about -740 mV or less about -750 mV or less, about -760 mV or less, about -770 mV or less, about -780 mV or less, about -790 mV or less, about -800 mV or less, about -810 mV or less, about -820 mV or less, about -830 mV or less, about -840 mV or less, about -850 mV or less, or any Achen between them. For example, an aluminum alloy may have a free corrosion potential of from about −740 mV to about −850 mV (for example, from about −750 mV to about −840 mV, or from about −770 mV to about −830 mV).
В некоторых примерах сплав может иметь среднее значение проводимости более чем примерно 36% относительно международного стандарта на отожженную медь (IACS) (например, от примерно 37% IACS до примерно 44% IACS). Например, сплав может иметь среднее значение проводимости примерно 37%, примерно 38%, примерно 39%, примерно 40%, примерно 41%, примерно 42%, примерно 43%, примерно 44% или любое значение между ними. Все значения выражены в % относительно IACS.In some examples, the alloy may have an average conductivity value of more than about 36% relative to the International Standard for Annealed Copper (IACS) (for example, from about 37% IACS to about 44% IACS). For example, the alloy may have an average conductivity of about 37%, about 38%, about 39%, about 40%, about 41%, about 42%, about 43%, about 44%, or any value between them. All values are expressed in% relative to IACS.
Способы изготовления и обработкиManufacturing and processing methods
В некоторых аспектах описанный состав сплава представляет собой продукт описанного способа. Не ограничивая настоящее описание, свойства алюминиевого сплава отчасти определяются образованием микроструктур в процессе получения сплава. В некоторых аспектах способ получения состава сплава может влиять или даже определять наличие свойств сплава, соответствующих предполагаемому применению. In some aspects, the described alloy composition is a product of the described method. Without limiting the present description, the properties of an aluminum alloy are partly determined by the formation of microstructures in the alloy production process. In some aspects, a method for producing an alloy composition may affect or even determine the presence of alloy properties consistent with the intended use.
ОтливкаCasting
Сплав, описанный в настоящем документе, можно отлить с помощью способа литья, известного специалистам в данной области техники. Например, процесс литья может включать способ литья с прямым охлаждением (Direct Chill, DC). Процесс литья с прямым охлаждением осуществляют в соответствии со стандартами, обычно используемыми в алюминиевой промышленности, известными специалистам в данной области техники. В процессе DC может быть получен слиток. Необязательно, слиток может быть очищен перед последующей обработкой. Необязательно, процесс литья может включать способ непрерывного литья (Continuous Casting, CC). The alloy described herein can be cast using a casting method known to those skilled in the art. For example, a casting process may include a direct cooling method (Direct Chill, DC). The direct cooling casting process is carried out in accordance with the standards commonly used in the aluminum industry known to those skilled in the art. In the DC process, an ingot can be obtained. Optionally, the ingot may be cleaned before further processing. Optionally, the casting process may include a continuous casting method (Continuous Casting, CC).
Отлитый алюминиевый сплав может быть затем обработан на следующих технологических стадиях. Например, способы обработки, описанные в настоящем документе, могут включать стадии гомогенизации, горячей прокатки, холодной прокатки и/или отжига.Cast aluminum alloy can then be processed in the following process steps. For example, the processing methods described herein may include the steps of homogenization, hot rolling, cold rolling and / or annealing.
ГомогенизацияHomogenization
Стадия гомогенизации может включать нагревание отлитого алюминиевого сплава, описанного в настоящем документе, до достижения температуры гомогенизации, составляющей примерно или по меньшей мере примерно 570°С (например, по меньшей мере примерно 570°С, по меньшей мере примерно 580°С, по меньшей мере примерно 590°С, по меньшей мере примерно 600°С, по меньшей мере примерно 610°С или любое значение между ними). Например, отлитый алюминиевый сплав может быть нагрет до температуры от примерно 570°С до примерно 620°С, от примерно 575°С до примерно 615°С, от примерно 585°С до примерно 610°С или от примерно 590°С до примерно 605°С. В некоторых случаях скорость нагревания до температуры гомогенизации может составлять примерно 100°С/час или менее, примерно 75°С/час или менее, примерно 50°С/час или менее, примерно 40°С/час или менее, примерно 30°С/час или менее, примерно 25°С/час или менее, примерно 20°С/час или менее, примерно 15°С/час или менее, или примерно 10°С/час или менее. В других случаях скорость нагревания до температуры гомогенизации может составлять от примерно 10°С/мин. до примерно 100°С/мин. (например, от примерно 10°С/мин. до примерно 90°С/мин., от примерно 10°С/мин.до примерно 70°С/мин., от примерно 10°С/мин. до примерно 60°С/мин., от примерно 20°С/мин. до примерно 90°С/мин., от примерно 30°С/мин. до примерно 80°С/мин., от примерно 40°С/мин. до примерно 70°С/мин. или от примерно 50°С/мин. до примерно 60°С/мин.).The homogenization step may include heating the cast aluminum alloy described herein to achieve a homogenization temperature of about or at least about 570 ° C (for example, at least about 570 ° C, at least about 580 ° C, at least at least about 590 ° C, at least about 600 ° C, at least about 610 ° C, or any value between them). For example, a cast aluminum alloy may be heated to a temperature of from about 570 ° C. to about 620 ° C., from about 575 ° C. to about 615 ° C., from about 585 ° C. to about 610 ° C., or from about 590 ° C. to about 605 ° C. In some cases, the rate of heating to a homogenization temperature may be about 100 ° C / hour or less, about 75 ° C / hour or less, about 50 ° C / hour or less, about 40 ° C / hour or less, about 30 ° C / hour or less, about 25 ° C / hour or less, about 20 ° C / hour or less, about 15 ° C / hour or less, or about 10 ° C / hour or less. In other cases, the rate of heating to homogenization temperature may be from about 10 ° C / min. up to about 100 ° C / min. (for example, from about 10 ° C / min. to about 90 ° C / min., from about 10 ° C / min. to about 70 ° C / min., from about 10 ° C / min. to about 60 ° C. / min., from about 20 ° C / min. to about 90 ° C / min., from about 30 ° C / min. to about 80 ° C / min., from about 40 ° C / min. to about 70 ° C / min. Or from about 50 ° C / min. To about 60 ° C / min.).
