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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-28
(45)【発行日】2023-08-07
(54)【発明の名称】高強度６ＸＸＸアルミニウム合金及びその作製方法
(51)【国際特許分類】
C22F 1/05 20060101AFI20230731BHJP
C22C 21/16 20060101ALI20230731BHJP
C22F 1/053 20060101ALI20230731BHJP
C22F 1/00 20060101ALN20230731BHJP
【ＦＩ】
C22F1/05
C22C21/16
C22F1/053
C22F1/00 602
C22F1/00 613
C22F1/00 623
C22F1/00 630A
C22F1/00 630K
C22F1/00 640A
C22F1/00 661D
C22F1/00 661Z
C22F1/00 673
C22F1/00 681
C22F1/00 682
C22F1/00 683
C22F1/00 685Z
C22F1/00 691A
C22F1/00 691B
C22F1/00 691C
C22F1/00 692A
C22F1/00 692B
C22F1/00 694A
C22F1/00 694B
【請求項の数】
9
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019151676
(22)【出願日】2019-08-22
(62)【分割の表示】P 2017551195の分割
【原出願日】2016-12-16
(65)【公開番号】P2020015981
(43)【公開日】2020-01-30
【審査請求日】2019-09-25
【審判番号】
【審判請求日】2021-11-19
(31)【優先権主張番号】62/269,385
(32)【優先日】2015-12-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】506110243
【氏名又は名称】ノベリス・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＮＯＶＥＬＩＳ ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100117019
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100108903
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 和広
(72)【発明者】
【氏名】ウェイ・ウェン
(72)【発明者】
【氏名】ヘイニー・アーメッド
(72)【発明者】
【氏名】ラジーブ・ジー・カマット
(72)【発明者】
【氏名】コッラード・バッシ
(72)【発明者】
【氏名】ギヨーム・フロレイ
(72)【発明者】
【氏名】シリル・ブザンソン
(72)【発明者】
【氏名】ユルゲン・ティム
(72)【発明者】
【氏名】ダヴィド・レヴラ
(72)【発明者】
【氏名】オード・デスポワ
(72)【発明者】
【氏名】サゾル・クマール・ダス
【合議体】
【審判長】粟野 正明
【審判官】羽鳥 友哉
【審判官】佐藤 陽一
(56)【参考文献】
【文献】特開平６－２４０４２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－９１４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平６－１３６４７８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
C22C21/00-21/18
C22F1/04-1/057
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミニウム合金金属製品の製造方法であって、インゴットを形成するためにアルミニウム合金を鋳造することであって、前記アルミニウム合金は、０．９～１．５重量％のＣｕ、０．７～１．１重量％のＳｉ、０．７～１．２重量％のＭｇ、０．０６～０．１５重量％のＣｒ、０．０５～０．３重量％のＭｎ、０．１～０．３重量％のＦｅ、最大で０．２重量％のＺｒ、最大で０．２重量％のＳｃ、最大で０．２５重量％のＳｎ、最大で０．２重量％のＺｎ、最大で０．１５重量％のＴｉ、最大で０．０７重量％のＮｉ、及び最大で０．１５重量％の不純物を含み、残りがＡｌであるアルミニウム合金を鋳造することと、
前記インゴットを均質化することと、
プレート、シェート、またはシートを製造するために前記インゴットを熱間圧延することと、
前記プレート、シェート、またはシートを５２０℃～５９０℃の温度で溶体化することと、を含む、方法。
【請求項2】
前記均質化は、インゴットを５２０～５８０℃の温度に加熱することで行われる、請求項１記載の方法。
【請求項3】
前記熱間圧延は、５００℃～５４０℃の入口温度で行われる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記熱間圧延する工程の出口温度は、２５０℃～３８０℃である、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
前記溶体化の後に、前記プレート、シェート、またはシートを焼入れすることを更に含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項6】
前記焼入れは、水または空気を使用して実施される、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記プレート、シェート、またはシートは焼入れの後、時効させることを更に含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
前記時効は、１８０℃～２２５℃においてある期間加熱することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
０．９～１．５重量％のＣｕ、０．７～１．１重量％のＳｉ、０．７～１．２重量％のＭｇ、０．０６～０．１５重量％のＣｒ、０．０５～０．３重量％のＭｎ、０．１～０．３重量％のＦｅ、最大で０．２重量％のＺｒ、最大で０．２重量％のＳｃ、最大で０．２５重量％のＳｎ、最大で０．２重量％のＺｎ、最大で０．１５重量％のＴｉ、最大で０．０７重量％のＮｉ、及び最大で０．１５重量％の不純物を含み、残りがＡｌである、アルミニウム合金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１２月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／２６９，３８５号の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１５年１２月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／２６９，３８５号の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、高強度アルミニウム合金及びそれを作製及び加工する方法に関する。本発明は更に、改善された機械的強度、成形性、耐腐食性、及び陽極酸化された品質を呈する６ＸＸＸシリーズ合金に関する。
【背景技術】
【0003】
高強度のリサイクル可能なアルミニウム合金は、輸送手段（例えば、トラック、トレーラー、列車、船舶を包含するがこれらに限定されない）用途、電子用途、及び自動車用途を含む多くの用途において改善された製品性能のために望ましい。例えば、トラックまたはトレーラーにおける高強度アルミニウム合金は、従来の鋼合金よりも軽く、排出物に関する新たなより厳しい政府の規制を満たすために必要とされる大幅な排出物減少を提供する。そのような合金は、高強度、高成形性、及び耐腐食性を呈するべきである。
【0004】
しかしながら、そのような合金を提供する加工条件及び合金組成を特定することが課題であると判明している。また、所望の特性を呈する可能性を有する組成物の熱間圧延は、しばしば、端部亀裂の問題及び熱間割れの傾向をもたらす。
【発明の概要】
【0005】
本発明の対象となる実施形態は、この概要ではなく、特許請求の範囲によって定義される。この概要は、本発明の様々な態様の高レベルな概説であり、以下の詳細な説明のセクションで更に記載するコンセプトの一部を紹介している。この概要は、特許請求された主題の肝要なまたは本質的な特徴を特定することを意図したものではなく、特許請求された主題の範囲を決定するために分離して使用されることも意図していない。主題は、明細書全体の適切な部分、任意のまたは全ての図面、及び各請求項を参照することによって理解されるべきである。
【0006】
本明細書では、６ＸＸＸシリーズアルミニウム合金を調製する方法、アルミニウム合金、及びその合金を含む製品が提供される。
【0007】
一態様は、アルミニウムを加工する方法に関する。例えば、アルミニウム合金金属製品を製造する方法であって、インゴットを形成するためにアルミニウム合金を鋳造することであって、そのアルミニウム合金は、約０．９～１．５重量％のＣｕ、約０．７～１．１重量％のＳｉ、約０．７～１．２重量％のＭｇ、約０．０６～０．１５重量％のＣｒ、約０．０５～０．３重量％のＭｎ、約０．１～０．３重量％のＦｅ、最大で約０．２重量％のＺｒ、最大で約０．２重量％のＳｃ、最大で約０．２５重量％のＳｎ、最大で約０．２重量％のＺｎ、最大で約０．１５重量％のＴｉ、最大で約０．０７重量％のＮｉ、及び最大で約０．１５重量％の不純物を含み、残りがＡｌである、鋳造することと、インゴットを均質化することと、プレート、シェート（ｓｈａｔｅ）、またはシートを製造するためにインゴットを熱間圧延することと、プレート、シェート、またはシートを約５２０℃～約５９０℃の温度で溶体化することと、を含む、方法が開示されている。この出願を通して、全ての元素は、合金の全重量を基準として重量百分率（ｗｔ．％）で記載されている。いくつかの例では、均質化工程は、インゴットを約５２０℃～約５８０℃の温度に加熱することを含み得る。いくつかの場合では、熱間圧延工程は、約５００℃～約５４０℃の入口温度及び約２５０℃～約３８０℃の出口温度で行われ得る。任意に、方法は、プレート、シェート、またはシートをアニールすることを含み得る。いくつかのそのような場合には、アニール工程は、約３０～約１２０分間の浸漬時間で約４００℃～約５００℃の温度で実施され得る。更に他の態様では、方法は、プレート、シェート、またはシートを冷間圧延することを含み得る。いくつかの場合では、方法は、溶体化工程後にプレート、シェート、またはシートを焼入れすることを含み得る。いくつかの他の態様では、方法は、プレート、シェート、またはシートを時効させることを含む。いくつかのそのような場合では、時効工程は、プレート、シェート、またはシートを約１８０℃～約２２５℃においてある期間加熱することを含む。
【0008】
別の態様は、アルミニウムを加工する方法であって、インゴットを形成するためにアルミニウム合金を鋳造することであって、そのアルミニウム合金は約０．６～０．９重量％のＣｕ、約０．８～１．３重量％のＳｉ、約１．０～１．３重量％のＭｇ、約０．０３～０．２５重量％のＣｒ、約０．０５～０．２重量％のＭｎ、約０．１５～０．３重量％のＦｅ、最大で約０．２重量％のＺｒ、最大で約０．２重量％のＳｃ、最大で約０．２５重量％のＳｎ、最大で約０．９重量％のＺｎ、最大で約０．１重量％のＴｉ、最大で約０．０７重量％のＮｉ、及び最大で約０．１５重量％の不純物を含み、残りがＡｌである、鋳造することと、インゴットを均質化することと、圧延された製品を製造するためにインゴットを熱間圧延または冷間圧延することと、圧延された製品を溶体化することであって、溶体化温度は約５２０℃～約５９０℃である、溶体化することと、により生産することを含む方法に関する。いくつかの例では、均質化工程は、インゴットを約５２０℃～約５８０℃の温度に、ある期間加熱することを含み得る一工程均質化である。他の例では、均質化工程は、インゴットを約４８０℃～約５２０℃の温度に、ある期間加熱することと、更にインゴットを約５２０℃～約５８０℃の温度に、ある期間加熱することと、を含み得る二工程均質化である。いくつかの場合では、熱間圧延工程は、約５００℃～約５４０℃の入口温度及び約２５０℃～約３８０℃の出口温度で行われ得る。いくつかの場合では、方法は、溶体化工程後に、圧延された製品を焼入れすることを含み得る。いくつかの他の態様では、方法は、圧延された製品を時効させることを含む。いくつかのそのような場合では、時効工程は、プレート、シェート、またはシートを約１８０℃～約２２５℃においてある期間加熱することを含む。
【0009】
別の態様は、アルミニウムを加工する方法であって、インゴットを形成するためにアルミニウム合金を鋳造することであって、そのアルミニウム合金は約０．５～２．０重量％のＣｕ、約０．５～１．５重量％のＳｉ、約０．５～１．５重量％のＭｇ、約０．００１～０．２５重量％のＣｒ、約０．００５～０．４重量％のＭｎ、約０．１～０．３重量％のＦｅ、最大で約０．２重量％のＺｒ、最大で約０．２重量％のＳｃ、最大で約０．２５重量％のＳｎ、最大で約４．０重量％のＺｎ、最大で約０．１５重量％のＴｉ、最大で約０．１重量％のＮｉ、及び最大で約０．１５重量％の不純物を含み、残りがＡｌである、鋳造することと、インゴットを均質化することと、圧延された製品を製造するためにインゴットを熱間圧延または冷間圧延することと、圧延された製品を溶体化することであって、溶体化温度は約５２０℃～約５９０℃である、溶体化することと、により生産することを含む方法に関する。いくつかの例では、均質化工程は、インゴットを約５２０℃～約５８０℃の温度に、ある期間加熱することを含み得る一工程均質化である。他の例では、均質化工程は、インゴットを約４８０℃～約５２０℃の温度に、ある期間加熱することと、更にインゴットを約５２０℃～約５８０℃の温度に、ある期間加熱することと、を含み得る二工程均質化である。いくつかの場合では、熱間圧延工程は、約５００℃～約５４０℃の入口温度及び約２５０℃～約３８０℃の出口温度で行われ得る。いくつかの場合では、方法は、溶体化工程後に、圧延された製品を焼入れすることを含み得る。いくつかの他の態様では、方法は、圧延された製品を時効させることを含む。いくつかのそのような場合では、時効工程は、シートを約１８０℃～約２２５℃においてある期間加熱することを含む。
【0010】
また、約０．９～１．５重量％のＣｕ、約０．７～１．１重量％のＳｉ、約０．７～１．２重量％のＭｇ、約０．０６～０．１５重量％のＣｒ、約０．０５～０．３重量％のＭｎ、約０．１～０．３重量％のＦｅ、最大で約０．２重量％のＺｒ、最大で約０．２重量％のＳｃ、最大で約０．２５重量％のＳｎ、最大で約０．２重量％のＺｎ、最大で約０．１５重量％のＴｉ、最大で約０．０７重量％のＮｉ、及び最大で約０．１５重量％の不純物を含み、残りがＡｌである、アルミニウム合金が開示される。
【0011】
また、約０．６～０．９重量％のＣｕ、約０．８～１．３重量％のＳｉ、約１．０～１．３重量％のＭｇ、約０．０３～０．２５重量％のＣｒ、約０．０５～０．２重量％のＭｎ、約０．１５～０．３重量％のＦｅ、最大で約０．２重量％のＺｒ、最大で約０．２重量％のＳｃ、最大で約０．２５重量％のＳｎ、最大で約０．９重量％のＺｎ、最大で約０．１重量％のＴｉ、最大で約０．０７重量％のＮｉ、及び最大で約０．１５重量％の不純物を含み、残りがＡｌである、アルミニウム合金が開示される。任意に、アルミニウム合金は、約０．５５：１～約１．３０：１のＭｇに対するＳｉの重量比を有する。任意に、アルミニウム合金は、以下により詳細に記載するように、－０．５～０．１の過剰Ｓｉ含有量を有する。
【0012】
また、約０．５～２．０重量％のＣｕ、約０．５～１．５重量％のＳｉ、約０．５～１．５重量％のＭｇ、約０．００１～０．２５重量％のＣｒ、約０．００５～０．４重量％のＭｎ、約０．１～０．３重量％のＦｅ、最大で約０．２重量％のＺｒ、最大で約０．２重量％のＳｃ、最大で約０．２５重量％のＳｎ、最大で約０．３重量％のＺｎ、最大で約０．１重量％のＴｉ、最大で約０．１重量％のＮｉ、及び最大で約０．１５重量％の不純物を含み、残りがＡｌである、アルミニウム合金が開示される。
【0013】
更に、本明細書で提供される方法に従って得られた合金を含む製品（例えば、輸送手段用ボディ部品、自動車ボディ部品、または電子デバイスハウジング）が開示される。
【0014】
本発明の更なる態様、目的、及び利点は、以下の詳細な説明及び図面を検討することにより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】Ｔ４焼戻しへの加工後の合金組成物ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、及びＴＢ４の引張特性間の比較を示すチャートである。
