KR20220092964A - 칼슘 첨가를 통한 고 마그네슘 합금 내 응력 부식 균열의 억제 - Google Patents
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Abstract
응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물은 알루미늄 및 복수의 합금 원소를 포함할 수 있다. 복수의 합금 원소는 마그네슘 3 중량% 내지 10 중량% 및 적어도 하나의 칼슘 0.001 중량% 내지 0.1 중량%를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 합금 원소는 스트론튬 0.001 중량% 내지 0.1 중량%을 추가로 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 합금 원소는 은을 추가로 포함할 수 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호-참조
이 출원은 2019년 12월 17일에 출원된 미국 가출원 번호 62/949,286의 이익 및 우선권을 주장하며, 이 가출원은 전체가 참고로 본원에 포함된다.
본 개시는 일반적으로 금속공학에 관한 것으로, 보다 구체적으로 응력 부식 균열에 저항하는 금속 합금 생성물 및 금속 합금 생성물의 제조 방법에 관한 것이다.
고-강도 및 내구성이 있는 알루미늄 합금은 여러 다른 응용에서 사용하기에 바람직하다. 고용체의 마그네슘은 알루미늄 합금 강화에 효과적이며, 마그네슘-함유 알루미늄 합금은 표면에 형성되는 산화 마그네슘이 부식에 대한 장벽을 생성하기 때문에 상대적으로 불활성이다. 예를 들어, 5xxx 시리즈 알루미늄 합금은 일반적으로 해수 부식에 대해 상대적으로 불활성인 것으로 간주되므로 해양 건설 또는 근해 응용에 특히 유용하다. 7xxx 시리즈 알루미늄 합금 또한 대부분의 환경에서 우수한 부식 저항성을 보여준다. 그럼에도 불구하고, 합금 원소로서 마그네슘을 상대적으로 고 함량 함유하는(예를 들어, 3중량% 이상) 5xxx 시리즈 알루미늄 합금과, 구리를 적게 혹은 전혀 함유하지 않은 7xxx 시리즈 알루미늄 합금 및 아연, 마그네슘 및 구리의 총합을 상대적으로 고 함량 함유하는(예를 들어, 6중량% 이상) 7xxx 시리즈 알루미늄 합금은 시간이 지남에 따라 응력 부식 균열을 겪을 수 있다.
응력 부식 균열은 주로 응력 부식 균열이 입내 경로를 만들 수 있는 결정 입계에서 발생하며, 특히 파손이 부식성보다 기계적인 후기 단계에서 발생한다. 균열의 시작은 깊이 패인 곳 또는 에칭된 결정 입계와 같은 금속의 움푹 들어간 곳이 필요하다. 균열의 성장은 일반적으로 느리게 시작하지만, 그 다음 변형되고 빠르게 된다. 대략적으로, 파손까지 걸리는 시간의 약 70% 내지 약 90%는 균열의 핵생성을 위한 것이다. 균열은 빈틈이나 전위(dislocations)가 쌓일 때도 촉발될 수 있다.
인장 (즉, 응력)은 자주 응력 부식의 전제 조건이며, 구부러진 샘플에서 균열은 거의 항상 인장 측면에서 시작된다. 부식 속도는 일반적으로 하중에 비례하므로, 하중이 높을수록 수명이 짧아진다. 단조 생성물에서는 결정 방향과 관련된 하중의 방향이 중요하다. 짧은 횡 방향에 가해지는 하중은 긴 횡 방향 또는 종 방향에 대한 하중의 5분의 1 미만일 수 있다.
결정 입계(grain boundary) 및 아 입계(sub boundary) 부근의 삭박된 영역은 균열 발생에 중요한 역할을 수행할 수 있다. 균열 개시는 매트릭스 균형과 관련하여 가장 큰 전기음성도로 가장 길게 과 포화된(super saturated) 상태로 남을 수 있는 결정 입계 주변의 삭박된 영역과 연결될 수 있다. 결정 가장자리의 침전물은 (마치 우표 구멍들처럼) 균열을 촉진할 수 있지만, 삭박된 영역에서 전기음성도가 균열 개시의 원인이 될 수 있다.
응력 부식 민감성은 산화 막 연성 및 균열 성장 속도와 관련이 있을 수 있다. 이러한 응력 부식 민감성은 균열 성장 패시베이션 속도의 결과일 수 있다: 만약 균열이 패시베이션이 발생하는 것보다 빠르게 성장하면 파손이 뛰따른다. 응력이 없는 부식은 최종 응력 부식 균열 속도를 가속화하는 경향이 있다.
구조는 또한 응력 부식 균열에 중요한 영향일 수 있다. 미세한 결정 크기는 민감성을 줄이지만, 많은 수의 아-입계는 저항성에서 훨씬 더 큰 개선을 생성할 수 있다.
마그네슘을 함유한 알루미늄 합금의 응력 부식 균열은 증가된 온도 및/또는 시간이 재결정화된 결정 입계에서 핵생성 및 5xxx 알루미늄 합금에 대해 Mg5Al8 베타 상 입자 또는 7xxx 알루미늄 합금에 대해 MgZn2 에타 상 입자와 같은 특정 마그네슘-함유 침전물의 성장을 촉진하는 조건에 재결정화된 결정의 가장자리에 마그네슘-함유 침전물이 있는 조건을 포함할 수 있어 진주목걸이의 스트링과 비슷한 반-연속 스트링을 형성한다. 결정에서 주위 물질에 대해 Mg5Al8 베타 상 또는 MgZn2 에타 상의 상대적인 전기음성도는 Mg5Al8 베타 상 또는 MgZn2 에타 상 입자 근처에서 부식 이벤트를 생성한다. 결국, Mg5Al8 베타 상 또는 MgZn2 에타 상과 결합된 부식 셀은 미세구조에 약한 부분을 형성하여, 균열이 가거나 찢기며, 이는 우표 사이에 형성된 구멍들이 어떻게 우표의 분리를 가이드하기 위해 사용되는 지와 유사하다.
매트릭스에서 나온 침전물에 따라, 침전물 입자는 연속적일 수도 있고 아닐 수도 있고, 또는 분리되거나 흩어질 수도 있다. 그러나, 그럼에도 불구하고 균열은 전파되고 원상태를 손상시키고 결국 합금 구조의 파손을 유발할 수 있다.
구현예 및 이와 유사한 용어는 이 개시 및 아래 청구범위의 모든 주제를 광범위하게 지칭하도록 의도된다. 이러한 용어를 포함하는 진술은 본원에 기재된 주제를 제한하거나 아래 청구범위의 의미 또는 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 합니다. 본원에서 다루어진 본 개시의 구현예는 이 요약이 아니라 아래 청구범위에 의해 정의된다. 이 요약은 개시의 다양한 양태의 상위-레벨의 개요이며 아래 상세한 설명 섹션에 추가로 기재된 개념의 일부를 소개한다. 이 요약은 청구된 주제의 핵심 또는 필수 특징을 식별하기 위한 것이 아니며, 청구된 주제의 범위를 결정하기 위해 별도로 사용되게 하려는 것도 아니다. 주제는 이 개시의 전체 명세서, 임의의 또는 모든 도면 및 각 청구항의 적절한 부분을 참조하여 이해되어야 한다.
본원에는 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이 기재되어 있다. 본원에 기재된 알루미늄 합금 생성물은 합금에 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 포함함으로써 부식에 대한 우수한 저항성을 유리하게 나타내어, 이는 알루미늄 합금 생성물이 부식성의 환경에서 응력을 받는 동안 균열 형성과 성장 및 분열에 저항할 수 있게 한다. 알루미늄 합금과 같은 금속의 응력 부식 균열 저항성 및 분류는 참조로서 이에 포함된, ASTM G139-05(2015), 파괴 하중 방법을 사용하는 열-처리가능 알루미늄 합금의 응력-부식 균열 저항성 결정을 위한 표준 시험 방법, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, 또는 ASTM G64-99(2013), 열-처리가능 알루미늄 합금의 응력-부식 균열에 대한 저항성의 표준 분류, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013, ASTM G47-98(2019), 2XXX 및 7XXX 알루미늄 합금 생성물의 응력-부식 균열에 대한 민감성을 결정하기 위한 표준 시험 방법, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2019와 같은 다양한 표준 시험 방법에 따라 결정될 수 있다.
유리하게는, 합금에 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 포함하는 것은 마그네슘 함유 알루미늄 합금에 알루미늄 합금에 다른 합금 원소를 포함함으로써 달성할 수 있는 것 이상의 부식 저항성 레벨을 제공한다. 일 실시예 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물은 다음을 포함하는 복수의 합금 원소: 마그네슘 3 중량% 내지 10 중량% 또는 아연, 마그네슘, 및 구리의 총합 6 중량% 내지 15 중량%, 및 칼슘 0.001 중량% 내지 0.1 중량%; 및 알루미늄을 포함한다. 일부 구현예에서, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물은 스트론튬 0.001 중량% 내지 0.1 중량%를 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물은 은 0.001 중량% 내지 0.1 중량%를 추가로 포함한다. 구현예에서, 알루미늄은 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물의 나머지(즉, 합금 원소 및 임의의 불가피한 불순물 이외 합금의 나머지)를 구성한다. 알루미늄 합금은 사용되는 특정 알루미늄 합금에 따라 좌우될 수 있는 H 템퍼 또는 T 템퍼와 같은 임의의 적합한 템퍼에 있을 수 있다. 실시예 알루미늄 합금은 5xxx 시리즈 알루미늄 합금 및 7xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함한다. 선택적으로, 복수의 합금 원소는 아연을 포함하지 않으며; 이것은, 일부 경우에, 합금이 아연을 포함하지 않거나 오직 미량 또는 불가피한 불순물로서만 아연을 포함한다는 것이다. 선택적으로, 복수의 합금 원소는 0.1 중량% 내지 15 중량%의 양과 같은 아연을 추가로 포함한다.
