高强度6XXX铝合金和其制备方法技术

技术编号:18176161 阅读:25 留言:0更新日期:2018-06-09 18:34
本发明专利技术公开了高强度铝合金以及制备和加工这样的合金的方法。更具体来说,公开了一种表现出提高的机械强度、可成形性、耐腐蚀性、以及阳极氧化质量的6XXX系列铝合金。一种示例性方法包括均匀化、热轧、固溶化、以及淬火。在一些情况下,所述加工步骤还可以包括退火和/或冷轧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度6XXX铝合金和其制备方法相关申请的交叉引用本申请要求2015年12月18日提交的美国临时专利申请号62/269,385的权益,该美国临时专利申请在此以引用的方式整体并入本文。
本专利技术涉及高强度铝合金以及其制备和加工方法。本专利技术还涉及表现出提高的机械强度、可成形性、耐腐蚀性、以及阳极氧化质量的6XXX铝合金。
技术介绍
具有高强度的可再循环的铝合金在许多应用中对于提高的产品性能来说是所期望的,所述应用包括运输(包括但不限于例如卡车、拖车、火车以及船舶)应用、电子应用、以及汽车应用。举例来说,卡车或拖车中的高强度铝合金将比常规的钢合金更轻,从而提供为满足新的更严格的关于排放的政府法规所需的显著的减排。这样的合金应当表现出高强度、高可成形性、以及耐腐蚀性。然而,鉴定将提供这样的合金的加工条件和合金组成已经被证明是一项挑战。此外,热轧具有表现出所期望的特性的潜能的组合物常常会引起边缘开裂问题和热撕裂的倾向。
技术实现思路
本专利技术的所涵盖的实施方案是由权利要求书,而不是本
技术实现思路
来限定的。本
技术实现思路
是本专利技术的各个方面的高度概述并且介绍了在以下具体实施方式部分中进一步描述的构思中的一些。本
技术实现思路
不意图标识所要求保护的主题的关键或必要特征,它也不意图单独用于确定所要求保护的主题的范围。应当通过参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每一项权利要求来理解主题。本文提供了制备6XXX系列铝合金的方法、所述铝合金、以及包含所述合金的产品。一个方面涉及加工铝的方法。举例来说,公开了一种生产铝合金金属产品的方法,所述方法包括铸造铝合金以形成铸锭,其中所述铝合金包含约0.9重量%-1.5重量%的Cu、约0.7重量%-1.1重量%的Si、约0.7重量%-1.2重量%的Mg、约0.06重量%-0.15重量%的Cr、约0.05重量%-0.3重量%的Mn、约0.1重量%-0.3重量%的Fe、最多约0.2重量%的Zr、最多约0.2重量%的Sc、最多约0.25重量%的Sn、最多约0.2重量%的Zn、最多约0.15重量%的Ti、最多约0.07重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al;将所述铸锭均匀化;热轧所述铸锭以生产板材、薄板、或片材;以及将所述板材、薄板或片材在约520℃至约590℃的温度下固溶化。在整个本申请中,所有的元素是以按所述合金的总重量计的重量百分比(重量%)来描述的。在一些实施例中,所述均匀化步骤可以包括将所述铸锭加热到约520℃至约580℃的温度。在一些情况下,所述热轧步骤可以在约500℃至约540℃的入口温度和约250℃至约380℃的出口温度下进行。任选地,所述方法可以包括使所述板材、薄板或片材退火。在一些这样的情况下,所述退火步骤可以在约400℃至约500℃的温度下进行约30分钟至约120分钟的均热时间。在另外的其它方面,所述方法可以包括冷轧所述板材、薄板或片材。在一些情况下,所述方法可以包括在所述固溶化步骤之后将所述板材、薄板或片材淬火。在一些其它方面,所述方法包括对所述板材、薄板或片材进行时效处理。在一些这样的情况下,所述时效处理步骤包括将所述板材、薄板或片材在约180℃至约225℃加热一段时间。另一个方面涉及加工铝的方法,所述方法包括通过以下步骤进行制造:铸造铝合金以形成铸锭,其中所述铝合金包含约0.6重量%-0.9重量%的Cu、约0.8重量%-1.3重量%的Si、约1.0重量%-1.3重量%的Mg、约0.03重量%-0.25重量%的Cr、约0.05重量%-0.2重量%的Mn、约0.15重量%-0.3重量%的Fe、最多约0.2重量%的Zr、最多约0.2重量%的Sc、最多约0.25重量%的Sn、最多约0.9重量%的Zn、最多约0.1重量%的Ti、最多约0.07重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al;将所述铸锭均匀化;热轧和冷轧所述铸锭以生产轧制产品;以及将所述轧制产品固溶化,其中所述固溶化温度是约520℃至约590℃。在一些实施例中,所述均匀化步骤是单步均匀化,所述单步均匀化可以包括将所述铸锭加热到约520℃至约580℃的温度,持续一段时间。在其它实施例中,所述均匀化步骤是两步均匀化,所述两步均匀化可以包括将所述铸锭加热到约480℃至约520℃的温度,持续一段时间;以及将所述铸锭进一步加热到约520℃至约580℃的温度,持续一段时间。在一些情况下,所述热轧步骤可以在约500℃至约540℃的入口温度和约250℃至约380℃的出口温度下进行。