Затем отлитый алюминиевый сплав подвергают выдержке (т.е. выдерживают при указанной температуре) в течение определенного периода времени. В соответствии с одним неограничивающим примером, отлитый алюминиевый сплав подвергают выдержке в течение до 5 часов (например, от примерно 10 минут до примерно 5 часов, включительно). Например, отлитый алюминиевый сплав может быть выдержан при температуре по меньшей мере 570°С в течение 10 минут, 20 минут, 30 минут, 1 часа, 2 часов, 3 часов, 4 часов, 5 часов или в течение любого времени между указанными значениями.Then, the cast aluminum alloy is exposed (i.e., maintained at the indicated temperature) for a certain period of time. In accordance with one non-limiting example, the cast aluminum alloy is aged for up to 5 hours (e.g., from about 10 minutes to about 5 hours, inclusive). For example, a cast aluminum alloy can be held at a temperature of at least 570 ° C for 10 minutes, 20 minutes, 30 minutes, 1 hour, 2 hours, 3 hours, 4 hours, 5 hours, or for any time between the indicated values.
Отлитый алюминиевый сплав может быть охлажден от первой температуры до второй температуры, которая ниже первой температуры. В некоторых примерах вторая температура составляет более чем примерно 555°С (например, более чем примерно 560°С, более чем примерно 565°С, более чем примерно 570°С или более чем примерно 575°С). Например, отлитый алюминиевый сплав может быть охлажден до второй температуры, составляющей от примерно 555°С до примерно 590°С, от примерно 560°С до примерно 575°С, от примерно 565°С до примерно 580°С, от примерно 570°С до примерно 585°С, от примерно 565°С до примерно 570°С, от примерно 570°С до примерно 590°С или от примерно 575°С до примерно 585°С. Скорость охлаждения до второй температуры может составлять от примерно 10°С/мин. до примерно 100°С/мин. (например, от примерно 20°С/мин. до примерно 90°С/мин., от примерно 30°С/мин. до примерно 80°С/мин., от примерно 10°С/мин. до примерно 90°С/мин., от примерно 10°С/мин. до примерно 70°С/мин., от примерно 10°С/мин.до примерно 60°С/мин., от примерно 40°С/мин. до примерно 70°С/мин. или от примерно 50°С/мин.до примерно 60°С/мин.).The cast aluminum alloy may be cooled from a first temperature to a second temperature that is lower than the first temperature. In some examples, the second temperature is more than about 555 ° C (for example, more than about 560 ° C, more than about 565 ° C, more than about 570 ° C, or more than about 575 ° C). For example, a cast aluminum alloy may be cooled to a second temperature of from about 555 ° C. to about 590 ° C., from about 560 ° to about 575 ° C., from about 565 ° to about 580 ° C., from about 570 ° C to about 585 ° C, from about 565 ° C to about 570 ° C, from about 570 ° C to about 590 ° C, or from about 575 ° C to about 585 ° C. The cooling rate to the second temperature may be from about 10 ° C./min. up to about 100 ° C / min. (for example, from about 20 ° C / min. to about 90 ° C / min., from about 30 ° C / min. to about 80 ° C / min., from about 10 ° C / min. to about 90 ° C. / min., from about 10 ° C / min. to about 70 ° C / min., from about 10 ° C / min. to about 60 ° C / min., from about 40 ° C / min. to about 70 ° C / min. Or from about 50 ° C / min. To about 60 ° C / min.).
Отлитый алюминиевый сплав может быть затем подвержен выдержке при второй температуре в течение определенного периода времени. В некоторых случаях слиток подвергают выдержке в течение до примерно 5 часов (например, от 10 минут до 5 часов, включительно). Например, слиток может быть выдержан при температуре от примерно 560°С до примерно 590°С в течение 10 минут, 20 минут, 30 минут, 1 часа, 2 часов, 3 часов, 4 часов, 5 часов или в течение любого времени между указанными значениями. The cast aluminum alloy may then be exposed to a second temperature for a certain period of time. In some cases, the ingot is aged for up to about 5 hours (for example, from 10 minutes to 5 hours, inclusive). For example, an ingot may be held at a temperature of from about 560 ° C. to about 590 ° C. for 10 minutes, 20 minutes, 30 minutes, 1 hour, 2 hours, 3 hours, 4 hours, 5 hours, or for any time between those indicated values.
Горячая прокаткаHot rolling
После стадии гомогенизации может быть осуществлена стадия горячей прокатки. В некоторых случаях отлитые алюминиевые сплавы подвергают горячей прокатке при температуре на входе в стан горячей прокатки от примерно 560°С до примерно 600°С. Например, температура на входе может составлять примерно 560°С, примерно 565°С, примерно 570°С, примерно 575°С, примерно 580°С, примерно 585°С, примерно 590°С, примерно 595°С или примерно 600°С. В некоторых случаях температура горячего проката на выходе может составлять от примерно 290°С до примерно 350°С (например, от примерно 310°С до примерно 340°С). Например, температура горячего проката на выходе может составлять примерно 290°С, примерно 295°С, примерно 300°С, примерно 305°С, примерно 310°С, примерно 315°С, примерно 320°С, примерно 325°С, примерно 330°С, примерно 335°С, примерно 340°С, примерно 345°С, примерно 350°С или любое значение между ними. After the homogenization step, a hot rolling step may be carried out. In some cases, the cast aluminum alloys are hot rolled at a temperature at the inlet of the hot rolling mill from about 560 ° C. to about 600 ° C. For example, the inlet temperature may be about 560 ° C, about 565 ° C, about 570 ° C, about 575 ° C, about 580 ° C, about 585 ° C, about 590 ° C, about 595 ° C, or about 600 ° FROM. In some cases, the temperature of the hot rolled outlet can be from about 290 ° C to about 350 ° C (for example, from about 310 ° C to about 340 ° C). For example, the temperature of the hot rolled outlet may be about 290 ° C, about 295 ° C, about 300 ° C, about 305 ° C, about 310 ° C, about 315 ° C, about 320 ° C, about 325 ° C, about 330 ° C, about 335 ° C, about 340 ° C, about 345 ° C, about 350 ° C, or any value between them.