본원에 기재된 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물은 임의의 적합한 방법에 따라 준비되고 공정될 수 있다. 구현예에서, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물은 알루미늄, 마그네슘 3 중량% 내지 10 중량%, 아연, 마그네슘, 및 구리의 총합 6 중량% 내지 15 중량%, 및 칼슘 0.001 중량% 내지 0.01 중량%를 포함하는 알루미늄 합금을 주조함으로써 준비된다. 선택적으로, 주조 알루미늄 생성물은 하나 이상의 열간 압연 공정 및/또는 하나 이상의 냉간 압연 공정을 거친다. 다른 실시예 공정은 균질화 공정, 열 처리 공정, 에이징 공정, 및 이와 유사한 공정을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
구현예에서, 마그네슘 함유 알루미늄 합금은 금속간 입자에 상응할 수 있는 마그네슘-함유 침전물을 함유할 수 있다. 실시예 마그네슘-함유 침전물은 Mg5Al8 베타 상 입자 및 MgZn2 에타 상 입자를 포함한다. 다른 마그네슘-함유 침전물의 존재는 특정 합금 및 공정 조건에 따라 좌우될 수 있다. 일부 경우에, 마그네슘-함유 침전물은 부식 개시 부위로서 작용하여, 부식이 전파되고, 응력 부식 균열이 문제가 되도록 할 수 있다. 알루미늄 합금에 칼슘을 포함함으로써, 마그네슘-함유 침전물의 존재 또는 농도가 제한되거나 감소되고/되거나 마그네슘-함유 침전물의 부식 가능성이 감소될 수 있다. 일부 구현예에서, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물은 Mg5Al8 베타 상 입자 또는 MgZn2 에타 상 입자와 같은 마그네슘-함유 침전물을 0.05 중량% 미만으로 포함한다. 일부 경우에, 마그네슘-함유 침전물은 아연을 또한 포함할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 마그네슘-함유 침전물의 존재는 알루미늄 합금의 특정 조성과 알루미늄 합금이 만들어지는 가공 조건에 의해 영향을 받을 수 있다. 일부 구현예에서, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물에서 마그네슘-함유 침전물은 50℃ 내지 600℃의 온도에 노출됨으로써 형성될 수 있다. 선택적으로, 마그네슘-함유 침전물은 알루미늄 합금 생성물의 에이징 동안 형성된다.
합금에 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 포함함으로써, 칼슘, 스트론튬 및/또는 은이 오직 미량으로 존재하는 합금과 비교하여 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은이 마그네슘-함유 침전물에 존재할 수 있고/있거나 마그네슘-함유 침전물의 조성을 수정할 수 있다. 마그네슘-함유 침전물에 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은의 포함은 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 포함하지 않는 마그네슘-함유 침전물과 비교하여 마그네슘-함유 침전물의 부식 가능성을 낮출 수 있다. 선택적으로, 알루미늄 합금 생성물 내 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은의 존재는 마그네슘 3 중량% 내지 10 중량% 또는 아연, 마그네슘, 구리의 총합 6 중량% 내지 15 중량% 및 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은 0.001 중량% 미만을 포함하는 비교가능한 알루미늄 합금 생성물과 관련되고 동일한 공정 조건에 수행되는 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물에서 마그네슘-함유 침전물의 양을 감소시킨다.
알루미늄 합금에 칼슘, 스트론튬 및/또는 은이 존재할 때, 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 함유하는 침전물이 결정 입계에서 생길 수 있다. 선택적으로, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물은 알루미늄 합금 생성물의 결정 입계에 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상은 50℃ 내지 600℃의 상승된 온도에 노출 및/또는 에이징됨으로써 생성될 수 있다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상은 칼슘 금속, 스트론튬 금속, 및/또는 은 금속을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 칼슘 및 마그네슘을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 스트론튬 및 마그네슘을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 은 및 마그네슘을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 칼슘 및 알루미늄을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 스트론튬 및 알루미늄을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 은 및 알루미늄을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 칼슘, 알루미늄 및 마그네슘을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 스트론튬, 알루미늄 및 마그네슘을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 칼슘, 스트론튬, 알루미늄 및 마그네슘을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 칼슘, 은, 알루미늄 및 마그네슘을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 스트론튬, 은, 알루미늄 및 마그네슘을 포함한다. 선택적으로, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상의 하나의 상은 칼슘, 스트론튬, 은, 알루미늄 및 마그네슘을 포함한다. 일부 경우에, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상은 결정 입계에 위치한 마그네슘-함유 침전물을 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있으며, 이는 마그네슘-함유 침전물의 부식 가능성을 선택적으로 제한하거나 감소시킬 수 있다.
다른 양태에서, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물의 제조 방법이 기재되어 있다. 이런 양태의 일 실시예 방법은 용융 상태의 알루미늄 합금을 용융 알루미늄 합금으로서 제공하는 단계; 및 용융 알루미늄 합금을 주조하여 알루미늄 합금 생성물을 형성하는 단계를 포함하되, 알루미늄 합금은 마그네슘 3 중량% 내지 10 중량% 또는 아연, 마그네슘 및 구리의 총합 6 중량% 내지 15 중량%, 및 칼슘 0.001 중량% 내지 0.1 중량%를 포함하는 방법이다. 다른 공정 기술은 이런 양태의 방법에도 또한 적용될 수 있다. 예를 들어, 이런 양태의 방법은 알루미늄 합금 생성물을 균질화하여 균질화된 알루미늄 합금 생성물을 형성하는 단계; 알루미늄 합금 생성물의 에이징하는 단계; 알루미늄 합금 생성물의 냉간 압연 단계; 알루미늄 합금 생성물의 열간 압연하는 단계; 알루미늄 합금 생성물을 상승된 온도에 노출시키는 단계; 또는 알루미늄 합금 생성물을 부식성 환경에 노출시키는 단계 중 하나 이상을 선택적으로 포함할 수 있다. 유리하게는, 본원에 기재된 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금은 해양 환경 또는 다른 고 부식 또는 부식 민감성 환경에서 유용할 수 있다.
유리하게는 알루미늄 합금 생성물에서 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은의 존재는 마그네슘 3 중량% 내지 10 중량%, 아연, 마그네슘, 구리의 총합 6 중량% 내지 15 중량%, 칼슘, 스트로튬, 및/또는 은 0.001 중량% 미만을 포함하는 비교가능한 알루미늄 합금 생성물과 관련하여 알루미늄 합금 생성물에서 응력 부식 균열을 유도하는데 필요한 시간의 양을 증가시킬 수 있다.
다른 목적 및 이점은 다음의 비-제한적인 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
명세서는 다음의 첨부 도면을 참조하며, 다른 도면에 유사한 참조 번호의 사용은 유사하거나 비슷한 구성요소를 예시하기 위한 것으로 의도된다.
도 1a는 결정 입계에서 마그네슘-함유 침전물의 형성을 개략적으로 예시한다.
도 1b는 결정 입계에서 마그네슘-함유 침전물 입자 부근에서 발생하는 부식을 개략적으로 예시한다.
도 2는 알루미늄 합금 생성물의 예시적인 제조 방법의 개요를 제공한다.
도 1a는 결정 입계에서 마그네슘-함유 침전물의 형성을 개략적으로 예시한다.
도 1b는 결정 입계에서 마그네슘-함유 침전물 입자 부근에서 발생하는 부식을 개략적으로 예시한다.
도 2는 알루미늄 합금 생성물의 예시적인 제조 방법의 개요를 제공한다.
본원에는 알루미늄 합금 생성물 및 알루미늄 합금 생성물을 제조하고 사용하는 시스템 및 방법에 관하여 기재되어 있다. 본원에 기재된 알루미늄 합금 생성물은 칼슘, 스트론튬 및/또는 은이 첨가된 마그네슘-강화 알루미늄 합금을 포함하는 생성물을 포함한다. 유리하게는, 첨가된 칼슘, 스트론튬 및/또는 은은 응력 부식 균열에 대한 알루미늄 합금의 민감성을 감소시킨다. 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 첨가함으로써, 결정 입계에서 Mg5Al8 베타 상 입자 또는 MgZn2 에타 상 입자 와 같은 마그네슘-함유 침전물의 성장이 칼슘, 스트론튬 및/또는 은이 전혀 포함되지 않거나 미량만 포함된 알루미늄 합금과 비교하여 변경되고/되거나 감소될 수 있다. 베타 또는 에타 상 입자의 변경 및/또는 감소된 성장은 베타 상과 주변 결정 사이에서 발생할 수 있는 부식을 감소시키거나 제한함으로써 응력 부식 균열을 억제할 수 있다.
정의 및 설명:
본원에서 사용된 용어 "발명", "상기 발명", "이 발명" 및 "본 발명"은 이 특허 출원 및 하기 청구범위의 모든 주제를 광범위하게 지칭하도록 의도된다. 이러한 용어를 포함하는 설명은 본원에 기재된 주제를 제한하거나 하기 특허 청구범위의 의미 또는 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 설명에서 AA 번호 및 "시리즈" 또는 "7xxx"와 같은 다른 관련 명칭으로 식별되는 합금을 참조한다. 알루미늄과 그 합금을 명명하고 식별하는 데 가장 일반적으로 사용되는 번호 명칭 시스템에 대해 이해하기 위해서는 알루미늄 협회에서 발행한 "단조 알루미늄 및 단조 알루미늄 합금에 대한 국제 합금 명칭 및 화학 조성 제한" 또는 "주조 및 잉곳의 형태에서 알루미늄 합금에 대한 알루미늄 협회 합금 명칭 및 화학 조성 제한의 등록 기록"을 참조하라.
본원에서 사용된 바와 같이, 플레이트는 일반적으로 약 15mm를 초과하는 두께를 갖는다. 예를 들어, 플레이트는 약 15mm 초과, 약 20mm 초과, 약 25mm 초과, 약 30mm 초과, 약 35mm 초과, 약 40mm 초과, 약 45mm 초과, 약 50mm 초과, 또는 약 100mm 초과의 두께를 갖는 알루미늄 생성물을 지칭할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 셰이트(시트 플레이트로도 지칭됨)는 일반적으로 약 4mm 내지 약 15mm의 두께를 갖는다. 예를 들어, 셰이트는 약 4mm, 약 5mm, 약 6mm, 약 7mm, 약 8mm, 약 9mm, 약 10mm, 약 11mm, 약 12mm, 약 13mm, 약 14mm, 또는 약 15mm의 두께를 가질 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 시트는 일반적으로 약 4mm 미만의 두께를 갖는 알루미늄 생성물을 지칭한다. 예를 들어, 시트는 약 4mm 미만, 약3 mm 미만, 약 2mm 미만, 약 1mm 미만, 약 0.5mm 미만, 또는 약 0.3mm 미만(예를 들어, 약 0.2 mm)의 두께를 가질 수 있다.
