高强度7XXX铝合金的快速老化和其制备方法技术

本文公开了使用快速预老化步骤加工7xxx铝合金的方法，以及根据所述方法制备的合金。本文所述的铝合金产品在经受如上所述的快速预老化步骤以及后续热处理，如油漆烘烤或涂布时具有高强度。根据本文所述的方法制备和加工的合金可用于例如汽车、运输、电子和工业应用。

Rapid Aging and Preparation of High Strength 7XXX Aluminum Alloy

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度7XXX铝合金的快速老化和其制备方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年1月17日提交的美国临时申请第62/447,132号的权益，其以全文引用的方式并入本文中。
本文描述了高强度7xxx系列铝合金和其制备和加工方法。
技术介绍
具有高强度的铝合金在许多应用中是理想的，以提高产品性能，包括汽车应用、运输(包括，例如但不限于卡车、拖车、火车、航空航天和船舶)应用以及电子应用。除了其他性能之外，这类合金还应具有高强度。实现这类合金通常需要昂贵的加工步骤。例如，人工老化程序可能需要在高温下浸泡长达24小时，从而产生效率极低的制造过程。消除这种低效过程的能力提供了较低的加工成、较低的能源成本和较低的消费者成本。需要新的和有效的合金加工方法。这类方法应该使合金具有原始设备制造商(OEM)所要求的合适的屈服强度。
技术实现思路
本专利技术的涵盖实施例是由权利要求书限定，而非由此
技术实现思路
限定。本
技术实现思路
是本专利技术的各种方面的高级概述，且介绍了下文在具体实施方式章节中进一步所描述的一些概念。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在单独使用以确定所要求保护的主题的范围。应参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图和每项权利要求来理解主题。本文描述了加工铝合金金属产品的方法。方法包含在至少约460℃的温度下固溶化片材、板材或薄板(shate)；使片材、板材或薄板淬火和变形以生产铝合金制品；以及通过将铝合金制品加热至约100℃至约225℃的温度持续小于2小时的时间段来预老化铝合金制品。任选地，在淬火和变形步骤中，可以在变形之前进行淬火。任选地，在淬火和变形步骤中，可以在淬火之前进行变形。任选地，在淬火和变形步骤中，淬火和变形同时进行。预老化步骤中的温度可为约100℃至约125℃。预老化步骤中的时间段可以是约60分钟或更短(例如，10分钟至45分钟)。方法可以进一步包括在预老化步骤之后热处理铝合金制品的步骤。热处理步骤可包含油漆烘烤。任选地，通过将铝合金制品加热至约100℃至约225℃的温度持续最多2小时的时间段来进行油漆烘烤。还公开了快速老化的铝合金金属产品。铝合金金属产品包含7xxx系列铝合金金属产品。任选地，铝合金金属产品由整体合金制备。任选地，铝合金金属产品由具有核心层和至少一个覆层的包覆铝合金产品制备。在一些情况下，核心层具有与至少一个覆层不同的组成。本文还描述了根据本文描述的方法制备的产品。产品可以是片材、板材或薄板。产品可具有至少约460MPa(例如，至少约480MPa)的屈服强度。本文进一步描述了汽车车身部件(例如，保险杠、侧梁、车顶梁、横梁、支柱加强件、内板、外板、侧板、内罩、外罩或行李箱盖板)；航空航天主体部件；和电子装置外壳。从以下对本专利技术的非限制性实例和附图的详细描述，本专利技术的其它目的和优点将变得显而易见。附图说明图1是本文描述的示例性方法的示意图。图2是示出通过本文所述的示例性方法生产的铝合金与通过比较方法生产的合金的屈服强度之间的比较的图。图3是示出在油漆烘烤步骤之后，在有和没有退火步骤的情况下加工的铝合金的屈服强度的图。图4A和4B是示出在不同化的油漆烘烤条件下铝合金的屈服强度的图。图5A和5B是示出在不同的油漆烘烤条件下铝合金的屈服强度和总伸长率的图。图6是示出在自然老化结合人工老化或油漆烘烤后铝合金的屈服强度的图。具体实施方式本文描述了使用快速预老化步骤加工7xxx铝合金的方法，以及根据所述方法制备的合金。本文所述的加工7xxx合金的方法提供了生产具有所需强度的合金的更有效的方法。例如，常规的加工合金的方法可能需要24小时的老化。然而，本文所述的方法显著减少了老化时间，通常需要一小时或更短的老化时间。当进行随后的热处理(例如，油漆烘烤或涂布)时，所得到的铝合金产品令人惊讶地表现出与根据具有更长老化时间的常规方法制备的那些相当的强度。定义和描述：本文中使用的术语“专利技术”、“所述专利技术”、“此专利技术”和“本专利技术”旨在泛指本专利申请和下面的权利要求的所有主题。含有这些术语的陈述应理解为不限制本文所描述的主题或不限制下文专利权利要求的含义或范围。在本说明书中，参考通过铝工业名称识别的合金，例如“系列”或“7xxx”。