В некоторых случаях отлитый алюминиевый сплав может быть подвергнут горячей прокатке до толщины от примерно 2 мм до примерно 15 мм (например, до толщины от примерно 2,5 мм до примерно 12 мм). Например, отлитый алюминиевый сплав может быть подвергнут горячей прокатке до толщины примерно 2 мм, до толщины примерно 2,5 мм, до толщины примерно 3 мм, до толщины примерно 3,5 мм, до толщины примерно 4 мм, до толщины примерно 5 мм, до толщины примерно 6 мм, до толщины примерно 7 мм, до толщины примерно 8 мм, до толщины примерно 9 мм, до толщины примерно 10 мм, до толщины примерно 11 мм, до толщины примерно 12 мм, до толщины примерно 13 мм, до толщины примерно 14 мм или до толщины примерно 15 мм. В некоторых случаях отлитый алюминиевый сплав может быть подвергнут горячей прокатке до толщины более 15 мм (т.е. в виде пластины). В других случаях отлитый алюминиевый сплав может быть подвергнут горячей прокатке до толщины менее 4 мм (т.е. в виде листа).In some cases, the cast aluminum alloy may be hot rolled to a thickness of from about 2 mm to about 15 mm (for example, to a thickness of from about 2.5 mm to about 12 mm). For example, a cast aluminum alloy may be hot rolled to a thickness of about 2 mm, to a thickness of about 2.5 mm, to a thickness of about 3 mm, to a thickness of about 3.5 mm, to a thickness of about 4 mm, to a thickness of about 5 mm, to a thickness of about 6 mm, to a thickness of about 7 mm, to a thickness of about 8 mm, to a thickness of about 9 mm, to a thickness of about 10 mm, to a thickness of about 11 mm, to a thickness of about 12 mm, to a thickness of about 13 mm, to a thickness about 14 mm or to a thickness of about 15 mm. In some cases, the cast aluminum alloy may be hot rolled to a thickness of more than 15 mm (i.e., in the form of a plate). In other cases, the cast aluminum alloy may be hot rolled to a thickness of less than 4 mm (i.e., in sheet form).
Холодная прокаткаCold rolling
Стадия холодной прокатки может быть осуществлена после стадии горячей прокатки. В некоторых аспектах прокатный продукт, полученный на стадии горячей прокатки, может быть подвергнут холодной прокатке до листа (например, менее примерно 4,0 мм). В некоторых аспектах прокатный продукт подвергают холодной прокатке до толщины от примерно 0,4 мм до примерно 1,0 мм, от примерно 1,0 мм до примерно 3,0 мм или от примерно 3,0 мм до менее чем примерно 4,0 мм. В некоторых аспектах сплав подвергают холодной прокатке до толщины примерно 3,5 мм или менее, примерно 3 мм или менее, примерно 2,5 мм или менее, примерно 2 мм или менее, примерно 1,5 мм или менее, примерно 1 мм или менее, примерно 0,5 мм или менее, примерно 0,4 мм или менее, примерно 0,3 мм или менее, примерно 0,2 мм или менее, или примерно 0,1 мм или менее. Например, прокатный продукт может быть подвергнут холодной прокатке до толщины примерно 0,1 мм, примерно 0,2 мм, примерно 0,3 мм, примерно 0,4 мм, примерно 0,5 мм, примерно 0,6 мм, примерно 0,7 мм, примерно 0,8 мм, примерно 0,9 мм, примерно 1,0 мм, примерно 1,1 мм, примерно 1,2 мм, примерно 1,3 мм, примерно 1,4 мм, примерно 1,5 мм, примерно 1,6 мм, примерно 1,7 мм, примерно 1,8 мм, примерно 1,9 мм, примерно 2,0 мм, примерно 2,1 мм, примерно 2,2 мм, примерно 2,3 мм, примерно 2,4 мм, примерно 2,5 мм, примерно 2,6 мм, примерно 2,7 мм, примерно 2,8 мм, примерно 2,9 мм, примерно 3,0 мм, примерно 3,1 мм, примерно 3,2 мм, примерно 3,3 мм, примерно 3,4 мм, примерно 3,5 мм, примерно 3,6 мм, примерно 3,7 мм, примерно 3,8 мм, примерно 3,9 мм, примерно 4,0 мм или любого значения между ними. The cold rolling step may be carried out after the hot rolling step. In some aspects, the rolling product obtained in the hot rolling step may be cold rolled to a sheet (for example, less than about 4.0 mm). In some aspects, the rolling product is cold rolled to a thickness of from about 0.4 mm to about 1.0 mm, from about 1.0 mm to about 3.0 mm, or from about 3.0 mm to less than about 4.0 mm . In some aspects, the alloy is cold rolled to a thickness of about 3.5 mm or less, about 3 mm or less, about 2.5 mm or less, about 2 mm or less, about 1.5 mm or less, about 1 mm or less about 0.5 mm or less, about 0.4 mm or less, about 0.3 mm or less, about 0.2 mm or less, or about 0.1 mm or less. For example, the rolling product may be cold rolled to a thickness of about 0.1 mm, about 0.2 mm, about 0.3 mm, about 0.4 mm, about 0.5 mm, about 0.6 mm, about 0, 7 mm, approximately 0.8 mm, approximately 0.9 mm, approximately 1.0 mm, approximately 1.1 mm, approximately 1.2 mm, approximately 1.3 mm, approximately 1.4 mm, approximately 1.5 mm approximately 1.6 mm, approximately 1.7 mm, approximately 1.8 mm, approximately 1.9 mm, approximately 2.0 mm, approximately 2.1 mm, approximately 2.2 mm, approximately 2.3 mm, approximately 2.4 mm, approximately 2.5 mm, approximately 2.6 mm, approximately 2.7 mm, approximately 2.8 mm, approximately 2.9 mm, approximately 3.0 mm, approximately 3.1 mm, approximately 3.2 mm, approximately 3.3 mm, approximately 3.4 mm, approximately 3.5 mm, approximately 3.6 mm, approximately 3.7 mm, approximately 3.8 mm, approximately 3.9 mm, approximately 4, 0 mm or any value in between.
В одном случае способ обработки алюминиевых сплавов, описанных в настоящем документе, может включать следующие стадии. Стадия гомогенизации может быть осуществлена нагреванием отлитого алюминиевого сплава, описанного в настоящем документе, до достижения температуры гомогенизации примерно 590°С в течение периода времени, составляющего примерно 12 часов, при этом отлитые алюминиевые сплавы подвергают выдержке при температуре примерно 590°С в течение примерно 2 часов. Затем отлитые алюминиевые сплавы могут быть охлаждены до примерно 580°С и выдержаны в течение примерно 2 часов при 580°С. Затем отлитые алюминиевые сплавы могут быть подвергнуты горячей прокатке до толщины примерно 2,5 мм. Затем отлитые алюминиевые сплавы могут быть подвергнуты холодной прокатке до толщины менее чем примерно 1,0 мм (например, примерно 1,0 мм или менее, или примерно 0,15 мм или менее), с получением листа из алюминиевого сплава.In one case, the method of processing aluminum alloys described herein may include the following steps. The homogenization step can be carried out by heating the cast aluminum alloy described herein to achieve a homogenization temperature of about 590 ° C. over a period of time of about 12 hours, wherein the cast aluminum alloys are held at a temperature of about 590 ° C. for about 2 hours. Then, the cast aluminum alloys can be cooled to about 580 ° C and held for about 2 hours at 580 ° C. Cast aluminum alloys can then be hot rolled to a thickness of about 2.5 mm. Then, the cast aluminum alloys can be cold rolled to a thickness of less than about 1.0 mm (for example, about 1.0 mm or less, or about 0.15 mm or less) to form an aluminum alloy sheet.