이 출원에서 합금 템퍼 또는 조건에 대한 참조가 이루어질 수 있다. 가장 일반적으로 사용되는 합금 템퍼 설명의 이해를 위해, "합금 및 템퍼 명칭 시스템에 대한 미국 국가 표준(ANSI) H35"를 참조하라. F 조건 또는 템퍼는 제작된 알루미늄 합금을 지칭한다. O 조건 또는 템퍼는 어닐링 후 알루미늄 합금을 지칭한다. 본원에서 H 템퍼로도 지칭되는 Hxx 조건 또는 템퍼는 열처리(예를 들어, 어닐링) 유무와 관계없이 냉간 압연 후의 비-열 처리 가능한 알루미늄 합금을 지칭한다. 적합한 H 템퍼는 HX1, HX2, HX3 HX4, HX5, HX6, HX7, HX8 또는 HX9 템퍼를 포함한다. T1 조건 또는 템퍼는 열간 가공과 자연적인 에이징(예를 들어, 실온에서)으로부터 식혀진 알루미늄 합금을 지칭한다. T2 조건 또는 템퍼는 열간 가공, 냉간 가공 및 자연적인 에이징으로부터 식혀진 알루미늄 합금을 지칭한다. T3 조건 또는 템퍼는 열 처리, 냉간 가공 및 자연적으로 에이징된 알루미늄 합금 용액을 지칭한다. T4 조건 또는 템퍼는 열처리 및 자연적으로 에이징된 알루미늄 합금 용액을 지칭한다. T5 조건 또는 템퍼는 열간 가공으로부터 식혀지고 인공적으로 에이징된(높은 온도에서) 알루미늄 합금을 지칭한다. T6 조건 또는 템퍼는 열 처리 및 인공적으로 에이징된 알루미늄 합금 용액을 지칭한다. T7 조건 또는 템퍼는 열 처리되고 인공적으로 오버에이이징된 알루미늄 합금 용액을 지칭한다. T8x 조건 또는 템퍼는 열 처리, 냉간 가공 및 인공적으로 에이징된 알루미늄 합금 용액을 지칭한다. T9 조건 또는 템퍼는 열 처리, 인공적인 에이징 및 냉간 가공된 알루미늄 합금 용액을 지칭한다. W 조건 또는 템퍼는 용체화 열 처리 후의 알루미늄 합금을 지칭한다.
본원에서 사용된 바와 같이, "주조 금속 생성물", "주조 생성물", "주조 알루미늄 합금 생성물" 등과 같은 용어는 상호 교환 가능하며 직접 냉각 주조(직접 냉각 공동-주조) 또는 반-연속 주조, 연속 주조(예를 들어, 트윈 벨트 주조기, 트윈 롤 주조기, 블록 주조기, 또는 임의의 다른 연속 주조기의 사용에 의한 것을 포함), 전자기 주조, 핫 탑 주조, 또는 임의의 다른 주조 방법에 의해 생성된 생성물을 지칭한다.
본원에서 사용된 바와 같이, "실온"의 의미는 약 15℃ 내지 약 30℃, 예를 들어 약 15℃, 약 16℃, 약 17℃, 약 18℃, 19℃, 약 20℃, 약 21℃, 약 22℃, 약 23℃, 약 24℃, 약 25℃, 약 26℃, 약 27℃, 약 28℃, 약 29℃ 또는 약 30℃의 온도를 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "주변 조건"의 의미는 약 실온의 온도, 약 20% 내지 약 100%의 상대 습도, 및 약 975밀리바(mbar) 내지 약 1050mbar의 기압을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상대 습도는 약 20%, 약 21%, 약 22%, 약 23%, 약 24%, 약 25%, 약 26%, 약 27%, 약 28%, 약 29%, 약 30%, 약 31%, 약 32%, 약 33%, 약 34%, 약 35%, 약 36%, 약 37%, 약 38%, 약 39%, 약 40%, 약 41%, 약 42%, 약 43%, 약 44%, 약 45%, 약 46%, 약 47%, 약 48%, 약 49%, 약 50%, 약 51%, 약 52%, 약 53%, 약 54%, 약 55% , 약 56%, 약 57%, 약 58%, 약 59%, 약 60%, 약 61%, 약 62%, 약 63%, 약 64%, 약 65%, 약 66%, 약 67%, 약 68%, 약 69%, 약 70%, 약 71%, 약 72%, 약 73%, 약 74%, 약 75%, 약 76%, 약 77%, 약 78%, 약 79%, 약 80% , 약 81%, 약 82%, 약 83%, 약 84%, 약 85%, 약 86%, 약 87%, 약 88%, 약 89%, 약 90%, 약 91%, 약 92%, 약 93%, 약 94%, 약 95%, 약 96%, 약 97%, 약 98%, 약 99%, 약 100% 또는 그 사이 임의의 위치 일 수 있다. 예를 들어, 기압은 약 975mbar, 약 980mbar, 약 985mbar, 약 990mbar, 약 995mbar, 약 1000mbar, 약 1005mbar, 약 1010mbar, 약 1015mbar, 약 1015mbar, 약 1020mbar, 약 1025mbar, 약 1030mbar, 약 1035mbar, 약 1040mbar, 약 1045mbar, 약 1050mbar, 또는 그 사이 임의의 위치일 수 있다.
본원에 개시된 모든 범위는 그 안에 포함된 임의의 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 명시된 범위 "1 내지 10"은 최소값 1과 최대값 10 사이의(그리고 이들을 포함하는) 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 즉, 모든 하위 범위들은 최소값이 1 이상, 예를 들어, 1 내지 6.1로 시작하고 최대값이 10 이하, 예를 들어, 5.5 내지 10으로 끝난다. 달리 명시되지 않는 한 원소의 조성 량을 지칭할 때 "~까지"라는 표현은 원소가 선택적이고, 그 특정 원소가 0 퍼센트 조성물을 포함한다는 것을 의미한다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 조성 백분율은 중량 퍼센트(중량%)이다.
본원에서 사용된 바와 같이, "하나(a)", "하나(an)" 및 "상기(the)"의 의미는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 단수 및 복수의 참조를 포함한다.
다음의 실시예에서 알루미늄 합금 생성물 및 그 구성요소는 중량 퍼센트(중량%)로 원소 조성의 측면에서 기재된다. 각 합금에서, 중량%로 최대 0.15 중량%인 모든 불순물의 총합과 함께, 나머지는 알루미늄이다.
결정 미세화제 및 탈산제, 또는 다른 첨가제와 같은 부수적인 원소가 본 발명의 양태에 존재할 수 있으며, 본원에 기재된 합금 또는 본원에 기재된 합금의 특성으로부터 벗어나거나 크게 변경하지 않고 그 자체로 다른 특성을 추가할 수 있다.
알루미늄의 고유한 특성 혹은 공정 장치와의 접촉으로 인한 침출 때문에 합금에 물질이나 원소를 포함하는 불가피한 불순물이 소량 존재할 수 있다. 알루미늄에서 발견되는 일부 불순물은 철과 규소를 포함할 수 있다. 기재된 바와 같이, 합금은 약 0.25 중량% 이하의 합금 원소, 부수 원소 및 불가피한 불순물 외의 임의의 원소를 함유할 수 있다.
본원에는 다른 것들 중, 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금, 마그네슘 합성물, 및 강철을 포함하는 금속 및 금속 합금의 처리 및 준비 방법과 그에 따라 처리되고 준비된 금속 및 금속 합금이 기재되어 있다. 일부 실시예에서, 본원에 기재된 방법으로 사용하기 위한 금속은 알루미늄 합금, 예를 들어, 5xxx 시리즈 알루미늄 합금 또는 7xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함한다. 일부 실시예에서, 본원에 기재된 방법으로 사용하기 위한 재료는 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘-기반 재료, 마그네슘 합금, 마그네슘 합성물, 티타늄, 티타늄-기반 재료, 티타늄 합금, 구리, 구리-기반 재료, 합성물, 합성물에 사용된 시트, 또는 임의의 다른 적합한 금속을 포함하는 비-철 함유 재료, 비-금속, 또는 재료의 조합을 포함한다. 롤 본딩된 재료, 클래딩된 합금, 클래딩 층, 합성물 재료, 탄소 섬유-함유 재료와 같으나 이에 제한되지 않는 합성물 재료, 또는 다양한 다른 재료들과 같은 모놀릭식과 비-모놀릭식은 본원에 기재된 방법에 유용하다. 일부 실시예에서, 철 함유 알루미늄 합금은 본원에 기재된 방법에 유용하다.
알루미늄 합금 생성물로서 사용하기 위한 비-제한적인 예시적인 5xxx 시리즈 알루미늄 합금은 AA5005, AA5005A, AA5205, AA5305, AA5505, AA5605, AA5006, AA5106, AA5010, AA5110, AA5110A, AA5210, AA5310, AA5016, AA5017, AA5018, AA5018A, AA5019, AA5019A, AA5119, AA5119A, AA5021, AA5022, AA5023, AA5024, AA5026, AA5027, AA5028, AA5040, AA5140, AA5041, AA5042, AA5043, AA5049, AA5149, AA5249, AA5349, AA5449, AA5449A, AA5050, AA5050A, AA5050C, AA5150, AA5051, AA5051A, AA5151, AA5251, AA5251A, AA5351, AA5451, AA5052, AA5252, AA5352, AA5154, AA5154A, AA5154B, AA5154C, AA5254, AA5354, AA5454, AA5554, AA5654, AA5654A, AA5754, AA5854, AA5954, AA5056, AA5356, AA5356A, AA5456, AA5456A, AA5456B, AA5556, AA5556A, AA5556B, AA5556C, AA5257, AA5457, AA5557, AA5657, AA5058, AA5059, AA5070, AA5180, AA5180A, AA5082, AA5182, AA5083, AA5183, AA5183A, AA5283, AA5283A, AA5283B, AA5383, AA5483, AA5086, AA5186, AA5087, AA5187, 또는 AA5088을 포함할 수 있다.
