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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-30
(54)【発明の名称】新規６ｘｘｘアルミニウム合金
(51)【国際特許分類】
C22C 21/02 20060101AFI20240723BHJP
C22C 21/06 20060101ALI20240723BHJP
C22F 1/05 20060101ALI20240723BHJP
C22F 1/00 20060101ALN20240723BHJP
【ＦＩ】
C22C21/02
C22C21/06
C22F1/05
C22F1/00 602
C22F1/00 604
C22F1/00 606
C22F1/00 623
C22F1/00 630A
C22F1/00 630B
C22F1/00 630K
C22F1/00 631A
C22F1/00 640A
C22F1/00 683
C22F1/00 682
C22F1/00 685Z
C22F1/00 686B
C22F1/00 691B
C22F1/00 691C
C22F1/00 692A
C22F1/00 692B
C22F1/00 694B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024503526
(86)(22)【出願日】2022-07-16
(85)【翻訳文提出日】2024-02-27
(86)【国際出願番号】 US2022037405
(87)【国際公開番号】W WO2023003785
(87)【国際公開日】2023-01-26
(31)【優先権主張番号】63/224,770
(32)【優先日】2021-07-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520119242
【氏名又は名称】アーコニック テクノロジーズ エルエルシー
【氏名又は名称原語表記】ＡＲＣＯＮＩＣ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＬＬＣ
(74)【代理人】
【識別番号】110001438
【氏名又は名称】弁理士法人 丸山国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】カラビン，リネッテ エム．
(72)【発明者】
【氏名】ホッシュ，ティモシー エイ．
(72)【発明者】
【氏名】ワン，ウェイ
(72)【発明者】
【氏名】ケリー，ブライアン
(57)【要約】
新規６ｘｘｘアルミニウム合金シート製品が開示される。一実施形態では、新規６ｘｘｘアルミニウム合金シート製品は、０．９５～１．２５重量％のＳｉと、０．６５～０．９５重量％のＭｇと（ここで（Ｍｇの重量％）／（Ｓｉの重量％）は０．９９：１以下）、０．５０～０．７５重量％のＣｕと、０．０２～０．４０重量％のＭｎと、０．０３～０．２６重量％のＣｒと（ここで（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は少なくとも０．２２重量％）、０．０１～０．３０重量％のＦｅと、最大０．２５重量％のＺｎと、最大０．２０重量％のＺｒと、最大０．２０重量％のＶと、最大０．１５重量％のＴｉを含み、残部は、アルミニウム、任意の付随元素、および不純物である。一実施形態では、新規６ｘｘｘアルミニウム合金は、０．５～４．０ｍｍの厚さを有する圧延された６ｘｘｘアルミニウム合金シート製品の形態である。新規６ｘｘｘアルミニウム合金で作製された製品は、特性の改善された組み合わせ、例えば、強度、延性（伸び）、可鍛性、破壊挙動、および耐食性のうちの二つ以上の改善された組み合わせを実現することができる。
【選択図】なし
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミニウム合金シート製品であって、０．９５～１．２５重量％のＳｉと、
０．６５～０．９５重量％のＭｇと
（ここで（Ｍｇの重量％）／（Ｓｉの重量％）が０．９９：１以下）、
０．５０～０．７５重量％のＣｕと、
０．０２～０．４０重量％のＭｎと、
０．０３～０．２６重量％のＣｒと
（ここで（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）が少なくとも０．２２重量％）、
０．０１～０．３０重量％のＦｅと、
最大０．２５重量％のＺｎと、
最大０．２０重量％のＺｒと、
最大０．２０重量％のＶと、
最大０．１５重量％のＴｉと、を含み、
前記残部が、アルミニウム、任意の付随元素、および不純物であり、
前記アルミニウム合金シート製品が、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、
前記アルミニウムシート製品が、Ｔ６テンパーで少なくとも３１５ＭＰａの引張降伏強度（ＬＴ）を実現し、前記Ｔ６テンパーの人工時効が、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分である、アルミニウム合金シート製品。
【請求項2】
前記アルミニウム合金が、少なくとも１．０重量％のＳｉ、または少なくとも１．０５重量％のＳｉ、または少なくとも１．１０重量％のＳｉを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項3】
前記アルミニウム合金が、１．２０重量％以下のＳｉを含む、請求項１または２のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項4】
前記アルミニウム合金が、少なくとも０．７０重量％のＭｇ、または少なくとも０．７５重量％のＭｇ、または少なくとも０．８０重量％のＭｇを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項5】
前記アルミニウム合金が、０．９０重量％以下のＭｇ、または０．８５重量％以下のＭｇを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項6】
（Ｍｇの重量％）／（Ｓｉの重量％）が、０．９０：１以下、または０．８５：１以下、または０．８０：１以下、または０．７５：１以下、または０．７０：１以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項7】
（Ｍｇの重量％）／（Ｓｉの重量％）が、少なくとも０．５０：１、または少なくとも０．５５：１、または少なくとも０．６０：１または少なくとも０．６５：１である、請求項１～６のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項8】
前記アルミニウム合金が、少なくとも０．５５重量％のＣｕ、または少なくとも０．６０重量％のＣｕ、または少なくとも０．６５重量％のＣｕを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項9】
前記アルミニウム合金が、０．７３重量％以下のＣｕ、または０．７０重量％以下のＣｕを含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項10】
前記アルミニウム合金が、少なくとも０．０４重量％のＭｎ、または少なくとも０．０５重量％のＭｎ、または少なくとも０．０６重量％のＭｎ、または少なくとも０．０８重量％のＭｎ、または少なくとも０．１０重量％のＭｎ、または少なくとも０．１５重量％のＭｎ、または少なくとも０．２０重量％のＭｎを含む、請求項１～９のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項11】
前記アルミニウム合金が、０．３５重量％以下のＭｎ、または０．３０重量％以下のＭｎを含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項12】
前記アルミニウム合金が、少なくとも０．０４重量％のＣｒ、または少なくとも０．０６重量％のＣｒ、または少なくとも０．０８重量％のＣｒ、または少なくとも０．１０重量％のＣｒ、または少なくとも０．１２重量％のＣｒ、または少なくとも０．１４重量％のＣｒ、または少なくとも０．１６重量％以下のＣｒ、または少なくとも０．１８重量％以下のＣｒを含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項13】
前記アルミニウム合金が、０．２４重量％以下のＣｒ、または０．２２重量％以下のＣｒ、または０．２０重量％以下のＣｒを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項14】
（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）が、少なくとも０．２４重量％、または少なくとも０．２５重量％、または少なくとも０．２６重量％、または少なくとも０．２７重量％、または少なくとも０．２８重量％、または少なくとも０．２９重量％である、請求項１～１３のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項15】
前記アルミニウム合金が、少なくとも０．０５重量％のＦｅ、または少なくとも０．１０重量％のＦｅ、または少なくとも０．１２重量％のＦｅを含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項16】
前記アルミニウム合金が、０．２８重量％以下のＦｅ、または０．２６重量％以下のＦｅを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項17】
前記アルミニウム合金が、０．２０重量％以下のＺｎ、または０．１５重量％以下のＺｎ、または０．１０重量％以下のＺｎ、または０．０８重量％以下のＺｎ、または０．０５重量％以下のＺｎ、または０．０３重量％以下のＺｎを含む、請求項１～１６のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項18】
前記アルミニウム合金が、少なくとも０．０１重量％のＺｎを含む、請求項１～１７のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項19】
前記アルミニウム合金が、０．１５重量％以下のＺｒ、または０．１０重量％以下のＺｒ、または０．０８重量％以下のＺｒ、または０．０５重量％以下のＺｒ、または０．０３重量％以下のＺｒを含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項20】
前記アルミニウム合金が、少なくとも０．０１重量％のＺｒを含む、請求項１～１９のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項21】
前記アルミニウム合金が、０．１５重量％以下のＶ、または０．１０重量％以下のＶ、または０．０８重量％以下のＶ、または０．０５重量％以下のＶ、または０．０３重量％以下のＶを含む、請求項１～２０のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項22】
前記アルミニウム合金が、少なくとも０．０１重量％のＶを含む、請求項１～２１のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項23】
前記アルミニウム合金が、０．１２重量％以下のＴｉ、または０．１０重量％以下のＴｉを含む、請求項１～２２のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項24】
前記アルミニウム合金が、少なくとも０．０１重量％のＴｉ、または少なくとも０．０２重量％のＴｉ、または少なくとも０．０５重量％のＴｉを含む、請求項１～２３のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項25】
２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分間にわたって人工時効された場合、前記引張降伏強度（ＬＴ）が少なくとも３２０ＭＰａ、または少なくとも３２５ＭＰａ、または少なくとも３３０ＭＰａ、または少なくとも３３５ＭＰａ、または少なくとも３４０ＭＰａ、または少なくとも３４５ＭＰａ、または少なくとも３５０ＭＰａである、請求項１～２４のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項26】