Отжиг Annealing
Необязательно, лист из алюминиевого сплава может быть отожжен нагреванием листа от комнатной температуры до температуры отжига, составляющей от примерно 200°С до примерно 400°С (например, от примерно 210°С до примерно 375°С, от примерно 220°С до примерно 350°С, от примерно 225°С до примерно 345°С или от примерно 250°С до примерно 320°С). В некоторых случаях скорость нагревания до температуры отжига может составлять примерно 100°С/час или менее, примерно 75°С/час или менее, примерно 50°С/час или менее, примерно 40°С/час или менее, примерно 30°С/час или менее, примерно 25°С/час или менее, примерно 20°С/час или менее, примерно 15°С/час или менее, или примерно 10°С/час или менее. Лист может быть выдержан при указанной температуре в течение определенного периода времени. В некоторых аспектах лист подвергают выдержке в течение до примерно 6 часов (например, от примерно 10 секунд до примерно 6 часов, включительно). Например, лист может быть выдержан при температуре от примерно 230°С до примерно 370°С в течение примерно 20 секунд, примерно 25 секунд, примерно 30 секунд, примерно 35 секунд, примерно 40 секунд, примерно 45 секунд, примерно 50 секунд, примерно 55 секунд, примерно 60 секунд, примерно 65 секунд, примерно 70 секунд, примерно 75 секунд, примерно 80 секунд, примерно 85 секунд, примерно 90 секунд, примерно 95 секунд, примерно 100 секунд, примерно 105 секунд, примерно 110 секунд, примерно 115 секунд, примерно 120 секунд, примерно 125 секунд, примерно 130 секунд, примерно 135 секунд, примерно 140 секунд, примерно 145 секунд, примерно 150 секунд, примерно 5 минут, примерно 10 минут, примерно 15 минут, примерно 20 минут, примерно 25 минут, примерно 30 минут, примерно 35 минут, примерно 40 минут, примерно 45 минут, примерно 50 минут, примерно 55 минут, примерно 60 минут, примерно 65 минут, примерно 70 минут, примерно 75 минут, примерно 80 минут, примерно 85 минут, примерно 90 минут, примерно 95 минут, примерно 100 минут, примерно 105 минут, примерно 110 минут, примерно 115 минут, примерно 120 минут, примерно 2,5 часа, примерно 3 часов, примерно 3,5 часа, примерно 4 часов, примерно 4,5 часа, примерно 5 часов, примерно 5,5 часа, примерно 6 часов или в течение любого времени между указанными значениями. В некоторых примерах лист не отжигают.Optionally, the aluminum alloy sheet may be annealed by heating the sheet from room temperature to an annealing temperature of about 200 ° C to about 400 ° C (e.g., from about 210 ° C to about 375 ° C, from about 220 ° C to about 350 ° C, from about 225 ° C to about 345 ° C, or from about 250 ° C to about 320 ° C). In some cases, the rate of heating to the annealing temperature may be about 100 ° C / hour or less, about 75 ° C / hour or less, about 50 ° C / hour or less, about 40 ° C / hour or less, about 30 ° C / hour or less, about 25 ° C / hour or less, about 20 ° C / hour or less, about 15 ° C / hour or less, or about 10 ° C / hour or less. The sheet may be held at a specified temperature for a certain period of time. In some aspects, the sheet is aged for up to about 6 hours (e.g., from about 10 seconds to about 6 hours, inclusive). For example, the sheet may be aged at a temperature of from about 230 ° C. to about 370 ° C. for about 20 seconds, about 25 seconds, about 30 seconds, about 35 seconds, about 40 seconds, about 45 seconds, about 50 seconds, about 55 seconds, approximately 60 seconds, approximately 65 seconds, approximately 70 seconds, approximately 75 seconds, approximately 80 seconds, approximately 85 seconds, approximately 90 seconds, approximately 95 seconds, approximately 100 seconds, approximately 105 seconds, approximately 110 seconds, approximately 115 seconds, about 120 seconds, about 125 seconds, about 130 seconds, about 135 seconds, etc. approximately 140 seconds, approximately 145 seconds, approximately 150 seconds, approximately 5 minutes, approximately 10 minutes, approximately 15 minutes, approximately 20 minutes, approximately 25 minutes, approximately 30 minutes, approximately 35 minutes, approximately 40 minutes, approximately 45 minutes, approximately 50 minutes, about 55 minutes, about 60 minutes, about 65 minutes, about 70 minutes, about 75 minutes, about 80 minutes, about 85 minutes, about 90 minutes, about 95 minutes, about 100 minutes, about 105 minutes, about 110 minutes, about 115 minutes, about 120 minutes, about 2.5 hours, about 3 hours, about 3.5 hours, about 4 hours, p imerno 4.5 hours, about 5 hours and about 5.5 hours, about 6 hours or during any time between these values. In some examples, the sheet is not annealed.
В некоторых примерах лист нагревают до температуры отжига от примерно 200°С до примерно 400°С с постоянной скоростью от примерно 40°С/час до примерно 50°С/час. В некоторых аспектах лист подвергают выдержке при температуре отжига в течение от примерно 3 часов до примерно 5 часов (например, в течение примерно 4 часов). В некоторых случаях лист охлаждают от температуры отжига с постоянной скоростью от примерно 40°С/час до примерно 50°С/час. В некоторых примерах лист не отжигают.In some examples, the sheet is heated to an annealing temperature of from about 200 ° C to about 400 ° C at a constant speed from about 40 ° C / h to about 50 ° C / h. In some aspects, the sheet is held at annealing temperature for from about 3 hours to about 5 hours (for example, for about 4 hours). In some cases, the sheet is cooled from the annealing temperature at a constant rate from about 40 ° C / hour to about 50 ° C / hour. In some examples, the sheet is not annealed.