【図2】Ｔ４焼戻しへの加工後の合金組成物ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、及びＴＢ４の曲げ性間の比較を示すチャートである。
【図3】Ｔ６焼戻しへの加工後の合金組成物ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、及びＴＢ４の引張特性間の比較を示すチャートである。
【図4】φ２＝０°、４５°、及び６５°それぞれでの断面において描かれたＴＢ１合金の方位分布関数（ＯＤＦ）グラフを示している。サンプル（ａ）は、Ｆ焼戻しを直接的に溶体化することにより得られた通常のＴ４条件対照である一方で、サンプル（ｂ）は、Ｆ焼戻し合金をアニールし、次いでアニールされたままのＯ焼戻しを溶体化することにより調製された改変Ｔ４条件合金である。
【図5】アニールして（右バーのチャート）及びアニールしないで（左バーのチャート）Ｔ６焼戻しに加工した後の工業用合金ＴＢ１の引張特性間の比較を示すチャートである。
【図6】５５０℃～５６０℃の範囲の温度（ＳＨＴ温度１として示される）での合金組成物Ｐ７、Ｐ８、及びＰ１４の（Ｔ４条件での）均一伸長及び（Ｔ６条件での）降伏強度を示すチャートである。
【図7】５６０℃～５７０℃の範囲の温度（ＳＨＴ温度２として示される）での合金組成物Ｐ７、Ｐ８、及びＰ１４の（Ｔ６条件での）降伏強度を示すチャートである。
【図8】５７０℃～５８０℃の範囲の温度（ＳＨＴ温度３として示される）での合金組成物Ｐ７、Ｐ８、及びＰ１４の（Ｔ６条件での）降伏強度を示すチャートである。
【図9】合金組成物ＳＬ１（各セットにおける左のヒストグラムバー）、ＳＬ２（各セットにおける左のヒストグラムバーから２番目）、ＳＬ３（各セットにおける左のヒストグラムバーから３番目）、及ＳＬ４（各セットにおける右のヒストグラムバー）の降伏強度（Ｒｐ０２）を示すチャートである。その図は、溶体化熱処理工程（ＳＨＴ）のための低い及び高いピーク金属温度（ＰＭＴ）で調製したサンプルからの比較結果を示している。
【図10】合金組成物ＳＬ１（各セットにおける左のヒストグラムバー）、ＳＬ２（各セットにおける左のヒストグラムバーから２番目）、ＳＬ３（各セットにおける左のヒストグラムバーから３番目）、及ＳＬ４（各セットにおける右のヒストグラムバー）の極限引張強度（Ｒｍ）を示すチャートである。その図は、溶体化熱処理工程のための低い及び高いＰＭＴで調製したサンプルからの比較結果を示している。
【図11】合金組成物ＳＬ１（各セットにおける左のヒストグラムバー）、ＳＬ２（各セットにおける左のヒストグラムバーから２番目）、ＳＬ３（各セットにおける左のヒストグラムバーから３番目）、及ＳＬ４（各セットにおける右のヒストグラムバー）の均一伸長の量（Ａｇ）を示すチャートである。その図は、溶体化熱処理工程のための低い及び高いＰＭＴで調製したサンプルからの比較結果を示している。
【図12】合金組成物の全伸長の量（Ａ８０）を示す合金ＳＬ３の引張曲線を示すチャートである。
【図13】合金組成物ＳＬ１（各セットにおける左のヒストグラムバー）、ＳＬ２（各セットにおける左のヒストグラムバーから２番目）、ＳＬ３（各セットにおける左のヒストグラムバーから３番目）、及ＳＬ４（各セットにおける右のヒストグラムバー）の均一伸長の量（Ａｇ）についての曲げ結果を示すチャートである。その図は、低い及び高いＰＭＴ均質化で調製されたサンプルの比較結果を示している。その図は、低い及び高いＰＭＴ均質化で調製されたサンプルの比較結果を示している。
【図14】合金組成物ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、及びＳＬ４についての曲げ結果に対する降伏強度の結果（Ｒｐ０２）を示すチャートである。
【図15】変位の関数として適用されたエネルギー及び適用された負荷を示すＴ６焼戻しでの合金ＳＬ３の破砕試験の結果を示すチャートである。
【図16A】破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル２のデジタル画像である。
【図16C】破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル２のデジタル画像である。
【図16E】破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル２のデジタル画像である。
【図17A】破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル３のデジタル画像である。
【図17C】破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル３のデジタル画像である。
【図17E】破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル３のデジタル画像である。
【図18】変位の関数として適用されたエネルギー及び適用された負荷を示すＴ６焼戻しでの合金ＳＬ３の破砕試験の結果を示すチャートである。
【図19A】破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル２のデジタル画像である。
【図19C】破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル２のデジタル画像である。
【図20A】破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル３のデジタル画像である。
【図20C】破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル３のデジタル画像である。
【図21】合金ＳＬ２の降伏強度（Ｒｐ０２）及び曲げ性に対する異なる焼入れの効果を示すチャートである。
【図22】異なる熱処理後の合金Ｓ１６４、Ｓ１６５、Ｓ１６６、Ｓ１６７、Ｓ１６８、及びＳ１６９の降伏強度の結果（Ｒｐ０２）を示すチャートである。各セットにおける左のヒストグラムバーは、図の説明文においてＴ８ｘとして示されている熱処理を表す。各セットにおける左のヒストグラムバーから２番目は、図の説明文においてＴ６２－２として示されている熱処理を表す。各セットにおける左のヒストグラムバーから３番目は、図の説明文においてＴ８２として示されている熱処理を表す。各セットにおける右のヒストグラムバーは、図の説明文においてＴ６として示されている熱処理を表す。
【図23】異なる溶体化条件の後の合金Ｓ１６４、Ｓ１６５、Ｓ１６６、Ｓ１６７、Ｓ１６８、及びＳ１６９の硬度の測定結果を示すチャートである。
【図24】本明細書に記載の例示的な合金の引張強度を示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｎを含む。
【図25】本明細書に記載の例示的な合金の成形性を示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｎを含む。
【図26】本明細書に記載の例示的な合金の成形性に対する本明細書に記載の例示的な合金の引張強度を示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｎを含む。
【図27】本明細書に記載の例示的な合金の引張強度の増加を示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｎを含む。合金を様々な焼戻し条件をもたらす様々な時効方法に付した。
【図28】本明細書に記載の例示的な合金の伸長を示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｎを含む。
【図29】本明細書に記載の例示的な合金の引張強度を示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｎを含む。合金を２ｍｍ及び１０ｍｍのゲージに圧延した。合金を、Ｔ６焼戻し条件をもたらす時効方法に付した。
【図30】本明細書に記載の例示的な合金の成形性を示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｎを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。合金を、Ｔ４焼戻し条件をもたらす時効方法に付した。
【図31】本明細書に記載の例示的な合金の成形性を示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。合金を、Ｔ６焼戻し条件をもたらす時効方法に付した。
【図32】本明細書に記載の例示的な合金の最大腐食深さを示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。
【図33】腐食試験後の本明細書に記載の例示的な合金の断面図のデジタル画像である。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。
【図34】腐食試験後の本明細書に記載の例示的な合金の断面図のデジタル画像である。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。
【図35】腐食試験後の本明細書に記載の例示的な合金の断面図のデジタル画像である。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。
【図36】腐食試験後の本明細書に記載の例示的な合金の断面図のデジタル画像である。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。
【図37】腐食試験後の本明細書に記載の例示的な合金の断面図のデジタル画像である。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。
【図38】腐食試験後の本明細書に記載の例示的な合金の断面図のデジタル画像である。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。
【発明を実施するための形態】
【0016】
定義及び説明
本明細書で使用される「発明」、「その発明」、「この発明」、及び「本発明」という用語は、この特許出願及び以下の特許請求の範囲の主題の全てを広く指すことを意図している。これらの用語を含有する記述は、本明細書に記載の主題を限定するものではなく、または以下の特許請求の範囲の意味または範囲を限定するものではないと理解すべきである。
本明細書で使用される「発明」、「その発明」、「この発明」、及び「本発明」という用語は、この特許出願及び以下の特許請求の範囲の主題の全てを広く指すことを意図している。これらの用語を含有する記述は、本明細書に記載の主題を限定するものではなく、または以下の特許請求の範囲の意味または範囲を限定するものではないと理解すべきである。
【0017】
この明細書では、「シリーズ」または「６ＸＸＸ」などのアルミニウム工業の名称により特定される合金について述べる。アルミニウム及びその合金の命名及び特定に最も一般的に使用される番号名称システムの理解については、いずれもＴｈｅ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎにより発行された「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ Ｗｒｏｕｇｈｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ Ｗｒｏｕｇｈｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ」または「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｆｏｒｍ ｏｆ Ｃａｓｔｉｎｇｓ ａｎｄ Ｉｎｇｏｔ」を参照。
【0018】
本明細書で使用される場合、「ａ」、「ａｎ」、または「ｔｈｅ」の意味は、文脈が他に明確に指示していない限り、単数及び複数の言及を含む。
【0019】
本明細書で使用される場合、プレートは概して約１５ｍｍを超える厚さを有する。例えば、プレートは、１５ｍｍを超える、２０ｍｍを超える、２５ｍｍを超える、３０ｍｍを超える、３５ｍｍを超える、４０ｍｍを超える、４５ｍｍを超える、５０ｍｍを超える、または１００ｍｍを超える厚さを有するアルミニウム製品のことを指し得る。
【0020】
本明細書で使用される場合、シェート（シートプレートとも称される）は概して約４ｍｍ～約１５ｍｍの厚さを有する。例えば、シェートは、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、または１５ｍｍの厚さを有し得る。
【0021】
本明細書で使用される場合、シートは概して約４ｍｍ未満の厚さを有するアルミニウム製品のことを指す。例えば、シートは、４ｍｍ未満、３ｍｍ未満、２ｍｍ未満、１ｍｍ未満、０．５ｍｍ未満、０．３ｍｍ未満、または０．１ｍｍ未満の厚さを有し得る。
【0022】
この出願では、合金焼戻しまたは条件について述べる。最も一般的に使用される合金の焼戻しの記載の理解のためには、「Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＡＮＳＩ）Ｈ３５ ｏｎ Ａｌｌｏｙ ａｎｄ Ｔｅｍｐｅｒ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ」を参照。Ｆ条件または焼戻しは、製作された時のアルミニウム合金のことを指す。Ｏ条件または焼戻しはアニール後のアルミニウム合金のことを指す。Ｔ４条件または焼戻しは、溶体化熱処理（ＳＨＴ）（すなわち、溶体化）に続く自然時効後のアルミニウム合金のことを指す。Ｔ６条件または焼戻しは、溶体化熱処理に続く人工時効（ＡＡ）後のアルミニウム合金のことを指す。
【0023】
以下のアルミニウム合金は、それらの元素組成に関して、合金の全重量を基準として重量百分率（ｗｔ．％）で記載されている。各合金の所定の例において、全ての不純物の総和について０．１５％の最大重量％を有し、残りはアルミニウムである。
【0024】
合金組成物
以下に新規な６ｘｘｘシリーズアルミニウム合金が記載されている。所定の態様では、合金は、高強度、高成形性、及び耐腐食性を呈する。合金の特性は、記載されたプレート、シェート、及びシートを製造するために合金を加工する方法に起因して達成される。合金は、表１に提供されるように以下の元素組成を有し得る。
以下に新規な６ｘｘｘシリーズアルミニウム合金が記載されている。所定の態様では、合金は、高強度、高成形性、及び耐腐食性を呈する。合金の特性は、記載されたプレート、シェート、及びシートを製造するために合金を加工する方法に起因して達成される。合金は、表１に提供されるように以下の元素組成を有し得る。
【表1】
【0025】
他の例では、合金は、表２に提供されるように以下の元素組成を有し得る。
【表2】
【0026】
他の例では、合金は、表３に提供されるように以下の元素組成を有し得る。
【表3】
【0027】
プレート及びシェートを調製するためのアルミニウム合金
一例では、合金は、表４に提供されるように以下の元素組成を有し得る。所定の態様では、その合金はアルミニウムプレート及びシェートを調製するために使用される。
一例では、合金は、表４に提供されるように以下の元素組成を有し得る。所定の態様では、その合金はアルミニウムプレート及びシェートを調製するために使用される。
【表4】
【0028】
別の例では、アルミニウムプレート及びシェートの調製において使用されるアルミニウム合金は、表５に提供されるように以下の元素組成を有し得る。
【表5】
【0029】
別の例では、アルミニウムプレート及びシェートの調製において使用されるアルミニウム合金は、表６に提供されるように以下の元素組成を有し得る。
【表6】
【0030】
所定の例では、開示されている合金は、合金の全重量を基準として、約０．６％～約０．９％（例えば、０．６５％～０．９％、０．７％～０．９％、または０．６％～０．７％）の量の銅（Ｃｕ）を含む。例えば、合金は、０．６％、０．６１％、０．６２％、０．６３％、０．６４％、０．６５％、０．６６％、０．６７％、０．６８％、０．６９％、０．７％、０．７１％、０．７２％、０．７３％、０．７４％、０．７５％、０．７６％、０．７７％、０．７８％、０．７９％、０．８％、０．８１％、０．８２％、０．８３％、０．８４％、０．８５％、０．８６％、０．８７％、０．８８％、０．８９％、または０．９％のＣｕを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0031】