为了理解最常用于命名和识别铝和其合金的数字指定系统，参见“锻铝和锻铝合金的国际合金名称和化学组成限制(InternationalAlloyDesignationsandChemicalCompositionLimitsforWroughtAluminumandWroughtAluminumAlloys)”或“铸铝和铸锭形式的铝合金的铝协会合金名称和化学组成限制的注册记录(RegistrationRecordofAluminumAssociationAlloyDesignationsandChemicalCompositionsLimitsforAluminumAlloysintheFormofCastingsandIngot)”，其均由铝业协会(TheAluminumAssociation)出版。如本文所用，除非上下文另有明确规定，否则“一种(a)”、“一个(an)”或“所述(the)”的含义包括单数和复数参考对象。如本文所用，板材通常具有大于约15mm的厚度。例如，板材可以指厚度大于15mm、大于20mm、大于25mm、大于30mm、大于35mm、大于40mm、大于45mm、大于50mm或大于100mm的铝制品。如本文所用，薄板(也称为片板)的厚度通常为约4mm至约15mm。例如，薄板的厚度可为4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm。如本文所用，片材通常是指厚度小于约4mm的铝产品。例如，片材的厚度可小于4mm、小于3mm、小于2mm、小于1mm、小于0.5mm、小于0.3mm或小于0.1mm。在本申请中参考合金回火或状态。为了理解最常用的合金回火描述，请参见“合金和回火指定系统的美国国家标准(ANSI)H35”。F状态或回火是指制造的铝合金。O状态或回火是指退火后的铝合金。T4状态或回火是指固溶热处理(即，固溶化)随后自然老化后的铝合金。T6状态或回火是指固溶热处理随后人工老化后的铝合金。T8x状态或回火是指经过固溶热处理、冷加工和人工老化的铝合金。如本文所用，“室温”的含义可以包括约15℃到约30℃的温度，例如约15℃、约16℃、约17℃、约18℃、约19℃、约20℃、约21℃、约22℃、约23℃、约24℃、约25℃、约26℃、约27℃、约28℃、约29℃或约30℃。如本文所用，“环境条件”的含义可包括约室温的温度、约20％至约100％的相对湿度以及约975毫巴(mbar)至约1050mbar的气压。例如，相对湿度可为约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、约25％、约26％、约27％、约28％、约29％、约30％、约31％、约32％、约33％、约34％、约35％、约36％、约37％、约38％、约39％、约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％、约50％、约51％、约52％、约53％、约54％、约55％、约56％、约57本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工铝合金金属产品的方法，其包含：在至少约460℃的温度下固溶化片材、板材或薄板；使所述片材、所述板材或所述薄板淬火和变形，以产生铝合金制品；和通过将所述铝合金制品加热到约100℃至约225℃的温度后维持小于约2小时的时间段来预老化所述铝合金制品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.17 US 62/4471321.一种加工铝合金金属产品的方法，其包含：在至少约460℃的温度下固溶化片材、板材或薄板；使所述片材、所述板材或所述薄板淬火和变形，以产生铝合金制品；和通过将所述铝合金制品加热到约100℃至约225℃的温度后维持小于约2小时的时间段来预老化所述铝合金制品。2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述淬火和变形步骤中，所述淬火在所述变形之前进行。3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述淬火和变形步骤中，所述变形在所述淬火之前进行。4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述淬火和变形步骤中，所述淬火和变形同时进行。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在所述预老化步骤中的所述温度为约100℃至约125℃。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在所述预老化步骤中的所述时间段为约60分钟或更短。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在所述预老化步骤中的所述时间段为约10分钟至约45分钟。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其进一步包含在所述预老化步骤之后，对所述铝合金制品进行热处理。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：C吴，RV库尔卡尼，RG卡马特，RR莫罕蒂，R塔拉，
申请(专利权)人：诺维尔里斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US