Способы примененияApplication methods
Сплавы и способы, описанные в настоящем документе, могут быть использованы в промышленных приложениях, включая материалы для жертвенных элементов, рассеивания тепла, упаковочные и строительные материалы. Сплавы, описанные в настоящем документе, могут быть использованы в качестве промышленной заготовки для пластин теплообменников. Промышленная заготовка для пластин может быть изготовлена так, что она является более стойкой к коррозии, чем используемые в настоящее время промышленные сплавы для заготовок пластин (например, AA7072 и AA1100), но при этом все еще предпочтительно корродирует, защищая другие металлические детали, входящие в состав теплообменника. Алюминиевые сплавы, описанные в настоящем документе, являются подходящими заменителями металлов, обычно используемых в установках HVAC внутри и снаружи зданий. В данном контексте значение «внутри зданий» относится к расположению внутри любого сооружения, созданного человеком, с контролируемыми условиями окружающей среды. В данном контексте значение «снаружи зданий» относится к неполному расположению внутри любого сооружения, созданного человеком, и в месте, подверженном геологическим и метеорологическим внешним условиям, включая воздействие воздуха, солнечной радиации, ветра, дождя, снега с дождем, снега, переохлажденного дождя, льда, града, пылевых бурь, влаги, засушливости, дыма (например, табачного дыма, печного дыма, дыма промышленных мусоросжигательных установок и дыма лесных пожаров), смога, выхлопа от сжигания ископаемого топлива, выхлопа от сжигания биотоплива, солей (например, воздуха с высоким содержанием солей в областях, расположенных вблизи крупных объектов с соленой водой), радиоактивности, электромагнитных волн, коррозионных газов, коррозионных жидкостей, гальванических металлов, гальванических сплавов, коррозионных твердых веществ, плазмы, огня, электростатического разряда (например, молнии), биологических материалов (например, отходов животного происхождения, слюны, секретируемых масел, флоры), перемещаемых ветром частиц, изменения барометрического давления и суточных колебаний температуры. Алюминиевые сплавы, описанные в настоящем документе, обеспечивают более высокие характеристики коррозии и более высокую прочность по сравнению со сплавами, используемыми в настоящее время.The alloys and methods described herein can be used in industrial applications, including materials for sacrificial elements, heat dissipation, packaging and building materials. The alloys described herein can be used as industrial blanks for heat exchanger plates. An industrial plate blank can be made to be more resistant to corrosion than currently used industrial alloys for plate blanks (e.g. AA7072 and AA1100), but it is still preferably corroded, protecting other metal parts included in composition of the heat exchanger. The aluminum alloys described herein are suitable substitutes for the metals commonly used in HVAC installations inside and outside buildings. In this context, the meaning of “inside buildings” refers to the location within any structure created by man, with controlled environmental conditions. In this context, the meaning “outside of buildings” refers to an incomplete location inside any structure created by man and in a place subject to geological and meteorological external conditions, including exposure to air, solar radiation, wind, rain, snow and rain, snow, supercooled rain, ice, hail, dust storms, moisture, aridity, smoke (e.g. tobacco smoke, stove smoke, industrial waste incinerator smoke and forest fire smoke), smog, exhaust from burning fossil fuels, exhaust from burning i biofuels, salts (e.g. air with high salt content in areas close to large saltwater facilities), radioactivity, electromagnetic waves, corrosive gases, corrosive liquids, electroplating metals, electroplating alloys, corrosive solids, plasma, fire, electrostatic discharge (e.g., lightning), biological materials (e.g., animal waste, saliva, secreted oils, flora), particles moved by the wind, changes in barometric pressure and per diem fluctuations in temperature. The aluminum alloys described herein provide higher corrosion characteristics and higher strength than the alloys currently in use.
Следующие примеры служат для дополнительной иллюстрации настоящего изобретения, но при этом они не представляют собой какое-либо его ограничение. Напротив, очевидно, что могут быть использованы различные варианты реализации, модификации и их эквиваленты, которые после прочтения настоящего описания могут стать понятны для специалистов в данной области техники без отклонения от общей идеи настоящего изобретения. Во время исследований, описанных в следующих примерах, использовали стандартные способы, если не указано иное. Некоторые из таких способов описаны ниже в целях иллюстрации.The following examples serve to further illustrate the present invention, but they do not constitute any limitation thereof. On the contrary, it is obvious that various embodiments, modifications and their equivalents can be used, which, after reading the present description, may become clear to specialists in this field of technology without deviating from the general idea of the present invention. During the studies described in the following examples, standard methods were used, unless otherwise indicated. Some of these methods are described below for purposes of illustration.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Пример 1: Механические свойстваExample 1: Mechanical Properties
Иллюстративные и сравнительные сплавы, представленные в таблице 5, получали в соответствии со способами, описанными в настоящем документе. Сплавы 1, 2, 3 и 4 представляют собой иллюстративные сплавы, полученные в соответствии со способами, описанными в настоящем документе. Сплав 5 представляет собой сравнительный сплав, полученный в соответствии со способами, описанными в настоящем документе. Сплав A представляет собой AA7072, который используют в настоящее время в качестве промышленной заготовки для пластин в промышленных приложениях. Сплав B представляет собой AA1100, который используют в настоящее время в качестве промышленной заготовки для пластин в промышленных приложениях.Illustrative and comparative alloys are presented in table 5, were obtained in accordance with the methods described in this document.
Таблица 5Table 5
Все значения выражены в масс. %.All values are expressed in mass. %
Механические свойства иллюстративных сплавов и сравнительных сплавов определяли в соответствии с ASTM B557. В частности, сплавы подвергали испытаниям на растяжение, удлинение и проводимость. Определяли предел текучести (YS), предел прочности при растяжении (UTS), процентное удлинение (EI) и процент относительно международного стандарта на отожженную медь (% IACS). Результаты испытаний представлены в таблице 6. The mechanical properties of the illustrative alloys and comparative alloys were determined in accordance with ASTM B557. In particular, the alloys were subjected to tensile, elongation and conductivity tests. The yield strength (YS), tensile strength (UTS), percent elongation (EI) and percentage relative to the international standard for annealed copper (% IACS) were determined. The test results are presented in table 6.
Таблица 6Table 6
AComp.
A
B*Comp.
B *
*Сравнительный пример B во время испытания был в состоянии H22.* Comparative example B during the test was in state H22.
Результаты испытания при растяжении наглядно демонстрируют превосходную прочность иллюстративных сплавов по сравнению со сплавами, используемыми в настоящее время в качестве промышленных заготовок для пластин. Иллюстративные сплавы имеют среднюю проводимость примерно 37-44% IACS. Как показано выше в таблице 6, иллюстративные сплавы, описанные в настоящем документе, демонстрируют исключительные механические свойства по сравнению со сравнительными сплавами, и могут быть превосходными промышленными сплавами, используемыми для промышленных заготовок для пластин.The tensile test results clearly demonstrate the superior strength of the illustrative alloys compared to the alloys currently used as industrial blanks for plates. Illustrative alloys have an average conductivity of about 37-44% IACS. As shown in Table 6 above, the illustrative alloys described herein exhibit exceptional mechanical properties compared to comparative alloys, and can be excellent industrial alloys used for industrial plate blanks.