所定の例では、開示されている合金は、合金の全重量を基準として、約０．８％～約１．３％（例えば、０．８％～１．２％、０．９％～１．２％、０．８％～１．１％、０．９％～１．１５％、１．０％～１．１％、または１．０５～１．２％）の量のケイ素（Ｓｉ）を含む。例えば、合金は、０．８％、０．８１％、０．８２％、０．８３％、０．８４％、０．８５％、０．８６％、０．８７％、０．８８％、０．８９％、０．９％、０．９１％、０．９２％、０．９３％、０．９４％、０．９５％、０．９６％、０．９７％、０．９８％、０．９９％、１．０％、１．０１％、１．０２％、１．０３％、１．０４％、１．０５％、１．０６％、１．０７％、１．０８％、１．０９％、１．１％、１．１１％、１．１２％、１．１３％、１．１４％、１．１５％、１．１６％、１．１７％、１．１８％、１．１９％、または１．２％、１．２１％、１．２２％、１．２３％、１．２４％、１．２５％、１．２６％、１．２７％、１．２８％、１．２９％、または１．３％のＳｉを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0032】
所定の例では、開示されている合金は、合金の全重量を基準として、約１．０％～約１．３％（例えば、１．０％～１．２５％、１．１％～１．２５％、１．１％～１．２％、１．０％～１．２％、１．０５％～１．３％、または１．１５％～１．３％）の量のマグネシウム（Ｍｇ）を含む。例えば、合金は、１．０％、１．０１％、１．０２％、１．０３％、１．０４％、１．０５％、１．０６％、１．０７％、１．０８％、１．０９％、１．１％、１．１１％、１．１２％、１．１３％、１．１４％、１．１５％、１．１６％、１．１７％、１．１８％、１．１９％、１．２％、１．２１％、１．２２％、１．２３％、１．２４％、１．２５％、１．２６％、１．２７％、１．２８％、１．２９％、または１．３％のＭｇを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0033】
所定の態様では、Ｃｕ、Ｓｉ、及びＭｇは、合金中に析出物を形成して、より高い強度を有する合金をもたらすことができる。これらの析出物は、溶体化熱処理後において時効プロセスの間に形成し得る。析出プロセスの間に、準安定なギニアプレストン（Ｇｕｉｎｉｅｒ Ｐｒｅｓｔｏｎ）（ＧＰ）ゾーンが形成し、これは、開示された合金の析出強化に寄与するβ’’針状の析出物に順次移行する。所定の態様では、Ｃｕの添加は旋盤形状のＬ相析出の形成につながり、それはＱ’析出物相形成の前駆体であり、強度に更に寄与する。所定の態様では、Ｃｕ及びＳｉ／Ｍｇ比は、耐腐食性に対する悪い効果を回避するために制御される。
【0034】
所定の態様では、以下に更に記載されているように、強化、成形性、及び耐腐食性を組み合わせた効果のために、合金は約０．９重量％未満のＣｕ含有量を有し、それと共に、Ｍｇに対するＳｉの制御された比及び制御された過剰Ｓｉ範囲を有する。
【0035】
Ｍｇに対するＳｉの重量比は、約０．５５：１～約１．３０：１であり得る。例えば、Ｍｇに対するＳｉの重量比は、約０．６：１～約１．２５：１、約０．６５：１～約１．２：１、約０．７：１～約１．１５：１、約０．７５：１～約１．１：１、約０．８：１～約１．０５：１、約０．８５：１～約１．０：１、または約０．９：１～約０．９５：１であり得る。所定の態様では、Ｍｇに対するＳｉの比は０．８：１～１．１５：１である。所定の態様では、Ｍｇに対するＳｉの比は０．８５：１～１：１である。
【0036】
所定の態様では、合金は、高過剰なＳｉアプローチの代わりに、合金設計において、ほとんど均衡のとれたＳｉ～わずかに均衡のとれていないＳｉアプローチを使用し得る。所定の態様では、過剰Ｓｉは約－０．５～０．１である。本明細書で使用される場合、過剰Ｓｉは方程式：
により定義される。
【数1】
【0037】
例えば、過剰Ｓｉは、－０．５０、－０．４９、－０．４８、－０．４７、－０．４６、－０．４５、－０．４４、－０．４３、－０．４２、－０．４１、－０．４０、－０．３９、－０．３８、－０．３７、－０．３６、－０．３５、－０．３４、－０．３３、－０．３２、－０．３１、－０．３０、－０．２９、－０．２８、－０．２７、－０．２６、－０．２５、－０．２４、－０．２３、－０．２２、－０．２１、－０．２０、－０．１９、－０．１８、－０．１７、－０．１６、－０．１５、－０．１４、－０．１３、－０．１２、－０．１１、－０．１０、－０．０９、－０．０８、－０．０７、－０．０６、－０．０５、－０．０４、－０．０３、－０．０２、－０．０１、０、０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、または０．１０であり得る。所定の態様では、合金はＣｕ＜０．９重量％を有し、Ｓｉ／Ｍｇ比は０．８５～０．１であり、過剰Ｓｉは－０．５～０．１である。
【0038】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、約０．０３％～約０．２５％（例えば、０．０３％～０．１５％、０．０５％～０．１３％、０．０７５％～０．１２％、０．０３％～０．０４％、０．０８％～０．１５％、０．０３％～０．０４５％、０．０４％～０．０６％、０．０３５％～０．０４５％、０．０４％～０．０８％、０．０６％～０．１３％、０．０６％～０．２２％、０．１％～０．１３％、または０．１１％～０．２３％）の量のクロム（Ｃｒ）を含む。例えば、合金は、０．０３％、０．０３５％、０．０４％、０．０４５％、０．０５％、０．０５５％、０．０６％、０．０６５％、０．０７％、０．０７５％、０．０８％、０．０８５％、０．０９％、０．０９５％、０．１％、０．１０５％、０．１１％、０．１１５％、０．１２％、０．１２５％、０．１３％、０．１３５％、０．１４％、０．１４５％、０．１５％、０．１５５％、０．１６％、０．１６５％、０．１７％、０．１７５％、０．１８％ ０．１８５％、０．１９％、０．１９５％、０．２０％、０．２０５％、０．２１％、０．２１５％、０．２２％、０．２２５％、０．２３％、０．２３５％、０．２４％、０．２４５％、または０．２５％のＣｒを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0039】
所定の例では、合金は、合金の全重量を基準として、約０．０５％～約０．２％（例えば、０．０５％～０．１８％または０．１％～０．１８％）の量のマンガン（Ｍｎ）を含み得る。例えば、合金は、０．０５％、０．０５１％、０．０５２％、０．０５３％、０．０５４％、０．０５５％、０．０５６％、０．０５７％、０．０５８％、０．０５９％、０．０６％、０．０６１％、０．０６２％、０．０６３％、０．０６４％、０．０６５％、０．０６６％、０．０６７％、０．０６８％、０．０６９％、０．０７％、０．０７１％、０．０７２％、０．０７３％、０．０７４％、０．０７５％、０．０７６％、０．０７７％、０．０７８％、０．０７９％、０．０８％、０．０８１％、０．０８２％、０．０８３％、０．０８４％、０．０８５％、０．０８６％、０．０８７％、０．０８８％、０．０８９％、０．０９％、０．０９１％、０．０９２％、０．０９３％、０．０９４％、０．０９５％、０．０９６％、０．０９７％、０．０９８％、０．０９９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、または０．２％のＭｎを含み得る。全て重量％で表示されている。所定の態様では、そのＭｎ含有量を使用して構成粒子の粗大化を最小限にした。
【0040】
所定の態様では、一部のＣｒを使用して分散質を形成する際にＭｎを置換する。ＭｎをＣｒで置換することにより、分散質を有利に形成することができる。所定の態様では、合金は約０．１５～０．６のＣｒ／Ｍｎ重量比を有する。例えば、Ｃｒ／Ｍｎ比は、０．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、０．２０、０．２１、０．２２、０．２３、０．２４、０．２５、０．２６、０．２７、０．２８、０．２９、０．３０、０．３１、０．３２、０．３３、０．３４、０．３５、０．３６、０．３７、０．３８、０．３９、０．４０、０．４１、０．４２、０．４３、０．４４、０．４５、０．４６、０．４７、０．４８、０．４９、０．５０、０．５１、０．５２、０．５３、０．５４、０．５５、０．５６、０．５７、０．５８、０．５９、または０．６０であり得る。所定の態様では、Ｃｒ／Ｍｎ比は適切な分散質を促進し、改善された成形性、強化、及び耐腐食性を導く。
【0041】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、約０．１５％～約０．３％（例えば、０．１５％～約０．２５％、０．１８％～０．２５％、０．２％～０．２１％、または０．１５％～０．２２％）の量の鉄（Ｆｅ）も含む。例えば、合金は、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、０．２％、０．２１％、０．２２％、０．２３％、０．２４％、０．２５％、０．２６％、０．２７％、０．２８％、０．２９％、または０．３０％のＦｅを含み得る。全て重量％で表示されている。所定の態様では、そのＦｅ含有量は粗い構成粒子の形成を減少させる。
【0042】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．２％（例えば、０％～０．２％、０．０１％～０．２％、０．０１％～０．１５％、０．０１％～０．１％、または０．０２％～０．０９％）の量のジルコニウム（Ｚｒ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、または０．２％のＺｒを含み得る。所定の態様では、Ｚｒは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表示されている。
【0043】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．２％（例えば、０％～０．２％、０．０１％～０．２％、０．０５％～０．１５％、または０．０５％～０．２％）の量のスカンジウム（Ｓｃ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、または０．２％のＳｃを含み得る。所定の態様では、Ｓｃは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表示されている。
【0044】
所定の態様では、Ｓｃ及び／またはＺｒを上述の組成物に添加して、Ａｌ３Ｓｃ、（Ａｌ，Ｓｉ）３Ｓｃ、（Ａｌ，Ｓｉ）３Ｚｒ、及び／またはＡｌ３Ｚｒ分散質を形成した。
【0045】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．２５％（例えば、０％～０．２５％、０％～０．２％、０％～０．０５％、０．０１％～０．１５％、または０．０１％～０．１％）の量のスズ（Ｓｎ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、０．２％、０．２１％、０．２２％、０．２３％、０．２４％、または０．２５％を含み得る。所定の態様では、Ｓｎは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表示されている。
【0046】
所定の態様では、本明細書に記載の合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．９％（例えば、０．００１％～０．０９％、０．００４％～０．９％、０．０３％～０．９％、または０．０６％～０．１％）の量の亜鉛（Ｚｎ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０１１％、０．０１２％、０．０１３％、０．０１４％、０．０１５％、０．０１６％、０．０１７％、０．０１８％、０．０１９％、０．０２％、０．０２１％、０．０２２％、０．０２３％、０．０２４％、０．０２５％、０．０２６％、０．０２７％、０．０２８％、０．０２９％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、０．２％、０．２１％、０．２２％、０．２３％、０．２４％、０．２５％、０．２６％、０．２７％、０．２８％、０．２９％、０．３％、０．３１％、０．３２％、０．３３％、０．３４％、０．３５％、０．３６％、０．３７％、０．３８％、０．３９％、０．４％、０．４１％、０．４２％、０．４３％、０．４４％、０．４５％、０．４６％、０．４７％、０．４８％、０．４９％、０．５％、０．５１％、０．５２％、０．５３％、０．５４％、０．５５％、０．５６％、０．５７％、０．５８％、０．５９％、０．６％、０．６１％、０．６２％、０．６３％、０．６４％、０．６５％、０．６６％、０．６７％、０．６８％、０．６９％、０．７％、０．７１％、０．７２％、０．７３％、０．７４％、０．７５％、０．７６％、０．７７％、０．７８％、０．７９％、０．８％、０．８１％、０．８２％、０．８３％、０．８４％、０．８５％、０．８６％、０．８７％、０．８８％、０．８９％、または０．９％のＺｎを含み得る。全て重量％で表示されている。所定の態様では、Ｚｎは、曲げ及びプレート製品における曲げ異方性の減少を含む成形のためになり得る。
【0047】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．１％（例えば、０．０１％～０．１％）の量のチタン（Ｔｉ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０１１％、０．０１２％、０．０１３％、０．０１４％、０．０１５％、０．０１６％、０．０１７％、０．０１８％、０．０１９％、０．０２％、０．０２１％、０．０２２％、０．０２３％、０．０２４％、０．０２５％、０．０２６％、０．０２７％、０．０２８％、０．０２９％、０．０３％、０．０３１％、０．０３２％、０．０３３％、０．０３４％、０．０３５％、０．０３６％、０．０３７％、０．０３８％、０．０３９％、０．０４％、０．０５％、０．０５１％、０．０５２％、０．０５３％、０．０５４％、０．０５５％、０．０５６％、０．０５７％、０．０５８％、０．０５９％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、または０．１％のＴｉを含み得る。全て重量％で表示されている。所定の態様では、Ｔｉは粒微細化剤（ｇｒａｉｎ－ｒｅｆｉｎｅｒ）として使用される。
【0048】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．０７％（例えば、０％～０．０５％、０．０１％～０．０７％、０．０３％～０．０３４％、０．０２％～０．０３％、０．０３４～０．０５４％、０．０３％～０．０６％、または０．００１％～０．０６％）の量のニッケル（Ｎｉ）を含む。例えば、合金は、０．０１％、０．０１１％、０．０１２％、０．０１３％、０．０１４％、０．０１５％、０．０１６％、０．０１７％、０．０１８％、０．０１９％、０．０２％、０．０２１％、０．０２２％、０．０２３％、０．０２４％、０．０２５％、０．０２６％、０．０２７％、０．０２８％、０．０２９％、０．０３％、０．０３１％、０．０３２％、０．０３３％、０．０３４％、０．０３５％、０．０３６％、０．０３７％、０．０３８％、０．０３９％、０．０４％、０．０４１％、０．０４２％、０．０４３％、０．０４４％、０．０４５％、０．０４６％、０．０４７％、０．０４８％、０．０４９％、０．０５％、０．０５２１％、０．０５２％、０．０５３％、０．０５４％、０．０５５％、０．０５６％、０．０５７％、０．０５８％、０．０５９％、０．０６％、０．０６１％、０．０６２％、０．０６３％、０．０６４％、０．０６５％、０．０６６％、０．０６７％、０．０６８％、０．０６９％、または０．０７％のＮｉを含み得る。所定の態様では、Ｎｉは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表示されている。
【0049】
任意に、合金組成物は、それぞれ約０．０５％以下、０．０４％以下、０．０３％以下、０．０２％以下、または０．０１％以下の量で、時に不純物と称される他のマイナー元素を更に含み得る。これらの不純物には、Ｖ、Ｇａ、Ｃａ、Ｈｆ、Ｓｒ、またはそれらの組み合わせが含まれ得るが、これらに限定されない。したがって、Ｖ、Ｇａ、Ｃａ、Ｈｆ、またはＳｒは、０．０５％以下、０．０４％以下、０．０３％以下、０．０２％以下、または０．０１％以下の量で合金中に存在していてよい。所定の態様では、全ての不純物の総和は０．１５％を超えない（例えば、０．１％）。全て重量％で表示されている。所定の態様では、合金の残りの百分率はアルミニウムである。
【0050】
シートを調製するためのアルミニウム合金
また、アルミニウムシートの調製に使用されるアルミニウム合金が記載されている。例えば、アルミニウム合金を使用して自動車ボディシートを調製することができる。任意に、そのような合金の非限定例は、表７に提供されるように以下の元素組成を有し得る。
また、アルミニウムシートの調製に使用されるアルミニウム合金が記載されている。例えば、アルミニウム合金を使用して自動車ボディシートを調製することができる。任意に、そのような合金の非限定例は、表７に提供されるように以下の元素組成を有し得る。
【表7】
【0051】
そのような合金の別の非限定例は、表８に提供されるように以下の元素組成を有する。
【表8】
【0052】
そのような合金の別の非限定例は、表９に提供されるように以下の元素組成を有する。