본원에 기재된 방법에 사용하기 위한 비-제한적인 예시적인 7xxx 시리즈 알루미늄 합금은 AA7011, AA7019, AA7020, AA7021, AA7039, AA7072, AA7075, AA7085, AA7108, AA7108A, AA7015, AA7017, AA7018, AA7019A, AA7024, AA7025, AA7028, AA7030, AA7031, AA7033, AA7035, AA7035A, AA7046, AA7046A, AA7003, AA7004, AA7005, AA7009, AA7010, AA7011, AA7012, AA7014, AA7016, AA7116, AA7122, AA7023, AA7026, AA7029, AA7129, AA7229, AA7032, AA7033, AA7034, AA7036, AA7136, AA7037, AA7040, AA7140, AA7041, AA7049, AA7049A, AA7149,7204, AA7249, AA7349, AA7449, AA7050, AA7050A, AA7150, AA7250, AA7055, AA7155, AA7255, AA7056, AA7060, AA7064, AA7065, AA7068, AA7168, AA7175, AA7475, AA7076, AA7178, AA7278, AA7278A, AA7081, AA7181, AA7185, AA7090, AA7093, AA7095, 또는 AA7099을 포함할 수 있다.
아래의 기재는 본 발명에 임의의 제한을 구성하지 않으면서, 동시에, 본 발명을 추가로 예시하기 위해 쓰일 것이다. 반대로, 본원의 기재를 읽은 후, 본 발명의 정신을 벗어나지 않으면서 당업자에게 제안될 수 있는 다양한 구현예, 수정 및 그것의 등가물에 의지할 수 있음이 명확하게 이해되어야 한다.
고-강도 및 내구성이 있는 알루미늄 합금은 여러 다른 응용에서 사용하기에 바람직하다. 고용체 내 마그네슘은 알루미늄 합금 강화에 효과적이며, 합금 또한 표면에 형성되는 산화마그네슘이 부식에 대한 장벽을 생성하기 때문에 상대적으로 불활성이다. 하지만, 그럼에도 불구하고, 마그네슘이 상대적으로 고 함량인 특정 5xxx 알루미늄 합금 또는 아연, 마그네슘, 및 구리의 총합이 상대적으로 고 함량인 특정 7xxx 알루미늄 합금과 같이 마그네슘을 갖는 알루미늄 합금은 응력 부식 균열을 겪을 수 있다.
마그네슘을 함유한 알루미늄 합금의 응력 부식 균열은 마그네슘-함유 입자가 상승된 온도 및/또는 시간이 지남에 따라 재결정된 결정의 가장자리에서 침전되는 조건을 포함하며, 이는 재결정된 결정 입계에서 Mg5Al8 베타 상 입자 또는 MgZn2 에타 상 입자의 핵 생성 및 성장을 촉진한다. 도 1a는 마그네슘-함유 알루미늄 합금의 결정 구조를 개략적으로 예시한 것이고, 결정 입계(110)에 Mg5Al8 베타상 입자(105)의 존재를 도시한다. 결정에서 주변 물질에 대한 Mg5Al8 베타 상의 상대 전기음성도는Mg5Al8 베타 상 입자 근처에서 부식 이벤트를 발생시킬 수 있다. 결국, Mg5Al8 베타 상과 결합된 부식 셀은 도 1b에 도시된 결정 구조에 개략적으로 예시된 바와 같이 미세 구조에서 약한 영역(115)을 형성할 수 있고, 응력 하에 균열이 가거나 인열이 생길 수 있다. 알루미늄 합금에서 결정 입계를 따라 MgZn2 에타 상의 불연속 침전과 함께 유사한 부식 거동이 관찰될 수 있다. Mg5Al8 및 MgZn2가 결정 입계에서 입자를 형성할 수 있는 예시적인 마그네슘-함유 침전물 또는 마그네슘-함유 금속간 화합물로서 개시되지만, Mg5Al3 또는 다른 물질과 같은 다른 마그네슘-함유 상 또는 화합물 또한 마그네슘-강화 알루미늄 합금의 결정 입계에 형성되고/되거나 합금을 응력 부식 균열에 민감하게 만들 수 있다.
5xxx 알루미늄 합금의 경우, 마그네슘 함량이 3 중량% 이상일 때, 결정 입계에서 Mg5Al8 베타상 입자의 형성과 같은 결정 입계에서 마그네슘의 침전물이 더욱 두드러질 수 있고, Mg5Al8 베타 상은 일부 결정 입계를 따라 입자의 반-연속 스트링을 선택적으로 형성할 수 있다. 하지만 가공 및/또는 작동 조건에 따라, 마그네슘 함량이 3중량% 미만인 경우에 Mg5Al8 베타 상 형성과 같은 마그네슘 침전물 또한 발생할 수 있다. 마그네슘 함량에 따라, 마그네슘-함유 침전물은 연속적이거나 연속적이지 않을 수 있으며, 분리되거나 흩어질 수 있다. 하지만, 그럼에도 불구하고 균열은 전파되고 강도를 손상시킬 수 있으며, 결국 합금 생성물의 파손을 유발할 수 있다.
7xxx 알루미늄 합금의 경우, 아연, 마그네슘, 구리의 총 함량이 6 중량% 이상일 때, 결정 입계에서 MgZn2 에타 상 입자의 형성과 같은 결정 입계에서 마그네슘의 침전물이 더욱 두드러질 수 있고, MgZn2 에타 상은 일부 결정 입계를 따라 입자의 반-연속 스트링을 선택적으로 형성할 수 있다. 하지만 가공 및/또는 작동 조건에 따라, 아연, 마그네슘, 구리의 총 함량이 6 중량% 미만인 경우에 MgZn2 에타 상 형성과 같은 마그네슘 침전물 또한 발생할 수 있다. 마그네슘 함량에 따라, 마그네슘-함유 침전물은 연속적이거나 연속적이지 않을 수 있으며, 분리되거나 흩어질 수 있다. 하지만, 그럼에도 불구하고 균열은 전파되고 강도를 손상시킬 수 있으며, 결국 합금 생성물의 파손을 유발할 수 있다.
50℃ 내지 600℃ 사이의 온도와 같이, 증가 또는 상승된 온도는 마그네슘-함유 침전물의 성장을 유발할 수 있다. 일부 구현예에서, Mg5Al8 또는 MgZn2와 같은 마그네슘-함유 침전물의 성장을 초래할 수 있는 상승된 온도는 매우 높지 않을 수 있고, 200℃ 미만일 수 있으며, 예를 들어 150℃ 미만, 100℃ 미만, 50℃ 미만, 또는 그 미만일 수 있다. 따라서, 만약 마그네슘-강화 알루미늄 합금에 대해 열처리가 수행된 경우, 마그네슘-함유 침전물의 형성을 제한하기 위해 열처리가 제한되거나 세심한 제어가 요구될 수 있다. 하지만 용접, 페인트 베이킹 등과 같은 다양한 마그네슘-강화 알루미늄 합금으로 만들어진 생성물의 후속 처리 중에 온도 상승은 피할 수 없고/없거나 발생할 수 있다. 따라서, 마그네슘-함유 침전물이 불가피하게 형성되고, 선택적인 부식 부위가 생성될 수 있으며, 이는 결국 응력 부식 균열로 이어질 수 있다.
응력 부식 균열을 억제하기 위해, 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 마그네슘-강화 알루미늄 합금에 첨가하여 칼슘, 스트론튬 및/또는 은이 첨가되지 않았을 때, 마그네슘-함유 침전물의 존재 때문에 결정 입계에서 발생할 수 있는 부식을 감소시킬 수 있다. 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 첨가함으로써, 마그네슘-함유 침전물의 성장이 변경될 수 있다. 임의의 특정 이론에 얽매이지 않고, 발명자들은 마그네슘-강화 알루미늄 합금이 고온에 노출될 때, 알루미늄에서 상대적으로 낮은 용해도를 고려할 때, 칼슘 또는 스트론튬, 또는 선택적으로 은이 결정 입계에서 마그네슘과 함께 침전될 수 있다고 믿는다. 마그네슘 침전물, 칼슘 침전물, 스트론튬 침전물, 및/또는 은 침전물은 알루미늄을 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 하나 이상의 금속간 화합물을 형성할 수 있다. 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 금속간 화합물의 형성은 마그네슘의 양을 감소 시킬 수 있으며, 그렇지 않다면 Mg5Al8 및/또는 MgZn2 와 같은 마그네슘-함유 침전물을 형성할 수 있다. 마그네슘-함유 침전물의 전체적인 감소는 결정 입계에서 부식 감소로 이어질 수 있으며, 이에 따라 칼슘, 스트론튬 및/또는 은이 부족하거나 오직 미량 함유한 마그네슘-함유 알루미늄 합금과 비교할 때와 같이 응력 부식 균열 현상을 억제하거나 감소시킬 수 있다. 미량의 칼슘, 스트론튬 및/또는 은은 0.001 중량% 미만일 수 있는 칼슘, 스트론튬 및/또는 은 각각의 양을 의미할 수 있다. 대안적으로, 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 함유하는 침전물 또는 입자는 결정 입계에 형성될 수 있는 마그네슘-함유 침전물에 인접하게 코팅하고/하거나 위치될 수 있으며, 그에 따라 마그네슘-함유 침전물과 주변 결정 사이의 부식 반응을 제한한다. 균열 팁에서 산화막의 연성은 칼슘 및/또는 스트론튬을 추가함으로써 건설적으로 수정될 수 있다. 추가적으로, 칼슘 및/또는 스트론튬은 균열 팁 영역에서 매우 안정한 진정 층을 다양화하거나 긍정적으로 형성하여 결정의 삭박된 영역에서 시작된 균열의 전체 성장 속도를 감소시킬 수 있다. 게다가, 결정에 남아 있는 칼슘, 스트론튬 및/또는 은은 마그네슘-함유 침전물과 비교하여 결정 자체의 전기음성도 및/또는 결정의 상대 전기음성도를 변경하여 마그네슘-함유 침전물이 존재할 수 있는 곳에서 발생할 수 있는 부식을 제한할 수 있다.