Пример 2: Коррозионные свойстваExample 2: Corrosion Properties
Определяли коррозионные свойства иллюстративных сплавов, описанных в настоящем документе, и сравнительных сплавов, описанных в настоящем документе, элементные составы которых представлены в таблице 5. Кроме того, определяли коррозионные свойства двух дополнительных сравнительных трубных сплавов. Сравнительный сплав C представляет собой алюминиевый трубный сплав, содержащий 0,15 масс. % Zn, а сравнительный сплав D представляет собой алюминиевый сплав AA1235, широко используемый в теплообменниках. Значения э.д.с. коррозии определяли в соответствии с ASTM G69. Результаты испытания коррозии представлены в таблице 7. Алюминиевые трубные сплавы, сравнительный сплав C и сравнительный сплав D, имели среднее значение потенциала свободной коррозии относительно SCE -741 мВ.The corrosion properties of the illustrative alloys described herein and the comparative alloys described herein, the elemental compositions of which are shown in Table 5, were determined. In addition, the corrosion properties of the two additional comparative pipe alloys were determined. Comparative alloy C is an aluminum pipe alloy containing 0.15 mass. % Zn, and comparative alloy D is aluminum alloy AA1235, widely used in heat exchangers. EMF values corrosion was determined in accordance with ASTM G69. The corrosion test results are presented in Table 7. Aluminum pipe alloys, comparative alloy C and comparative alloy D had an average free corrosion potential of SCE -741 mV.
Таблица 7Table 7
*Сплав AA1100 во время испытания был в состоянии H22.* Alloy AA1100 during test was in state H22.
Разность между значениями коррозионной стойкости сплавов 1-5 и сравнительного сплава C представлена ниже в таблице 8.The difference between the corrosion resistance values of alloys 1-5 and comparative alloy C is presented below in table 8.
Таблица 8Table 8
Разность между значениями коррозионной стойкости сплавов 1-5 и сравнительного сплава D представлена ниже в таблице 9.The difference between the corrosion resistance values of alloys 1-5 and comparative alloy D is presented below in table 9.
Таблица 9Table 9
Иллюстративные сплавы во всех состояниях (например, H19, H23 и O) демонстрировали значения электрохимического потенциала, сопоставимые со сравнительными сплавами. Разность между сплавами 1-5 и сравнительным сплавом C, а также между сплавами 1-5 и сравнительным сплавом D составляла 15-80 мВ. Полученные данные демонстрируют, что сплавы 2, 3, 4 и 5 приемлемы для изготовления пластин, действующих в качестве жертвенных анодов. Illustrative alloys in all states (e.g., H19, H23, and O) exhibited electrochemical potential values comparable to comparative alloys. The difference between alloys 1-5 and comparative alloy C, as well as between alloys 1-5 and comparative alloy D was 15-80 mV. The data obtained demonstrate that
Иллюстративные сплавы с различным содержанием Zn, подверженные испытанию электрохимической коррозии, демонстрировали также почти линейную корреляцию между содержанием Zn и электрохимическим потенциалом. В среднем, увеличение на 0,1 масс. % Zn приводит к увеличению электрохимического потенциала на примерно 9 мВ. Иллюстративные сплавы с содержанием Zn примерно 2,5 масс. % или более демонстрировали более отрицательный потенциал коррозии, указывая на то, что введение Zn в количестве более чем примерно 2,5 масс. % может быть нежелательным для достижения определенных свойств. Zn может быть добавлен в оптимальном количестве для обеспечения достаточной коррозионной стойкости в качестве жертвенного сплава в теплообменнике, предпочтительно корродируя раньше любых первостепенных металлических деталей теплообменника, что позволяет предположить, что иллюстративные сплавы, описанные в настоящем документе, являются превосходной заменой для сплавов, используемых в настоящее время в промышленных заготовках для пластин. Illustrative alloys with different Zn contents subjected to electrochemical corrosion testing also showed an almost linear correlation between the Zn content and the electrochemical potential. On average, an increase of 0.1 mass. % Zn leads to an increase in the electrochemical potential by about 9 mV. Illustrative alloys with a Zn content of about 2.5 mass. % or more showed a more negative potential for corrosion, indicating that the introduction of Zn in an amount of more than about 2.5 mass. % may not be desirable to achieve certain properties. Zn can be added in the optimal amount to ensure sufficient corrosion resistance as a sacrificial alloy in the heat exchanger, preferably corroding earlier than any primary metal parts of the heat exchanger, suggesting that the illustrative alloys described herein are an excellent substitute for the alloys used in this time in industrial blanks for plates.
Определяли также коррозионные свойства иллюстративных сплавов, описанных в настоящем документе, и сравнительных сплавов, описанных в настоящем документе, в соответствии с ASTM G71. В частности, коррозионные свойства измеряли с использованием амперометрии нулевого сопротивления (ZRA). Измеряли гальваническую совместимость ZRA, причем иллюстративные сплавы использовали в качестве заготовки для пластин, а сравнительный сплав C и сравнительный сплав D использовали в качестве трубной заготовки. Результаты, представленные в таблицах 10 и 11, демонстрируют средний ток в течение последних четырех часов цикла, проведенного в соответствии с указанным методом испытания. В таблице 10 представлены результаты ZRA для сплавов 1-5, гальванически присоединенных к сравнительному сплаву C. The corrosion properties of the illustrative alloys described herein and the comparative alloys described herein in accordance with ASTM G71 were also determined. In particular, corrosion properties were measured using zero resistance amperometry (ZRA). The galvanic compatibility of ZRA was measured, with illustrative alloys used as blanks for plates, and comparative alloy C and comparative alloy D used as tube blanks. The results presented in tables 10 and 11 show the average current during the last four hours of the cycle carried out in accordance with the specified test method. Table 10 shows the ZRA results for alloys 1-5 galvanically attached to comparative alloy C.
Таблица 10Table 10
Как показано в таблице 10, сплавы 1, 2, 3 и 4, содержащие от 1 до 2,5 масс. % Zn, демонстрировали положительный ток коррозии, указывая на то, что иллюстративные сплавы для пластин обеспечивают жертвенную защиту трубных сплавов. As shown in table 10,
В таблице 11 представлены результаты ZRA для сплавов 1-5, гальванически присоединенных к сравнительному сплаву D.Table 11 summarizes the ZRA results for alloys 1-5 galvanically attached to comparative alloy D.