在一些情况下,所述方法可以包括在所述固溶化步骤之后将所述轧制产品淬火。在一些其它方面,所述方法包括对所述轧制产品进行时效处理。在一些这样的情况下,所述时效处理步骤包括将所述板材、薄板或片材在约180℃至约225℃加热一段时间。另一个方面涉及加工铝的方法,所述方法包括通过以下步骤进行制造:铸造铝合金以形成铸锭,其中所述铝合金包含约0.5重量%-2.0重量%的Cu、约0.5重量%-1.5重量%的Si、约0.5重量%-1.5重量%的Mg、约0.001重量%-0.25重量%的Cr、约0.005重量%-0.4重量%的Mn、约0.1重量%-0.3重量%的Fe、最多约0.2重量%的Zr、最多约0.2重量%的Sc、最多约0.25重量%的Sn、最多约4.0重量%的Zn、最多约0.15重量%的Ti、最多约0.1重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al;将所述铸锭均匀化;热轧和冷轧所述铸锭以生产轧制产品;以及将所述轧制产品固溶化,其中所述固溶化温度是约520℃至约590℃。在一些实施例中,所述均匀化步骤是单步均匀化,所述单步均匀化可以包括将所述铸锭加热到约520℃至约580℃的温度,持续一段时间。在其它实施例中,所述均匀化步骤是两步均匀化,所述两步均匀化可以包括将所述铸锭加热到约480℃至约520℃的温度,持续一段时间;以及将所述铸锭进一步加热到约520℃至约580℃的温度,持续一段时间。在一些情况下,所述热轧步骤可以在约500℃至约540℃的入口温度和约250℃至约380℃的出口温度下进行。在一些情况下,所述方法可以包括在所述固溶化步骤之后将所述轧制产品淬火。在一些其它方面,所述方法包括对所述轧制产品进行时效处理。在一些这样的情况下,所述时效处理步骤包括将所述片材在约180℃至约225℃加热一段时间。还公开了一种铝合金,所述铝合金包含约0.9重量%-1.5重量%的Cu、约0.7重量%-1.1重量%的Si、约0.7重量%-1.2重量%的Mg、约0.06重量%-0.15重量%的Cr、约0.05重量%-0.3重量%的Mn、约0.1重量%-0.3重量%的Fe、最多约0.2重量%的Zr、最多约0.2重量%的Sc、最多约0.25重量%的Sn、最多约0.2重量%的Zn、最多约0.15重量%的Ti、最多约0.07重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al。还公开了一种铝合金,所述铝合金包含约0.6重量%-0.9重量%的Cu、约0.8重量%-1.3重量%的Si、约1.0重量%-1.3重量%的Mg、约0.03重量%-0.25重量%的Cr、约0.05重量%-0.2重量%的Mn、约0.15重量%-0.3重量%的Fe、最多约0.2重量%的Z本文档来自技高网...
高强度6XXX铝合金和其制备方法

【技术保护点】
一种生产铝合金金属产品的方法,所述方法包括:铸造铝合金以形成铸锭,其中所述铝合金包含约0.6重量%‑0.9重量%的Cu、约0.8重量%‑1.3重量%的Si、约1.0重量%‑1.3重量%的Mg、约0.03重量%‑0.25重量%的Cr、约0.05重量%‑0.2重量%的Mn、约0.15重量%‑0.3重量%的Fe、最多约0.2重量%的Zr、最多约0.2重量%的Sc、最多约0.25重量%的Sn、最多约0.9重量%的Zn、最多约0.1重量%的Ti、最多约0.07重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al;将所述铸锭均匀化;热轧所述铸锭以生产板材或薄板;以及将所述板材或薄板在约520℃至约590℃的温度下固溶化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 US 62/2693851.一种生产铝合金金属产品的方法,所述方法包括:铸造铝合金以形成铸锭,其中所述铝合金包含约0.6重量%-0.9重量%的Cu、约0.8重量%-1.3重量%的Si、约1.0重量%-1.3重量%的Mg、约0.03重量%-0.25重量%的Cr、约0.05重量%-0.2重量%的Mn、约0.15重量%-0.3重量%的Fe、最多约0.2重量%的Zr、最多约0.2重量%的Sc、最多约0.25重量%的Sn、最多约0.9重量%的Zn、最多约0.1重量%的Ti、最多约0.07重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al;将所述铸锭均匀化;热轧所述铸锭以生产板材或薄板;以及将所述板材或薄板在约520℃至约590℃的温度下固溶化。2.如权利要求1所述的方法,其中所述铝合金包含约0.65重量%-0.9重量%的Cu、约0.9重量%-1.15重量%的Si、约1.05重量%-1.3重量%的Mg、约0.03重量%-0.09重量%的Cr、约0.05重量%-0.18重量%的Mn、约0.18重量%-0.25重量%的Fe、约0.01重量%-0.2重量%的Zr、最多约0.2重量%的Sc、最多约0.2重量%的Sn、约0.001重量%-0.9重量%的Zn、最多约0.1重量%的Ti、最多约0.05重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al。