JP6752146B2 - 6000系アルミニウム合金 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2014年1月21日出願の「6XXX Aluminum Alloys」と題された米国特許仮出願第61/929,673号に対する優先権の利益を主張し、当該仮出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
概して、本開示は、改善された特性の組み合わせ、とりわけ改善された強度、臨界破壊ひずみ、成形性、及び/又は耐腐食性の組み合わせを有する新規6000系アルミニウム合金に関する。
2つの工業規模のインゴットを鋳造し(1つは発明、1つは比較)、次いで皮むきし、次いで均質化した。インゴットの組成を下の表1に与える。次いで、インゴットを中間ゲージまで熱間圧延し、次いで、800°Fで1時間アニーリングし、次いで、最終ゲージ(2.0mm)まで冷間圧延した。次いで、圧延製品を、圧延製品の実質的に全てのMg2Siが固溶体に溶解するような温度及び時間で溶体化熱処理した。その後、圧延製品を直ちに冷水急冷し、次いで後述のように、様々な期間で自然時効及び人工的時効処理した。続いて、引張降伏強度(TYS)、最大抗張力(UTS)、引張伸び(T.Elong.)、極限伸び(U.Elong.)、及び臨界破壊ひずみ(CFS)等の機械的特性を試験した。その結果を表2〜3に示す。TYS、UTS、T.Elong.及びU.Elong.等の機械的特性は、ASTM E8及びB557に従うか、又はテーパ付きのASTM B557試験片を使用するかのいずれかで試験した。臨界破壊ひずみ(CFS)は、上記試験から作成した工学的応力−ひずみ曲線から導出した。この応力−ひずみ曲線を用いて、最大荷重における工学ひずみ(εm)、最大荷重における工学応力(δm)及び破壊荷重における工学応力(δf)を求め、その後、次式に入力して臨界破壊ひずみ(CFS)を得た:
Claims (23)
- 圧延された6000系アルミニウム合金製品であって、
0.35〜0.50重量%のSiと、
0.50〜0.65重量%のMgと、
ここで、Mgの重量%のSiの重量%に対する比は少なくとも1.30:1であり、
0.05〜0.24重量%のCuと、
0.05〜0.14重量%のMnと、
0.05〜0.25重量%のFeと、
最大で0.15重量%のTiと、
最大で0.15重量%のZnと、
最大で0.15重量%のZrと、
0.04重量%以下のVと、
0.04重量%以下のCrと、
からなり、残部はアルミニウム及び他の元素であって、前記他の元素のそれぞれは前記6000系アルミニウム合金中0.10重量%を超えず、前記他の元素の合計量は前記6000系アルミニウム合金中0.30重量%以下である、圧延された6000系アルミニウム合金製品。 - 0.40〜0.50重量%のSiを有する、請求項1に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 圧延された6000系アルミニウム合金製品であって、
0.30〜0.53重量%のSiと、
0.55〜0.65重量%のMgと、
ここで、Mgの重量%のSiの重量%に対する比は少なくとも1.30:1であり、
0.05〜0.24重量%のCuと、
0.05〜0.14重量%のMnと、
0.05〜0.25重量%のFeと、
最大で0.15重量%のTiと、
最大で0.15重量%のZnと、
最大で0.15重量%のZrと、
0.04重量%以下のVと、
0.04重量%以下のCrと、
からなり、残部はアルミニウム及び他の元素であって、前記他の元素のそれぞれは前記6000系アルミニウム合金中0.10重量%を超えず、前記他の元素の合計量は前記6000系アルミニウム合金中0.30重量%以下である、圧延された6000系アルミニウム合金製品。 - Mgの重量%のSiの重量%に対する比が1.75:1以下である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 0.22重量%以下のCuを有する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 0.20重量%以下のCuを有する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 0.19重量%以下のCuを有する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 少なくとも0.07重量%のCuを有する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 少なくとも0.09重量%のCuを有する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 少なくとも0.11重量%のCuを有する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 0.06〜0.13重量%のMnを有する、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 0.07〜0.12重量%のMnを有する、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- それぞれ0.03重量%以下のV及びCrを有する、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 0.02重量%以下のVを有する、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 0.02重量%以下のCrを有する、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 圧延された6000系アルミニウム合金製品はシート製品である、請求項1乃至15の何れかに記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 圧延された6000系アルミニウム合金製品は再結晶されたシート製品である、請求項1乃至16の何れかに記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 圧延された6000系アルミニウム合金製品は、人工的時効後において、LT方向の引張降伏強度が200MPa以上であり、臨界破壊ひずみ(CFS)が25%以上である、請求項1乃至17の何れかに記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 圧延された6000系アルミニウム合金製品は、1.5mm〜4.0mmの厚さを有する、請求項1乃至18の何れかに記載の圧延された6000系アルミニウム合金製品。
- 請求項1乃至19のいずれか一項に記載の6000系アルミニウム合金のインゴットを鋳造する工程、
前記インゴットを均質化する工程、
前記インゴットを圧延して1.5〜4.0mmの最終ゲージを有する圧延製品にする工程、
前記圧延製品を溶体化熱処理する工程であって、前記溶体化熱処理が、前記圧延製品の実質的に全てのMg2Siが固溶体に溶解するような温度及び時間で前記圧延製品を加熱することを含む、工程、
前記溶体化熱処理後に、前記圧延製品を急冷する工程
を含む、方法。 - 前記圧延製品を人工的に時効処理する工程を含む、請求項20に記載の方法。
- 前記急冷が冷水急冷を含む、請求項20又は21に記載の方法。
- 請求項1乃至19のいずれか一項に記載の6000系アルミニウム合金を連続鋳造する工程、
前記アルミニウム合金を圧延して1.5〜4.0mmの最終ゲージを有する圧延製品にする工程、
前記圧延製品を溶体化熱処理する工程であって、前記溶体化熱処理が、前記圧延製品の実質的に全てのMg2Siが固溶体に溶解するような温度及び時間で前記圧延製品を加熱することを含む、工程、
前記溶体化熱処理後に、前記圧延製品を急冷する工程
を含む、方法。
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