高强度6XXX系列铝合金及其制造方法技术

本文描述了具有出乎意料的性质的6xxx系列铝合金和生产这种铝合金的新方法。所述铝合金具有高度可成形性并且表现出高强度。所述合金通过连续铸造生产，并且可以热轧成最终规格和/或最终状态。所述合金可用于汽车、运输、工业和电子应用，这里仅列举几例。

High Strength 6XXX Series Aluminum Alloy and Its Manufacturing Method

This paper describes a new method for producing 6xxx series aluminium alloys with unexpected properties. The aluminum alloy has high formability and shows high strength. The alloy is produced by continuous casting and can be hot rolled into final specifications and/or final states. The alloys can be used in automobile, transportation, industry and electronic applications. Only a few examples are given here.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度6XXX系列铝合金及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年10月27日提交的题为“高强度6XXX系列铝合金及其制造方法(HIGHSTRENGTH6XXXSERIESALUMINUMALLOYANDMETHODSOFMAKINGTHESAME)”的美国临时申请第62/413,740号；2017年7月6日提交的题为“用于制造铝合金板的系统和方法(SYSTEMSANDMETHODSFORMAKINGALUMINUMALLOYPLATES)”的美国临时申请第62/529,028号；2016年10月27日提交的题为“连续铸造和轧制线的连接(DECOUPLEDCONTINUOUSCASTINGANDROLLINGLINE)”的美国临时申请第62/413,591号；和2017年5月14日提交的题为“连续铸造和轧制线的连接(DECOUPLEDCONTINUOUSCASTINGANDROLLINGLINE)”的美国临时申请第62/505,944的权益，这些申请的全部内容通过引用并入本文。另外，本申请涉及MilanFelberbaum等人于2017年9月27日提交的题为“金属铸造和轧制线(METALCASTINGANDROLLINGLINE)”的美国非临时专利申请第15/717,361号，该申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及材料科学、材料化学、金属制造、铝合金和铝制造领域。
技术介绍
在多种应用如汽车、运输、工业或电子相关应用中，铝(Al)合金越来越多地取代钢和其它金属。在一些应用中，可能需要这种合金表现出高强度、高成形性、耐腐蚀性和/或低重量。然而，生产具有上述性质的合金是一项挑战，因为当通过已建立的方法生产时，常规方法和组合物可能无法达到不同应用所需的必要要求、规格和/或性能。例如，具有高溶质含量，包括铜(Cu)、镁(Mg)和锌(Zn)的铝合金，当铸锭是直接冷激(DC)铸件时会导致开裂。
技术实现思路
本专利技术的涵盖实施方案是由权利要求书限定，而非由此
技术实现思路
限定。此
技术实现思路
是本专利技术的各种方面的高级概述，且介绍了下文在具体实施方式章节中进一步所描述的一些概念。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在单独使用以确定所要求保护的主题的范围。应参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图和每项权利要求来理解主题。本文提供了表现出高强度和高成形性，并且在铸造期间和/或之后不会表现出开裂的铝合金，以及制造和加工所述合金的方法。该合金可用于汽车、运输、工业和电子应用，这里列举了少数示例。在一些实例中，生产铝合金的方法包括连续铸造铝合金以形成板坯，其中所述铝合金包含约0.26-2.82重量％的Si、0.06-0.60重量％的Fe、0.26–2.37重量％的Cu、0.06–0.57重量％的Mn、0.26–2.37重量％的Mg、0–0.21重量％的Cr、0–0.009重量％的Zn、0–0.09重量％的Ti、0–0.003重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al；并且将板坯热轧成最终规格，在最终规格之前不冷轧所述板坯。在一些情况下，所述铝合金包含约0.26–2.82重量％的Si、0.06-0.60重量％的Fe、0.26-2.37重量％的Cu、0.06-0.57重量％的Mn、0.26-2.37重量％的Mg、0.02-0.21重量％的Cr、0.001-0.009重量％的Zn、0.006-0.09重量％的Ti、0.0003–0.003重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al。在一些情况下，所述铝合金包含约0.52–1.18重量％的Si、0.13–0.30重量％的Fe、0.52–1.18重量％的Cu、0.12–0.28重量％的Mn、0.52–1.18重量％的Mg、0.04–0.10重量％的Cr、0.002–0.006重量％的Zn、0.01-0.06重量％的Ti、0.0006-0.001重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al。在一些其它实例中，所述铝合金包含约0.70-1.0重量％的Si、0.15-0.25重量％的Fe、0.70-0.90重量％的Cu、0.15-0.25重量％的Mn、0.70-0.90重量％的Mg、0.05-0.10重量％的Cr、0.002-0.004重量％的Zn、0.01-0.03重量％的Ti、0.0006-0.001重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al。在某些情况下，在热轧所述板坯的步骤之前卷绕所述连续铸造的板坯。任选地，该方法还包括使所述板坯在离开连续铸造所述板坯的连铸机出口时冷却。冷却可包括用水将板坯淬火和/或空气冷却板坯。