【表9】
【0053】
そのような合金の別の非限定例は、表１０に提供されるように以下の元素組成を有する。
【表10】
【0054】
そのような合金の別の非限定例は、表１１に提供されるように以下の元素組成を有する。
【表11】
【0055】
そのような合金の別の非限定例は、表１２に提供されるように以下の元素組成を有する。
【表12】
【0056】
そのような合金の別の非限定例は、表１３に提供されるように以下の元素組成を有する。
【表13】
【0057】
そのような合金の別の非限定例は、表１４に提供されるように以下の元素組成を有する。
【表14】
【0058】
そのような合金の別の非限定例は、表１５に提供されるように以下の元素組成を有する。
【表15】
【0059】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、約０．５％～約２．０％（例えば、０．６～２．０％、０．７～０．９％、１．３５％～１．９５％、０．８４％～０．９４％、１．６～１．８％、０．７８％～０．９２％、０．７５％～０．８５％、または０．６５％～０．７５％）の量の銅（Ｃｕ）を含む。例えば、合金は、０．５％、０．５１％、０．５２％、０．５３％、０．５４％、０．５５％、０．５６％、０．５７％、０．５８％、０．５９％、０．６％、０．６１％、０．６２％、０．６３％、０．６４％、０．６５％、０．６６％、０．６７％、０．６８％、０．６９％、０．７％、０．７１％、０．７２％、０．７３％、０．７４％、０．７５％、０．７６％、０．７７％、０．７８％、０．７９％、０．８％、０．８１％、０．８２％、０．８３％、０．８４％、０．８５％、０．８６％、０．８７％、０．８８％、０．８９％、０．９％、０．９１％、０．９２％、０．９３％、０．９４％、０．９５％、０．９６％、０．９７％、０．９８％、０．９９％、１．０％、１．０１％、１．０２％、１．０３％、１．０４％、１．０５％、１．０６％、１．０７％、１．０８％、１．０９％、１．１％、１．１１％、１．１２％、１．１３％、１．１４％、１．１５％、１．１６％、１．１７％、１．１８％、１．１９％、１．２％、１．２１％、１．２２％、１．２３％、１．２４％、１．２５％、１．２６％、１．２７％、１．２８％、１．２９％、１．３％、１．３１％、１．３２％、１．３３％、１．３４％、または１．３５％、１．３６％、１．３７％、１．３８％、１．３９％、１．４％、１．４１％、１．４２％、１．４３％、１．４４％、１．４５％、１．４６％、１．４７％、１．４８％、１．４９％、１．５％、１．５１％、１．５２％、１．５３％、１．５４％、１．５５％、１．５６％、１．５７％、１．５８％、１．５９％、１．６％、１．６１％、１．６２％、１．６３％、１．６４％、１．６５％、１．６６％、１．６７％、１．６８％、１．６９％、１．７％、１．７１％、１．７２％、１．７３％、１．７４％、１．７５％、１．７６％、１．７７％、１．７８％、１．７９％、１．８％、１．８１％、１．８２％、１．８３％、１．８４％、１．８５％、１．８６％、１．８７％、１．８８％、１．８９％、１．９％、１．９１％、１．９２％、１．９３％、１．９４％、１．９５％、１．９６％、１．９７％、１．９８％、１．９９％、または２．０％のＣｕを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0060】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、約０．５％～約１．５％（例えば、０．５％～１．４％、０．５５％～１．３５％、０．６％～１．２４％、１．０％～１．３％、または１．０３～１．２４％）の量のケイ素（Ｓｉ）を含む。例えば、合金は、０．５％、０．５１％、０．５２％、０．５３％、０．５４％、０．５５％、０．５６％、０．５７％、０．５８％、０．５９％、０．６％、０．６１％、０．６２％、０．６３％、０．６４％、０．６５％、０．６６％、０．６７％、０．６８％、０．６９％、０．７％、０．７１％、０．７２％、０．７３％、０．７４％、０．７５％、０．７６％、０．７７％、０．７８％、０．７９％、０．８％、０．８１％、０．８２％、０．８３％、０．８４％、０．８５％、０．８６％、０．８７％、０．８８％、０．８９％、０．９％、０．９１％、０．９２％、０．９３％、０．９４％、０．９５％、０．９６％、０．９７％、０．９８％、０．９９％、１．０％、１．０１％、１．０２％、１．０３％、１．０４％、１．０５％、１．０６％、１．０７％、１．０８％、１．０９％、１．１％、１．１１％、１．１２％、１．１３％、１．１４％、１．１５％、１．１６％、１．１７％、１．１８％、１．１９％、１．２％、１．２１％、１．２２％、１．２３％、１．２４％、１．２５％、１．２６％、１．２７％、１．２８％、１．２９％、１．３％、１．３１％、１．３２％、１．３３％、１．３４％、１．３５％、１．３６％、１．３７％、１．３８％、１．３９％、１．４％、１．４１％、１．４２％、１．４３％、１．４４％、１．４５％、１．４６％、１．４７％、１．４８％、１．４９％、または１．５％のＳｉを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0061】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、約０．５％～約１．５％（例えば、約０．６％～約１．３５％、約０．６５％～１．２％、０．８％～１．２％、または０．９％～１．１％）の量のマグネシウム（Ｍｇ）を含む。例えば、合金は、０．５％、０．５１％、０．５２％、０．５３％、０．５４％、０．５５％、０．５６％、０．５７％、０．５８％、０．５９％、０．６％、０．６１％、０．６２％、０．６３％、０．６４％、０．６５％、０．６６％、０．６７％、０．６８％、０．６９％、０．７％、０．７１％、０．７２％、０．７３％、０．７４％、０．７５％、０．７６％、０．７７％、０．７８％、０．７９％、０．８％、０．８１％、０．８２％、０．８３％、０．８４％、０．８５％、０．８６％、０．８７％、０．８８％、０．８９％、０．９％、０．９１％、０．９２％、０．９３％、０．９４％、０．９５％、０．９６％、０．９７％、０．９８％、０．９９％、１．０％、１．０１％、１．０２％、１．０３％、１．０４％、１．０５％、１．０６％、１．０７％、１．０８％、１．０９％、１．１％、１．１１％、１．１２％、１．１３％、１．１４％、１．１５％、１．１６％、１．１７％、１．１８％、１．１９％、１．２％、１．２１％、１．２２％、１．２３％、１．２４％、１．２５％、１．２６％、１．２７％、１．２８％、１．２９％、１．３％、１．３１％、１．３２％、１．３３％、１．３４％、１．３５％、１．３６％、１．３７％、１．３８％、１．３９％、１．４％、１．４１％、１．４２％、１．４３％、１．４４％、１．４５％、１．４６％、１．４７％、１．４８％、１．４９％、または１．５％のＭｇを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0062】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、約０．００１％～約０．２５％（例えば、０．００１％～０．１５％、０．００１％～０．１３％、０．００５％～０．１２％、０．０２％～０．０４％、０．０８％～０．１５％、０．０３％～０．０４５％、０．０１％～０．０６％、０．０３５％～０．０４５％、０．００４％～０．０８％、０．０６％～０．１３％、０．０６％～０．１８％、０．１％～０．１３％、または０．１１％～０．１２％）の量のクロム（Ｃｒ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０１１％、０．０１２％、０．０１３％、０．０１４％、０．０１５％、０．０２％、０．０２５％、０．０３％、０．０３５％、０．０４％、０．０４５％、０．０５％、０．０５５％、０．０６％、０．０６５％、０．０７％、０．０７５％、０．０８％、０．０８５％、０．０９％、０．０９５％、０．１％、０．１０５％、０．１１％、０．１１５％、０．１２％、０．１２５％、０．１３％、０．１３５％、０．１４％、０．１４５％、０．１５％、０．１５５％、０．１６％、０．１６５％、０．１７％、０．１７５％、０．１８％ ０．１８５％、０．１９％、０．１９５％、０．２０％、０．２０５％、０．２１％、０．２１５％、０．２２％、０．２２５％、０．２３％、０．２３５％、０．２４％、０．２４５％、または０．２５％のＣｒを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0063】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、約０．００５％～約０．４％（例えば、０．００５％～０．３４％、０．２５％～０．３５％、約０．０３％、０．１１％～０．１９％、０．０８％～０．１２％、０．１２％～０．１８％、０．０９％～０．３１％、０．００５％～０．０５％、及び０．０１～０．０３％）の量のマンガン（Ｍｎ）を含み得る。例えば、合金は、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０１１％、０．０１２％、０．０１３％、０．０１４％、０．０１５％、０．０１６％、０．０１７％、０．０１８％、０．０１９％、０．０２％、０．０２１％、０．０２２％、０．０２３％、０．０２４％、０．０２５％、０．０２６％、０．０２７％、０．０２８％、０．０２９％、０．０３％、０．０３１％、０．０３２％、０．０３３％、０．０３４％、０．０３５％、０．０３６％、０．０３７％、０．０３８％、０．０３９％、０．０４％、０．０４１％、０．０４２％、０．０４３％、０．０４４％、０．０４５％、０．０４６％、０．０４７％、０．０４８％、０．０４９％、０．０５％、０．０５１％、０．０５２％、０．０５３％、０．０５４％、０．０５５％、０．０５６％、０．０５７％、０．０５８％、０．０５９％、０．０６％、０．０６１％、０．０６２％、０．０６３％、０．０６４％、０．０６５％、０．０６６％、０．０６７％、０．０６８％、０．０６９％、０．０７％、０．０７１％、０．０７２％、０．０７３％、０．０７４％、０．０７５％、０．０７６％、０．０７７％、０．０７８％、０．０７９％、０．０８％、０．０８１％、０．０８２％、０．０８３％、０．０８４％、０．０８５％、０．０８６％、０．０８７％、０．０８８％、０．０８９％、０．０９％、０．０９１％、０．０９２％、０．０９３％、０．０９４％、０．０９５％、０．０９６％、０．０９７％、０．０９８％、０．０９９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、０．２％ ０．２１％、０．２２％、０．２３％、０．２４％、０．２５％、０．２６％、０．２７％、０．２８％、０．２９％、０．３％、０．３１％、０．３２％、０．３３％、０．３４％、０．３５％、０．３６％、０．３７％、０．３８％、０．３９％、または０．４％のＭｎを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0064】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、約０．１％～約０．３％（例えば、０．１５％～０．２５％、０．１４％～０．２６％、０．１３％～０．２７％、０．１２％～０．２８％、またはから）の量の鉄（Ｆｅ）を含む。例えば、合金は、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、０．２％、０．２１％、０．２２％、０．２３％、０．２４％、０．２５％、０．２６％、０．２７％、０．２８％、０．２９％、または０．３％のＦｅを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0065】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．２％（例えば、０％～０．２％、０．０１％～０．２％、０．０１％～０．１５％、０．０１％～０．１％、または０．０２％～０．０９％）の量のジルコニウム（Ｚｒ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、または０．２％のＺｒを含み得る。所定の態様では、Ｚｒは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表示されている。
【0066】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．２％（例えば、０％～０．２％、０．０１％～０．２％、０．０５％～０．１５％、または０．０５％～０．２％）の量のスカンジウム（Ｓｃ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、または０．２％のＳｃを含み得る。所定の場合では、Ｓｃは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表示されている。
【0067】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約４．０％（例えば、０．００１％～０．０９％、０．４％～３．０％、０．０３％～０．３％、０～１．０％、１．０％～２．５％、または０．０６％～０．１％）の量の亜鉛（Ｚｎ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０１１％、０．０１２％、０．０１３％、０．０１４％、０．０１５％、０．０１６％、０．０１７％、０．０１８％、０．０１９％、０．０２％、０．０２１％、０．０２２％、０．０２３％、０．０２４％、０．０２５％、０．０２６％、０．０２７％、０．０２８％、０．０２９％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、０．２％、０．２１％、０．２２％、０．２３％、０．２４％、０．２５％、０．２６％、０．２７％、０．２８％、０．２９％、０．３％、０．３１％、０．３２％、０．３３％、０．３４％、０．３５％、０．３６％、０．３７％、０．３８％、０．３９％、０．４％、０．４１％、０．４２％、０．４３％、０．４４％、０．４５％、０．４６％、０．４７％、０．４８％、０．４９％、０．５％、０．５１％、０．５２％、０．５３％、０．５４％、０．５５％、０．５６％、０．５７％、０．５８％、０．５９％、０．６％、０．６１％、０．６２％、０．６３％、０．６４％、０．６５％、０．６６％、０．６７％、０．６８％、０．６９％、０．７％、０．７１％、０．７２％、０．７３％、０．７４％、０．７５％、０．７６％、０．７７％、０．７８％、０．７９％、０．８％、０．８１％、０．８２％、０．８３％、０．８４％、０．８５％、０．８６％、０．８７％、０．８８％、０．８９％、０．９％、０．９１％、０．９２％、０．９３％、０．９４％、０．９５％、０．９６％、０．９７％、０．９８％、０．９９％、１．０％、１．０１％、１．０２％、１．０３％、１．０４％、１．０５％、１．０６％、１．０７％、１．０８％、１．０９％、１．１％、１．１１％、１．１２％、１．１３％、１．１４％、１．１５％、１．１６％、１．１７％、１．１８％、１．１９％、１．２％、１．２１％、１．２２％、１．２３％、１．２４％、１．２５％、１．２６％、１．２７％、１．２８％、１．２９％、１．３％、１．３１％、１．３２％、１．３３％、１．３４％、または１．３５％、１．３６％、１．３７％、１．３８％、１．３９％、１．４％、１．４１％、１．４２％、１．４３％、１．４４％、１．４５％、１．４６％、１．４７％、１．４８％、１．４９％、１．５％、１．５１％、１．５２％、１．５３％、１．５４％、１．５５％、１．５６％、１．５７％、１．５８％、１．５９％、１．６％、１．６１％、１．６２％、１．６３％、１．６４％、１．６５％、１．６６％、１．６７％、１．６８％、１．６９％、１．７％、１．７１％、１．７２％、１．７３％、１．７４％、１．７５％、１．７６％、１．７７％、１．７８％、１．７９％、１．８％、１．８１％、１．８２％、１．８３％、１．８４％、１．８５％、１．８６％、１．８７％、１．８８％、１．８９％、１．９％、１．９１％、１．９２％、１．９３％、１．９４％、１．９５％、１．９６％、１．９７％、１．９８％、１．９９％、２．０％、２．０１％、２．０２％、２．０３％、２．０４％、２．０５％、２．０６％、２．０７％、２．０８％、２．０９％、２．１％、２．１１％、２．１２％、２．１３％、２．１４％、２．１５％、２．１６％、２．１７％、２．１８％、２．１９％、２．２％、２．２１％、２．２２％、２．２３％、２．２４％、２．２５％、２．２６％、２．２７％、２．２８％、２．２９％、２．３％、２．３１％、２．３２％、２．３３％、２．３４％、２．３５％、２．３６％、２．３７％、２．３８％、２．３９％、２．４％、２．４１％、２．４２％、２．４３％、２．４４％、２．４５％、２．４６％、２．４７％、２．４８％、２．４９％、２．５％、２．５１％、２．５２％、２．５３％、２．５４％、２．５５％、２．５６％、２．５７％、２．５８％、２．５９％、２．６％、２．６１％、２．６２％、２．６３％、２．６４％、２．６５％、２．６６％、２．６７％、２．６８％、２．６９％、２．７％、２．７１％、２．７２％、２．７３％、２．７４％、２．７５％、２．７６％、２．７７％、２．７８％、２．７９％、２．８％、２．８１％、２．８２％、２．８３％、２．８４％、２．８５％、２．８６％、２．８７％、２．８８％、２．８９％、２．９％、２．９１％、２．９２％、２．９３％、２．９４％、２．９５％、２．９６％、２．９７％、２．９８％、２．９９％、３．０％、３．０１％、３．０２％、３．０３％、３．０４％、３．０５％、３．０６％、３．０７％、３．０８％、３．０９％、３．１％、３．１１％、３．１２％、３．１３％、３．１４％、３．１５％、３．１６％、３．１７％、３．１８％、３．１９％、３．２％、３．２１％、３．２２％、３．２３％、３．２４％、３．２５％、３．２６％、３．２７％、３．２８％、３．２９％、３．３％、３．３１％、３．３２％、３．３３％、３．３４％、３．３５％、３．３６％、３．３７％、３．３８％、３．３９％、３．４％、３．４１％、３．４２％、３．４３％、３．４４％、３．４５％、３．４６％、３．４７％、３．４８％、３．４９％、３．５％、３．５１％、３．５２％、３．５３％、３．５４％、３．５５％、３．５６％、３．５７％、３．５８％、３．５９％、３．６％、３．６１％、３．６２％、３．６３％、３．６４％、３．６５％、３．６６％、３．６７％、３．６８％、３．６９％、３．７％、３．７１％、３．７２％、３．７３％、３．７４％、３．７５％、３．７６％、３．７７％、３．７８％、３．７９％、３．８％、３．８１％、３．８２％、３．８３％、３．８４％、３．８５％、３．８６％、３．８７％、３．８８％、３．８９％、３．９％、３．９１％、３．９２％、３．９３％、３．９４％、３．９５％、３．９６％、３．９７％、３．９８％、３．９９％、または４．０％のＺｎを含み得る。所定の態様では、Ｚｎは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表示されている。
