由再循环铝合金废料生产的铝合金制造技术

本文提供了铝合金和制备这些合金的方法。本文所述的铝合金是利用高含量的再循环废料生产的。所述再循环废料可包括用过的饮料罐废料和混合合金废料(例如，含有5xxx、6xxx和/或7xxx系列铝合金中的一者或多者的汽车废料)。令人惊讶的是，由如本文所述的包含高含量再循环废料的铝合金生产的铝合金产品展现出与高性能铝合金产品所表现出的机械性能相当的机械性能，诸如高拉伸强度、良好的无开裂和/或断裂的可成形性，和/或高断裂前伸长率。和/或高断裂前伸长率。和/或高断裂前伸长率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由再循环铝合金废料生产的铝合金
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年4月15日提交的美国临时申请第63/010,182号的权益，所述临时申请通过引用方式以其整体并入本文。


[0003]本公开涉及新型铝合金、由这些新型铝合金制成的产品以及制备这些铝合金和产品的方法。所述铝合金和产品适合于各种应用，包括汽车和电子应用。所述铝合金是由多种再循环铝合金废料来源生产，并且显示出高强度和可成型性。

技术介绍

[0004]长期以来，人们对使用再循环铝合金废料生产铝合金存在兴趣。掺入再循环废料能够降低与生产原铝相关联的成本和时间，并减少碳排放(例如，降低全球影响)。然而，再循环铝合金废料可能不适用于制备高性能铝合金，因为再循环铝合金废料可能含有高水平的某些不期望的元素。对许多高性能铝合金产品的成分和加工的严格限制严重限制了可使用的再循环铝合金废料的数量和类型。例如，再循环废料可包含一定量的某些元素，其对铝合金的机械特性诸如可成形性和强度有不良影响。由于这些原因，使用大量再循环废料来生产某些铝合金是不切实际的，特别是对于需要严格控制铝合金组成的汽车零件。
[0005]此外，根据用于生产铝合金的再循环铝合金废料的类型进行权衡。通常，来自金属铸造设施(例如，内部废料或循环废料)或金属加工设施(例如，分离的汽车废料)的再循环废料可能占再循环废料含量的大部分。例如，来自金属铸造设施或金属加工设施的再循环废料可能占再循环废料含量的至多95％。从金属铸造设施或金属加工设施回收的再循环废料(例如，分离的汽车废料)是具有一致组成和机械性能的高性能铝合金。由于其一致性和特性，来自这些废料来源的再循环废料比其他类型的废料(例如，消费后的废料和混合合金废料)更昂贵。在大多数再循环友好的铝合金中，很大一部分的再循环废料来自金属铸造设施或金属加工设施，因为消费后的废料可能包含更高量的杂质。
[0006]来自金属加工设施的再循环废料的使用也受到限制，因为再循环废料通常作为混合铝合金废料(例如，不同铝合金的混合物)提供。特别是，来自金属加工设施的再循环废料仅在再循环废料(例如，5xxx、6xxx或7xxx系列铝合金)中的不同合金系统被适当分离时才用于生产铝合金。例如，来自金属加工设施的再循环废料可以包括5xxx系列铝合金、6xxx系列铝合金和7xxx系列铝合金的混合物，该混合物需要在生产新铝合金之前进行分离。如果不对混合合金进行有效的分离，混合合金被认为在生产新型铝合金中的价值不大。因此，混合铝合金废料很少用作用于生产铝合金的再循环废料。
[0007]使用再循环铝合金废料生产的铝合金，尤其是那些必须在一定规格限度内具有材料性能的铝合金，要么在时间、空间和能源方面成本高昂，要么需要使用大量新材料(例如原铝)或高纯度铝废料(例如，来自金属铸造设施或金属加工设施的分离废料)。