3.如权利要求1所述的方法,其中所述铝合金包含约0.65重量%-0.9重量%的Cu、约1.0重量%-1.1重量%的Si、约1.1重量%-1.25重量%的Mg、约0.05重量%-0.07重量%的Cr、约0.08重量%-0.15重量%的Mn、约0.15重量%-0.2重量%的Fe、约0.01重量%-0.15重量%的Zr、最多约0.15重量%的Sc、最多约0.2重量%的Sn、约0.004重量%-0.9重量%的Zn、最多约0.03重量%的Ti、最多约0.05重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述均匀化步骤包括将所述铸锭加热到约520℃至约580℃的温度。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法,其中在约500℃至约540℃的入口温度和约250℃至约380℃的出口温度下进行所述热轧步骤。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法,所述方法还包括使所述板材或薄板退火。7.如权利要求6所述的方法,其中将所述退火步骤在约400℃至约500℃的温度下进行约30分钟至约120分钟的均热时间。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法,所述方法还包括冷轧所述板材或薄板。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法,所述方法还包括在所述固溶化步骤之后将所述板材或薄板淬火。10.如权利要求9所述的方法,其中使用水或空气进行所述淬火。11.如权利要求1至10中任一项所述的方法,所述方法还包括对所述板材或薄板进行时效处理。12.如权利要求11所述的方法,其中所述时效处理包括将所述板材或薄板在约180℃至约225℃下加热一段时间。13.一种铝合金金属产品,其中所述金属产品是通过如权利要求1至12中任一项所述的方法来制备的。14.一种运输车身零件,所述运输车身零件包含如权利要求13所述的铝合金金属产品。15.一种电子设备壳体,所述电子设备壳体包含如权利要求13所述的铝合金金属产品。16.一种铝合金,所述铝合金包含约0.6重量%-0.9重量%的Cu、约0.8重量%-1.3重量%的Si、约1.0重量%-1.3重量%的Mg、约0.03重量%-0.25重量%的Cr、约0.05重量%-0.2重量%的Mn、约0.15重量%-0.3重量%的Fe、最多约0.2重量%的Zr、最多约0.2重量%的Sc、最多约0.25重量%的Sn、最多约0.9重量%的Zn、最多约0.1重量%的Ti、最多约0.07重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al。17.如权利要求16所述的铝合金,其中所述铝合金具有按重量计约0.55∶1至约1.30∶1的Si与Mg的比率。18.如权利要求16所述的铝合金,其中所述铝合金具有-0.5至0.1的过剩Si含量。19.一种生产铝合金金属产品的方法,所述方法包括:铸造铝合金以形成铸锭,其中所述铝合金包含约0.5重量%-2.0重量%的Cu、约0.5重量%-1.5重量%的Si、约0.5重量%-1.5重量%的Mg、约0.001重量%-0.25重量%的Cr、约0.005重量%-0.4重量%的Mn、约0.1重量%-0.3重量%的Fe、最多约0.2重量%的Zr、最多约0.2重量%的Sc、最多约0.25重量%的Sn、最多约4.0重量%的Zn、最多约0.15重量%的Ti、最多约0.1重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al;将所述铸锭均匀化;热轧和冷轧所述铸锭以生产轧制产品;以及将所述轧制产品固溶化,其中所述固溶化温度是约540℃至约590℃。20.如权利要求19所述的方法,其中所述铝合金包含约0.6重量%-1.0重量%的Cu、约0.6重量%-1.35重量%的Si、约0.9重量%-1.3重量%的Mg、约0.03重量%-0.15重量%的Cr、约0.05重量%-0.4重量%的Mn、约0.1重量%-0.3重量%的Fe、最多约3.5重量%的Zn、最多约0.2重量%的Sc、最多约0.25重量%的Sn、最多约0.2重量%的Zr、最多约0.15重量%的Ti、最多约0.05重量%的Ni、以及最多约0.15重量%的杂质,余量是Al。21.如权利要求19所述的方法,其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:W温H艾哈迈德RG卡马特C巴希G弗罗里C贝真孔J蒂姆D利夫拉斯A德斯波瓦SK达斯
申请(专利权)人:诺维尔里斯公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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