前記アルミニウム合金シート製品が、前記Ｔ６テンパーにおいて少なくとも１０．０ｍｍ、または少なくとも１１．０ｍｍ、または少なくとも１１．２ｍｍ、または少なくとも１１．４ｍｍ、または少なくとも１１．６ｍｍ、または少なくとも１１．８ｍｍ、または少なくとも１２．０ｍｍ、または少なくとも１２．２ｍｍ、または少なくとも１２．４ｍｍ、または少なくとも１２．６ｍｍ、または少なくとも１２．８ｍｍ、または少なくとも１３．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現する、請求項１～２５のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項27】
前記アルミニウム合金シート製品が、前記Ｔ４テンパーにおいて少なくとも１６．０ｍｍ、または少なくとも１６．２ｍｍ、または少なくとも１６．４ｍｍ、または少なくとも１６．６ｍｍ、または少なくとも１６．８ｍｍ、または少なくとも１７．０ｍｍ、または少なくとも１７．２ｍｍ、または少なくとも１７．４ｍｍ、または少なくとも１７．６ｍｍ、または少なくとも１７．８ｍｍ、または少なくとも１８．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現する、請求項１～２６のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項28】
前記アルミニウム合金シート製品が、ＡＳＴＭ Ｇ１１０－９２（２０１５）に準拠して６時間にわたって試験された場合、２００マイクロメートル以下の最大侵食深さを達成する、請求項１～２７のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項29】
前記アルミニウム合金シートが、糸状腐食耐性であり、ＡＳＴＭ Ｇ８５ Ａ２に従って試験された場合、ＡＡ６１１１と少なくとも同等の糸状腐食耐性を実現する、請求項１～２８のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項30】
前記アルミニウム合金シート製品が、完全に再結晶化される、請求項１～２９のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項31】
前記アルミニウム合金シート製品が、６０マイクロメートル以下、または５５マイクロメートル以下、または５０マイクロメートル以下、または４５マイクロメートル以下、または４０マイクロメートル以下、または３８マイクロメートル以下、または３６マイクロメートル以下、または３４マイクロメートル以下、または３２マイクロメートル以下、または３０マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する、請求項１～３０のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項32】
前記アルミニウム合金シート製品が、少なくとも２０マイクロメートル以下、または少なくとも２５マイクロメートル、または少なくとも２８マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する、請求項１～３１のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項33】
前記アルミニウム合金シート製品が、少なくとも１０体積％の立方体集合組織、または少なくとも１１体積％の立方体集合組織、または少なくとも１２体積％の立方体集合組織、または少なくとも１３体積％の立方体集合組織、または少なくとも１４体積％の立方体集合組織、または少なくとも１５体積％の立方体集合組織を含有する、請求項１～３２のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項34】
前記アルミニウム合金シート製品が、２５体積％以下の立方体集合組織、または２０体積％以下の立方体集合組織を含む、請求項１～３３のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項35】
前記アルミニウム合金シートが、少なくとも０．５％、または少なくとも０．５５％、または少なくとも０．６％、または少なくとも０．６５％、または少なくとも０．７％、または少なくとも０．７５％、または少なくとも０．８％、または少なくとも０．８５％、または少なくとも０．９％の分散質面積率を実現する、請求項１～３４のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項36】
前記アルミニウム合金シートが、１．１％以下、または１．０％以下の分散質面積率を実現する、請求項１～３５のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項37】
前記アルミニウム合金シート製品が、少なくとも０．０５、または少なくとも０．０６、または少なくとも０．０７、または少なくとも０．０８のｆ／ｒを実現する、請求項１～３６のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項38】
前記アルミニウム合金シート製品が、０．１１以下、または０．１０以下のｆ／ｒを実現する、請求項１～３７のいずれか一項に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項39】
請求項１～３８のいずれかに記載の任意の前記アルミニウム合金製品から作製された、自動車用シート製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本特許出願は、２０２１年７月２２日に出願され、「ＮＥＷ ６ＸＸＸ ＡＬＵＭＩＮＵＭ ＡＬＬＯＹＳ」と題される米国仮特許出願第６３／２２４，７７０号の優先権を主張するものであり、出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本特許出願は、２０２１年７月２２日に出願され、「ＮＥＷ ６ＸＸＸ ＡＬＵＭＩＮＵＭ ＡＬＬＯＹＳ」と題される米国仮特許出願第６３／２２４，７７０号の優先権を主張するものであり、出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
６ｘｘｘアルミニウム合金は、ケイ化マグネシウム（Ｍｇ２Ｓｉ）析出を生成する、ケイ素およびマグネシウムを有するアルミニウム合金である。６０６１合金は、数十年の間、様々な用途に使用されてきた。しかし、他の性質を劣化させることなくアルミニウム合金の一つまたは複数の性質を改善することについては、はっきりされていない。自動車用途では、熱処理前には優れた成形性を有するが熱処理後には高い強度を備えるものであるシートが有用となる。
【発明の概要】
【0003】
総じて、本特許出願は、新規６ｘｘｘアルミニウム合金およびその製造方法に関する。新規６ｘｘｘアルミニウム合金は概して、０．９５～１．２５重量％のＳｉと、０．６５～０．９５重量％のＭｇと（ここで（Ｍｇの重量％）／（Ｓｉの重量％）は０．９９：１以下）、０．５０～０．７５重量％のＣｕと、０．０２～０．４０重量％のＭｎと、０．０３～０．２６重量％のＣｒと（ここで（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は少なくとも０．２２重量％）、０．０１～０．３０重量％のＦｅと、最大０．２５重量％のＺｎと、最大０．２０重量％のＺｒと、最大０．２０重量％のＶと、最大０．１５重量％のＴｉを含み、残部は、アルミニウム、任意の付随元素、および不純物である。一実施形態では、新規６ｘｘｘアルミニウム合金は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有する圧延された６ｘｘｘアルミニウム合金シート製品の形態である。新規６ｘｘｘアルミニウム合金で作製された製品は、特性の改善された組み合わせ、例えば、強度、延性（伸び）、可鍛性、破壊挙動、および耐食性のうちの二つ以上の改善された組み合わせを実現することができる。新規アルミニウム合金は、例えば、自動車用途（例えば、シート製品として）などの様々な用途に使用され得る。
【0004】
＜ｉ．組成＞
上述の通り、６ｘｘｘ新規アルミニウム合金は、概して、０．９５～１．２５重量％のＳｉと、０．６５～０．９５重量％のＭｇと（ここで（Ｍｇの重量％）／（Ｓｉの重量％）は０．９９：１以下）、０．５０～０．７５重量％のＣｕと、０．０２～０．４０重量％のＭｎと、０．０３～０．２６重量％のＣｒと（ここで（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は少なくとも０．２２重量％）、０．０１～０．３０重量％のＦｅと、最大０．２５重量％のＺｎと、最大０．２０重量％のＺｒと、最大０．２０重量％のＶと、最大０．１５重量％のＴｉを含み、残部は、アルミニウム、任意の付随元素、および不純物である。これらの特定量の元素を使用することにより、例えば、高い強度と優れた延性および耐食性との組み合わせが必要とされる、自動車用途などで、ユニークで有用な製品がもたらされ得る。
上述の通り、６ｘｘｘ新規アルミニウム合金は、概して、０．９５～１．２５重量％のＳｉと、０．６５～０．９５重量％のＭｇと（ここで（Ｍｇの重量％）／（Ｓｉの重量％）は０．９９：１以下）、０．５０～０．７５重量％のＣｕと、０．０２～０．４０重量％のＭｎと、０．０３～０．２６重量％のＣｒと（ここで（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は少なくとも０．２２重量％）、０．０１～０．３０重量％のＦｅと、最大０．２５重量％のＺｎと、最大０．２０重量％のＺｒと、最大０．２０重量％のＶと、最大０．１５重量％のＴｉを含み、残部は、アルミニウム、任意の付随元素、および不純物である。これらの特定量の元素を使用することにより、例えば、高い強度と優れた延性および耐食性との組み合わせが必要とされる、自動車用途などで、ユニークで有用な製品がもたらされ得る。
【0005】
上述の通り、新規６ｘｘｘアルミニウム合金は概して０．９５～１．２５重量％のＳｉを含む。ケイ素は、強度および改善された可鍛性を促進し得る。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも１．０重量％のＳｉを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも１．０５重量％のＳｉを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも１．１０重量％のＳｉを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、１．２０重量％以下のＳｉを含む。
【0006】
上述の通り、新規アルミニウム合金は概して、０．６５～０．９５重量％のＭｇを含む。マグネシウムは強度を促進することができる。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．７０重量％のＭｇを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．７５重量％のＭｇを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．８０重量％のＭｇを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．９０重量％以下のＭｇを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．８５重量％以下のＭｇを含む。
【0007】
上述の通り、Ｍｇ：Ｓｉの重量比は、概して０．９９：１以下である。適切なＭｇ：Ｓｉ比は、高い強度、延性および可鍛性を促進し得る。一実施形態では、Ｍｇ：Ｓｉの重量比は０．９０：１以下である。別の実施形態では、Ｍｇ：Ｓｉの重量比は０．８５：１以下である。さらに別の実施形態では、Ｍｇ：Ｓｉの重量比は０．８０：１以下である。別の実施形態では、Ｍｇ：Ｓｉの重量比は０．７５：１以下である。さらに別の実施形態では、Ｍｇ：Ｓｉの重量比は０．７０：１以下である。一実施形態では、Ｍｇ：Ｓｉの重量比は少なくとも０．５０：１である。別の実施形態では、Ｍｇ：Ｓｉの重量比は少なくとも０．５５：１である。さらに別の実施形態では、Ｍｇ：Ｓｉの重量比は少なくとも０．６０：１である。別の実施形態では、Ｍｇ：Ｓｉの重量比は少なくとも０．６５：１である。
【0008】
上述の通り、新規アルミニウム合金は概して、０．５０～０．７５重量％のＣｕを含む。銅は、例えば、強度、自然時効反応および／または成形性を促進し得る。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．５５重量％のＣｕを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．６０重量％のＣｕを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．６５重量％のＣｕを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．７３重量％以下のＣｕを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．７０重量％以下のＣｕを含む。