【0068】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．２５％（例えば、０％～０．２５％、０％～０．２％、０％～０．０５％、０．０１％～０．１５％、または０．０１％～０．１％）の量のスズ（Ｓｎ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、０．１５％、０．１６％、０．１７％、０．１８％、０．１９％、０．２％、０．２１％、０．２２％、０．２３％、０．２４％、または０．２５％を含み得る。所定の場合では、Ｓｎは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表示されている。
【0069】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．１５％（例えば、０．０１％～０．１％）の量のチタン（Ｔｉ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０１１％、０．０１２％、０．０１３％、０．０１４％、０．０１５％、０．０１６％、０．０１７％、０．０１８％、０．０１９％、０．０２％、０．０２１％、０．０２２％、０．０２３％、０．０２４％、０．０２５％、０．０２６％、０．０２７％、０．０２８％、０．０２９％、０．０３％、０．０３１％、０．０３２％、０．０３３％、０．０３４％、０．０３５％、０．０３６％、０．０３７％、０．０３８％、０．０３９％、０．０４％、０．０５％、０．０５１％、０．０５２％、０．０５３％、０．０５４％、０．０５５％、０．０５６％、０．０５７％、０．０５８％、０．０５９％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、０．１％、０．１１％、０．１２％、０．１３％、０．１４％、または０．１５％のＴｉを含み得る。全て重量％で表示されている。
【0070】
所定の態様では、合金は、合金の全重量を基準として、最大で約０．１％（例えば、０．０１％～０．１％）の量のニッケル（Ｎｉ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、０．００２％、０．００３％、０．００４％、０．００５％、０．００６％、０．００７％、０．００８％、０．００９％、０．０１％、０．０１１％、０．０１２％、０．０１３％、０．０１４％、０．０１５％、０．０１６％、０．０１７％、０．０１８％、０．０１９％、０．０２％、０．０２１％、０．０２２％、０．０２３％、０．０２４％、０．０２５％、０．０２６％、０．０２７％、０．０２８％、０．０２９％、０．０３％、０．０３１％、０．０３２％、０．０３３％、０．０３４％、０．０３５％、０．０３６％、０．０３７％、０．０３８％、０．０３９％、０．０４％、０．０５％、０．０５１％、０．０５２％、０．０５３％、０．０５４％、０．０５５％、０．０５６％、０．０５７％、０．０５８％、０．０５９％、０．０６％、０．０７％、０．０８％、０．０９％、または０．１％のＮｉを含み得る。所定の態様では、Ｎｉは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表示されている。
【0071】
任意に、本明細書に記載の合金組成物は、それぞれ約０．０５％以下、０．０４％以下、０．０３％以下、０．０２％以下、または０．０１％以下の量で、時に不純物と称される他のマイナー元素を更に含み得る。これらの不純物には、Ｖ、Ｇａ、Ｃａ、Ｈｆ、Ｓｒ、またはそれらの組み合わせが含まれ得るが、これらに限定されない。したがって、Ｖ、Ｇａ、Ｃａ、Ｈｆ、またはＳｒは、０．０５％以下、０．０４％以下、０．０３％以下、０．０２％以下、または０．０１％以下の量で合金中に存在していてよい。所定の例では、全ての不純物の総和は約０．１５％を超えない（例えば、０．１％）。全て重量％で表示されている。所定の例では、合金の残りの百分率はアルミニウムである。
【0072】
例示的な合金は、１．０３％のＳｉ、０．２２％のＦｅ、０．６６％のＣｕ、０．１４％のＭｎ、１．０７％のＭｇ、０．０２５％のＴｉ、０．０６％のＣｒ、及び最大で０．１５％の全不純物を含み、残りはＡｌである。
【0073】
別の例示的な合金は、１．２４％のＳｉ、０．２２％のＦｅ、０．８１％のＣｕ、０．１１％のＭｎ、１．０８％のＭｇ、０．０２４％のＴｉ、０．０７３％のＣｒ、及び最大で０．１５％の全不純物を含み、残りはＡｌである。
【0074】
別の例示的な合金は、１．１９％のＳｉ、０．１６％のＦｅ、０．６６％のＣｕ、０．１７％のＭｎ、１．１６％のＭｇ、０．０２％のＴｉ、０．０３％のＣｒ、及び最大で０．１５％の全不純物を含み、残りはＡｌである。
【0075】
別の例示的な合金は、０．９７％のＳｉ、０．１８％のＦｅ、０．８０％のＣｕ、０．１９％のＭｎ、１．１１％のＭｇ、０．０２％のＴｉ、０．０３％のＣｒ、及び最大で０．１５％の全不純物を含み、残りはＡｌである。
【0076】
別の例示的な合金は、１．０９％のＳｉ、０．１８％のＦｅ、０．６１％のＣｕ、０．１８％のＭｎ、１．２０％のＭｇ、０．０２％のＴｉ、０．０３％のＣｒ、及び最大で０．１５％の全不純物を含み、残りはＡｌである。
【0077】
別の例示的な合金は、０．７６％のＳｉ、０．２２％のＦｅ、０．９１％のＣｕ、０．３２％のＭｎ、０．９４％のＭｇ、０．１２％のＴｉ、３．０９％のＺｎ、及び最大で０．１５％の全不純物を含み、残りはＡｌである。
【0078】
合金の特性
いくつかの非限定的な例では、開示された合金は、従来の６ＸＸＸシリーズ合金と比較して、Ｔ４焼戻しでの非常に高い成形性及び曲げ性、ならびにＴ６焼戻しでの非常に高い強度及び良好な耐腐食性を有する。所定の場合では、合金は非常に良好な陽極酸化された品質も示す。
いくつかの非限定的な例では、開示された合金は、従来の６ＸＸＸシリーズ合金と比較して、Ｔ４焼戻しでの非常に高い成形性及び曲げ性、ならびにＴ６焼戻しでの非常に高い強度及び良好な耐腐食性を有する。所定の場合では、合金は非常に良好な陽極酸化された品質も示す。
【0079】
所定の態様では、アルミニウム合金は、少なくとも約３４０ＭＰａの使用中強度（車両上の強度）を有し得る。非限定的な例では、使用中強度は、少なくとも約３５０ＭＰａ、少なくとも約３６０ＭＰａ、少なくとも約３７０ＭＰａ、少なくとも約３８０ＭＰａ、少なくとも約３９０ＭＰａ、少なくとも約３９５ＭＰａ、少なくとも約４００ＭＰａ、少なくとも約４１０ＭＰａ、少なくとも約４２０ＭＰａ、少なくとも約４３０ＭＰａ、または少なくとも約４４０ＭＰａ、少なくとも約４５０ＭＰａ、少なくとも約４６０ＭＰａ、少なくとも約４７０ＭＰａ、少なくとも約４８０ＭＰａ、少なくとも約４９０ＭＰａ、少なくとも約４９５ＭＰａ、または少なくとも約５００ＭＰａである。いくつかの場合では、使用中強度は約３４０ＭＰａ～約５００ＭＰａである。例えば、使用中強度は、約３５０ＭＰａ～約４９５ＭＰａ、約３７５ＭＰａ～約４７５ＭＰａ、約４００ＭＰａ～約４５０ＭＰａ、約３８０ＭＰａ～約３９０ＭＰａ、または約３８５ＭＰａ～約３９５ＭＰａであり得る。
【0080】
所定の態様では、合金は、Ｔ４焼戻しにおいて約１．３以下（例えば、１．０以下）のＲ／ｔ曲げ性を満たすのに十分な延性または靭性を有する任意の使用中強度を包含する。所定の例では、Ｒ／ｔ曲げ性は、約１．２以下、１．１以下、１．０以下、０．８以下、０．７以下、０．６以下、０．５以下、または０．４以下であり、Ｒは使用される道具（ダイ）の半径であり、ｔは材料の厚さである。
【0081】
所定の態様では、合金は、Ｔ４焼戻しにおいて９５°未満及びＴ６焼戻しにおいて１４０°未満の曲げ角度を示す、より薄いゲージ合金シートにおける曲げ性を提供する。いくつかの非限定的な例では、Ｔ４焼戻しにおける合金シートの曲げ角度は、少なくとも９０°、８５°、８０°、７５°、７０°、６５°、６０°、５５°、５０°、４５°、４０°、３５°、３０°、２５°、２０°、１５°、１０°、５°、または１°であり得る。いくつかの非限定的な例では、Ｔ６焼戻しにおける合金シートの曲げ角度は、少なくとも１３５°、１３０°、１２５°、１２０°、１１５°、１１０°、１０５°、１００°、９５°、９０°、８５°、８０°、７５°、７０°、６５°、６０°、５５°、５０°、４５°、４０°、３５°、３０°、２５°、２０°、１５°、１０°、５°、または１°であり得る。
【0082】
所定の態様では、合金は、２０％以上の均一伸長及び２５％以上の全伸長を提供する。所定の態様では、合金は、２２％以上の均一伸長及び２７％以上の全伸長を提供する。
【0083】
所定の態様では、合金は、ＡＳＴＭ Ｇ１１０規格で２００μｍ以下の粒間腐食（ＩＧＣ）攻撃深さを提供する耐腐食性を有し得る。所定の場合では、ＩＧＣ腐食攻撃深さは、１９０μｍ以下、１８０μｍ以下、１７０μｍ以下、１６０μｍ以下、または更に１５０μｍ以下である。いくつかの更なる例では、合金は、ＩＳＯ１１８４６規格で、より厚いゲージシェートの場合には３００μｍ以下、より薄いゲージシートの場合には３５０μｍ以下のＩＧＣ攻撃深さを提供する耐腐食性を有し得る。所定の場合では、ＩＧＣ腐食攻撃深さは、合金シェートの場合、２９０μｍ以下、２８０μｍ以下、２７０μｍ以下、２６０μｍ以下、２５０μｍ以下、２４０μｍ以下、２３０μｍ以下、２２０μｍ以下、２１０μｍ以下、２００μｍ以下、１９０μｍ以下、１８０μｍ以下、１７０μｍ以下、１６０μｍ以下、または更に１５０μｍ以下である。所定の場合では、ＩＧＣ腐食攻撃深さは、合金シェートの場合、３４０μｍ以下、３３０μｍ以下、３２０μｍ以下、３１０μｍ以下、３００μｍ以下、２９０μｍ以下、２８０μｍ以下、２７０μｍ以下、２６０μｍ以下、２５０μｍ以下、２４０μｍ以下、２３０μｍ以下、２２０μｍ以下、２１０μｍ以下、２００μｍ以下、１９０μｍ以下、１８０μｍ以下、１７０μｍ以下、１６０μｍ以下、または更に１５０μｍ以下である。
【0084】
アルミニウム合金の機械的特性は、所望の使用に応じて様々な時効条件によって制御され得る。一例として、合金は、Ｔ４焼戻しまたはＴ６焼戻しまたはＴ８焼戻しで製造（または提供）され得る。溶体化熱処理され自然に時効させたプレート、シェート、またはシートのことを指すＴ４プレート、シェート（すなわち、シートプレート）、またはシートが提供され得る。これらのＴ４プレート、シェート、及びシートは、任意に、受け取り時の強度要件を満たすために追加的な時効処理に付され得る。例えば、Ｔ４合金材料を本明細書に記載のまたは他の当業者に知られている適切な時効処理に付すことにより、Ｔ６焼戻しまたはＴ８焼戻しなどの他の焼戻しでプレート、シェート、及びシートは供給され得る。
【0085】
プレート及びシェートの調製方法
所定の態様では、開示された合金組成物は、開示された方法の製品である。本発明を限定しようとするものではなく、アルミニウム合金の特性は、合金の調製中に微細構造の形成によって部分的に決定される。所定の態様では、合金組成物の調製方法は、合金が所望の用途に適した特性を有するかどうかに影響を及ぼすか、または決定することさえし得る。
所定の態様では、開示された合金組成物は、開示された方法の製品である。本発明を限定しようとするものではなく、アルミニウム合金の特性は、合金の調製中に微細構造の形成によって部分的に決定される。所定の態様では、合金組成物の調製方法は、合金が所望の用途に適した特性を有するかどうかに影響を及ぼすか、または決定することさえし得る。
【0086】
本明細書に記載の合金は、当業者に知られている鋳造方法を使用して鋳造され得る。例えば、鋳造プロセスは、直接冷却（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｈｉｌｌ）（ＤＣ）鋳造プロセスを含み得る。ＤＣ鋳造プロセスは、当業者に知られているようなアルミニウム工業で一般的に使用されている規格に従って実施される。任意に、鋳造プロセスは連続鋳造（ＣＣ）プロセスを含み得る。次いで、鋳造された製品は更なる加工工程に付され得る。１つの非限定的な例では、加工方法は、均質化、熱間圧延、溶体化、及び焼入れを含む。いくつかの場合では、加工工程は、所望の場合には、アニール及び／または冷間圧延を更に含む。
【0087】
均質化
均質化工程は、本明細書に記載の合金組成物から調製されたインゴットを加熱して、約または少なくとも約５２０℃（例えば、少なくとも５２０℃、少なくとも約５３０℃、少なくとも５４０℃、少なくとも５５０℃、少なくとも５６０℃、少なくとも５７０℃、または少なくとも５８０℃）のピーク金属温度（ＰＭＴ）を達成することを含み得る。例えば、インゴットは、約５２０℃～約５８０℃、約５３０℃～約５７５℃、約５３５℃～約５７０℃、約５４０℃～約５６５℃、約５４５℃～約５６０℃、約５３０℃～約５６０℃、または約５５０℃～約５８０℃の温度に加熱され得る。いくつかの場合では、ＰＭＴへの加熱速度は、約１００℃／時間以下、７５℃／時間以下、５０℃／時間以下、４０℃／時間以下、３０℃／時間以下、２５℃／時間以下、２０℃／時間以下、または１５℃／時間以下であり得る。他の場合では、ＰＭＴへの加熱速度は、約１０℃／分～約１００℃／分（例えば、約１０℃／分～約９０℃／分、約１０℃／分～約７０℃／分、約１０℃／分～約６０℃／分、約２０℃／分～約９０℃／分、約３０℃／分～約８０℃／分、約４０℃／分～約７０℃／分、または約５０℃／分～約６０℃／分）であり得る。
均質化工程は、本明細書に記載の合金組成物から調製されたインゴットを加熱して、約または少なくとも約５２０℃（例えば、少なくとも５２０℃、少なくとも約５３０℃、少なくとも５４０℃、少なくとも５５０℃、少なくとも５６０℃、少なくとも５７０℃、または少なくとも５８０℃）のピーク金属温度（ＰＭＴ）を達成することを含み得る。例えば、インゴットは、約５２０℃～約５８０℃、約５３０℃～約５７５℃、約５３５℃～約５７０℃、約５４０℃～約５６５℃、約５４５℃～約５６０℃、約５３０℃～約５６０℃、または約５５０℃～約５８０℃の温度に加熱され得る。いくつかの場合では、ＰＭＴへの加熱速度は、約１００℃／時間以下、７５℃／時間以下、５０℃／時間以下、４０℃／時間以下、３０℃／時間以下、２５℃／時間以下、２０℃／時間以下、または１５℃／時間以下であり得る。他の場合では、ＰＭＴへの加熱速度は、約１０℃／分～約１００℃／分（例えば、約１０℃／分～約９０℃／分、約１０℃／分～約７０℃／分、約１０℃／分～約６０℃／分、約２０℃／分～約９０℃／分、約３０℃／分～約８０℃／分、約４０℃／分～約７０℃／分、または約５０℃／分～約６０℃／分）であり得る。
【0088】
次いで、インゴットをある期間浸漬する（すなわち、指示された温度に保持する）。１つの非限定的な例によれば、インゴットを最大で６時間（例えば、包括的に約３０分～約６時間）浸漬する。例えば、少なくとも５００℃の温度で、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、もしくは６時間、またはそれらの任意の間、インゴットは浸漬され得る。
【0089】
熱間圧延