응용에 따라, 마그네슘-강화 알루미늄 합금에 첨가될 수 있는 칼슘의 양은 중량으로 0.001% 내지 0.1%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 합금 중 칼슘의 중량 퍼센트는 0.001% 내지 0.1%, 0.005% 내지 0.1%, 0.01% 내지 0.1%, 0.015% 내지 0.1%, 0.02% 내지 0.1%, 0.025% 내지 0.1%, 0.03% 내지 0.1%, 0.035% 내지 0.1%, 0.04% 내지 0.1%, 0.045% 내지 0.1%, 0.05% 내지 0.1%, 0.055% 내지 0.1%, 0.06% 내지 0.1%, 0.065% 내지 0.1%, 0.07% 내지 0.1%, 0.075% 내지 0.1%, 0.08% 내지 0.1%, 0.085% 내지 0.1%, 0.09% 내지 0.1%, 0.095% 내지 0.1%, 0.001% 내지 0.095%, 0.005% 내지 0.095%, 0.01% 내지 0.095%, 0.015% 내지 0.095%, 0.02% 내지 0.095%, 0.025% 내지 0.095%, 0.03% 내지 0.095%, 0.035% 내지 0.095%, 0.04% 내지 0.095%, 0.045% 내지 0.095%, 0.05% 내지 0.095%, 0.055% 내지 0.095%, 0.06% 내지 0.095%, 0.065% 내지 0.095%, 0.07% 내지 0.095%, 0.075% 내지 0.095%, 0.08% 내지 0.095%, 0.085% 내지 0.095%, 0.09% 내지 0.095%, 0.001% 내지 0.09%, 0.005% 내지 0.09%, 0.01% 내지 0.09%, 0.015% 내지 0.09%, 0.02% 내지 0.09%, 0.025% 내지 0.09%, 0.03% 내지 0.09%, 0.035% 내지 0.09%, 0.04% 내지 0.09%, 0.045% 내지 0.09%, 0.05% 내지 0.09%, 0.055% 내지 0.09%, 0.06% 내지 0.09%, 0.065% 내지 0.09%, 0.07% 내지 0.09%, 0.075% 내지 0.09%, 0.08% 내지 0.09%, 0.085% 내지 0.09%, 0.001% 내지 0.085%, 0.005% 내지 0.085%, 0.01% 내지 0.085%, 0.015% 내지 0.085%, 0.02% 내지 0.085%, 0.025% 내지 0.085%, 0.03% 내지 0.085%, 0.035% 내지 0.085%, 0.04% 내지 0.085%, 0.045% 내지 0.085%, 0.05% 내지 0.085%, 0.055% 내지 0.085%, 0.06% 내지 0.085%, 0.065% 내지 0.085%, 0.07% 내지 0.085%, 0.075% 내지 0.085%, 0.08% 내지 0.085%, 0.001% 내지 0.08%, 0.005% 내지 0.08%, 0.01% 내지 0.08%, 0.015% 내지 0.08%, 0.02% 내지 0.08%, 0.025% 내지 0.08%, 0.03% 내지 0.08%, 0.035% 내지 0.08%, 0.04% 내지 0.08%, 0.045% 내지 0.08%, 0.05% 내지 0.08%, 0.055% 내지 0.08%, 0.06% 내지 0.08%, 0.065% 내지 0.08%, 0.07% 내지 0.08%, 0.075% 내지 0.08%, 0.001% 내지 0.075%, 0.005% 내지 0.075%, 0.01% 내지 0.075%, 0.015% 내지 0.075%, 0.02% 내지 0.075%, 0.025% 내지 0.075%, 0.03% 내지 0.075%, 0.035% 내지 0.075%, 0.04% 내지 0.075%, 0.045% 내지 0.075%, 0.05% 내지 0.075%, 0.055% 내지 0.075%, 0.06% 내지 0.075%, 0.065% 내지 0.075%, 0.07% 내지 0.075%, 0.001% 내지 0.07%, 0.005% 내지 0.07%, 0.01% 내지 0.07%, 0.015% 내지 0.07%, 0.02% 내지 0.07%, 0.025% 내지 0.07%, 0.03% 내지 0.07%, 0.035% 내지 0.07%, 0.04% 내지 0.07%, 0.045% 내지 0.07%, 0.05% 내지 0.07%, 0.055% 내지 0.07%, 0.06% 내지 0.07%, 0.065% 내지 0.07, 0.001% 내지 0.065%, 0.005% 내지 0.065%, 0.01% 내지 0.065%, 0.015% 내지 0.065%, 0.02% 내지 0.065%, 0.025% 내지 0.065%, 0.03% 내지 0.065%, 0.035% 내지 0.065%, 0.04% 내지 0.065%, 0.045% 내지 0.065%, 0.05% 내지 0.065%, 0.055% 내지 0.065%, 0.06% 내지 0.065%, 0.001% 내지 0.06%, 0.005% 내지 0.06%, 0.01% 내지 0.06%, 0.015% 내지 0.06%, 0.02% 내지 0.06%, 0.025% 내지 0.06%, 0.03% 내지 0.06%, 0.035% 내지 0.06%, 0.04% 내지 0.06%, 0.045% 내지 0.06%, 0.05% 내지 0.06%, 0.055% 내지 0.06%, 0.001% 내지 0.055%, 0.005% 내지 0.055%, 0.01% 내지 0.055%, 0.015% 내지 0.055%, 0.02% 내지 0.055%, 0.025% 내지 0.055%, 0.03% 내지 0.055%, 0.035% 내지 0.055%, 0.04% 내지 0.055%, 0.045% 내지 0.055%, 0.05% 내지 0.055%, 0.001% 내지 0.05%, 0.005% 내지 0.05%, 0.01% 내지 0.05%, 0.015% 내지 0.05%, 0.02% 내지 0.05%, 0.025% 내지 0.05%, 0.03% 내지 0.05%, 0.035% 내지 0.05%, 0.04% 내지 0.05%, 0.045% 내지 0.05%, 0.001% 내지 0.045%, 0.005% 내지 0.045%, 0.01% 내지 0.045%, 0.015% 내지 0.045%, 0.02% 내지 0.045%, 0.025% 내지 0.045%, 0.03% 내지 0.045%, 0.035% 내지 0.045%, 0.04% 내지 0.045%, 0.001% 내지 0.04%, 0.005% 내지 0.04%, 0.01% 내지 0.04%, 0.015% 내지 0.04%, 0.02% 내지 0.04%, 0.025% 내지 0.04%, 0.03% 내지 0.04%, 0.035% 내지 0.04%, 0.001% 내지 0.035%, 0.005% 내지 0.035%, 0.01% 내지 0.035%, 0.015% 내지 0.035%, 0.02% 내지 0.035%, 0.025% 내지 0.035%, 0.03% 내지 0.035%, 0.001% 내지 0.03%, 0.005% 내지 0.03%, 0.01% 내지 0.03%, 0.015% 내지 0.03%, 0.02% 내지 0.03%, 0.025% 내지 0.03%, 0.001% 내지 0.025%, 0.005% 내지 0.025%, 0.01% 내지 0.025%, 0.015% 내지 0.025%, 0.02% 내지 0.025%, 0.001% 내지 0.02%, 0.005% 내지 0.02%, 0.01% 내지 0.02%, 0.015% 내지 0.02%, 0.001% 내지 0.015%, 0.005% 내지 0.015%, 0.01% 내지 0.015%, 0.001% 내지 0.01%, 0.005% 내지 0.01%, 또는 0.001% 내지 0.005% 일 수 있다.
응용에 따라, 마그네슘-강화 알루미늄 합금에 첨가될 수 있는 스트론튬의 양은 중량으로 0.001% 내지 0.1%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 합금 중 스트론튬의 중량 퍼센트는 0.001% 내지 0.1%, 0.005% 내지 0.1%, 0.01% 내지 0.1%, 0.015% 내지 0.1%, 0.02% 내지 0.1%, 0.025% 내지 0.1%, 0.03% 내지 0.1%, 0.035% 내지 0.1%, 0.04% 내지 0.1%, 0.045% 내지 0.1%, 0.05% 내지 0.1%, 0.055% 내지 0.1%, 0.06% 내지 0.1%, 0.065% 내지 0.1%, 0.07% 내지 0.1%, 0.075% 내지 0.1%, 0.08% 내지 0.1%, 0.085% 내지 0.1%, 0.09% 내지 0.1%, 0.095% 내지 0.1%, 0.001% 내지 0.095%, 0.005% 내지 0.095%, 0.01% 내지 0.095%, 0.015% 내지 0.095%, 0.02% 내지 0.095%, 0.025% 내지 0.095%, 0.03% 내지 0.095%, 0.035% 내지 0.095%, 0.04% 내지 0.095%, 0.045% 내지 0.095%, 0.05% 내지 0.095%, 0.055% 내지 0.095%, 0.06% 내지 0.095%, 0.065% 내지 0.095%, 0.07% 내지 0.095%, 0.075% 내지 0.095%, 0.08% 내지 0.095%, 0.085% 내지 0.095%, 0.09% 내지 0.095%, 0.001% 내지 0.09%, 0.005% 내지 0.09%, 0.01% 내지 0.09%, 0.015% 내지 0.09%, 0.02% 내지 0.09%, 0.025% 내지 0.09%, 0.03% 내지 0.09%, 0.035% 내지 0.09%, 0.04% 내지 0.09%, 0.045% 내지 0.09%, 0.05% 내지 0.09%, 0.055% 내지 0.09%, 0.06% 내지 0.09%, 0.065% 내지 0.09%, 0.07% 내지 0.09%, 0.075% 내지 0.09%, 0.08% 내지 0.09%, 0.085% 내지 0.09%, 0.001% 내지 0.085%, 0.005% 내지 0.085%, 0.01% 내지 0.085%, 0.015% 내지 0.085%, 0.02% 내지 0.085%, 0.025% 내지 0.085%, 0.03% 내지 0.085%, 0.035% 내지 0.085%, 0.04% 내지 0.085%, 0.045% 내지 0.085%, 0.05% 내지 0.085%, 0.055% 내지 0.085%, 0.06% 내지 0.085%, 0.065% 내지 0.085%, 0.07% 내지 0.085%, 0.075% 내지 0.085%, 0.08% 내지 0.085%, 0.001% 내지 0.08%, 0.005% 내지 0.08%, 0.01% 내지 0.08%, 0.015% 내지 0.08%, 0.02% 내지 0.08%, 0.025% 내지 0.08%, 0.03% 내지 0.08%, 0.035% 내지 0.08%, 0.04% 내지 0.08%, 0.045% 내지 0.08%, 0.05% 내지 0.08%, 0.055% 내지 0.08%, 0.06% 내지 0.08%, 0.065% 내지 0.08%, 0.07% 내지 0.08%, 0.075% 내지 0.08%, 0.001% 내지 0.075%, 0.005% 내지 0.075%, 0.01% 내지 0.075%, 0.015% 내지 0.075%, 0.02% 내지 0.075%, 0.025% 내지 0.075%, 0.03% 내지 0.075%, 0.035% 내지 0.075%, 0.04% 내지 0.075%, 0.045% 내지 0.075%, 0.05% 내지 0.075%, 0.055% 내지 0.075%, 