【0009】
上述の通り、新規アルミニウム合金は概して０．０２～０．４０重量％のＭｎを含む。マンガンは、少なくとも部分的に適切な結晶粒構造を提供するのに役立つ分散質の析出を促進し得る。アルミニウム合金製品の製造中の大きい一次粒子が回避／制限／限定されるように、合金中のマンガンの量を制限することが必要である。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０４重量％のＭｎを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０５重量％のＭｎを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０６重量％のＭｎを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０８重量％のＭｎを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．１０重量％のＭｎを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．１５重量％のＭｎを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．２０重量％のＭｎを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．３５重量％以下のＭｎを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．３０重量％以下のＭｎを含む。
【0010】
上述の通り、新規アルミニウム合金は概して、０．０３～０．２６重量％のＣｒを含む。マンガンと組み合わせたクロムは、分散質粒子の独特な分布を促進し、高強度と高い三点曲げ（破壊）特性の両立を容易にし得る。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０３重量％のＣｒを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０４重量％のＣｒを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０６重量％のＣｒを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０８重量％のＣｒを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．１０重量％のＣｒを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．１２重量％のＣｒを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．１４重量％のＣｒを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．１６重量％のＣｒを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．１８重量％のＣｒを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．２４重量％以下のＣｒを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．２２重量％以下のＣｒを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．２０重量％以下のＣｒを含む。
【0011】
上述の通り、マンガンと組み合わせたクロムは、分散質粒子の独特な分布を促進し、高強度と高い三点曲げ（破壊）特性の両立を容易にし得る。したがって、上述の通り、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．２２重量％（Ｍｎ＋Ｃｒ）、すなわち（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は、少なくとも０．２２重量％である。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．２４重量％（Ｍｎ＋Ｃｒ）、すなわち（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は、少なくとも０．２４重量％である。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．２５重量％（Ｍｎ＋Ｃｒ）、すなわち（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は、少なくとも０．２５重量％である。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．２６重量％（Ｍｎ＋Ｃｒ）、すなわち（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は、少なくとも０．２６重量％である。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．２７重量％（Ｍｎ＋Ｃｒ）、すなわち（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は、少なくとも０．２７重量％である。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．２８重量％（Ｍｎ＋Ｃｒ）、すなわち（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は、少なくとも０．２８重量％である。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．２９重量％（Ｍｎ＋Ｃｒ）、すなわち（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）は、少なくとも０．２９重量％である。
【0012】
上述の通り、新規アルミニウム合金は概して、０．０１～０．３０重量％のＦｅを含む。鉄は、適切な結晶粒構造を促進することができ、０．１０重量％より多いＦｅ、鉄を用いることで、対費用効果が高いものとなり得る。アルミニウム合金製品の製造中の大きい一次粒子が回避／制限／限定されるように、合金中の鉄の量を制限することが必要である。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０５重量％のＦｅを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．１０重量％のＦｅを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．１２重量％のＦｅを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．２８重量％以下のＦｅを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．２６重量％以下のＦｅを含む。
【0013】
上述の通り、新規アルミニウム合金は、最大０．２５重量％のＺｎを含み得る。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．２０重量％以下のＺｎを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．１５重量％以下のＺｎを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．１０重量％以下のＺｎを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０８重量％以下のＺｎを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０５重量％以下のＺｎを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０３重量％以下のＺｎを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０１重量％のＺｎを含む。
【0014】
上述の通り、新規アルミニウム合金は、０．２０重量％以下のＺｒを含む。ジルコニウムは、マンガンやクロムよりは望ましくないが、依然として有用であり得る。アルミニウム合金製品の製造中の大きい一次粒子が回避／制限／限定されるように、合金中のジルコニウムの量を制限することが必要である。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．１５重量％以下のＺｒを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．１０重量％以下のＺｒを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０８重量％以下のＺｒを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０５重量％以下のＺｒを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０３重量％以下のＺｒを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０１重量％以下のＺｒを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０１重量％のＺｒを含む（例えば、Ｚｒが結晶粒構造の制御のために合金に添加／使用される場合）。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０５重量％のＺｒを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０７～０．１５重量％のＺｒを含む。
【0015】
上述の通り、新規アルミニウム合金は、０．２０重量％以下のＶを含む。バナジウムは、マンガンやクロムよりは望ましくないが、依然として有用であり得る。アルミニウム合金製品の製造中の大きい一次粒子が回避／制限／限定されるように、合金中のバナジウムの量を制限することが必要である。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．１５重量％以下のＶを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．１０重量％以下のＶを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０８重量％以下のＶを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０５重量％以下のＶを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０３重量％以下のＶを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０１重量％以下のＶを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０１重量％のＶを含む（例えば、Ｖが結晶粒構造の制御のために合金に添加／使用される場合）。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０５重量％のＶを含む。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０７～０．１５重量％のＶを含む。
【0016】