技术实现思路

[0008]本专利技术涵盖的实施方案由权利要求书而非本
技术实现思路
限定。本
技术实现思路
是对本专利技术的各个方面的高度概括，并且介绍了在以下的具体实施方式部分中将进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
并不意图确认所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意图孤立地用来确定所要求保护的主题的范围。应当参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每个权利要求来理解本主题。
[0009]本文提供了新的铝合金和铝合金产品以及制备这些铝合金和产品的方法。在一些实施方案中，铝合金包含0.50重量％
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3.00重量％Mg、0.10重量％
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3.50重量％Si、0.01重量％
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0.60重量％Fe、至多1.20重量％Cu、0.10重量％
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0.90重量％Mn、至多0.20重量％Cr、至多0.20重量％Ti、至多0.10重量％V、至多1.00重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al。在一些方面，铝合金包含1.00重量％
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2.50重量％Mg、0.20重量％
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3.00重量％Si、0.15重量％
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0.50重量％Fe、0.001重量％
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0.90重量％重量％Cu、0.20重量％
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0.80重量％Mn、至多0.15重量％Cr、至多0.10重量％Ti、至多0.08重量％V、0.001重量％
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0.50重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al。在一些方面，铝合金包含1.40重量％
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2.40重量％Mg、0.30重量％
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2.50重量％Si、0.20重量％
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0.40重量％Fe、0.05重量％
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0.75重量％Cu、0.40重量％
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0.70重量％Mn、至多0.10重量％Cr、至多0.05重量％Ti、至多0.05重量％V、0.005重量％
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0.40重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al。在一些方面，铝合金包含1.00重量％
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3.00重量％Mg、0.10重量％
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0.90重量％Si、0.01重量％
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0.60重量％Fe、至多0.50重量％Cu、0.10重量％
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0.90重量％Mn、至多0.20重量％Cr、至多0.20重量％Ti、至多0.10重量％V、至多1.00重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al；其中所述铝合金包含至多100％的再循环废料；并且其中基于再循环废料的总重量，所述再循环废料包含至少25％的用过的饮料罐废料。在一些方面，铝合金包含1.25重量％
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2.50重量％Mg、0.20重量％
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0.80重量％Si、0.15重量％
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0.50重量％Fe、0.01重量％
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0.30重量％Cu、0.20重量％
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0.80重量％Mn、至多0.15重量％Cr、至多0.10重量％Ti、至多0.05重量％V、至多0.50重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al。在一些方面，铝合金包含1.60重量％
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2.40重量％Mg、0.30重量％
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0.60重量％Si、0.20重量％
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0.40重量％Fe、0.05重量％
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0.20重量％Cu、0.40重量％
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0.70重量％Mn、至多0.10重量％Cr、至多0.05重量％Ti、至多0.03重量％V、至多0.20重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al。在一些方面，Si:Mg的重量％比率为0.05:1至0.60:1。在一些方面，铝合金具有
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1.70至0.10的过量Si含量。在一些方面，铝合金包含小于0.20重量％的Cu含量、从0.20:1至0.45:1的Si:Mg比率以及从
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1.30至0的过量Si含量。在一些方面，基于再循环废料的总重量，再循环废料包括至少50％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铝合金，其包含0.50重量％
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3.00重量％Mg、0.10重量％
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3.50重量％Si、0.01重量％
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0.60重量％Fe、至多1.20重量％Cu、0.10重量％
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0.90重量％Mn、至多0.20重量％Cr、至多0.20重量％Ti、至多0.10重量％V、至多1.00重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al。2.如权利要求1所述的铝合金，其包含1.00重量％
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2.50重量％Mg、0.20重量％
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3.00重量％Si、0.15重量％
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0.50重量％Fe、0.001重量％
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0.90重量％重量％Cu、0.20重量％
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0.80重量％Mn、至多0.15重量％Cr、至多0.10重量％Ti、至多0.08重量％V、0.001重量％
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0.50重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al。3.如权利要求1或2中任一项所述的铝合金，其包含1.40重量％
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2.40重量％Mg、0.30重量％
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2.50重量％Si、0.20重量％
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0.40重量％Fe、0.05重量％
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0.75重量％Cu、0.40重量％
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0.70重量％Mn、至多0.10重量％Cr、至多0.05重量％Ti、至多0.05重量％V、0.005重量％
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0.40重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al。4.如权利要求1所述的铝合金，其包含1.00重量％
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3.00重量％Mg、0.10重量％
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0.90重量％Si、0.01重量％
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0.60重量％Fe、至多0.50重量％Cu、0.10重量％
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0.90重量％Mn、至多0.20重量％Cr、至多0.20重量％Ti、至多0.10重量％V、至多1.00重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al；其中所述铝合金包含至多100％的再循环废料；以及其中基于所述再循环废料的总重量，所述再循环废料包含至少25％的用过的饮料罐废料。5.如权利要求1或4中任一项所述的铝合金，其包含1.25重量％
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2.50重量％Mg、0.20重量％
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0.80重量％Si、0.15重量％
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0.50重量％Fe、0.01重量％
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0.30重量％Cu、0.20重量％
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0.80重量％Mn、至多0.15重量％Cr、至多0.10重量％Ti、至多0.05重量％V、至多0.50重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al。6.如权利要求1、4或5中任一项所述的铝合金，其包含1.60重量％
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2.40重量％Mg、0.30重量％
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0.60重量％Si、0.20重量％
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0.40重量％Fe、0.05重量％
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0.20重量％Cu、0.40重量％
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0.70重量％Mn、至多0.10重量％Cr、至多0.05重量％Ti、至多0.03重量％V、至多0.20重量％Zn、至多0.15重量％杂质，和Al。7.如权利要求1
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6中任一项所述的铝合金，其中所述Si:Mg的重量％的比率是从0.05:1至0.60:1。8.如权利要求1
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7中任一项所述的铝合金，其中所述铝合金具有从
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1.70至0.10的过量Si含量。9.如权利要求1
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8中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：诺维尔里斯公司，
类型：发明
国别省市：