0.06% 내지 0.075%, 0.065% 내지 0.075%, 0.07% 내지 0.075%, 0.001% 내지 0.07%, 0.005% 내지 0.07%, 0.01% 내지 0.07%, 0.015% 내지 0.07%, 0.02% 내지 0.07%, 0.025% 내지 0.07%, 0.03% 내지 0.07%, 0.035% 내지 0.07%, 0.04% 내지 0.07%, 0.045% 내지 0.07%, 0.05% 내지 0.07%, 0.055% 내지 0.07%, 0.06% 내지 0.07%, 0.065% 내지 0.07, 0.001% 내지 0.065%, 0.005% 내지 0.065%, 0.01% 내지 0.065%, 0.015% 내지 0.065%, 0.02% 내지 0.065%, 0.025% 내지 0.065%, 0.03% 내지 0.065%, 0.035% 내지 0.065%, 0.04% 내지 0.065%, 0.045% 내지 0.065%, 0.05% 내지 0.065%, 0.055% 내지 0.065%, 0.06% 내지 0.065%, 0.001% 내지 0.06%, 0.005% 내지 0.06%, 0.01% 내지 0.06%, 0.015% 내지 0.06%, 0.02% 내지 0.06%, 0.025% 내지 0.06%, 0.03% 내지 0.06%, 0.035% 내지 0.06%, 0.04% 내지 0.06%, 0.045% 내지 0.06%, 0.05% 내지 0.06%, 0.055% 내지 0.06%, 0.001% 내지 0.055%, 0.005% 내지 0.055%, 0.01% 내지 0.055%, 0.015% 내지 0.055%, 0.02% 내지 0.055%, 0.025% 내지 0.055%, 0.03% 내지 0.055%, 0.035% 내지 0.055%, 0.04% 내지 0.055%, 0.045% 내지 0.055%, 0.05% 내지 0.055%, 0.001% 내지 0.05%, 0.005% 내지 0.05%, 0.01% 내지 0.05%, 0.015% 내지 0.05%, 0.02% 내지 0.05%, 0.025% 내지 0.05%, 0.03% 내지 0.05%, 0.035% 내지 0.05%, 0.04% 내지 0.05%, 0.045% 내지 0.05%, 0.001% 내지 0.045%, 0.005% 내지 0.045%, 0.01% 내지 0.045%, 0.015% 내지 0.045%, 0.02% 내지 0.045%, 0.025% 내지 0.045%, 0.03% 내지 0.045%, 0.035% 내지 0.045%, 0.04% 내지 0.045%, 0.001% 내지 0.04%, 0.005% 내지 0.04%, 0.01% 내지 0.04%, 0.015% 내지 0.04%, 0.02% 내지 0.04%, 0.025% 내지 0.04%, 0.03% 내지 0.04%, 0.035% 내지 0.04%, 0.001% 내지 0.035%, 0.005% 내지 0.035%, 0.01% 내지 0.035%, 0.015% 내지 0.035%, 0.02% 내지 0.035%, 0.025% 내지 0.035%, 0.03% 내지 0.035%, 0.001% 내지 0.03%, 0.005% 내지 0.03%, 0.01% 내지 0.03%, 0.015% 내지 0.03%, 0.02% 내지 0.03%, 0.025% 내지 0.03%, 0.001% 내지 0.025%, 0.005% 내지 0.025%, 0.01% 내지 0.025%, 0.015% 내지 0.025%, 0.02% 내지 0.025%, 0.001% 내지 0.02%, 0.005% 내지 0.02%, 0.01% 내지 0.02%, 0.015% 내지 0.02%, 0.001% 내지 0.015%, 0.005% 내지 0.015%, 0.01% 내지 0.015%, 0.001% 내지 0.01%, 0.005% 내지 0.01%, 또는 0.001% 내지 0.005% 일 수 있다.
응용에 따라, 마그네슘-강화 알루미늄 합금에 첨가될 수 있는 은의 양은 중량으로 0.001% 내지 0.1%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 합금 중 은의 중량 퍼센트는 0.001% 내지 0.1%, 0.005% 내지 0.1%, 0.01% 내지 0.1%, 0.015% 내지 0.1%, 0.02% 내지 0.1%, 0.025% 내지 0.1%, 0.03% 내지 0.1%, 0.035% 내지 0.1%, 0.04% 내지 0.1%, 0.045% 내지 0.1%, 0.05% 내지 0.1%, 0.055% 내지 0.1%, 0.06% 내지 0.1%, 0.065% 내지 0.1%, 0.07% 내지 0.1%, 0.075% 내지 0.1%, 0.08% 내지 0.1%, 0.085% 내지 0.1%, 0.09% 내지 0.1%, 0.095% 내지 0.1%, 0.001% 내지 0.095%, 0.005% 내지 0.095%, 0.01% 내지 0.095%, 0.015% 내지 0.095%, 0.02% 내지 0.095%, 0.025% 내지 0.095%, 0.03% 내지 0.095%, 0.035% 내지 0.095%, 0.04% 내지 0.095%, 0.045% 내지 0.095%, 0.05% 내지 0.095%, 0.055% 내지 0.095%, 0.06% 내지 0.095%, 0.065% 내지 0.095%, 0.07% 내지 0.095%, 0.075% 내지 0.095%, 0.08% 내지 0.095%, 0.085% 내지 0.095%, 0.09% 내지 0.095%, 0.001% 내지 0.09%, 0.005% 내지 0.09%, 0.01% 내지 0.09%, 0.015% 내지 0.09%, 0.02% 내지 0.09%, 0.025% 내지 0.09%, 0.03% 내지 0.09%, 0.035% 내지 0.09%, 0.04% 내지 0.09%, 0.045% 내지 0.09%, 0.05% 내지 0.09%, 0.055% 내지 0.09%, 0.06% 내지 0.09%, 0.065% 내지 0.09%, 0.07% 내지 0.09%, 0.075% 내지 0.09%, 0.08% 내지 0.09%, 0.085% 내지 0.09%, 0.001% 내지 0.085%, 0.005% 내지 0.085%, 0.01% 내지 0.085%, 0.015% 내지 0.085%, 0.02% 내지 0.085%, 0.025% 내지 0.085%, 0.03% 내지 0.085%, 0.035% 내지 0.085%, 0.04% 내지 0.085%, 0.045% 내지 0.085%, 0.05% 내지 0.085%, 0.055% 내지 0.085%, 0.06% 내지 0.085%, 0.065% 내지 0.085%, 0.07% 내지 0.085%, 0.075% 내지 0.085%, 0.08% 내지 0.085%, 0.001% 내지 0.08%, 0.005% 내지 0.08%, 0.01% 내지 0.08%, 0.015% 내지 0.08%, 0.02% 내지 0.08%, 0.025% 내지 0.08%, 0.03% 내지 0.08%, 0.035% 내지 0.08%, 0.04% 내지 0.08%, 0.045% 내지 0.08%, 0.05% 내지 0.08%, 0.055% 내지 0.08%, 0.06% 내지 0.08%, 0.065% 내지 0.08%, 0.07% 내지 0.08%, 0.075% 내지 0.08%, 0.001% 내지 0.075%, 0.005% 내지 0.075%, 0.01% 내지 0.075%, 0.015% 내지 0.075%, 0.02% 내지 0.075%, 0.025% 내지 0.075%, 0.03% 내지 0.075%, 0.035% 내지 0.075%, 0.04% 내지 0.075%, 0.045% 내지 0.075%, 0.05% 내지 0.075%, 0.055% 내지 0.075%, 0.06% 내지 0.075%, 0.065% 내지 0.075%, 0.07% 내지 0.075%, 0.001% 내지 0.07%, 0.005% 내지 0.07%, 0.01% 내지 0.07%, 0.015% 내지 0.07%, 0.02% 내지 0.07%, 0.025% 내지 0.07%, 0.03% 내지 0.07%, 0.035% 내지 0.07%, 0.04% 내지 0.07%, 0.045% 내지 0.07%, 0.05% 내지 0.07%, 0.055% 내지 0.07%, 0.06% 내지 0.07%, 0.065% 내지 0.07, 0.001% 내지 0.065%, 0.005% 내지 0.065%, 0.01% 내지 0.065%, 0.015% 내지 0.065%, 0.02% 내지 0.065%, 0.025% 내지 0.065%, 0.03% 내지 0.065%, 0.035% 내지 0.065%, 0.04% 내지 0.065%, 0.045% 내지 0.065%, 0.05% 내지 0.065%, 0.055% 내지 0.065%, 0.06% 내지 0.065%, 0.001% 내지 0.06%, 0.005% 내지 0.06%, 0.01% 내지 0.06%, 0.015% 내지 0.06%, 0.02% 내지 0.06%, 0.025% 내지 0.06%, 0.03% 내지 0.06%, 0.035% 내지 0.06%, 0.04% 내지 0.06%, 0.045% 내지 0.06%, 0.05% 내지 0.06%, 0.055% 내지 0.06%, 0.001% 내지 0.055%, 0.005% 내지 0.055%, 0.01% 내지 0.055%, 0.015% 내지 0.055%, 0.02% 내지 0.055%, 0.025% 내지 0.055%, 0.03% 내지 0.055%, 0.035% 내지 0.055%, 0.04% 내지 0.055%, 0.045% 내지 0.055%, 0.05% 내지 0.055%, 0.001% 내지 0.05%, 0.005% 내지 0.05%, 0.01% 내지 0.05%, 0.015% 내지 0.05%, 0.02% 내지 0.05%, 0.025% 내지 0.05%, 0.03% 내지 0.05%, 0.035% 내지 0.05%, 0.04% 내지 0.05%, 0.045% 내지 0.05%, 0.001% 내지 0.045%, 0.005% 내지 0.045%, 0.01% 내지 0.045%, 0.015% 내지 0.045%, 0.02% 내지 0.045%, 0.025% 내지 0.045%, 0.03% 내지 0.045%, 0.035% 내지 0.045%, 0.04% 내지 0.045%, 0.001% 내지 0.04%, 0.005% 내지 0.04%, 0.01% 내지 0.04%, 0.015% 내지 0.04%, 0.02% 내지 0.04%, 0.025% 내지 0.04%, 0.03% 내지 0.04%, 0.035% 내지 0.04%, 0.001% 내지 0.035%, 0.005% 내지 0.035%, 0.01% 내지 0.035%, 0.015% 내지 0.035%, 0.02% 내지 0.035%, 0.025% 내지 0.035%, 0.03% 내지 0.035%, 0.001% 내지 0.03%, 0.005% 내지 0.03%, 0.01% 내지 0.03%, 0.015% 내지 0.03%, 0.02% 내지 0.03%, 0.025% 내지 0.03%, 0.001% 내지 0.025%, 0.005% 내지 0.025%, 0.01% 내지 0.025%, 0.015% 내지 0.025%, 0.02% 내지 0.025%, 0.001% 내지 0.02%, 0.005% 내지 0.02%, 0.01% 내지 0.02%, 0.015% 내지 0.02%, 0.001% 내지 0.015%, 0.005% 내지 0.015%, 0.01% 내지 0.015%, 0.001% 내지 0.01%, 0.005% 내지 0.01%, 또는 0.001% 내지 0.005% 일 수 있다.