均質化工程に続いて、熱間圧延工程が実施され得る。所定の場合では、インゴットを横たわらせ、約５００℃～５４０℃の入口温度範囲で熱間圧延する。入口温度は、例えば、約５０５℃、５１０℃、５１５℃、５２０℃、５２５℃、５３０℃、５３５℃、または５４０℃であり得る。所定の場合では、熱間圧延出口温度は、約２５０℃～３８０℃（例えば、約３３０℃～３７０℃）の範囲であり得る。例えば、熱間圧延出口温度は、約２５５℃、２６０℃、２６５℃、２７０℃、２７５℃、２８０℃、２８５℃、２９０℃、２９５℃、３００℃、３０５℃、３１０℃、３１５℃、３２０℃、３２５℃、３３０℃、３３５℃、３４０℃、３４５℃、３５０℃、３５５℃、３６０℃、３６５℃、３７０℃、３７５℃、または３８０℃であり得る。
均質化工程に続いて、熱間圧延工程が実施され得る。所定の場合では、インゴットを横たわらせ、約５００℃～５４０℃の入口温度範囲で熱間圧延する。入口温度は、例えば、約５０５℃、５１０℃、５１５℃、５２０℃、５２５℃、５３０℃、５３５℃、または５４０℃であり得る。所定の場合では、熱間圧延出口温度は、約２５０℃～３８０℃（例えば、約３３０℃～３７０℃）の範囲であり得る。例えば、熱間圧延出口温度は、約２５５℃、２６０℃、２６５℃、２７０℃、２７５℃、２８０℃、２８５℃、２９０℃、２９５℃、３００℃、３０５℃、３１０℃、３１５℃、３２０℃、３２５℃、３３０℃、３３５℃、３４０℃、３４５℃、３５０℃、３５５℃、３６０℃、３６５℃、３７０℃、３７５℃、または３８０℃であり得る。
【0090】
所定の場合では、インゴットは、約４ｍｍ～約１５ｍｍの厚さゲージ（例えば、約５ｍｍ～約１２ｍｍの厚さゲージ）に熱間圧延され得、これはシェートと称される。例えば、インゴットは、約４ｍｍの厚さゲージ、約５ｍｍの厚さゲージ、約６ｍｍの厚さゲージ、約７ｍｍの厚さゲージ、約８ｍｍの厚さゲージ、約９ｍｍの厚さゲージ、約１０ｍｍの厚さゲージ、約１１ｍｍの厚さゲージ、約１２ｍｍの厚さゲージ、約１３ｍｍの厚さゲージ、約１４ｍｍの厚さゲージ、または約１５ｍｍの厚さゲージに熱間圧延され得る。所定の場合では、インゴットは１５ｍｍの厚さを超えるゲージ（すなわち、プレート）に熱間圧延され得る。他の場合では、インゴットは４ｍｍ未満のゲージ（すなわち、シート）に熱間圧延され得る。圧延されたままのプレート、シェート、及びシートの焼戻しは、Ｆ－焼戻しと称される。
【0091】
任意の加工工程：アニール工程及び冷間圧延工程
所定の態様では、合金は、熱間圧延工程の後で任意のその後の工程の前に（例えば、溶体化工程の前に）更なる加工工程を受ける。更なるプロセス工程はアニール手順及び冷間圧延工程を含み得る。
所定の態様では、合金は、熱間圧延工程の後で任意のその後の工程の前に（例えば、溶体化工程の前に）更なる加工工程を受ける。更なるプロセス工程はアニール手順及び冷間圧延工程を含み得る。
【0092】
アニール工程は、スタンピング、引抜き（ｄｒａｗｉｎｇ）または曲げなどの成形操作の間に異方性が低減された改良されたテクスチャを有する合金（例えば、改善されたＴ４合金）をもたらし得る。アニール工程を適用することにより、改質焼戻しでのテクスチャは、よりランダムになるようにかつ強い成形性異方性（例えば、Ｇｏｓｓ、Ｇｏｓｓ－ＮＤ、またはＣｕｂｅ－ＲＤ）を生じ得るそれらのテクスチャ成分（ＴＣ）を減少させるように制御／設計される。この改善されたテクスチャは、曲げ異方性を潜在的に減少させることができ、引抜きまたは円周スタンピングプロセスが関与する成形における成形性を改善させることができるが、その理由は、それが異なる方向で特性の変動性を減少させるように作用するからである。
【0093】
アニール工程は、合金を室温から約４００℃～約５００℃（例えば、約４０５℃～約４９５℃、約４１０℃～約４９０℃、約４１５℃～約４８５℃、約４２０℃～約４８０℃、約４２５℃～約４７５℃、約４３０℃～約４７０℃、約４３５℃～約４６５℃、約４４０℃～約４６０℃、約４４５℃～約４５５℃、約４５０℃～約４６０℃、約４００℃～約４５０℃、約４２５℃～約４７５℃、または約４５０℃～約５００℃）に加熱することを含み得る。
【0094】
プレートまたはシェートはその温度においてある期間浸漬され得る。１つの非限定的な例では、プレートまたはシェートを最大でおよそ２時間（例えば、包括的に約１５分～約１２０分）浸漬する。例えば、プレートまたはシェートは、約４００℃～約５００℃の温度で、１５分、２０分、２５分、３０分、３５分、４０分、４５分、５０分、５５分、６０分、６５分、７０分、７５分、８０分、８５分、９０分、９５分、１００分、１０５分、１１０分、１１５分、もしくは１２０分、またはそれらの任意の間、浸漬され得る。
【0095】
所定の態様では、合金はアニール工程を受けない。
【0096】
溶体化工程の前に、冷間圧延工程が任意に合金に適用され得る。
【0097】
所定の態様では、熱間圧延工程からの圧延された製品（例えば、プレートまたはシート）は薄いゲージのシート（例えば、約４．０～４．５ｍｍ）に冷間圧延され得る。所定の態様では、圧延された製品は、約４．０、約４．１ｍｍ、約４．２ｍｍ、約４．３ｍｍ、約４．４ｍｍ、または約４．５ｍｍに冷間圧延され得る。
【0098】
溶体化
溶体化工程は、プレートまたはシェートを室温から約５２０℃～約５９０℃（例えば、約５２０℃～約５８０℃、約５３０℃～約５７０℃、約５４５℃～約５７５℃、約５５０℃～約５７０℃、約５５５℃～約５６５℃、約５４０℃～約５６０℃、約５６０℃～約５８０℃、または約５５０℃～約５７５℃）の温度に加熱することを含み得る。プレートまたはシェートはその温度においてある期間浸漬され得る。所定の態様では、プレートまたはシェートを最大でおよそ２時間（例えば、包括的に約１０秒～約１２０分）浸漬する。例えば、プレートまたはシェートは、約５２５℃～約５９０℃の温度で、２０秒、２５秒、３０秒、３５秒、４０秒、４５秒、５０秒、５５秒、６０秒、６５秒、７０秒、７５秒、８０秒、８５秒、９０秒、９５秒、１００秒、１０５秒、１１０秒、１１５秒、１２０秒、１２５秒、１３０秒、１３５秒、１４０秒、１４５秒、もしくは１５０秒、５分、１０分、１５分、２０分、２５分、３０分、３５分、４０分、４５分、５０分、５５分、６０分、６５分、７０分、７５分、８０分、８５分、９０分、９５分、１００分、１０５分、１１０分、１１５分、もしくは１２０分、またはそれらの任意の間、浸漬され得る。
溶体化工程は、プレートまたはシェートを室温から約５２０℃～約５９０℃（例えば、約５２０℃～約５８０℃、約５３０℃～約５７０℃、約５４５℃～約５７５℃、約５５０℃～約５７０℃、約５５５℃～約５６５℃、約５４０℃～約５６０℃、約５６０℃～約５８０℃、または約５５０℃～約５７５℃）の温度に加熱することを含み得る。プレートまたはシェートはその温度においてある期間浸漬され得る。所定の態様では、プレートまたはシェートを最大でおよそ２時間（例えば、包括的に約１０秒～約１２０分）浸漬する。例えば、プレートまたはシェートは、約５２５℃～約５９０℃の温度で、２０秒、２５秒、３０秒、３５秒、４０秒、４５秒、５０秒、５５秒、６０秒、６５秒、７０秒、７５秒、８０秒、８５秒、９０秒、９５秒、１００秒、１０５秒、１１０秒、１１５秒、１２０秒、１２５秒、１３０秒、１３５秒、１４０秒、１４５秒、もしくは１５０秒、５分、１０分、１５分、２０分、２５分、３０分、３５分、４０分、４５分、５０分、５５分、６０分、６５分、７０分、７５分、８０分、８５分、９０分、９５分、１００分、１０５分、１１０分、１１５分、もしくは１２０分、またはそれらの任意の間、浸漬され得る。
【0099】
所定の態様では、熱間または冷間圧延工程の直後に熱処理が実施される。所定の態様では、アニール工程の後に熱処理が実施される。
【0100】
焼入れ
所定の態様では、次いで、プレートまたはシェートを、選択されたゲージに基づく焼入れ工程おいて約５０℃／秒～４００℃／秒で変動し得る焼入れ速度で約２５℃の温度に冷却され得る。例えば、焼入れ速度は、約５０℃／秒～約３７５℃／秒、約６０℃／秒～約３７５℃／秒、約７０℃／秒～約３５０℃／秒、約８０℃／秒～約３２５℃／秒、約９０℃／秒～約３００℃／秒、約１００℃／秒～約２７５℃／秒、約１２５℃／秒～約２５０℃／秒、約１５０℃／秒～約２２５℃／秒、または約１７５℃／秒～約２００℃／秒であり得る。
所定の態様では、次いで、プレートまたはシェートを、選択されたゲージに基づく焼入れ工程おいて約５０℃／秒～４００℃／秒で変動し得る焼入れ速度で約２５℃の温度に冷却され得る。例えば、焼入れ速度は、約５０℃／秒～約３７５℃／秒、約６０℃／秒～約３７５℃／秒、約７０℃／秒～約３５０℃／秒、約８０℃／秒～約３２５℃／秒、約９０℃／秒～約３００℃／秒、約１００℃／秒～約２７５℃／秒、約１２５℃／秒～約２５０℃／秒、約１５０℃／秒～約２２５℃／秒、または約１７５℃／秒～約２００℃／秒であり得る。
【0101】
焼入れ工程では、プレートまたはシェートは、液体（例えば、水）及び／または気体、または別の選択された焼入れ媒体で急速に焼入れされる。所定の態様では、プレートまたはシェートは水で急速に焼入れされ得る。所定の態様では、プレートまたはシェートは空気で焼入れされる。
【0102】
時効
プレートまたはシェートはある期間、自然時効されてＴ４焼戻しをもたらし得る。所定の態様では、Ｔ４焼戻しでのプレートまたはシェートは、約１８０℃～２２５℃（例えば、１８５℃、１９０℃、１９５℃、２００℃、２０５℃、２１０℃、２１５℃、２２０℃、または２２５℃）においてある期間、人工時効（ＡＡ）され得る。任意に、プレートまたはシェートは、約１５分～約８時間（例えば、１５分、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、もしくは８時間、またはそれらの任意の間）の期間、人工時効されてＴ６焼戻しをもたらし得る。
プレートまたはシェートはある期間、自然時効されてＴ４焼戻しをもたらし得る。所定の態様では、Ｔ４焼戻しでのプレートまたはシェートは、約１８０℃～２２５℃（例えば、１８５℃、１９０℃、１９５℃、２００℃、２０５℃、２１０℃、２１５℃、２２０℃、または２２５℃）においてある期間、人工時効（ＡＡ）され得る。任意に、プレートまたはシェートは、約１５分～約８時間（例えば、１５分、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、もしくは８時間、またはそれらの任意の間）の期間、人工時効されてＴ６焼戻しをもたらし得る。
【0103】
コイル製造
所定の態様では、製造中にアニール工程を適用して、改善された生産性または成形性のために、プレートまたはシェート材料をコイル形態で製造することもできる。例えば、コイル形態の合金は、熱間または冷間圧延工程及び熱間または冷間圧延工程に続くアニール工程を使用して、Ｏ焼戻しで供給され得る。形成はＯ焼戻しで起こり、これに溶体化熱処理、焼入れ、及び人工時効／塗料焼き付けが続く。
所定の態様では、製造中にアニール工程を適用して、改善された生産性または成形性のために、プレートまたはシェート材料をコイル形態で製造することもできる。例えば、コイル形態の合金は、熱間または冷間圧延工程及び熱間または冷間圧延工程に続くアニール工程を使用して、Ｏ焼戻しで供給され得る。形成はＯ焼戻しで起こり、これに溶体化熱処理、焼入れ、及び人工時効／塗料焼き付けが続く。
【0104】
所定の態様では、Ｆ焼戻しと比較して高成形性を有するコイル形態のプレートまたはシェートを製造するために、本明細書に記載のようなアニール工程がコイルに適用され得る。本発明を限定する意図はないが、アニール及びアニールパラメータの目的は、（１）成形性を獲得するために材料において加工硬化を解放することと、（２）大幅な粒成長を引き起こさずに材料を再結晶化または回収することと、（３）成形のために及び成形性の間に異方性を減少させるために適するようにテクスチャを設計または変換することと、（４）前から存在する析出粒子の粗雑化を回避することと、を含み得る。
【0105】
シートの調製方法
所定の態様では、開示された合金組成物は、開示された方法の製品である。本発明を限定しようとするものではなく、アルミニウム合金の特性は、合金の調製中に微細構造の形成によって部分的に決定される。所定の態様では、合金組成物の調製方法は、合金が所望の用途に適した特性を有するかどうかに影響を及ぼすか、または決定することさえし得る。
所定の態様では、開示された合金組成物は、開示された方法の製品である。本発明を限定しようとするものではなく、アルミニウム合金の特性は、合金の調製中に微細構造の形成によって部分的に決定される。所定の態様では、合金組成物の調製方法は、合金が所望の用途に適した特性を有するかどうかに影響を及ぼすか、または決定することさえし得る。
【0106】
本明細書に記載の合金は、当業者に知られている鋳造方法を使用して鋳造され得る。例えば、鋳造プロセスは、直接冷却（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｈｉｌｌ）（ＤＣ）鋳造プロセスを含み得る。ＤＣ鋳造プロセスは、当業者に知られているようなアルミニウム工業で一般的に使用されている規格に従って実施される。任意に、鋳造プロセスは連続鋳造（ＣＣ）プロセスを含み得る。次いで、鋳造された製品は更なる加工工程に付され得る。１つの非限定的な例では、加工方法は、均質化、熱間圧延、溶体化熱処理、及び焼入れを含む。
【0107】
均質化
均質化工程は、一工程均質化または二工程均質化を含み得る。均質化工程の一例では、本明細書に記載の合金組成物から調製されたインゴットを加熱して、約または少なくとも約５２０℃（例えば、少なくとも５２０℃、少なくとも約５３０℃、少なくとも５４０℃、少なくとも５５０℃、少なくとも５６０℃、少なくとも５７０℃、または少なくとも５８０℃）のＰＭＴを達成する一工程均質化が実施される。例えば、インゴットは、約５２０℃～約５８０℃、約５３０℃～約５７５℃、約５３５℃～約５７０℃、約５４０℃～約５６５℃、約５４５℃～約５６０℃、約５３０℃～約５６０℃、または約５５０℃～約５８０℃の温度に加熱され得る。いくつかの場合では、ＰＭＴへの加熱速度は、約１００℃／時間以下、７５℃／時間以下、５０℃／時間以下、４０℃／時間以下、３０℃／時間以下、２５℃／時間以下、２０℃／時間以下、１５℃／時間以下、または１０℃／時間以下であり得る。他の場合では、ＰＭＴへの加熱速度は、約１０℃／分～約１００℃／分（例えば、約１０℃／分～約９０℃／分、約１０℃／分～約７０℃／分、約１０℃／分～約６０℃／分、約２０℃／分～約９０℃／分、約３０℃／分～約８０℃／分、約４０℃／分～約７０℃／分、または約５０℃／分～約６０℃／分）であり得る。
均質化工程は、一工程均質化または二工程均質化を含み得る。均質化工程の一例では、本明細書に記載の合金組成物から調製されたインゴットを加熱して、約または少なくとも約５２０℃（例えば、少なくとも５２０℃、少なくとも約５３０℃、少なくとも５４０℃、少なくとも５５０℃、少なくとも５６０℃、少なくとも５７０℃、または少なくとも５８０℃）のＰＭＴを達成する一工程均質化が実施される。例えば、インゴットは、約５２０℃～約５８０℃、約５３０℃～約５７５℃、約５３５℃～約５７０℃、約５４０℃～約５６５℃、約５４５℃～約５６０℃、約５３０℃～約５６０℃、または約５５０℃～約５８０℃の温度に加熱され得る。いくつかの場合では、ＰＭＴへの加熱速度は、約１００℃／時間以下、７５℃／時間以下、５０℃／時間以下、４０℃／時間以下、３０℃／時間以下、２５℃／時間以下、２０℃／時間以下、１５℃／時間以下、または１０℃／時間以下であり得る。他の場合では、ＰＭＴへの加熱速度は、約１０℃／分～約１００℃／分（例えば、約１０℃／分～約９０℃／分、約１０℃／分～約７０℃／分、約１０℃／分～約６０℃／分、約２０℃／分～約９０℃／分、約３０℃／分～約８０℃／分、約４０℃／分～約７０℃／分、または約５０℃／分～約６０℃／分）であり得る。
【0108】
次いで、インゴットをある期間浸漬する（すなわち、示された温度で保つ）。１つの非限定的な例によれば、インゴットを最大で８時間（例えば、包括的に約３０分～約８時間）浸漬する。例えば、少なくとも５００℃の温度で、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、またはそれらの任意の間、インゴットは浸漬され得る。
【0109】
均質化工程の別の例では、本明細書に記載の合金組成物から調製されたインゴットを加熱して、約または少なくとも約４８０℃～約５２０℃の第１の温度を達成する二工程均質化が実施される。例えば、インゴットは、約４８０℃、４９０℃、５００℃、５１０℃、または５２０℃の第１の温度に加熱され得る。所定の態様では、第１の温度への加熱速度は、約１０℃／分～約１００℃／分（例えば、約１０℃／分～約９０℃／分、約１０℃／分～約７０℃／分、約１０℃／分～約６０℃／分、約２０℃／分～約９０℃／分、約３０℃／分～約８０℃／分、約４０℃／分～約７０℃／分、または約５０℃／分～約６０℃／分）であり得る。他の態様では、第１の温度への加熱速度は、約１０℃／時間～約１００℃／時間（例えば、約１０℃／時間～約９０℃／時間、約１０℃／時間～約７０℃／時間、約１０℃／時間～約６０℃／時間、約２０℃／時間～約９０℃／時間、約３０℃／時間～約８０℃／時間、約４０℃／時間～約７０℃／時間、または約５０℃／時間～約６０℃／時間）であり得る。