上述の通り、新規アルミニウム合金は、０．２５重量％以下のＴｉを含む。チタンは、結晶粒の微細化のために鋳造中に使用され得る。より高濃度のチタンはまた、耐食性を促進し得る。合金製品の製造中の大きい一次粒子が回避／制限／限定されるように、合金中のチタンの量を制限することが必要である。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．００５重量％のＴｉを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０１重量％のＴｉを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０２重量％のＴｉを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０５重量％のＴｉを含む。一実施形態では、新しい新規アルミニウム合金は、０．２０重量％以下のＴｉを含む。別の実施形態では、新しい新規アルミニウム合金は、０．１５重量％以下のＴｉを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．１２重量％以下のＴｉを含む。さらに別の実施形態では、新しい新規アルミニウム合金は、０．１０重量％以下のＴｉを含む。別の実施形態では、新しい新規アルミニウム合金は、０．０８重量％以下のＴｉを含む。さらに別の実施形態では、新しい新規アルミニウム合金は、０．０５重量％以下のＴｉを含む。別の実施形態では、新しい新規アルミニウム合金は、０．０３重量％以下のＴｉを含む。一実施形態では、新しい新規アルミニウム合金は、０．００５～０．１０重量％のＴｉを含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０１～０．０５重量％のＴｉを含む。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．０１～０．０３重量％のＴｉを含む。チタンは、元素形態であってもまたは化合物形態（例えば、ＴｉＢ２またはＴｉＣ）であってもよい。
【0017】
上述の通り、アルミニウム合金の残部は、概して、アルミニウム、随意の付随元素および不純物である。本明細書で使用される場合、「付随元素」とは、上に列挙された元素以外の、随意に合金に添加して合金の製造を補助することができる元素または材料を意味する。付随元素の例としては、結晶粒微細化剤および脱酸化剤などの鋳造助剤が挙げられる。任意選択の付随元素は、最大１．０重量％の累積量で合金中に含まれ得る。一つの非限定的な例として、例えば、酸化物層（ｏｘｉｄｅ ｆｏｌｄ）、ピット、および酸化物パッチによる、インゴットの割れを低減または制限する（および一部の例は排除する）ために、鋳造中に一つまたは複数の付随元素を合金に添加することができる。これらのタイプの付随元素は、概して、脱酸化剤と本明細書では称される。一部の脱酸化剤の例としては、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢｅが挙げられる。カルシウム（Ｃａ）が合金中に含まれる場合、カルシウム（Ｃａ）は、概して、最大約０．０５重量％、または最大約０．０３重量％の量で存在する。いくつかの実施形態では、Ｃａは、０．００１～０．００８重量％（または１０～８０ｐｐｍ）など、約０．００１～０．０３重量％または約０．０５重量％の量で合金中に含まれる。ストロンチウム（Ｓｒ）を、Ｃａの代用として（全体的または部分的に）合金中に含めることができ、ひいては、Ｃａと同じまたは同様の量で合金中に含めることができる。従来、ベリリウム（Ｂｅ）の添加は、インゴットのひび割れの傾向を低減するのに役立ったが、環境、健康、および安全上の理由から、合金のいくつかの実施形態は、実質的にＢｅを含まない。Ｂｅが合金中に含まれる場合、概して、最大約２０ｐｐｍの量で存在する。付随元素は、わずかな量で存在し得るか、または有意な量で存在し得、また合金が本明細書に記載の望ましい特性を保持する限り、本明細書に記載の合金から逸脱することなく、付随元素自体で望ましいまたは他の特性を加え得る。しかしながら、本明細書における所望の獲得される性質の組み合わせに別段に影響を及ぼさないであろう量の元素が単に添加されることでは、本開示の範囲は回避されるべきではない／回避され得ないことが理解されるべきである。
【0018】
新規アルミニウム合金は、少量の不純物を含有し得る。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、合計で０．１５重量％以下の不純物を含み、またそこで当該新規アルミニウム合金は、各不純物を０．０５重量％以下で含む。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、合計で０．１０重量％以下の不純物を含み、またそこで当該新規アルミニウム合金は、各不純物を０．０３重量％以下で含む。
【0019】
＜ｉｉ．加工処理＞
新規アルミニウム合金は、例えば、インゴットまたはビレット、鍛錬製品形態（板状、鍛造物、および押出成形物）、成形鋳造物、付加的製造製品、ならびに粉末冶金製品を含む、様々な製品形態で有用であり得る。例えば、新規アルミニウム合金は、例えば圧延形態（シート、板状）、押出成形物、または鍛造物等の様々な鍛錬形態へと、様々な質別（テンパー）で、加工処理され得る。これに関して、新規アルミニウム合金は、鋳造（例えば、直接チル鋳造または連続鋳造）され、その後、適切な製品形態（シート、板状、押出成形物、または鍛造物）へと加工（熱間加工および／または冷間加工）され得る。加工後、新規アルミニウム合金を、ＡＮＳＩ Ｈ３５．１ （２００９）に従って、Ｔテンパー、Ｗテンパー、Ｏテンパー、またはＦテンパーのうちの一つに加工処理してもよい。一実施形態では、新規のアルミニウム合金は、「Ｔテンパー」に加工処理される（熱処理される）。これに関して、新規アルミニウム合金を、ＡＮＳＩ Ｈ３５．１ （２００９）に従って、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、またはＴ１０テンパーのいずれかに加工処理することができる。一実施形態では、製品は、Ｔ４３テンパーに加工処理される。別の実施形態では、製品は、Ｔ６テンパーに加工処理される。他の実施形態では、新規アルミニウム合金は、「Ｗテンパー」に加工処理される（溶体化熱処理される）。別の実施形態では、アルミニウム合金を適切な製品形態に加工した後には溶体化熱処理は適用されず、それゆえ、その新規アルミニウム合金を、（二次加工されるものとして）「Ｆテンパー」または（アニールされるものとして）「Ｏテンパー」に処理してもよい。
新規アルミニウム合金は、例えば、インゴットまたはビレット、鍛錬製品形態（板状、鍛造物、および押出成形物）、成形鋳造物、付加的製造製品、ならびに粉末冶金製品を含む、様々な製品形態で有用であり得る。例えば、新規アルミニウム合金は、例えば圧延形態（シート、板状）、押出成形物、または鍛造物等の様々な鍛錬形態へと、様々な質別（テンパー）で、加工処理され得る。これに関して、新規アルミニウム合金は、鋳造（例えば、直接チル鋳造または連続鋳造）され、その後、適切な製品形態（シート、板状、押出成形物、または鍛造物）へと加工（熱間加工および／または冷間加工）され得る。加工後、新規アルミニウム合金を、ＡＮＳＩ Ｈ３５．１ （２００９）に従って、Ｔテンパー、Ｗテンパー、Ｏテンパー、またはＦテンパーのうちの一つに加工処理してもよい。一実施形態では、新規のアルミニウム合金は、「Ｔテンパー」に加工処理される（熱処理される）。これに関して、新規アルミニウム合金を、ＡＮＳＩ Ｈ３５．１ （２００９）に従って、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、またはＴ１０テンパーのいずれかに加工処理することができる。一実施形態では、製品は、Ｔ４３テンパーに加工処理される。別の実施形態では、製品は、Ｔ６テンパーに加工処理される。他の実施形態では、新規アルミニウム合金は、「Ｗテンパー」に加工処理される（溶体化熱処理される）。別の実施形態では、アルミニウム合金を適切な製品形態に加工した後には溶体化熱処理は適用されず、それゆえ、その新規アルミニウム合金を、（二次加工されるものとして）「Ｆテンパー」または（アニールされるものとして）「Ｏテンパー」に処理してもよい。
【0020】
一実施形態では、新規アルミニウム合金は、シート製品である。一実施形態では、シート製品の厚さは１．０～４．０ｍｍである。一実施形態では、シート製品は、Ｔ４テンパーに加工処理される。一実施形態では、シート製品は、Ｔ４３テンパーに加工処理される。一実施形態では、シート製品は、Ｔ４またはＴ４３テンパーに加工処理され、その後、塗装焼付け（例えば、１８０℃で２０分間加熱することによって）される。一実施形態では、シート製品は、Ｔ４またはＴ４３テンパーに加工処理され、その後、塗装焼付けされ、次いで人工時効処理（例えば、１８０℃で８時間加熱することによって）される。こうしたシート製品は、以下でさらに詳細に説明するように、自動車用途に有用であり得る。
【0021】
本明細書で使用される場合、Ｔ４３テンパーは、事前時効処理された製品を指す。例えば、Ｔ４３テンパー製品は、溶体化熱処理を施した後、適切な冷却温度（例えば、約１０４．４℃（２２０°Ｆ）以下）まで急冷し、適切な事前時効温度（例えば、６０～１１５℃）で事前時効処理を施し、その後、室温まで徐冷し（例えば、コイル冷却またはニュートン冷却）、その後、数日から数週間、自然時効処理を施してもよい。事前時効温度を達成するには、製品は、事前時効温度（急冷後）まで冷却されてもよく、または事前時効温度まで再加熱されてもよい。複数の事前時効時間／温度を使用し得る。
【0022】
＜ｉｉｉ．微細構造＞
新規アルミニウム合金は、固有の微細構造を実現し得る。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも６０％再結晶化され、すなわち、以下の定義のセクションに記載される、微細構造評価手順に従って決定される、少なくとも６０体積％の再結晶粒を含有する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シートは、少なくとも７０％再結晶化される。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シートは、少なくとも８０％再結晶化される。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シートは、少なくとも９０％再結晶化される。本特許出願の目的のために、アルミニウム合金シート製品は、少なくとも９０体積％の再結晶粒を有すると決定されるとき、「完全に再結晶化」される。
新規アルミニウム合金は、固有の微細構造を実現し得る。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも６０％再結晶化され、すなわち、以下の定義のセクションに記載される、微細構造評価手順に従って決定される、少なくとも６０体積％の再結晶粒を含有する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シートは、少なくとも７０％再結晶化される。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シートは、少なくとも８０％再結晶化される。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シートは、少なくとも９０％再結晶化される。本特許出願の目的のために、アルミニウム合金シート製品は、少なくとも９０体積％の再結晶粒を有すると決定されるとき、「完全に再結晶化」される。
【0023】
一実施形態では、新規アルミニウム合金は、以下の定義のセクションに記載される微細構造評価手順に従って決定された、６０マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、５５マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、５０マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、４５マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、４０マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、３８マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、３６マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、３４マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、３２マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、３０マイクロメートル以下の面積加重平均粒径を実現する。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも２０マイクロメートルの面積加重平均粒径を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも２５マイクロメートルの面積加重平均粒径を実現する。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも２８マイクロメートルの面積加重平均粒径を実現する。
【0024】