Таблица 11Table 11
Как показано в таблице 11, сплавы 1, 2, 3 и 4, содержащие от 1 до 2,5 масс. % Zn, демонстрировали более низкие коррозионные токи, чем иллюстративные сплавы, соединенные со сравнительным сплавом C, но при этом обеспечивали жертвенную защиту трубного сплава. Все иллюстративные сплавы для пластин демонстрировали, что в течение испытательного периода был обеспечен защитный ток для труб из сравнительного сплава C и сравнительного сплава D.As shown in table 11,
Оценивали также совместимость иллюстративных сплавов для пластин, присоединенных к сравнительным трубным сплавам, сравнительному сплаву C и сравнительному сплаву D, в соответствии с приложением 3 ASTM G85. Использовали искусственную морскую воду, подкисленную до рН 2,8-3,0. Иллюстративные образцы пластин механически прикрепляли к трубным сплавам и подвергали испытанию коррозии в течение 4 недель. Как показано на фиг. 1 и 2, образцы иллюстративных сплавов демонстрировали все более высокую степень коррозии при увеличении содержания цинка с 2% до 2,5%. Это особенно справедливо для иллюстративных сплавов, присоединенных к сравнительному сплаву D. На основании полученных данных, в некоторых случаях предпочтительно содержание Zn менее 2 масс. %, но оно может быть оптимизировано в зависимости от состава трубы.The compatibility of illustrative alloys for plates joined to comparative pipe alloys, comparative alloy C and comparative alloy D was also evaluated in accordance with ASTM Appendix G85. Used artificial sea water, acidified to a pH of 2.8-3.0. Illustrative plate samples were mechanically attached to pipe alloys and corroded for 4 weeks. As shown in FIG. 1 and 2, samples of illustrative alloys showed an ever higher degree of corrosion with increasing zinc content from 2% to 2.5%. This is especially true for illustrative alloys attached to comparative alloy D. Based on the data obtained, in some cases, a Zn content of less than 2 masses is preferred. %, but it can be optimized depending on the composition of the pipe.
Алюминиевые сплавы, описанные в настоящем документе, обеспечивают характеристики жертвенной коррозии и механические характеристики, которые дают возможность изготовления заготовки для пластины из алюминиевого сплава с меньшей толщиной металла. Такая заготовка для пластин с меньшей толщиной металла сохраняет жертвенную защиту труб из медного или алюминиевого сплава, приведенных в контакт с такими пластинами. Алюминиевые сплавы, описанные в настоящем документе, также могут быть использованы в других ситуациях, в которых необходима механическая прочность в сочетании с жертвенными характеристиками. The aluminum alloys described herein provide sacrificial corrosion and mechanical characteristics that make it possible to manufacture a blank for an aluminum alloy plate with a lower metal thickness. Such a blank for plates with a smaller metal thickness retains the sacrificial protection of pipes made of copper or aluminum alloy brought into contact with such plates. The aluminum alloys described herein can also be used in other situations where mechanical strength is required in combination with sacrificial characteristics.
Все патенты, публикации и тезисы, цитированные выше, включены в настоящий документ посредством ссылки в полном объеме. Для осуществления различных целей настоящего изобретения описаны некоторые варианты реализации. Следует понимать, что указанные варианты реализации лишь иллюстрируют принципы настоящего изобретения. Их многочисленные модификации и изменения понятны специалистам в данной области техники без отклонения от общей идеи и границ объема настоящего изобретения, определенных в следующей формуле изобретения.All patents, publications, and theses cited above are hereby incorporated by reference in their entirety. To implement the various objectives of the present invention, several embodiments are described. It should be understood that these embodiments only illustrate the principles of the present invention. Their numerous modifications and changes are understood by those skilled in the art without departing from the general idea and scope of the present invention defined in the following claims.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2017/020610 WO2018160189A1 (en) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | High-strength, corrosion resistant aluminum alloys for use as fin stock and methods of making the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2681090C1 true RU2681090C1 (en) | 2019-03-04 |
Family
ID=58347982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017145366A RU2681090C1 (en) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | High-strength corrosion-resistant aluminum alloys for application as blank for plates and methods for production thereof |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3475456B1 (en) |
JP (1) | JP6639635B2 (en) |
KR (1) | KR101904704B1 (en) |
CN (1) | CN109312431B (en) |
AU (1) | AU2017305004B2 (en) |
BR (1) | BR112017028464B1 (en) |
CA (1) | CA2990212C (en) |
ES (1) | ES2772729T3 (en) |
MX (1) | MX2017017133A (en) |
RU (1) | RU2681090C1 (en) |
WO (1) | WO2018160189A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020097169A1 (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-14 | Arconic Inc. | 2xxx aluminum lithium alloys |
CN113106300B (en) * | 2021-02-23 | 2023-02-28 | 珠海市润星泰电器有限公司 | Heat-treatment-free high-thermal-conductivity aluminum alloy, preparation method thereof and radiator |
CN113927247B (en) * | 2021-08-30 | 2022-05-20 | 浙江威罗德汽配股份有限公司 | Heat insulation partition plate of automobile exhaust pipe and preparation method thereof |
CN113802033B (en) * | 2021-09-15 | 2022-03-08 | 山东宏桥新型材料有限公司 | Corrosion-resistant aluminum alloy strip for ship decoration and preparation process and application thereof |
CN117107132A (en) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 华劲新材料研究院(广州)有限公司 | Die-casting aluminum alloy capable of being anodized and application thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2717827A1 (en) * | 1994-03-28 | 1995-09-29 | Collin Jean Pierre | High-grade aluminum alloy in Scandium and process for producing this alloy. |
RU2103407C1 (en) * | 1994-05-10 | 1998-01-27 | Всероссийский институт авиационных материалов | Aluminum-based alloy |
RU2184165C2 (en) * | 2000-09-14 | 2002-06-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Aluminum-based alloy and product manufactured therefrom |