【0110】
次いで、インゴットをある期間浸漬する。所定の場合では、インゴットを最大で約６時間（例えば、包括的に３０分～６時間）浸漬する。例えば、約４８０℃～約５２０℃の温度で、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、もしくは６時間、またはそれらの任意の間、インゴットは浸漬され得る。
【0111】
二工程均質化プロセスの第２工程では、インゴットは第１の温度から約５２０℃を超える第２の温度（例えば、５２０℃超、５３０℃超、５４０℃超、５５０℃超、５６０℃超、５７０℃超、または５８０℃超）に更に加熱され得る。例えば、インゴットは、約５２０℃～約５８０℃、約５３０℃～約５７５℃、約５３５℃～約５７０℃、約５４０℃～約５６５℃、約５４５℃～約５６０℃、約５３０℃～約５６０℃、または約５５０℃～約５８０℃の第２温度に加熱され得る。第２の温度への加熱速度は、約１０℃／分～約１００℃／分（例えば、約２０℃／分～約９０℃／分、約３０℃／分～約８０℃／分、約１０℃／分～約９０℃／分、約１０℃／分～約７０℃／分、約１０℃／分～約６０℃／分、約４０℃／分～約７０℃／分、または約５０℃／分～約６０℃／分）であり得る。
【0112】
他の態様では、第２の温度への加熱速度は、約１０℃／時間～約１００℃／時間（例えば、約１０℃／時間～約９０℃／時間、約１０℃／時間～約７０℃／時間、約１０℃／時間～約６０℃／時間、約２０℃／時間～約９０℃／時間、約３０℃／時間～約８０℃／時間、約４０℃／時間～約７０℃／時間、または約５０℃／時間～約６０℃／時間）であり得る。
【0113】
次いで、インゴットをある期間浸漬する。所定の場合では、インゴットを最大で約６時間（例えば、包括的に３０分～６時間）浸漬する。例えば、インゴットは、約５２０℃～約５８０℃の温度で、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、もしくは６時間、またはそれらの任意の間、浸漬され得る。
【0114】
熱間圧延
均質化工程に続いて、熱間圧延工程が実施され得る。所定の場合では、インゴットを横たわらせ、約５００℃～５４０℃の入口温度範囲で熱間圧延する。例えば、入口温度は、約５０５℃、５１０℃、５１５℃、５２０℃、５２５℃、５３０℃、５３５℃、または５４０℃であり得る。所定の場合では、熱間圧延出口温度は、約２５０℃～約３８０℃（例えば、約３３０℃～約３７０℃）の範囲であり得る。例えば、熱間圧延出口温度は、約２５５℃、２６０℃、２６５℃、２７０℃、２７５℃、２８０℃、２８５℃、２９０℃、２９５℃、３００℃、３０５℃、３１０℃、３１５℃、３２０℃、３２５℃、３３０℃、３３５℃、３４０℃、３４５℃、３５０℃、３５５℃、３６０℃、３６５℃、３７０℃、３７５℃、または３８０℃であり得る。
均質化工程に続いて、熱間圧延工程が実施され得る。所定の場合では、インゴットを横たわらせ、約５００℃～５４０℃の入口温度範囲で熱間圧延する。例えば、入口温度は、約５０５℃、５１０℃、５１５℃、５２０℃、５２５℃、５３０℃、５３５℃、または５４０℃であり得る。所定の場合では、熱間圧延出口温度は、約２５０℃～約３８０℃（例えば、約３３０℃～約３７０℃）の範囲であり得る。例えば、熱間圧延出口温度は、約２５５℃、２６０℃、２６５℃、２７０℃、２７５℃、２８０℃、２８５℃、２９０℃、２９５℃、３００℃、３０５℃、３１０℃、３１５℃、３２０℃、３２５℃、３３０℃、３３５℃、３４０℃、３４５℃、３５０℃、３５５℃、３６０℃、３６５℃、３７０℃、３７５℃、または３８０℃であり得る。
【0115】
所定の場合では、インゴットは、約４ｍｍ～約１５ｍｍの厚さゲージ（例えば、約５ｍｍ～約１２ｍｍの厚さゲージ）に熱間圧延され得、これはシェートと称される。例えば、インゴットは、約４ｍｍの厚さゲージ、約５ｍｍの厚さゲージ、約６ｍｍの厚さゲージ、約７ｍｍの厚さゲージ、約８ｍｍの厚さゲージ、約９ｍｍの厚さゲージ、約１０ｍｍの厚さゲージ、約１１ｍｍの厚さゲージ、約１２ｍｍの厚さゲージ、約１３ｍｍの厚さゲージ、約１４ｍｍの厚さゲージ、または約１５ｍｍの厚さゲージに熱間圧延され得る。所定の場合では、インゴットは１５ｍｍの厚さを超えるゲージ（すなわち、プレート）に熱間圧延され得る。他の場合では、インゴットは４ｍｍ未満のゲージ（すなわち、シート）に熱間圧延され得る。
【0116】
冷間圧延工程
熱間圧延工程に続いて冷間圧延工程が実施され得る。所定の態様では、熱間圧延工程からの圧延された製品はシート（例えば、およそ４．０ｍｍ未満）に冷間圧延され得る。所定の態様では、圧延された製品は、約０．４ｍｍ～１．０ｍｍ、１．０ｍｍ～３．０ｍｍ、または３．０ｍｍ以上４．０ｍｍ未満の厚さに冷間圧延され得る。所定の態様では、合金は、約３．５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１ｍｍ以下、または０．５ｍｍ以下に冷間圧延される。例えば、圧延された製品は、約０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１．０ｍｍ、１．１ｍｍ、１．２ｍｍ、１．３ｍｍ １．４ｍｍ、１．５ｍｍ、１．６ｍｍ、１．７ｍｍ、１．８ｍｍ、１．９ｍｍ、２．０ｍｍ、２．１ｍｍ、２．２ｍｍ、２．３ｍｍ、２．４ｍｍ、２．５ｍｍ、２．６ｍｍ、２．７ｍｍ、２．８ｍｍ、２．９ｍｍ、または３．０ｍｍに冷間圧延され得る。
熱間圧延工程に続いて冷間圧延工程が実施され得る。所定の態様では、熱間圧延工程からの圧延された製品はシート（例えば、およそ４．０ｍｍ未満）に冷間圧延され得る。所定の態様では、圧延された製品は、約０．４ｍｍ～１．０ｍｍ、１．０ｍｍ～３．０ｍｍ、または３．０ｍｍ以上４．０ｍｍ未満の厚さに冷間圧延され得る。所定の態様では、合金は、約３．５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１ｍｍ以下、または０．５ｍｍ以下に冷間圧延される。例えば、圧延された製品は、約０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１．０ｍｍ、１．１ｍｍ、１．２ｍｍ、１．３ｍｍ １．４ｍｍ、１．５ｍｍ、１．６ｍｍ、１．７ｍｍ、１．８ｍｍ、１．９ｍｍ、２．０ｍｍ、２．１ｍｍ、２．２ｍｍ、２．３ｍｍ、２．４ｍｍ、２．５ｍｍ、２．６ｍｍ、２．７ｍｍ、２．８ｍｍ、２．９ｍｍ、または３．０ｍｍに冷間圧延され得る。
【0117】
溶体化熱処理
溶体化処理（ＳＨＴ）工程は、シートを室温から約５２０℃～約５９０℃（例えば、約５２０℃～約５８０℃、約５３０℃～約５７０℃、約５４５℃～約５７５℃、約５５０℃～約５７０℃、約５５５℃～約５６５℃、約５４０℃～約５６０℃、約５６０℃～約５８０℃、または約５５０℃～約５７５℃）の温度に加熱することを含み得る。シートはその温度においてある期間浸漬され得る。所定の態様では、シートを最大でおよそ２時間（例えば、包括的に約１０秒～約１２０分）浸漬する。例えば、シートは、約５２５℃～約５９０℃の温度で、２０秒、２５秒、３０秒、３５秒、４０秒、４５秒、５０秒、５５秒、６０秒、６５秒、７０秒、７５秒、８０秒、８５秒、９０秒、９５秒、１００秒、１０５秒、１１０秒、１１５秒、１２０秒、１２５秒、１３０秒、１３５秒、１４０秒、１４５秒、もしくは１５０秒、５分、１０分、１５分、２０分、２５分、３０分、３５分、４０分、４５分、５０分、５５分、６０分、６５分、７０分、７５分、８０分、８５分、９０分、９５分、１００分、１０５分、１１０分、１１５分、もしくは１２０分、またはそれらの任意の間、浸漬され得る。
溶体化処理（ＳＨＴ）工程は、シートを室温から約５２０℃～約５９０℃（例えば、約５２０℃～約５８０℃、約５３０℃～約５７０℃、約５４５℃～約５７５℃、約５５０℃～約５７０℃、約５５５℃～約５６５℃、約５４０℃～約５６０℃、約５６０℃～約５８０℃、または約５５０℃～約５７５℃）の温度に加熱することを含み得る。シートはその温度においてある期間浸漬され得る。所定の態様では、シートを最大でおよそ２時間（例えば、包括的に約１０秒～約１２０分）浸漬する。例えば、シートは、約５２５℃～約５９０℃の温度で、２０秒、２５秒、３０秒、３５秒、４０秒、４５秒、５０秒、５５秒、６０秒、６５秒、７０秒、７５秒、８０秒、８５秒、９０秒、９５秒、１００秒、１０５秒、１１０秒、１１５秒、１２０秒、１２５秒、１３０秒、１３５秒、１４０秒、１４５秒、もしくは１５０秒、５分、１０分、１５分、２０分、２５分、３０分、３５分、４０分、４５分、５０分、５５分、６０分、６５分、７０分、７５分、８０分、８５分、９０分、９５分、１００分、１０５分、１１０分、１１５分、もしくは１２０分、またはそれらの任意の間、浸漬され得る。
【0118】
焼入れ
所定の態様では、次いで、シートを、選択されたゲージに基づく焼入れ工程おいて約２００℃／秒～４００℃／秒で変動し得る焼入れ速度で約２５℃の温度に冷却され得る。例えば、焼入れ速度は、約２２５℃～約３７５℃、約２５０℃～約３５０℃、または約２７５℃～約３２５℃であり得る。
所定の態様では、次いで、シートを、選択されたゲージに基づく焼入れ工程おいて約２００℃／秒～４００℃／秒で変動し得る焼入れ速度で約２５℃の温度に冷却され得る。例えば、焼入れ速度は、約２２５℃～約３７５℃、約２５０℃～約３５０℃、または約２７５℃～約３２５℃であり得る。
【0119】
焼入れ工程では、シートは、液体（例えば、水）及び／または気体、または別の選択された焼入れ媒体で急速に焼入れされる。所定の態様では、シートは水で急速に焼入れされ得る。所定の態様では、シートは空気で焼入れされる。
【0120】
時効
所定の態様では、シートは、任意に、約８０℃～約１２０℃（例えば、約８０℃、約８５℃、約９０℃、約９５℃、約１００℃、約１０５℃、約１１０℃、約１１５℃、または約１２０℃）においてある期間、事前時効され得る。任意に、シートは、約３０分～約１２時間の期間（例えば、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１１時間、または１２時間）またはそれらの任意の間、事前時効され得る。
所定の態様では、シートは、任意に、約８０℃～約１２０℃（例えば、約８０℃、約８５℃、約９０℃、約９５℃、約１００℃、約１０５℃、約１１０℃、約１１５℃、または約１２０℃）においてある期間、事前時効され得る。任意に、シートは、約３０分～約１２時間の期間（例えば、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１１時間、または１２時間）またはそれらの任意の間、事前時効され得る。
【0121】
シートはある期間、自然時効されてＴ４焼戻しをもたらし得る。所定の態様では、Ｔ４焼戻しにおけるシートは、約１８０℃～約２２５℃（例えば、１８５℃、１９０℃、１９５℃、２００℃、２０５℃、２１０℃、２１５℃、２２０℃、または２２５℃）においてある期間、人工時効され得る。任意に、シートは、約１５分～約８時間（例えば、１５分、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、もしくは８時間、またはそれらの任意の間）の期間、人工時効されてＴ６焼戻しをもたらし得る。任意に、シートは、約１０分～約２時間（例えば、１５分、２０分、３０分、４５分、１時間、１．５時間、２時間、またはそれらの任意の間）の期間、人工時効されてＴ８焼戻しをもたらし得る。
【0122】
使用方法
本明細書に記載の合金及び方法は、商用の車両、航空機、または鉄道の用途などの自動車、電子機器、及び輸送手段の用途において使用され得る。例えば、合金は、強度を獲得するために、シャーシ、クロスメンバ、及びシャーシ内コンポーネント（商用の車のシャーシにおける２つのＣチャネル間の全てのコンポーネントを包含するが、これらに限定されない）に使用され得、高強度鋼の十分なまたは部分的な代替品として機能する。所定の例では、合金は、Ｆ、Ｔ４、Ｔ６ｘ、またはＴ８ｘの焼戻しで使用され得る。所定の態様では、合金は補強材と共に使用されて、追加的な強度を提供する。所定の態様では、合金は、加工及び動作温度がおよそ１５０℃以下である用途において有用である。
本明細書に記載の合金及び方法は、商用の車両、航空機、または鉄道の用途などの自動車、電子機器、及び輸送手段の用途において使用され得る。例えば、合金は、強度を獲得するために、シャーシ、クロスメンバ、及びシャーシ内コンポーネント（商用の車のシャーシにおける２つのＣチャネル間の全てのコンポーネントを包含するが、これらに限定されない）に使用され得、高強度鋼の十分なまたは部分的な代替品として機能する。所定の例では、合金は、Ｆ、Ｔ４、Ｔ６ｘ、またはＴ８ｘの焼戻しで使用され得る。所定の態様では、合金は補強材と共に使用されて、追加的な強度を提供する。所定の態様では、合金は、加工及び動作温度がおよそ１５０℃以下である用途において有用である。
【0123】
所定の態様では、合金及び方法を使用して動力車両用のボディ部品製品を調製することができる。例えば、開示されている合金及び方法は、バンパー、サイドビーム、ルーフビーム、クロスビーム、ピラーレインフォースメント（例えば、Ａ－ピラー、Ｂ－ピラー、及びＣ－ピラー）、インナーパネル、サイドパネル、フロアパネル、トンネル、構造パネル、レインフォースメントパネル、インナーフード、またはトランクリッドパネルなどの自動車ボディ部品製品を調製するために使用され得る。開示されているアルミニウム合金及び方法は、例えば、外部及び内部パネルを調製するために、航空機または鉄道車両の用途においても使用され得る。所定の態様では、開示された合金は、自動車のバッテリプレート／シェートなどの他の特殊用途に使用され得る。
【0124】
所定の態様では、合金及び方法から作り出された製品はコーティングされ得る。例えば、開示された製品は、リン酸Ｚｎで処理され、電着（Ｅ－コーティング）され得る。コーティング手順の一部として、コーティングされたサンプルを焼いて、Ｅ－コーティングを約１８０℃で約２０分間乾燥させることができる。所定の態様では、塗料焼き付け応答が観察され、その場合に合金は降伏強度の増加を呈する。所定の例では、塗料焼き付け応答は、プレート、シェート、またはシートの形成の間に焼入れ法により影響を受ける。
【0125】
記載された合金及び方法は、携帯電話及びタブレットコンピュータを含む電子デバイス用のハウジングを調製するためにも使用され得る。例えば、合金は、陽極酸化の有無にかかわらず、携帯電話（例えば、スマートフォン）の外側ケーシング及びタブレットのボトムシャーシ用のハウジングを調製するために使用され得る。例示的な家庭用電子機器には、携帯電話、オーディオデバイス、ビデオデバイス、カメラ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、テレビ、ディスプレイ、家電機器、ビデオ再生装置、及び記録装置などが含まれる。例示的な家庭用電子機器部品には、外部ハウジング（例えば、外装（ｆａｃａｄｅ））及び消費者用電子製品用の内部ピースが含まれる。
【0126】
以下の実施例は本発明を更に解説する役割を果たすが、そのいかなる限定も構成しない。それどころか、本明細書の記載を読んだ後に、本発明の趣旨から逸脱することなく当業者に示唆され得る様々な実施形態、改変、及びその等価物に対して手段が与えられ得ることが明確に理解されるべきである。他に述べない限り、以下の実施例に記載の研究の間は従来の手順に従った。手順の一部を解説の目的のために以下に記載する。
【実施例】
【0127】
実施例１：アルミニウム合金ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、及びＴＢ４の特性
４種の例示的なアルミニウム合金のセットを調製した：ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、及びＴＢ４（表１６）。
４種の例示的なアルミニウム合金のセットを調製した：ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、及びＴＢ４（表１６）。
【表16】
【0128】
成分をインゴットにＤＣ鋳造し、インゴットを５２０℃～５８０℃で１～５時間均質化することにより合金を調製した。次いで、均質化されたインゴットを横たわらせ、５００℃～５４０℃の入口温度範囲及び２５０℃～３８０℃の熱間圧延出口温度範囲で熱間圧延した。次いで、５４０℃～５８０℃で１５分間～２時間、溶体化熱処理工程を実施し、続いて水を使用した室温焼入れ及び自然時効を実施してＴ４焼戻しを達成した。Ｔ６焼戻しは、Ｔ４合金を１８０℃～２２５℃で１５分～８時間時効させることにより達成された。
【0129】
ＴＢ１～ＴＢ４合金の特性は、その技術において慣用の試験手順を使用して決定し、対照合金ＡＡ６０６１、ＡＡ６０１３、及びＡＡ６１１１（表１７）と比較した。
【表17】
【0130】
現行の商用の高強度６ＸＸＸ合金、例えば、ＡＡ６０６１、ＡＡ６１１１、及びＡＡ６０１３と比較して、本発明の合金のこれらの例は、Ｔ４での均一伸長（ＵＥ）及び曲げ性（図１及び図２）ならびにＴ６での降伏強度（ＹＳ）及び耐腐食性の大幅な改善を示す（図３）（表１７）。ＴＢ１～ＴＢ４合金は約２５～２８％のＵＥに達した。