一実施形態では、新規アルミニウム合金は、以下の定義のセクションに記載される微細構造評価手順に従って決定された、少なくとも０．５％の分散質面積率を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．５５％の分散質面積率を実現する。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．６％の分散質面積率を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．６５％の分散質面積率を実現する。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．７％の分散質面積率を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．７５％の分散質面積率を実現する。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．８％の分散質面積率を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．８５％の分散質面積率を実現する。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．９％の分散質面積率を実現する。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、１．１％以下の分散質面積率を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、１．０％以下の分散質面積率を実現する。
【0025】
一実施形態では、新規アルミニウム合金は、以下の定義のセクションに記載される微細構造評価手順に従って決定された、少なくとも０．０５のｆ／ｒ値を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０６のｆ／ｒ値を実現する。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０７のｆ／ｒ値を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、少なくとも０．０８のｆ／ｒ値を実現する。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．１１以下のｆ／ｒ値を実現する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は、０．１０以下のｆ／ｒ値を実現する。
【0026】
一実施形態では、新規アルミニウム合金は、以下の定義のセクションに記載される微細構造評価手順に従って決定された、少なくとも１０体積％の立方体集合組織を含有する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は少なくとも１１体積％の立方体集合組織を含有する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は少なくとも１２体積％の立方体集合組織を含有する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は少なくとも１３体積％の立方体集合組織を含有する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は少なくとも１４体積％の立方体集合組織を含有する。別の実施形態では、新規アルミニウム合金は少なくとも１５体積％の立方体集合組織を含有する。一実施形態では、新規アルミニウム合金は２５体積％以下の立方体集合組織を含有する。一実施形態では、新規アルミニウム合金は２０体積％以下の立方体集合組織を含有する。
【0027】
＜ｉｖ．性質＞
上述の通り、新規アルミニウム合金は、性質の組み合わせの改善を実現し得る。例えば、新規６ｘｘｘアルミニウム合金で作製された製品は、強度、延性（伸び）、可鍛性、破壊挙動、および耐食性のうちの二つ以上の改善された組み合わせを実現することができる。
上述の通り、新規アルミニウム合金は、性質の組み合わせの改善を実現し得る。例えば、新規６ｘｘｘアルミニウム合金で作製された製品は、強度、延性（伸び）、可鍛性、破壊挙動、および耐食性のうちの二つ以上の改善された組み合わせを実現することができる。
【0028】
一実施形態では、新規アルミニウム合金は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有するシート製品であり、このアルミニウム合金シート製品は、Ｔ６テンパーで少なくとも３１５ＭＰａの引張降伏強度（ＬＴ）を実現し、Ｔ６テンパーの人工時効は、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分である。別の実施形態では、アルミニウム合金シート製品は、Ｔ６テンパーで少なくとも３２０ＭＰａの引張降伏強度（ＬＴ）を実現し、Ｔ６テンパーの人工時効は、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分である。さらに別の実施形態では、アルミニウム合金シート製品は、Ｔ６テンパーで少なくとも３２５ＭＰａの引張降伏強度（ＬＴ）を実現し、Ｔ６テンパーの人工時効は、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分である。別の実施形態では、アルミニウム合金シート製品は、Ｔ６テンパーで少なくとも３３０ＭＰａの引張降伏強度（ＬＴ）を実現し、Ｔ６テンパーの人工時効は、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分である。さらに別の実施形態では、アルミニウム合金シート製品は、Ｔ６テンパーで少なくとも３３５ＭＰａの引張降伏強度（ＬＴ）を実現し、Ｔ６テンパーの人工時効は、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分である。別の実施形態では、アルミニウム合金シート製品は、Ｔ６テンパーで少なくとも３４０ＭＰａの引張降伏強度（ＬＴ）を実現し、Ｔ６テンパーの人工時効は、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分である。さらに別の実施形態では、アルミニウム合金シート製品は、Ｔ６テンパーで少なくとも３４５ＭＰａの引張降伏強度（ＬＴ）を実現し、Ｔ６テンパーの人工時効は、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分である。別の実施形態では、アルミニウム合金シート製品は、Ｔ６テンパーで少なくとも３５０ＭＰａの引張降伏強度（ＬＴ）を実現し、Ｔ６テンパーの人工時効は、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分である。
【0029】
一つの方法では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、以下の定義の項に記載される「三点曲げ試験」に従って、（ａ）Ｔ４テンパーおよび（ｂ）Ｔ６予歪テンパーの一方または両方において、高い三点曲げ伸長を実現することができる。以下に示すように、すべての三点曲げ試験は２．０±０．０５ｍｍで実施される必要がある。したがって、厚さが１．０～１．９４ｍｍまたは２．０６～４．０ｍｍのアルミニウム合金シート製品の場合、そのような製品の曲げの伸びは、製品を２．０±０．０５ｍｍで再現することによって測定され、その後、三点曲げ伸長が測定される。三点曲げ試験の目的上、「Ｔ４」テンパーは、最終ゲージのアルミニウム合金シート製品が、溶体化熱処理され、急冷され、その後、１ヵ月間自然時効処理されることを意味する。三点曲げ試験の目的上、「Ｔ６テンパー」は最終ゲージのアルミニウム合金シート製品が、溶体化熱処理され、急冷され、その後少なくとも２週間自然時効され、その後、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分間人工時効されることを意味する。
【0030】
一実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１６．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１６．２ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１６．４ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１６．６ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１６．８ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１７．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１７．２ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１７．４ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１７．６ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１７．８ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ４テンパーで少なくとも１８．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。
【0031】
一実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１０．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１０．５ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１１．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１１．２ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１１．４ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１１．６ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１１．８ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１２．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１２．２ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１２．４ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１２．６ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。さらに別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１２．８ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。別の実施形態では、新規アルミニウム合金シート製品は、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、Ｔ６テンパーで少なくとも１３．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現することができる。
【0032】
一つの方法において、新規アルミニウム合金は耐食性であり、ＡＳＴＭ Ｇ１１０－９２ （２０１５）に従って６時間にわたって試験した時に、２００ミクロン以下の最大侵食深さを実現する。
【0033】
一つのアプローチでは、新規アルミニウム合金は、ＡＳＴＭ Ｇ８５ Ａ２に従って試験した時（例えば、三回の反復にわたるＡＡ６１１１の糸状腐食の平均長さの約２ｍｍ以内）、ＡＡ６１１１に対して少なくとも同等の糸状腐食耐性を実現する、糸状腐食耐性である。
【0034】
＜ｖ．製品用途＞