在一些情况下，该方法可包括在将板坯热轧到最终规格的步骤之前将板坯卷绕成中间盘管；在将板坯热轧到最终规格之前预热中间盘管；并且在将板坯热轧到最终规格之前均质化中间盘管。任选地，该方法还可包括固溶化最终规格的铝合金产品；将最终规格的铝合金产品淬火；并使最终规格的铝合金产品老化。任选地，不进行冷轧步骤。在一些情况下，在所述连续铸造步骤之后和所述热轧步骤之前，所述板坯没有长度大于约8.0mm的裂缝。在其它实例中，生产铝合金产品的方法包括连续铸造铝合金以形成板坯，其中所述铝合金包含约0.26-2.82重量％的Si、0.06-0.60重量％的Fe、0.26–2.37重量％的Cu、0.06–0.57重量％的Mn、0.26–2.37重量％的Mg、0–0.21重量％的Cr、0–0.009重量％的Zn、0–0.09重量％的Ti、0–0.003重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al；并且将板坯热轧成最终规格和最终状态(temper)。在一些情况下，所述铝合金包含约0.26–2.82重量％的Si、0.06-0.60重量％的Fe、0.26-2.37重量％的Cu、0.06-0.57重量％的Mn、0.26-2.37重量％的Mg、0.02-0.21重量％的Cr、0.001-0.009重量％的Zn、0.006-0.09重量％的Ti、0.0003–0.003重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al。在一些情况下，所述铝合金包含约0.52–1.18重量％的Si、0.13–0.30重量％的Fe、0.52–1.18重量％的Cu、0.12–0.28重量％的Mn、0.52–1.18重量％的Mg、0.04–0.10重量％的Cr、0.002–0.006重量％的Zn、0.01-0.06重量％的Ti、0.0006-0.001重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al。在一些其它实例中，所述铝合金包含约0.70-1.0重量％的Si、0.15-0.25重量％的Fe、0.70-0.90重量％的Cu、0.15-0.25重量％的Mn、0.70-0.90重量％的Mg、0.05-0.10重量％的Cr、0.002-0.004重量％的Zn、0.01-0.03重量％的Ti、0.0006-0.001重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al。在某些情况下，铸造板坯在铸造期间和/或之后不会表现出开裂。在一些情况下，在所述连续铸造步骤之后和所述热轧步骤之前，所述板坯没有长度大于约8.0mm的裂缝。在一些实例中，生产铝合金产品的方法包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产铝合金产品的方法，其包括：连续铸造铝合金以形成板坯，其中所述铝合金包含约0.26‑2.82重量％的Si、0.06‑0.60重量％的Fe、0.26–2.37重量％的Cu、0.06–0.57重量％的Mn、0.26–2.37重量％的Mg、0–0.21重量％的Cr、0–0.009重量％的Zn、0–0.09重量％的Ti、0–0.003重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al；并且将所述板坯热轧成最终规格，而不是在所述最终规格之前冷轧所述板坯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.27 US 62/413740;2016.10.27 US 62/413591;201.一种生产铝合金产品的方法，其包括：连续铸造铝合金以形成板坯，其中所述铝合金包含约0.26-2.82重量％的Si、0.06-0.60重量％的Fe、0.26–2.37重量％的Cu、0.06–0.57重量％的Mn、0.26–2.37重量％的Mg、0–0.21重量％的Cr、0–0.009重量％的Zn、0–0.09重量％的Ti、0–0.003重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al；并且将所述板坯热轧成最终规格，而不是在所述最终规格之前冷轧所述板坯。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述铝合金包含约0.52-1.18重量％的Si、0.13–0.30重量％的Fe、0.52–1.18重量％的Cu、0.12-0.28重量％的Mn、0.52-1.18重量％的Mg、0.04-0.10重量％的Cr、0.002-0.006重量％的Zn、0.01-0.06重量％的Ti、0.0006-0.001重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述铝合金包含约0.70-1.0重量％的Si、0.15–0.25重量％的Fe、0.70-0.90重量％的Cu、0.15–0.25重量％的Mn、0.70–0.90重量％的Mg、0.05–0.10重量％的Cr、0.002–0.004重量％的Zn、0.01–0.03重量％的Ti、0.0006–0.001重量％的Zr和至多0.15重量％的杂质，剩余量为Al。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中在热轧所述板坯的步骤之前卷绕所述连续铸造的板坯。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其还包括使所述板坯在离开连续铸造所述板坯的连铸机出口时冷却。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述冷却步骤包括将所述板坯用水淬火。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述冷却步骤包括空气冷却所述板坯。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其还包括：在将所述板坯热轧到最终规格的步骤之前，将所述板坯卷绕成中间盘管；在将所述板坯热轧到最终规格之前预热所述中间盘管；并且在将所述板坯热轧到最终规格之前均质化所述中间盘管。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其还包括：固溶化所述最...

【专利技术属性】
技术研发人员：SK达斯，M费尔伯鲍姆，
申请(专利权)人：诺维尔里斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US