5xxx 알루미늄 합금의 경우, 합금이 함유할 수 있는 마그네슘의 양은 중량으로 3% 내지 10%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 마그네슘의 중량 퍼센트는 3% 내지 10%, 3.5% 내지 10%, 4% 내지 10%, 4.5% 내지 10%, 5% 내지 10%, 5.5% 내지 10%, 6% 내지 10%, 6.5% 내지 10%, 7% 내지 10%, 7.5% 내지 10%, 8% 내지 10%, 8.5% 내지 10%, 9% 내지 10%, 9.5% 내지 10%, 3% 내지 9.5%, 3.5% 내지 9.5%, 4% 내지 9.5%, 4.5% 내지 9.5%, 5% 내지 9.5%, 5.5% 내지 9.5%, 6% 내지 9.5%, 6.5% 내지 9.5%, 7% 내지 9.5%, 7.5% 내지 9.5%, 8% 내지 9.5%, 8.5% 내지 9.5%, 9% 내지 9.5%, 3% 내지 9%, 3.5% 내지 9%, 4% 내지 9%, 4.5% 내지 9%, 5% 내지 9%, 5.5% 내지 9%, 6% 내지 9%, 6.5% 내지 9%, 7% 내지 9%, 7.5% 내지 9%, 8% 내지 9%, 8.5% 내지 9%, 3% 내지 8.5%, 3.5% 내지 8.5%, 4% 내지 8.5%, 4.5% 내지 8.5%, 5% 내지 8.5%, 5.5% 내지 8.5%, 6% 내지 8.5%, 6.5% 내지 8.5%, 7% 내지 8.5%, 7.5% 내지 8.5%, 8% 내지 8.5%, 3% 내지 8%, 3.5% 내지 8%, 4% 내지 8%, 4.5% 내지 8%, 5% 내지 8%, 5.5% 내지 8%, 6% 내지 8%, 6.5% 내지 8%, 7% 내지 8%, 7.5% 내지 8%, 3% 내지 7.5%, 3.5% 내지 7.5%, 4% 내지 7.5%, 4.5% 내지 7.5%, 5% 내지 7.5%, 5.5% 내지 7.5%, 6% 내지 7.5%, 6.5% 내지 7.5%, 7% 내지 7.5%, 3% 내지 7%, 3.5% 내지 7%, 4% 내지 7%, 4.5% 내지 7%, 5% 내지 7%, 5.5% 내지 7%, 6% 내지 7%, 6.5% 내지 7%, 3% 내지 6.5%, 3.5% 내지 6.5%, 4% 내지 6.5%, 4.5% 내지 6.5%, 5% 내지 6.5%, 5.5% 내지 6.5%, 6% 내지 6.5%, 3% 내지 6%, 3.5% 내지 6%, 4% 내지 6%, 4.5% 내지 6%, 5% 내지 6%, 5.5% 내지 6%, 3% 내지 5.5%, 3.5% 내지 5.5%, 4% 내지 5.5%, 4.5% 내지 5.5%, 5% 내지 5.5%, 3% 내지 5%, 3.5% 내지 5%, 4% 내지 5%, 4.5% 내지 5%, 3% 내지 4.5%, 3.5% 내지 4.5%, 4% 내지 4.5%, 3% 내지 4%, 3.5% 내지 4%, 또는 3% 내지 3.5% 일 수 있다.
7xxx 알루미늄 합금의 경우, 합금이 함유할 수 있는 아연, 마그네슘 및 구리의 총합의 양은 중량으로 6% 내지 15%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 아연, 마그네슘 및 구리의 총합의 중량 퍼센트는 6% 내지 15%, 6% 내지 14.5%, 6% 내지 14%, 6% 내지 13.5%, 6% 내지 13%, 6% 내지 12.5%, 6% 내지 12%, 6% 내지 11.5%, 6% 내지 11%, 6% 내지 10.5%, 6% 내지 10%, 6% 내지 9.5%, 6% 내지 9%, 6% 내지 8.5%, 6% 내지 8%, 6% 내지 7.5%, 6% 내지 7%, 6% 내지 6.5%, 6.5% 내지 15%, 6.5% 내지 14.5%, 6.5% 내지 14%, 6.5% 내지 13.5%, 6.5% 내지 13%, 6.5% 내지 12.5%, 6.5% 내지 12%, 6.5% 내지 11.5%, 6.5% 내지 11%, 6.5% 내지 10.5%, 6.5% 내지 10%, 6.5% 내지 9.5%, 6.5% 내지 9%, 6.5% 내지 8.5%, 6.5% 내지 8%, 6.5% 내지 7.5%, 6.5% 내지 7%, 7% 내지 15%, 7% 내지 14.5%, 7% 내지 14%, 7% 내지 13.5%, 7% 내지 13%, 7% 내지 12.5%, 7% 내지 12%, 7% 내지 11.5%, 7% 내지 11%, 7% 내지 10.5%, 7% 내지 10%, 7% 내지 9.5%, 7% 내지 9%, 7% 내지 8.5%, 7% 내지 8%, 7% 내지 7.5%, 7.5% 내지 15%, 7.5% 내지 14.5%, 7.5% 내지 14%, 7.5% 내지 13.5%, 7.5% 내지 13%, 7.5% 내지 12.5%, 7.5% 내지 12%, 7.5% 내지 11.5%, 7.5% 내지 11%, 7.5% 내지 10.5%, 7.5% 내지 10%, 7.5% 내지 9.5%, 7.5% 내지 9%, 7.5% 내지 8.5%, 7.5% 내지 8%, 8% 내지 15%, 8% 내지 14.5%, 8% 내지 14%, 8% 내지 13.5%, 8% 내지 13%, 8% 내지 12.5%, 8% 내지 12%, 8% 내지 11.5%, 8% 내지 11%, 8% 내지 10.5%, 8% 내지 10%, 8% 내지 9.5%, 8% 내지 9%, 8% 내지 8.5%, 8.5% 내지 15%, 8.5% 내지 14.5%, 8.5% 내지 14%, 8.5% 내지 13.5%, 8.5% 내지 13%, 8.5% 내지 12.5%, 8.5% 내지 12%, 8.5% 내지 11.5%, 8.5% 내지 11%, 8.5% 내지 10.5%, 8.5% 내지 10%, 8.5% 내지 9.5%, 8.5% 내지 9%, 9% 내지 15%, 9% 내지 14.5%, 9% 내지 14%, 9% 내지 13.5%, 9% 내지 13%, 9% 내지 12.5%, 9% 내지 12%, 9% 내지 11.5%, 9% 내지 11%, 9% 내지 10.5%, 9% 내지 10%, 9% 내지 9.5%, 9.5% 내지 15%, 9.5% 내지 14.5%, 9.5% 내지 14%, 9.5% 내지 13.5%, 9.5% 내지 13%, 9.5% 내지 12.5%, 9.5% 내지 12%, 9.5% 내지 11.5%, 9.5% 내지 11%, 9.5% 내지 10.5%, 9.5% 내지 10%, 10% 내지 15%, 10% 내지 14.5%, 10% 내지 14%, 10% 내지 13.5%, 10% 내지 13%, 10% 내지 12.5%, 10% 내지 12%, 10% 내지 11.5%, 10% 내지 11%, 10% 내지 10.5%, 10.5% 내지 15%, 10.5% 내지 14.5%, 10.5% 내지 14%, 10.5% 내지 13.5%, 10.5% 내지 13%, 10.5% 내지 12.5%, 10.5% 내지 12%, 10.5% 내지 11.5%, 10.5% 내지 11%, 11% 내지 15%, 11% 내지 14.5%, 11% 내지 14%, 11% 내지 13.5%, 11% 내지 13%, 11% 내지 12.5%, 11% 내지 12%, 11% 내지 11.5%, 11.5% 내지 15%, 11.5% 내지 14.5%, 11.5% 내지 14%, 11.5% 내지 13.5%, 11.5% 내지 13%, 11.5% 내지 12.5%, 11.5% 내지 12%, 12% 내지 15%, 12% 내지 14.5%, 12% 내지 14%, 12% 내지 13.5%, 12% 내지 13%, 12% 내지 12.5%, 12.5% 내지 15%, 12.5% 내지 14.5%, 12.5% 내지 14%, 12.5% 내지 13.5%, 12.5% 내지 13%, 13% 내지 15%, 13% 내지 14.5%, 13% 내지 14%, 13% 내지 13.5%, 13.5% 내지 15%, 13.5% 내지 14.5%, 13.5% 내지 14%, 14% 내지 15%, 14% 내지 14.5%, 또는 14.5% 내지 15% 일 수 있다.