本明細書に記載される新規アルミニウム合金は、自動車、鉄道、航空宇宙、または消費家電用途などの様々な用途に使用され得る。例えば、新規アルミニウム合金は、自動車部品へと形成することができる。自動車部品の非限定的な例としては、車体および自動車用パネルが挙げられる。自動車用パネルの非限定的な例としては、とりわけ、自動車ドア、自動車フード、または自動車トランク（デッキリッド）で使用するための、外側パネル、内側パネルを挙げることができる。自動車車体製品の一例は、構造構成要素であり得、一般的に、衝突要件に耐えるためにさらなる強度が必要とされる、自動車車体（例えば、ホワイトボディ）の板金部品である。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、電気自動車で使用される電池などの電池の筐体である。新規アルミニウム合金は、軽トラックまたは大型トラックなどの他の輸送用途にも使用され得る。消費家電製品用途には、他の型押し製品および成形製品のうち、ノートパソコンのケース、バッテリーケースが含まれる。
本明細書に記載される新規アルミニウム合金は、自動車、鉄道、航空宇宙、または消費家電用途などの様々な用途に使用され得る。例えば、新規アルミニウム合金は、自動車部品へと形成することができる。自動車部品の非限定的な例としては、車体および自動車用パネルが挙げられる。自動車用パネルの非限定的な例としては、とりわけ、自動車ドア、自動車フード、または自動車トランク（デッキリッド）で使用するための、外側パネル、内側パネルを挙げることができる。自動車車体製品の一例は、構造構成要素であり得、一般的に、衝突要件に耐えるためにさらなる強度が必要とされる、自動車車体（例えば、ホワイトボディ）の板金部品である。一実施形態では、新規アルミニウム合金は、電気自動車で使用される電池などの電池の筐体である。新規アルミニウム合金は、軽トラックまたは大型トラックなどの他の輸送用途にも使用され得る。消費家電製品用途には、他の型押し製品および成形製品のうち、ノートパソコンのケース、バッテリーケースが含まれる。
【0035】
＜ｖｉ．定義＞
「鍛造アルミニウム合金製品」とは、鋳造後に熱間加工されるアルミニウム合金製品を意味し、圧延製品（シートまたはプレート）、鍛造製品、および押出製品を含む。
「鍛造アルミニウム合金製品」とは、鋳造後に熱間加工されるアルミニウム合金製品を意味し、圧延製品（シートまたはプレート）、鍛造製品、および押出製品を含む。
【0036】
「熱間加工」、例えば熱間圧延とは、高温、概ね少なくとも１２１．１℃（２５０°Ｆ）でアルミニウム合金製品を加工することを意味する。歪硬化は、熱間加工中に制限／回避され、概して熱間加工と冷間加工とを区別する。
【0037】
「冷間加工」、例えば冷間圧延とは、熱間加工温度とはみなされない温度、概ね約１２１．１℃（２５０°Ｆ）未満で（例えば、周囲温度で）、アルミニウム合金製品を加工することを意味する。
【0038】
テンパーの定義は、アルミニウム協会が発表した“Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｌｌｏｙ ａｎｄ Ｔｅｍｐｅｒ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ａｌｕｍｉｎｕｍ”と題するＡＮＳＩ Ｈ３５．１ （２００９）による。
【0039】
強度および伸長は、ＡＳＴＭ Ｅ８／Ｅ８Ｍ－１６ａおよびＢ５５７－１５に従って測定される。
【0040】
「三点曲げ試験」（時には、３点曲げ試験とも呼ばれる）は、Ｐｌａｔｅ ｂｅｎｄｉｎｇ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ｍｅｔａｌｌｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ Ｒｕｌｅ，２０１７年６月１日（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｖｄａ．ｄｅ／ｅｎ／ｓｅｒｖｉｃｅｓ／Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ｖｄａ－２３８－１００－ｐｌａｔｅ－ｂｅｎｄｉｎｇ－ｔｅｓｔ－ｆｏｒ－ｍｅｔａｌｌｉｃ－ｍａｔｅｒｉａｌｓ．ｈｔｍｌ参照）と題するＶＤＡ ２３８－１００に従って測定され、シートの最終ゲージ（厚さ）は２．０±０．０５ｍｍ、試験片は試験フレームに固定され、０．２ｍｍのパンチ半径が使用されるが、ＶＤＡ試験は次のように変更される：
・試験片サイズが、幅２５ｍｍおよび長さ５１ｍｍであり、
・７０％の荷重低下時の伸びが測定基準として使用され、伸びが大きいほど破壊靭性または耐衝撃性がより高いことを表す（通常の試験ＶＤＡ ２３８－１００では、材料を比較するための測定基準として、荷重が５％低下した後に測定される曲げ角度を使用する）。
各試験で十個の複製三点曲げ試験片が試験される。長手方向（Ｌ）試験片は曲げ線が圧延方向に垂直になるように配置され、横方向（ＬＴ）試験片は曲げ線が圧延方向に平行になるように配置される。
・試験片サイズが、幅２５ｍｍおよび長さ５１ｍｍであり、
・７０％の荷重低下時の伸びが測定基準として使用され、伸びが大きいほど破壊靭性または耐衝撃性がより高いことを表す（通常の試験ＶＤＡ ２３８－１００では、材料を比較するための測定基準として、荷重が５％低下した後に測定される曲げ角度を使用する）。
各試験で十個の複製三点曲げ試験片が試験される。長手方向（Ｌ）試験片は曲げ線が圧延方向に垂直になるように配置され、横方向（ＬＴ）試験片は曲げ線が圧延方向に平行になるように配置される。
【0041】
＜ｖｉｉ．微細構造評価手順＞
本特許出願に従って作製された製品の微細構造の特徴（例えば、再結晶率、分散質の含有量とサイズ、成分の含有量とサイズ、テクスチャ）の測定には以下の手順と定義が適用される。
本特許出願に従って作製された製品の微細構造の特徴（例えば、再結晶率、分散質の含有量とサイズ、成分の含有量とサイズ、テクスチャ）の測定には以下の手順と定義が適用される。
【0042】
［Ａ． Ｄｉｓｐｅｒｓｏｉｄｓ ｅｔ ａｌ．］
「分散質面積率（Ｄｉｓｐｅｒｓｏｉｄ ａｒｅａ ｆｒａｃｔｉｏｎ）」（ｆ）は、分散質粒子によって覆われた面積率を、標準的な金属組織学的試料作製法で作製された二次元断面の総面積で割ったものである。
「分散質面積率（Ｄｉｓｐｅｒｓｏｉｄ ａｒｅａ ｆｒａｃｔｉｏｎ）」（ｆ）は、分散質粒子によって覆われた面積率を、標準的な金属組織学的試料作製法で作製された二次元断面の総面積で割ったものである。
【0043】
「分散質面積％（Ｄｉｓｐｅｒｓｏｉｄ ａｒｅａ ％）」は、式ｆ×１００により求められる。
【0044】
「分散質平均直径（Ｄｉｓｐｅｒｓｏｉｄ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ）」は、測定されたすべての分散質直径（ｄｉ）の平均であり、各直径は、二次元断面で測定された各分散質面積が、有効直径の円であると仮定して計算された有効直径である：
【数1】
【0045】
分散質面積率（ｆ）および分散質平均直径を測定するには、Ａｐｒｅｏ Ｓ Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｇｕｎ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｗａｌｔｈａｍ、ＭＡ、Ｕ．Ｓ．Ａ）走査電子顕微鏡または同等のもので２０００倍で後方散乱電子画像を撮影し、分散体を画像化する必要がある。画像は、加速電圧５ｋＶを使用して撮影されるべきである。ビーム電流は３．２ナノアンペアでなければならない。各合金の金属組織学的に研磨された試験片から、ｔ／２と表面の両方で二十の画像が収集される。画像解析を使用して、画像を定量化する。分散質を定量化するためのピクセルサイズは０．０２１ミクロンであり、１５ピクセル以上３００ピクセル以下を含有する粒子のみがカウントされる。ピクセルは、そのグレースケール値が、画像全体の平均ピクセルグレースケール値より４標準偏差大きい場合にのみカウントされる。各分散質粒子について、ピクセル数を粒子面積および粒子有効直径に変換する。
【0046】
量「ｆ／ｒ」は、分散質平均直径の半分を取ることによって決定される、分散質半径で割った分散質面積率ｆである。このパラメータは、ツェナー効果（文献１）とも称される、粒界に対するピン止め効果の指標であり、より大きな値がより細かい粒径と関連付けられ得る。
文献１：Ｊ．Ｗ．Ｍａｒｔｉｎ、Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｉｎ Ｐａｒｔｉｃｌｅ－Ｈａｒｄｅｎｅｄ Ａｌｌｏｙｓ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ、１９８０。
文献１：Ｊ．Ｗ．Ｍａｒｔｉｎ、Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｉｎ Ｐａｒｔｉｃｌｅ－Ｈａｒｄｅｎｅｄ Ａｌｌｏｙｓ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ、１９８０。
【0047】
「成分面積率（Ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ ａｒｅａ ｆｒａｃｔｉｏｎ）」、ｃｆは、成分粒子によって覆われた面積率を、標準的な金属組織学的試料作製法で作製された二次元断面の総面積で割ったものである。
【0048】
「成分面積％（Ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ ａｒｅａ ％）」は式ｃｆ×（乗）１００により求められる。
【0049】
「成分平均直径（Ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ）」は、測定されたすべての成分直径、ｄｉの平均であり、各直径は、二次元断面で測定された各成分面積が、有効直径の円であると仮定して計算された有効直径である：
【数2】
【0050】
成分面積率、ｃｆ、および成分平均直径を測定するには、Ａｐｒｅｏ Ｓ Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｇｕｎ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｗａｌｔｈａｍ、ＭＡ、Ｕ．Ｓ．Ａ）走査電子顕微鏡または同等のもので５００倍で後方散乱電子画像を撮影し、分散質を画像化する必要がある。画像は、加速電圧５ｋＶを使用して撮影されるべきである。ビーム電流は３．２ナノアンペアでなければならない。各合金の金属組織学的に研磨された試験片から、ｔ／２と表面の両方で二十の画像（最低）が収集される。画像解析を使用して、画像を定量化する。成分を定量化するためのピクセルサイズは０．０８３ミクロンであり、少なくとも２３ピクセルを含有する粒子のみがカウントされる。ピクセルは、そのグレースケール値が、画像全体の平均ピクセルグレースケール値より４標準偏差大きい場合にのみカウントされる。各成分粒子について、ピクセル数を粒子面積および粒子有効直径に変換する。
【0051】
「再結晶化率」等は、再結晶粒を有する鍛造アルミニウム合金製品の体積率を意味する。再結晶粒の量は、以下の再結晶測定手順に従って、鍛造アルミニウム合金製品の好適な数のＳＥＭ顕微鏡写真のＥＢＳＤ（電子線後方散乱回折）解析によって測定される。
【0052】
［Ｂ．再結晶測定手順］
「再結晶粒」とは、以下に定義する「第一型粒の基準」を満たす結晶微構造の粒子を意味し、以下に説明するＯＩＭ（配向イメージング顕微鏡法） 試料作製手順を使用して測定する。
「再結晶粒」とは、以下に定義する「第一型粒の基準」を満たす結晶微構造の粒子を意味し、以下に説明するＯＩＭ（配向イメージング顕微鏡法） 試料作製手順を使用して測定する。
【0053】
ＯＩＭ解析は、以下のＯＩＭ試料手順を用いて、Ｌ－ＳＴ平面上のシート試料の厚さ全体を通して完了させる必要がある。解析される試料のサイズは、概ねゲージによって異なることになる。測定の前に、ＯＩＭ試料は、標準的な金属組織学的試料調製方法によって調製される。例えば、ＯＩＭ試料は、金属組織学的に調製された後、（例えば、０．０５ミクロンのコロイダルシリカを使用して）研磨される。次に試料は、Ｂａｒｋｅｒ試薬、希釈されたフルオロホウ酸溶液で９０秒間陽極酸化処理される。次に、試料を三酸化クロムを含むリン酸水溶液を使用してストリッピング後、すすいで、乾燥する。
【0054】
「ＯＩＭ試料手順」は以下の通りである。
・使用されるソフトウェアは、ＡＰＥＸ ＥＢＳＤ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｏｆｔｗａｒｅバージョン２（ＥＤＡＸ Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ， Ｕ．Ｓ．Ａ．）または同等品であり、Ｖｅｌｏｃｉｔｙ ＥＢＳＤカメラ（ＥＤＡＸ Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ， Ｕ．Ｓ．Ａ．）または同等品に接続されている。ＳＥＭはＡＰＲＥＯ Ｓ電界放出電子銃（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ． Ｗａｌｔｈａｍ， ＭＡ， Ｕ．Ｓ．Ａ．）、または同等品である。