US7229509B2 (en) * | 2003-05-28 | 2007-06-12 | Alcan Rolled Products Ravenswood, Llc | Al-Cu-Li-Mg-Ag-Mn-Zr alloy for use as structural members requiring high strength and high fracture toughness |
RU2443797C2 (en) * | 2006-07-07 | 2012-02-27 | Алерис Алюминум Кобленц Гмбх | Products from aluminium alloy of aa7000 series and their manufacturing method |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62196348A (en) * | 1986-02-20 | 1987-08-29 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Fin material for heat exchanger made of aluminum alloy |
JPH01188646A (en) * | 1987-10-09 | 1989-07-27 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Fin material for radiator having excellent intergranular corrosion resistance |
JP2544235B2 (en) * | 1990-06-12 | 1996-10-16 | スカイアルミニウム株式会社 | High strength aluminum alloy wrought material with gray color after anodizing treatment and method for producing the same |
JPH06108195A (en) * | 1992-09-30 | 1994-04-19 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Heat exchanger fin material made of al alloy excellent in drooping resistance at high temperature |
JPH06172906A (en) * | 1992-12-08 | 1994-06-21 | Furukawa Alum Co Ltd | Aluminum alloy sheet excellent in drop shock resistance and its production |
JPH09184095A (en) * | 1996-01-08 | 1997-07-15 | Kobe Steel Ltd | Aluminum alloy material having reddish anodically oxidized film and its production |
JPH11310842A (en) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Nippon Steel Corp | Aluminum alloy sheet for fuel tank, excellent in seam weldability, and its manufacture |
US20020007881A1 (en) * | 1999-02-22 | 2002-01-24 | Ole Daaland | High corrosion resistant aluminium alloy |
JP2002275566A (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Kobe Steel Ltd | Al-Mn ALLOY SHEET WITH EXCELLENT PRESS FORMABILITY |
JP2003034833A (en) * | 2001-05-15 | 2003-02-07 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Aluminum alloy sheet for case of secondary battery |
US20050150642A1 (en) * | 2004-01-12 | 2005-07-14 | Stephen Baumann | High-conductivity finstock alloy, method of manufacture and resultant product |
JP4725019B2 (en) * | 2004-02-03 | 2011-07-13 | 日本軽金属株式会社 | Aluminum alloy fin material for heat exchanger, manufacturing method thereof, and heat exchanger provided with aluminum alloy fin material |
SE530437C2 (en) * | 2006-10-13 | 2008-06-03 | Sapa Heat Transfer Ab | Rank material with high strength and high sagging resistance |
JP6109615B2 (en) * | 2013-03-25 | 2017-04-05 | 三菱アルミニウム株式会社 | Aluminum alloy fin clad material for brazing |
JP6206322B2 (en) * | 2014-05-14 | 2017-10-04 | 日本軽金属株式会社 | Aluminum alloy fin material for heat exchanger excellent in brazing and sag resistance and method for producing the same |
BR112017006271B1 (en) * | 2014-10-28 | 2021-09-21 | Novelis Inc. | ALUMINUM ALLOY SHEET, AUTOMOTIVE BODY PART AND METHOD FOR PRODUCING AN ALUMINUM ALLOY SHEET |
CN115094282A (en) * | 2015-06-05 | 2022-09-23 | 诺维尔里斯公司 | High strength 5XXX aluminum alloys and methods of making the same |
-
2017
- 2017-03-03 ES ES17711493T patent/ES2772729T3/en active Active
- 2017-03-03 MX MX2017017133A patent/MX2017017133A/en active IP Right Grant
- 2017-03-03 RU RU2017145366A patent/RU2681090C1/en active
- 2017-03-03 EP EP17711493.1A patent/EP3475456B1/en active Active
- 2017-03-03 KR KR1020187005242A patent/KR101904704B1/en active IP Right Grant
- 2017-03-03 AU AU2017305004A patent/AU2017305004B2/en active Active
- 2017-03-03 CN CN201780002549.6A patent/CN109312431B/en active Active
- 2017-03-03 BR BR112017028464-2A patent/BR112017028464B1/en active IP Right Grant
- 2017-03-03 JP JP2018501888A patent/JP6639635B2/en active Active
- 2017-03-03 CA CA2990212A patent/CA2990212C/en active Active
- 2017-03-03 WO PCT/US2017/020610 patent/WO2018160189A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2717827A1 (en) * | 1994-03-28 | 1995-09-29 | Collin Jean Pierre | High-grade aluminum alloy in Scandium and process for producing this alloy. |
RU2103407C1 (en) * | 1994-05-10 | 1998-01-27 | Всероссийский институт авиационных материалов | Aluminum-based alloy |
RU2184165C2 (en) * | 2000-09-14 | 2002-06-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Aluminum-based alloy and product manufactured therefrom |
US7229509B2 (en) * | 2003-05-28 | 2007-06-12 | Alcan Rolled Products Ravenswood, Llc | Al-Cu-Li-Mg-Ag-Mn-Zr alloy for use as structural members requiring high strength and high fracture toughness |
RU2443797C2 (en) * | 2006-07-07 | 2012-02-27 | Алерис Алюминум Кобленц Гмбх | Products from aluminium alloy of aa7000 series and their manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109312431A (en) | 2019-02-05 |
EP3475456B1 (en) | 2020-01-08 |
CA2990212C (en) | 2019-05-28 |
AU2017305004B2 (en) | 2019-01-17 |
CN109312431B (en) | 2023-02-07 |
WO2018160189A1 (en) | 2018-09-07 |
BR112017028464A2 (en) | 2019-09-10 |
MX2017017133A (en) | 2018-12-10 |
JP2019512592A (en) | 2019-05-16 |
JP6639635B2 (en) | 2020-02-05 |
CA2990212A1 (en) | 2018-02-22 |
AU2017305004A1 (en) | 2018-09-20 |
BR112017028464B1 (en) | 2022-12-27 |
ES2772729T3 (en) | 2020-07-08 |
KR101904704B1 (en) | 2018-10-04 |
EP3475456A1 (en) | 2019-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2681090C1 (en) | High-strength corrosion-resistant aluminum alloys for application as blank for plates and methods for production thereof | |
US20180251878A1 (en) | High-strength, corrosion resistant aluminum alloys for use as fin stock and methods of making the same | |
RU2711394C1 (en) | Alloy with high strength and corrosion resistance for use in hvac systems | |
US20240076767A1 (en) | High strength, sag resistant aluminum alloys for use as fin stock and methods of making the same | |
JPS60138034A (en) | Copper alloy having superior corrosion resistance | |
WO2024112635A1 (en) | Recycle-friendly aluminum alloys for use as fin stock and methods of making the same | |
JPS62120455A (en) | Aluminum alloy core for radiator | |
JPS6261103B2 (en) | ||
JPH04236735A (en) | Brass added with in, mg and p and having excellent corrosion resistance | |
JPS6082634A (en) | Copper alloy having superior corrosion resistance | |
JPS59118841A (en) | Copper alloy having excellent corrosion resistance | |
JPS59100246A (en) | Copper alloy for radiator |