【0131】
実施例２：アニールの効果
この実施例は、アニール工程なしで同様のプロセスにより製造された対照ＴＢ１合金に対して、Ｔ４条件でのアニールされたＴＢ１合金の特性を比較する。
この実施例は、アニール工程なしで同様のプロセスにより製造された対照ＴＢ１合金に対して、Ｔ４条件でのアニールされたＴＢ１合金の特性を比較する。
【0132】
ＴＢ１合金の組成は表１６において上記で論じたとおりである。実施例１と同様に、両方のサンプルの初期加工は、規則的なＤＣ鋳造と、１０～１００°／Ｃの加熱速度での均質化と、５２０～５８０℃のピーク金属温度での１～５時間の浸漬と、５００～５４０℃の入口温度範囲及び２５０～３８０℃の熱間圧延出口温度範囲での熱間圧延と、を含んでいた。圧延されたままのプレート／シェートはＦ焼戻しにあるものとしてマークした。
【0133】
対照合金については、次いで、５４０～５８０℃での１５分～２時間の浸漬時間での溶体化、及びこれに続く水焼入れ及び自然時効によりＴ４焼戻しに変換した。対照は、介在するアニール工程なしでＦ焼戻しからＴ４焼戻しに直接変換された。
【0134】
アニールされた合金については、Ｆ焼入れプレート／シェートは、４００～５００℃の温度範囲及び３０～１２０分間の浸漬時間でアニールされた。生じたアニールされたままのＯ焼戻しプレート／シェートは次いで、５４０～５８０℃で１５分～２時間の浸漬時間での溶体化、これに続く水焼入れ及び自然時効によりＴ４焼戻しに変換された。
【0135】
図４は、生じた対照及びアニールされた合金の配向分布関数（ＯＤＦ）グラフを示している。ＯＤＦグラフは、φ２＝０°、４５°、６５°のセクションにそれぞれある。検査は、高いｒ－４５°ＴＣ（黄銅、Ｃｕなど）及び高いｒ－０／１８０°ＴＣ（Ｇｏｓｓ、Ｇｏｓｓ－ＮＤ、Ｃｕｂｅ－ＲＤなど）の強度が対照と比較してアニールされた合金で減少したことを示しており、改善されたテクスチャを示している。この改善されたテクスチャは、曲げ性異方性を潜在的に減少させることができ、引抜きまたは円周スタンピングプロセスが関与する成形における成形性を改善させることができるが、その理由は、それが異なる方向（すなわち、異方性）で特性の変動性を減少させるように作用するからである。
【0136】
合金サンプルを１８０℃～２２５℃で１５分～８時間更に時効させた。合金の引張特性の調査は、アニールが最終Ｔ６強度に悪影響を及ぼさなかったことを示した（図５）。
【0137】
実施例３：異なるＳＨＴを有するアルミニウム合金Ｐ７、Ｐ８、及びＰ１４の特性
３種の例示的なアルミニウム合金のセットを調製した：Ｐ７、Ｐ８、及びＰ１４（表１８）。
３種の例示的なアルミニウム合金のセットを調製した：Ｐ７、Ｐ８、及びＰ１４（表１８）。
【表18】
【0138】
溶体化熱処理浸漬工程をより短い期間（４５または１２０秒）で実施したこと以外は実施例１の手順に従って合金を調製した。
【0139】
Ｐ７、Ｐ８、及びＰ１４合金の（Ｔ４条件における）最大伸長及び（Ｔ６条件における）降伏強度をその技術において慣用の試験手順を使用して決定した（図６）。５５０℃～５８０℃の範囲の温度を含む異なるＳＨＴ条件を使用してフォローアップ実験を実施した（図７及び８）。
【0140】
ＡＡ６０６１、ＡＡ６１１１、及びＡＡ６０１３（実施例１参照）などの現行の商用の高強度６ｘｘｘ合金と比較して、Ｐ７、Ｐ８、及びＰ１４合金は、Ｔ６での降伏強度及び耐腐食性ならびに均一伸長の大幅な改善を示す。そのような改善は、良好に設計された化学組成と熱機械加工との組み合わせによりもたらされる。
【0141】
実施例４：ＳＬシリーズアルミニウム合金の特性
アルミニウム合金の追加的なセットを調製した（表１９）。
アルミニウム合金の追加的なセットを調製した（表１９）。
【表19】
【0142】
実施例１の手順に従って合金を調製した。合金ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、及びＳＬ４の４種の特性は、それらの降伏強度（図９）、引張強度（図１０）、及び伸長特性（図１１及び１２）を確立するためにＥＮ１０００２－１に従う標準的な手順により幅広く試験した。曲げ性はＶＤＡ２３８－１００に従って試験した（図１３）。３００ｍｍの長さの破砕チューブ（Ｕ形状）ならびに１０ｍｍ／秒の破砕速さ及び１８５ｍｍの全変位で準静的破砕試験を実施した（図１５）。８０ｍｍのパンチ直径、１０ｍｍ／秒の速さ、及び１００ｍｍの変位で横破砕試験を実施した。曲げチューブをバックプレートと横プレートとの間に７０°の外角で構築した（図１８）。低いＰＭＴ（例えば、５２０～５３５℃）及び高いＰＭＴ（例えば、約５３６～５６０℃）で調製されたサンプルについて比較結果を収集した。試験したサンプルはＳＬ１の場合は２ｍｍの厚さまたは２．５ｍｍであった。曲げの結果については、外側曲げ角度を使用した。合金は、Ｔ４焼戻しでは９０°未満、及びＴ６焼戻しでは１３５°未満の曲げ角度を示した。
【0143】
２．０ｍｍで角度を正規化するために、以下の式を使用した。
（式中、α測定は外側曲げ角度であり、ｔ測定はサンプルの厚さであり、ｔ正規は正規化された厚さであり、α正規は生じた正規化した角度である。）降伏強度と曲げ性との比較は、試験された合金の中でＳＬ４が最も良好に機能することを示した（図１４）。
【数2】
【0144】
準静的破砕試験は、３３０ＭＰａのＲｐ０２及び４０３ＭＰａの非常に高いＲｍを有するＴ６焼戻し条件（１８０℃で１０時間時効）での合金ＳＬ３について良好な破砕性を示した。Ｔ６焼戻しは、無色の段階におけるボディまたは昇温環境下で動作する動力キャリアにおける部品についての最悪の場合のシナリオを試験するために選択された。合金ＳＬ３は、適正な外側曲げ角度（アルファ約６８°）及び４００ＭＰａを超える高いＵＴＳを提供するため、Ｂ－ピラー、Ａ－ピラー、Ｃ－ピラー。またはフロアパネルを含む自動車の構造的な用途に好適である。高いＵＴＳ（Ｒｍ＞４００ＭＰａ）は１．７重量％のＣｕレベルに起因する。典型的には、少なくとも１．５重量％が良好な破砕性のためには必要である。図１５は、変位の関数としてエネルギー及び負荷を示すＴ６焼戻しでの合金ＳＬ３の破砕試験の結果を示すグラフである。図１６Ａ～図１６Ｆは、破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル２の破砕サンプルのデジタル画像及び付随する線画である。線画は明確にするために示されている。図１７Ａ～図１７Ｆは、破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル３の破砕サンプルのデジタル画像及び付随する線画である。
【0145】
横破砕試験は、３３０ＭＰａのＲｐ０２及び４０３ＭＰａの非常に高いＲｍを有するＴ６焼戻し条件（１８０℃で１０時間時効）での合金ＳＬ３について良好な曲げ性を示した。準静的破砕試験により示され、横方向破砕試験により実証されるように、合金ＳＬ３は自動車の構造的な用途に好適である。図１８は、変位の関数としてエネルギー及び負荷を示すＴ６焼戻しでの合金ＳＬ３の破砕試験の結果を示すグラフである。図１９Ａ～図１９Ｄは、破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル１の破砕サンプルのデジタル画像及び付随する線画である。図２０Ａ～図２０Ｄは、破砕試験後の合金ＳＬ３のサンプル２の破砕サンプルのデジタル画像及び付随する線画である。
【0146】
実施例５：ＳＬ２の特性に対する異なる焼入れの効果
５５０℃のＰＭＴで調製された合金組成物ＳＬ２について、降伏強さ及び曲げ性に対する異なる焼入れ条件の効果を試験した（図２１）。空気焼入れ、５０℃／秒での水焼入れ、及び１５０℃／秒での水焼入れを実施例４のような標準的な焼入れ条件を使用して全て試験した。結果は、降伏強度に大きな効果はなかったが、水焼入れから曲げ性の改善を示唆していた。
５５０℃のＰＭＴで調製された合金組成物ＳＬ２について、降伏強さ及び曲げ性に対する異なる焼入れ条件の効果を試験した（図２１）。空気焼入れ、５０℃／秒での水焼入れ、及び１５０℃／秒での水焼入れを実施例４のような標準的な焼入れ条件を使用して全て試験した。結果は、降伏強度に大きな効果はなかったが、水焼入れから曲げ性の改善を示唆していた。
【0147】
実施例６：硬度に対する効果
アルミニウム合金の追加的なセットを調製した（表２０）。
アルミニウム合金の追加的なセットを調製した（表２０）。
【表20】
【0148】
鋳造を、ブックモールドを使用して実施したこと以外は、実施例１に従って合金を調製した。異なる熱処理後の合金Ｓ１６４、Ｓ１６５、Ｓ１６６、Ｓ１６７、Ｓ１６８、及びＳ１６９の降伏強度を、実施例４のような標準的な条件を使用して試験した（図２２）。より高い時効温度（例えば、２２５℃）は過度に時効された条件に至った。
【0149】
【0150】
実施例７：Ｚｎの効果
アルミニウム合金の追加的なセットを調製した（表２１）。
アルミニウム合金の追加的なセットを調製した（表２１）。
【表21】
【0151】
成分をＤＣ鋳造してインゴットとすることにより合金を調製し、鋳造はブックモールドを使用して実施した。インゴットを５２０℃～５８０℃で１～１５時間均質化した。次いで、均質化されたインゴットを横たわらせ、５００℃～５４０℃の入口温度範囲及び２５０℃～３８０℃の熱間圧延出口温度範囲で熱間圧延した。次いで、５４０℃～５８０℃で１５分間～２時間、溶体化熱処理工程を実施し、続いて水を使用した室温焼入れ及び自然時効を実施してＴ４焼戻しを達成した。Ｔ６焼戻しは、Ｔ４合金を１８０℃～２２５℃で１５分～１２時間時効させることにより達成された。Ｔ８焼戻しは、Ｔ６合金を１８０℃～２１５℃で１０分～２時間時効させることにより達成された。
【0152】
例示的な合金の引張強度を図２４に示す。Ｚｎの添加は、Ｔ４焼戻しで合金の強度を増加させたが、より重要なことに、Ｔ６焼戻し及びＴ８焼戻しで合金の強度を増加させた。そのグラフは、Ｔ６焼戻しにおいて合金を事前に歪ませることなく、３７０ＭＰａを超える引張強度を達成することが可能であることを示している。そのグラフは、Ｔ８焼戻しにおいて最大で約３重量％のＺｎを含む合金の場合、３４０ＭＰａを超える引張強度を達成することが可能であることを示している。ＰＸは、溶体化及び焼入れ後の事前時効または再加熱を示している。事前時効は、９０℃～１１０℃の温度で１～２時間の期間実施される。
【0153】
例示的な合金の曲げの結果を図２５に示す。Ｚｎの添加は、曲げデータに明確な傾向を示していない。データは、成形性のわずかな低下を示している。図２６は、例示的な合金の増加した強度と成形性とを比較している。Ｚｎの添加は、例示的な合金における成形性の無視できる劣化を提供する。
【0154】
例示的な合金の塗料焼き付けの結果が図２７に示されている。そのデータは、特に事前加熱後のＺｎ添加によって塗料焼き付け応答は影響されないことを示している。
【0155】
例示的な合金の伸長が図２８に示されている。そのグラフは、例示的な合金の伸長がＺｎの添加後に劣化しないことを示している。Ｚｎの添加に起因する強度増加は、高強度アルミニウム合金においてより高い成形性を提供する。最大で３重量％のＺｎの添加は、成形性または伸長を大幅に低下させることなく、例示的な合金の強度を増加させる。
【0156】
実施例８：例示的なアルミニウム合金ＴＢ７、ＴＢ８、ＰＦ５、ＴＢ１３、ＴＢ１４、ＰＦ４、ＴＢ１５、ＴＢ１６、ＰＦ１１、ＰＦ１２、及び比較アルミニウム合金ＰＦ１３及びＴＢ５の特性
１０種の例示的なアルミニウム合金のセットを調製した：ＴＢ７、ＴＢ８、ＰＦ５、ＴＢ１３、ＴＢ１４、ＰＦ４、ＴＢ１５、ＴＢ１６、ＰＦ１１、ＰＦ１２、及びＴＢ５（表２２）。
１０種の例示的なアルミニウム合金のセットを調製した：ＴＢ７、ＴＢ８、ＰＦ５、ＴＢ１３、ＴＢ１４、ＰＦ４、ＴＢ１５、ＴＢ１６、ＰＦ１１、ＰＦ１２、及びＴＢ５（表２２）。
【表22】
【0157】
成分をインゴットにＤＣ鋳造し、インゴットを５２０℃～５８０℃で１～５時間均質化することにより合金を調製した。次いで、均質化されたインゴットを横たわらせ、５００℃～５４０℃の入口温度範囲及び２５０℃～３８０℃の熱間圧延出口温度範囲で熱間圧延した。次いで、５４０℃～５８０℃で１５分間～２時間、溶体化熱処理工程を実施し、続いて水を使用した室温焼入れ及び自然時効を実施してＴ４焼戻しを達成した。Ｔ６焼戻しは、Ｔ４合金を１５０℃～２５０℃で１５分～２４時間時効させることにより達成された。
【0158】
ＴＢ７、ＴＢ８、ＰＦ５、ＴＢ１３、ＴＢ１４、ＰＦ４、ＴＢ１５、ＴＢ１６、ＰＦ１１、及びＰＦ１２合金の特性は、その技術において慣用の試験手順を使用して決定され、対照合金ＰＦ１３及びＴＢ５と比較した（表２３）。ＩＳＯ１１８４６規格に従って腐食試験を実施した。
【表23】
【0159】
全体として、例示的な合金は、比較用ＰＦ１３及びＴＢ５合金と比較した場合、改善された降伏強度及び耐腐食性を示した。
【0160】
実施例９：例示的なアルミニウム合金ＰＦ１、ＰＦ２、及びＰＦ６の特性
３種の例示的なアルミニウム合金のセットを調製した：ＰＦ１、ＰＦ２、及びＰＦ６（表２４）。
３種の例示的なアルミニウム合金のセットを調製した：ＰＦ１、ＰＦ２、及びＰＦ６（表２４）。
【表24】
【0161】
成分をインゴットにＤＣ鋳造し、インゴットを５２０℃～５８０℃で１～５時間均質化することにより合金を調製した。次いで、均質化されたインゴットを横たわらせ、５００℃～５４０℃の入口温度範囲及び２５０℃～３８０℃の熱間圧延出口温度範囲で熱間圧延した。次いで、５４０℃～５８０℃で１５分間～２時間、溶体化熱処理工程を実施し、続いて水を使用した室温焼入れ及び自然時効を実施してＴ４焼戻しを達成した。Ｔ６焼戻しは、Ｔ４合金を１５０℃～２５０℃で１５分～２４時間時効させることにより達成された。ＰＦ１、ＰＦ２、及びＰＦ６合金の特性は、その技術において慣用の試験手順を使用して決定した。ＩＳＯ１１８４６規格に従って腐食試験を実施した。
【0162】
図２９は、例示的な合金ＰＦ１、ＰＦ２、及びＰＦ６（「－ＬＥＴ」は低い出口温度のことを指す）の引張強度を示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍ及び１０ｍｍのゲージに圧延した。合金を、Ｔ６焼戻し条件をもたらす時効方法に付した。その合金は、Ｔ６焼戻しでの両方のゲージについて高い引張強度を示す。
【0163】
図３０は、例示的な合金ＰＦ１、ＰＦ２、及びＰＦ６の成形性を示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。合金を、Ｔ４焼戻し条件をもたらす時効方法に付した。合金は、Ｔ４焼戻しでの２ｍｍのゲージの場合、９０°未満の曲げ角度を呈する。図３１は、２ｍｍゲージに圧延され、Ｔ６焼戻し条件をもたらす時効方法に付された例示的な合金ＰＦ１、ＰＦ２、及びＰＦ６の成形性を示すチャートである。Ｚｒを含有する合金（ＰＦ２及びＰＦ６）は、Ｔ６焼戻しでの２ｍｍゲージの合金の場合、１３５°未満の曲げ角度を呈する。
【0164】
図３２は、例示的な合金ＰＦ１、ＰＦ２、及びＰＦ６の最大腐食深さを示すチャートである。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。Ｚｒを含有する合金は、より低い最大腐食深さにより示される腐食に対する増加した耐性を示した。図３３～３８は、腐食試験後の例示的な合金ＰＦ１、ＰＦ２、及びＰＦ６の断面図の顕微鏡写真である。合金は組成物中に様々な量のＺｒを含む。合金を２ｍｍのゲージに圧延した。合金ＰＦ１は、合金ＰＦ２及びＰＦ６と比較して、より高い腐食深さを呈した。図３３及び３４は合金ＰＦ１における腐食を示している。図３５及び３６は合金ＰＦ２における腐食を示している。図３７及び３８は合金ＰＦ６における腐食を示している。Ｚｒを含有する合金（ＰＦ２及びＰＦ６）は、腐食に対してより高い耐性を示した。
【0165】
上で引用した全ての特許、刊行物、及び要約は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の様々な実施形態は、本発明の様々な目的の実現において記載されている。これらの実施形態は、本発明の原理の単なる例示であることを認識すべきである。以下の特許請求の範囲に定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、数多くの変性及びその適合が当業者には容易に明らかであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図16E】
【図16F】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図17D】
【図17E】
【図17F】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図19D】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図20D】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