・ＯＩＭの動作条件は、傾斜６８°、作動距離１８ｍｍ、加速電圧２０ｋＶ、ダイナミックフォーカシング、装置固有のビーム電流５１ｎＡ（ナノアンペア）である。収集モードは六角形グリッドである。配向が解析で収集されるように選択される（すなわち、Ｈｏｕｇｈピーク情報は収集されない）。スキャン当たりの領域サイズ（すなわち、フレーム）は、４０Ｘで１ミクロンのステップで２ｍｍゲージの試料の場合、２．０ｍｍ×１ｍｍである。ゲージに応じて、様々なフレームサイズを使用できる。収集されたデータは＊．ｏｓｃファイルに出力される。以下に説明するように、このデータを用いて第一型粒の体積分率を計算することができる。
・第一型粒の体積分率の計算：第一型粒の体積分率は、＊．ｏｓｃファイルのデータおよびＯＩＭ解析ソフトウェア（ＥＤＡＸ Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ， Ｕ．Ｓ．Ａ．）バージョン８．１．０、または同等品を使用して計算される。計算の前に、二段階のデータクリーンアップを実施することができる。最初に、信頼指数が０．０８の閾値未満の任意の点に対して、隣接方向相関のクリーンアップが実行される。次に、３データ点より小さい任意の粒について、粒拡張クリーンアップを実施する。そして、第一型粒の量は、（以下の）第一型粒の基準を用いてソフトウェアによって計算される。
・第一型粒の基準：粒平均方位差（ＧＡＭ）が計算される。「計算前にパーティションを適用する」、「エッジの粒を含める」、および「双晶粒界の定義を無視する」のすべてが必要である。ＧＡＭが≦１°である任意の粒は、第一型粒である。
・使用されるソフトウェアは、ＡＰＥＸ ＥＢＳＤ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｏｆｔｗａｒｅバージョン２（ＥＤＡＸ Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ， Ｕ．Ｓ．Ａ．）または同等品であり、Ｖｅｌｏｃｉｔｙ ＥＢＳＤカメラ（ＥＤＡＸ Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ， Ｕ．Ｓ．Ａ．）または同等品に接続されている。ＳＥＭはＡＰＲＥＯ Ｓ電界放出電子銃（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ． Ｗａｌｔｈａｍ， ＭＡ， Ｕ．Ｓ．Ａ．）、または同等品である。
・ＯＩＭの動作条件は、傾斜６８°、作動距離１８ｍｍ、加速電圧２０ｋＶ、ダイナミックフォーカシング、装置固有のビーム電流５１ｎＡ（ナノアンペア）である。収集モードは六角形グリッドである。配向が解析で収集されるように選択される（すなわち、Ｈｏｕｇｈピーク情報は収集されない）。スキャン当たりの領域サイズ（すなわち、フレーム）は、４０Ｘで１ミクロンのステップで２ｍｍゲージの試料の場合、２．０ｍｍ×１ｍｍである。ゲージに応じて、様々なフレームサイズを使用できる。収集されたデータは＊．ｏｓｃファイルに出力される。以下に説明するように、このデータを用いて第一型粒の体積分率を計算することができる。
・第一型粒の体積分率の計算：第一型粒の体積分率は、＊．ｏｓｃファイルのデータおよびＯＩＭ解析ソフトウェア（ＥＤＡＸ Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ， Ｕ．Ｓ．Ａ．）バージョン８．１．０、または同等品を使用して計算される。計算の前に、二段階のデータクリーンアップを実施することができる。最初に、信頼指数が０．０８の閾値未満の任意の点に対して、隣接方向相関のクリーンアップが実行される。次に、３データ点より小さい任意の粒について、粒拡張クリーンアップを実施する。そして、第一型粒の量は、（以下の）第一型粒の基準を用いてソフトウェアによって計算される。
・第一型粒の基準：粒平均方位差（ＧＡＭ）が計算される。「計算前にパーティションを適用する」、「エッジの粒を含める」、および「双晶粒界の定義を無視する」のすべてが必要である。ＧＡＭが≦１°である任意の粒は、第一型粒である。
【0055】
「第一型粒の体積（Ｆｉｒｓｔ ｇｒａｉｎ ｖｏｌｕｍｅ）」（ＦＧＶ）は、結晶質材料の第一型粒の体積分率を意味する。
【0056】
「再結晶化率（Ｐｅｒｃｅｎｔ Ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄ）」は、以下の式によって決定される。ＦＧＶ ＊ １００％
【0057】
用語「粒」は、ＡＳＴＭ Ｅ１１２ §３．２．２に定義される意味を有する。すなわち、「研磨の二次元平面上で観察される元の（一次）境界の範囲内の領域、または三次元オブジェクトの元の（一次）境界によって囲まれるその体積」。
【0058】
「粒径（Ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ）」は、次の式で計算される：
・式中、Ａｉは、市販のソフトウェアＯＩＭ解析ソフトウェアバージョン８．１．０または同等品を使用して測定された個々の粒の面積であり、
・式中、ｄｉは、粒が円であると仮定して計算された個々の粒径である。
【数3】
・式中、ｄｉは、粒が円であると仮定して計算された個々の粒径である。
【0059】
「面積加重平均粒径」は、次の式により計算される。
・式中、Ａｉは、市販のソフトウェアＥｄａｘ ＯＩＭバージョン８．１．０または同等品を使用して測定された個々の粒それぞれの面積であり、
・式中、ｄｉは、粒が円であると仮定して計算された個々の粒径であり、
・式中、ｄ－ｂａｒは、面積加重平均粒径である。
【数4】
・式中、ｄｉは、粒が円であると仮定して計算された個々の粒径であり、
・式中、ｄ－ｂａｒは、面積加重平均粒径である。
【0060】
［Ｃ．テクスチャ］
「テクスチャ」とは、結晶構造の粒子の少なくとも一部の好ましい方位を意味する。アルミニウム合金製品の製造からもたらされるテクスチャ構成要素は、いくつかを挙げると、銅、Ｓテクスチャ、真鍮、立方体、およびゴステクスチャのうちの一つまたは複数を含み得る。これらのテクスチャ構成要素の各々は、以下の表Ａに定義される。
テクスチャ定量化のためのＥＢＳＤデータは、「粒径」と「再結晶化率」を決定するために、上述のように生成されたデータと同じものである。存在するテクスチャ構成要素の定量化は、ＥＢＳＤソフトウェア、すなわち、ＯＩＭ解析ソフトウェアバージョン８．１．０または同等のものよって行われる。第一のステップは、Ｌ－ＳＴ平面からのＥＢＳＤデータを、より一般的に使用されるＬ－ＬＴ参照平面にアライメントさせることである。存在するテクスチャ構成要素（立方体％、ゴス％、真鍮％、Ｓ％、銅％）の定量化は、特定のテクスチャ構成要素に割り当てられる測定された点の数の割合として決定される。方位差角度が理想的な方位から１５度未満逸脱する場合、点はテクスチャ構成要素に割り当てられる。この数値割合に１００を乗じて、試料中の各テクスチャ構成要素のパーセンテージを求める。
「テクスチャ」とは、結晶構造の粒子の少なくとも一部の好ましい方位を意味する。アルミニウム合金製品の製造からもたらされるテクスチャ構成要素は、いくつかを挙げると、銅、Ｓテクスチャ、真鍮、立方体、およびゴステクスチャのうちの一つまたは複数を含み得る。これらのテクスチャ構成要素の各々は、以下の表Ａに定義される。
【表A】
【0061】
［Ｄ．熱間引裂感受性］
熱間引裂感受性（ＨＴＳ）は、Ｔｈｅｒｍｏｃａｌ（２０２０年版）、およびＴＣＡＬ５データベースまたは同等物を使用して、Ｓｃｈｅｉｌ計算を実行することによって決定される。０．９０～０．９９の固相率の範囲の温度（ｙ）対固相率（ｘ）によって定義される曲線の傾きは、ＨＴＳ（°Ｃの単位）である。より低い値のＨＴＳは、インゴット鋳造における高温亀裂のより低い傾向を示すと考えられる。例えば、Ｓ．Ｋｏｕ，“Ａ ｓｉｍｐｌｅ Ｉｎｄｅｘ ｆｏｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ ｔｏ Ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｒａｃｋｉｎｇ”，Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ， Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１５， Ｖｏｌ．９４， ｐ．３７４－３８８， ａｎｄ Ｘ．Ｙａｎ ａｎｄ Ｊ．Ｌｉｎ，“Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｏｔｒｉｎｇ Ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｆｏｒ Ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ”，Ｍｅｔ． Ｔｒａｎｓ． Ｂ， Ｖｏｌ． ３７Ｂ， Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００６，ｐ．９１３－９１８を参照のこと。
熱間引裂感受性（ＨＴＳ）は、Ｔｈｅｒｍｏｃａｌ（２０２０年版）、およびＴＣＡＬ５データベースまたは同等物を使用して、Ｓｃｈｅｉｌ計算を実行することによって決定される。０．９０～０．９９の固相率の範囲の温度（ｙ）対固相率（ｘ）によって定義される曲線の傾きは、ＨＴＳ（°Ｃの単位）である。より低い値のＨＴＳは、インゴット鋳造における高温亀裂のより低い傾向を示すと考えられる。例えば、Ｓ．Ｋｏｕ，“Ａ ｓｉｍｐｌｅ Ｉｎｄｅｘ ｆｏｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ ｔｏ Ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃｒａｃｋｉｎｇ”，Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ， Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１５， Ｖｏｌ．９４， ｐ．３７４－３８８， ａｎｄ Ｘ．Ｙａｎ ａｎｄ Ｊ．Ｌｉｎ，“Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｏｔｒｉｎｇ Ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｆｏｒ Ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ”，Ｍｅｔ． Ｔｒａｎｓ． Ｂ， Ｖｏｌ． ３７Ｂ， Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００６，ｐ．９１３－９１８を参照のこと。
【0062】
＜ｖｉｉｉ． 種々の事項＞
この新規技術のこれら態様および他の態様、利点、ならびに新規の特徴は、以下に続く、以下の説明および図面の考察により当業者に明らかになることとなる説明において一部記載されており、または本開示によって提供される技術の一つまたは複数の実施形態を実施することによって学習され得る。
この新規技術のこれら態様および他の態様、利点、ならびに新規の特徴は、以下に続く、以下の説明および図面の考察により当業者に明らかになることとなる説明において一部記載されており、または本開示によって提供される技術の一つまたは複数の実施形態を実施することによって学習され得る。
【0063】
開示されているそれら利点および改善点の中でも、本発明の他の目的および利点は、添付の図面と共に以下の説明から明らかになることとなる。本発明の詳細な実施形態は、本明細書に開示されているが、しかしながら、開示された実施形態は、様々な形態で具現化され得る本発明を単に例示するものであることを理解されたい。さらに、本発明の様々な実施形態に関連して掲げる各実施例は、例示として、また限定的ではないことを意図する。
【0064】
明細書および特許請求の範囲全体を通して、以下の語は、文脈において別段の明らかな指示がない限り、本明細書に明確に関連する意味を取る。本明細書で使用される「一実施形態では」および「いくつかの実施形態では」という句は、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らないが、そうである場合もある。さらに、本明細書で使用する「別の実施形態では」および「いくつかの他の実施形態では」という句は、必ずしも異なる実施形態を指すとは限らないが、そうである場合もある。したがって、本発明の様々な実施形態は、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、容易に組み合わせてもよい。
【0065】
加えて、本明細書で使用される場合、「または」の語は包括的な「ｏｒ（または）」の機能語であり、文脈において別段の明らかな指示がない限り、「および／または」の語と同等である。「に基づく」という語は排他的ではなく、文脈において別段の明らかな指示がない限り、記述されていない追加的な要素に基づくことができる。さらに、本明細書全体を通して、「ａ（一つの）」、「ａｎ（一つの）」、および「ｔｈｅ（その）」は、文脈において別段の明らかな指示がない限り、複数形の意味を含む。「ｉｎ」は、文脈において別段の明らかな指示がない限り、「ｉｎ」および「ｏｎ」の意味を含む。
【0066】
本発明のいくつかの実施形態を説明してきたが、これらの実施形態は例示的なものにすぎず、限定的なものではなく、また多くの変形が当業者に明らかになり得ることを理解されたい。さらに、文脈において明らかに別のやり方を必要とする場合を除き、様々な工程が任意の望ましい順序で実行され得、また任意の適用可能な工程が追加および／または除去されてもよい。
【発明を実施するための形態】
【実施例1】
【0067】
表１に示すアルミニウム合金の一つのパイロットスケールのインゴットは、均質化され、その後、従来通りに皮削加工／剥離加工された。
【表1】
【0068】
その後、均質化されたインゴットを３．５３１ｍｍ（０．１３９インチ）に熱間圧延し、次いで４３％まで（中間アニールなしで）冷間圧延し、最終ゲージの２．００７ｍｍ（０．０７９インチ）にした。その後、最終ゲージ材料を１０４０°Ｆで溶体化熱処理し、水急冷後、平坦度を保つために延伸し、７日間自然時効させた。次いで、合金を、（ｉ）４３７°Ｆ（２２５°Ｃ）で３０分間（「時効１」）、または（ｉｉ）３５６°Ｆ（１８０°Ｃ）で８時間（「時効２」）のいずれかに時効処理した。材料の機械的特性を以下の表２に示す。
【0069】
破壊挙動も、（定義の項に定義される）三点曲げ試験を用いて評価され、その試験結果も以下の表２に示す。これらの試験を使用して、特に、材料の、（ａ）ひび割れることなくリベット締結される能力、および（ｂ）衝突状況での挙動を評価する。試験は横方向（ＬＴ）に対して実施され、報告された値は、試験された各合金に使用された十個の試験片の平均に基づいている。すべての特性は、ＬＴ（長手横断方向）方向に対するものである。
【表2】
【0070】
従来的な６１１１および６０１３合金は、上記に類似して製造され、すなわち、インゴットとして鋳造され、中間ゲージまで熱間圧延され、最終ゲージまで冷間延圧され、溶体化熱処理され、その後急冷され、その後少なくとも二週間自然時効処理を施された。合金の組成を以下の表３に示す。
【表3】
【0071】
６１１１および６０１３材料は、少なくとも１．５か月間自然時効処理を施され、その後、時効１に従って時効処理を施された。次いで、機械的特性を試験し、その結果を以下の表４に示す。すべての特性は、ＬＴ（長手横断方向）方向に対するものである。
【表4】
【0072】
示されるように、６１１１合金は、本発明の合金によって達成される強度を達成することができず、６０１３合金は、本発明の合金によって達成される高い三点曲げ特性を達成することができない。
【0073】
本発明の合金および６１１１および６０１３材料の微細構造も評価された。具体的には、粒径、テクスチャ、分散質率、および再結晶率を、本明細書に含まれる微細構造評価手順に従って決定した。表５に示すように、本発明の合金は、６１１１と６０１３の両方よりも分散質の面積率が高く、本発明の合金および６１１１の両方は、６０１３よりも微細な分散質を有する。本発明の合金はまた、６０１３および６１１１合金よりも顕著に高いｆ／ｒ値を有する。ｆ／ｒ比では、ｆは分散質の比率（面積％／１００）であり、ｒは平均分散質半径（直径／２）である。ｆ／ｒが高いほど、ツェナー効果とも称される粒界ピン止め効果が大きくなる傾向にあり、細粒化を促す傾向がある。高いｆ／ｒを有する本発明の合金は、実際にはより粗い粒径を実現したが、これは、成分粒子が粒子刺激核形成（ＰＳＮ）による再結晶化を促進する傾向があるためである可能性が高い。他のすべてが等しい場合、より多くの成分を有する材料は、表５で観察されるより微細な粒径を実現すると予想される。６１１１合金では、最も微細な粒径および最高量の成分が観察される。
【表5】
【0074】
またテクスチャ測定も微細構造評価手順に従って実施され、その結果が表６に示される。示されるように、本発明の合金および６１１１は両方とも、６０１３と比較して特に高いレベルの立方体集合組織を含有する。立方体集合組織は、成形性および破壊挙動と比較して非常に望ましい構成要素である。
【表6】
【0075】
合金の熱間引裂感受性（ＨＴＳ）も、ＨＴＳ手順（上記）に従って計算し、その結果を以下の表７に示す。
【表7】
【0076】
データが示すように、本発明の合金は、その組成に起因しうる強度および破壊挙動の非常に高い組み合わせを実現する。本発明の合金はまた、特に高いレベルの立方体集合組織を含有する。さらに、本発明の合金は、６１１１よりも低い熱間引裂感受性を有し、改善された可鍛性を示す。
【実施例2】
【0077】
表８に示すアルミニウム合金の四つの製造規模インゴットを均質化した後、従来の方法で皮削／剥離加工された。
【表8】
【0078】
二つの均質化されたインゴットを４．４ｍｍ（０．１７２インチ）に熱間圧延し、次いで４３％まで（中間アニールなしで）冷間圧延し、最終ゲージの２．５ｍｍ（０．０９８インチ）にした。他の二つのインゴットを６．２ｍｍ（０．２４４インチ）に熱間圧延し、次いで４３％まで（中間アニールなしで）冷間圧延し、最終ゲージの３．５ｍｍ（０．１３８インチ）にした。次いで、最終ゲージ材料を、約５～７５秒の範囲の時間、約５１０～５４８°Ｃ、（９５０～１０１９°Ｆ）で溶体化熱処理した。
【0079】
一部の材料は、Ｔ４３テンパーを生成するために、急冷工程後に事前時効処理された。具体的には、急冷後、これらの材料を、それぞれ２．５ｍｍおよび３．５ｍｍの材料について、約（ａ）６７～７７°Ｃ（１５３～１７０°Ｆ）または（ｂ）７７～８３°Ｃ（１７０～１８２°Ｆ）で事前時効した。他の材料は、急冷した後に自然時効処理を施してＴ４テンパーを製造した。Ｔ４およびＴ４３テンパーの両方に、約１か月間自然時効処理を施した。
【0080】
次に、Ｔ４材料の一部を、（ｉ）４３７°Ｆ（２２５°Ｃ）で３０分間（「時効１」）、または（ｉｉ）３４０°Ｆ（１８０°Ｃ）で１６時間（「時効２」）のいずれかに時効処理した。これらの材料の機械的特性を以下の表９に示す。同様に、Ｔ４３材料の一部は、（ｉ）予歪を全く含まずに１８５°Ｃ（３６５°Ｆ）で２０分間時効処理される（「時効３」）か、（ｉｉ）２％延伸され（予歪あり）、次いで１８５°Ｃ（３６５°Ｆ）で２０分間時効処理された（「時効４」）。材料の機械的特性を以下の表１０に示す。
示されるように、合金は、様々な条件にわたって高い強度および伸長を実現した。一般的に、より高い溶体化熱処理温度および／またはより長い溶体化熱処理時間によって、より高い強度を実現した。
【表9】
【表10】
【0081】
比較の目的で、従来の工場で製造された６１１１および６０１３合金の機械的特性を測定し、その結果を以下の表１１に示す。
【表11】
【0082】
示されるように、６１１１、Ｔ４「時効１」材料は、２９０ＭＰａのＴＹＳを実現したが、同じ条件での本発明の合金は、それぞれ２．５ｍｍおよび３．５ｍｍのゲージに対して３３６ＭＰａおよび３２８ＭＰａの高いＴＹＳ値を実現した。本発明の合金はまた、「時効１」状態で市販品６１１１よりもＵＴＳに対してはるかに高い値を実現した。
【0083】
示されるように、６１１１、Ｔ４３「時効３」材料は、２３５ＭＰａのＴＹＳを実現したが、同じ条件での本発明の合金は、それぞれ２．５ｍｍおよび３．５ｍｍのゲージに対して２７３ＭＰａおよび２６８ＭＰａの高い値を実現した。同様に、６１１１、Ｔ４３「時効４」材料は、２７１ＭＰａのＴＹＳを実現したが、同じ条件での本発明の合金は、それぞれ２．５ｍｍおよび３．５ｍｍのゲージに対して３１２ＭＰａおよび３０１ＭＰａの高い値を実現した。本発明の合金はまた、「時効３」および「時効４」状態で市販品６１１１よりもＵＴＳに対してはるかに高い値を実現した。
【0084】
示されるように、６０１３－Ｔ６（ピーク強度）材料は、３４９ＭＰａのＴＹＳおよび３８７ＭＰａのＵＴＳを実現した。しかしながら、本発明の合金は、６０１３生成物の１０．８％という値と比較して、１４．９％でのはるかに高い総伸長を有した。さらに、６０１３合金は、（ＡＳＴＭ Ｇ８５ Ａ２による）不良な糸状腐食を実現して、自動車用途には適さないことが予想される。６０１３の不十分な糸状腐食は、少なくともその銅含有量に起因する場合があり、これは典型的には０．８重量％より大きい。
【0085】
本開示の様々な実施形態を詳細に記載してきたが、それら実施形態の変形および改変は当業者に想到することであることは明らかである。しかしながら、そうした変形および改変が本開示の趣旨および範囲内であることは明白に理解されるべきである。
【手続補正書】
【提出日】2024-03-25
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミニウム合金シート製品であって、０．９５～１．２５重量％のＳｉと、
０．６５～０．９５重量％のＭｇと
（ここで（Ｍｇの重量％）／（Ｓｉの重量％）が０．９９：１以下）、
０．５０～０．７５重量％のＣｕと、
０．０２～０．４０重量％のＭｎと、
０．０３～０．２６重量％のＣｒと
（ここで（Ｍｎの重量％）＋（Ｃｒの重量％）が少なくとも０．２２重量％）、
０．０１～０．３０重量％のＦｅと、
最大０．２５重量％のＺｎと、
最大０．２０重量％のＺｒと、
最大０．２０重量％のＶと、
最大０．１５重量％のＴｉと、を含み、
前記残部が、アルミニウム、任意の付随元素、および不純物であり、
前記アルミニウム合金シート製品が、１．０～４．０ｍｍの厚さを有し、
前記アルミニウムシート製品が、Ｔ６テンパーで少なくとも３１５ＭＰａの引張降伏強度（ＬＴ）を実現し、前記Ｔ６テンパーが、２２５℃（４３７°Ｆ）で３０分の人工時効を含む、アルミニウム合金シート製品。
【請求項2】
前記アルミニウム合金シート製品が、０．５５～０．７０重量％のＣｕを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項3】
前記アルミニウム合金シート製品が、０．１５～０．３５重量％のＭｎを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項4】
前記アルミニウム合金シート製品が、少なくとも０．０８重量％のＣｒを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項5】
前記アルミニウム合金シート製品が、前記Ｔ６テンパーにおいて少なくとも１０．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現する、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項6】
前記アルミニウム合金シート製品が、前記Ｔ４テンパーにおいて少なくとも１６．０ｍｍの三点曲げ伸長を実現する、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項7】
前記アルミニウム合金シート製品が、ＡＳＴＭ Ｇ１１０－９２（２０１５）に準拠して６時間にわたって試験された場合、２００マイクロメートル以下の最大侵食深さを実現する、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項8】
前記アルミニウム合金シートが、糸状腐食耐性であり、ＡＳＴＭ Ｇ８５ Ａ２に従って試験された場合、ＡＡ６１１１と少なくとも同等の糸状腐食耐性を実現する、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項9】
前記アルミニウム合金シート製品が、完全に再結晶化される、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項10】
前記アルミニウム合金シート製品が、２０～６０マイクロメートルの面積加重平均粒径を実現する、アルミニウム合金シート製品。
【請求項11】
前記アルミニウム合金シート製品が、１０～２５体積％の立方体集合組織を実現する、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項12】
前記アルミニウム合金シートが、０．５～１．１％の分散質面積率を実現する、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項13】
前記アルミニウム合金シート製品が、０．０５～０．１１のｆ／ｒを実現する、請求項１に記載のアルミニウム合金シート製品。
【請求項14】
前記アルミニウム合金シート製品が、自動車用シート製品である、請求項１～１３のいずれかに記載のアルミニウム合金シート製品。
【国際調査報告】