위에서 논의한 바와 같이, 마그네슘-강화 알루미늄 합금이 5xxx 알루미늄 합금의 경우 3중량% 이상의 마그네슘을 함유하거나, 7xxx 알루미늄 합금의 경우 아연, 마그네슘 및 구리의 총합을 6중량% 이상 함유할 때, 합금이 응력 부식 균열 되기 더욱 쉬울 수 있다. 그럼에도 불구하고 마그네슘을 3중량% 미만으로 함유하거나, 아연, 마그네슘, 및 구리의 총합을 6중량% 미만으로 함유한 마그네슘-강화 알루미늄 합금 또한 응력 부식 균열에 민감할 수 있다. 따라서, 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은은 또한 마그네슘을 3중량% 미만 또는 아연, 마그네슘 및 구리의 총합을 6중량% 미만으로 갖는 마그네슘-강화 알루미늄 합금에 첨가될 수 있어, 특히 생성물이 해양 환경과 같은 부식성 환경에 노출될 수 있을 때, 응력 부식 균열을 억제한다. 예를 들어, 5xxx 알루미늄 합금이 함유할 수 있는 마그네슘의 양은 중량으로 0.1% 내지 3%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 5xxx 합금이 함유할 수 있는 마그네슘의 중량 퍼센트는 0.1% 내지 1.5%, 0.1% 내지 1.5%, 0.5% 내지 1.5%, 1% 내지 1.5%, 0.1% 내지 1%, 0.5% 내지 1%, 또는 1.5% 내지 3%의 범위일 수 있다. 선택적으로, 마그네슘의 양은 1.5% 내지 3%, 1.6% 내지 3%, 1.7% 내지 3%, 1.8% 내지 3%, 1.9% 내지 3%, 2% 내지 3%, 2.1% 내지 3%, 2.2% 내지 3%, 2.3% 내지 3%, 2.4% 내지 3%, 2.5% 내지 3%, 2.6% 내지 3%, 2.7% 내지 3%, 2.8% 내지 3%, 2.9% 내지 3%, 1.5% 내지 2.9%, 1.6% 내지 2.9%, 1.7% 내지 2.9%, 1.8% 내지 2.9%, 1.9% 내지 2.9%, 2% 내지 2.9%, 2.1% 내지 2.9%, 2.2% 내지 2.9%, 2.3% 내지 2.9%, 2.4% 내지 2.9%, 2.5% 내지 2.9%, 2.6% 내지 2.9%, 2.7% 내지 2.9%, 2.8% 내지 2.9%, 1.5% 내지 2.8%, 1.6% 내지 2.8%, 1.7% 내지 2.8%, 1.8% 내지 2.8%, 1.9% 내지 2.8%, 2% 내지 2.8%, 2.1% 내지 2.8%, 2.2% 내지 2.8%, 2.3% 내지 2.8%, 2.4% 내지 2.8%, 2.5% 내지 2.8%, 2.6% 내지 2.8%, 2.7% 내지 2.8%, 1.5% 내지 2.7%, 1.6% 내지 2.7%, 1.7% 내지 2.7%, 1.8% 내지 2.7%, 1.9% 내지 2.7%, 2% 내지 2.7%, 2.1% 내지 2.7%, 2.2% 내지 2.7%, 2.3% 내지 2.7%, 2.4% 내지 2.7%, 2.5% 내지 2.7%, 2.6% 내지 2.7%, 1.5% 내지 2.6%, 1.6% 내지 2.6%, 1.7% 내지 2.6%, 1.8% 내지 2.6%, 1.9% 내지 2.6%, 2% 내지 2.6%, 2.1% 내지 2.6%, 2.2% 내지 2.6%, 2.3% 내지 2.6%, 2.4% 내지 2.6%, 2.5% 내지 2.6%, 1.5% 내지 2.5%, 1.6% 내지 2.5%, 1.7% 내지 2.5%, 1.8% 내지 2.5%, 1.9% 내지 2.5%, 2% 내지 2.5%, 2.1% 내지 2.5%, 2.2% 내지 2.5%, 2.3% 내지 2.5%, 2.4% 내지 2.5%, 1.5% 내지 2.4%, 1.6% 내지 2.4%, 1.7% 내지 2.4%, 1.8% 내지 2.4%, 1.9% 내지 2.4%, 2% 내지 2.4%, 2.1% 내지 2.4%, 2.2% 내지 2.4%, 2.3% 내지 2.4%, 1.5% 내지 2.3%, 1.6% 내지 2.3%, 1.7% 내지 2.3%, 1.8% 내지 2.3%, 1.9% 내지 2.3%, 2% 내지 2.3%, 2.1% 내지 2.3%, 2.2% 내지 2.3%, 1.5% 내지 2.2%, 1.6% 내지 2.2%, 1.7% 내지 2.2%, 1.8% 내지 2.2%, 1.9% 내지 2.2%, 2% 내지 2.2%, 2.1% 내지 2.2%, 1.5% 내지 2.1%, 1.6% 내지 2.1%, 1.7% 내지 2.1%, 1.8% 내지 2.1%, 1.9% 내지 2.1%, 2% 내지 2.1%, 1.5% 내지 2%, 1.6% 내지 2%, 1.7% 내지 2%, 1.8% 내지 2%, 1.9% 내지 2%, 1.5% 내지 1.9%, 1.6% 내지 1.9%, 1.7% 내지 1.9%, 1.8% 내지 1.9%, 1.5% 내지 1.8%, 1.6% 내지 1.8%, 1.7% 내지 1.8%, 1.5% 내지 1.7%, 1.6% 내지 1.7%, 또는 1.5% 내지 1.6% 일 수 있다. 예를 들어, 7xxx 알루미늄 합금이 함유할 수 있는 아연, 마그네슘 및 구리의 총합이 중량으로 0.5% 내지 6%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 7xxx 알루미늄 합금이 함유할 수 있는 아연, 마그네슘 및 구리의 총합의 중량 퍼센트는 0.5% 내지 6%, 0.5% 내지 5.5%, 0.5% 내지 5%, 0.5% 내지 4.5%, 0.5% 내지 4%, 0.5% 내지 3.5%, 0.5% 내지 3%, 0.5% 내지 2.5%, 0.5% 내지 2%, 0.5% 내지 1.5%, 0.5% 내지 1%, 1% 내지 6%, 1% 내지 5.5%, 1% 내지 5%, 1% 내지 4.5%, 1% 내지 4%, 1% 내지 3.5%, 1% 내지 3%, 1% 내지 2.5%, 1% 내지 2%, 1% 내지 1.5%, 1.5% 내지 6%, 1.5% 내지 5.5%, 1.5% 내지 5%, 1.5% 내지 4.5%, 1.5% 내지 4%, 1.5% 내지 3.5%, 1.5% 내지 3%, 1.5% 내지 2.5%, 1.5% 내지 2%, 2% 내지 6%, 2% 내지 5.5%, 2% 내지 5%, 2% 내지 4.5%, 2% 내지 4%, 2% 내지 3.5%, 2% 내지 3%, 2% 내지 2.5%, 2.5% 내지 6%, 2.5% 내지 5.5%, 2.5% 내지 5%, 2.5% 내지 4.5%, 2.5% 내지 4%, 2.5% 내지 3.5%, 2.5% 내지 3%, 3% 내지 6%, 3% 내지 5.5%, 3% 내지 5%, 3% 내지 4.5%, 3% 내지 4%, 3% 내지 3.5%, 3.5% 내지 6%, 3.5% 내지 5.5%, 3.5% 내지 5%, 3.5% 내지 4.5%, 3.5% 내지 4%, 4% 내지 6%, 4% 내지 5.5%, 4% 내지 5%, 4% 내지 4.5%, 4.5% 내지 6%, 4.5% 내지 5.5%, 4.5% 내지 5%, 5% 내지 6%, 5% 내지 5.5%, 또는 5.5% 내지 6%의 범위일 수 있다.
5xxx 알루미늄 합금 내 마그네슘 양 또는 7xxx 알루미늄 합금 내 아연, 마그네슘, 구리의 총합 량에 따라 응력 부식 균열을 효과적으로 억제하기 위해 첨가될 수 있는 칼슘의 양이 달라질 수 있다. 예를 들어, 5xxx 합금에서 칼슘의 양 대 마그네슘의 양의 비율은 약 0.0001 내지 약 1의 범위일 수 있다. 선택적으로 합금 내 칼슘의 양 대 합금 내 마그네슘의 양의 비율은 0.0001 내지 1, 0.0001 내지 0.1, 0.0001 내지 0.01, 0.0001 내지 0.001, 0.001 내지 1, 0.001 내지 0.1, 0.001 내지 0.01, 0.01 내지 1, 0.01 내지 0.1, 또는 0.1 내지 1의 범위일 수 있다. 7xxx 합금에서 칼슘의 양 대 아연, 마그네슘 및 구리의 총합 량의 비율은 약 0.0001 내지 약 1의 범위일 수 있다. 선택적으로 합금 중 칼슘의 양 대 아연, 마그네슘 및 구리의 총합 량의 비율은 0.0001 내지 1, 0.0001 내지 0.1, 0.0001 내지 0.01, 0.0001 내지 0.001, 0.001 내지 1, 0.001 내지 0.1, 0.001 내지 0.01, 0.01 내지 1, 0.01 내지 0.1, 또는 0.1 내지 1의 범위일 수 있다.
5xxx 알루미늄 합금 내 마그네슘의 양 또는 7xxx 알루미늄 합금 내 아연, 마그네슘, 구리의 총합 량에 따라 응력 부식 균열을 효과적으로 억제하기 위해 첨가될 수 있는 스트론튬의 양이 달라질 수 있다. 예를 들어, 5xxx 합금 내 스트론튬의 양 대 마그네슘의 양의 비율은 약 0.0001 내지 약 1의 범위일 수 있다. 선택적으로 합금 내 스트론튬의 양 대 합금 내 마그네슘의 양의 비율은 0.0001 내지 1, 0.0001 내지 0.1, 0.0001 내지 0.01, 0.0001 내지 0.001, 0.001 내지 1, 0.001 내지 0.1, 0.001 내지 0.01, 0.01 내지 1, 0.01 내지 0.1, 또는 0.1 내지 1의 범위일 수 있다. 7xxx 합금 내 스트론듐의 양 대 아연, 마그네슘 및 구리의 총합 량의 비율은 약 0.0001 내지 약 1의 범위일 수 있다. 선택적으로 합금 내 스트론튬의 양 대 금속 내 아연, 마그네슘 및 구리의 총합 량의 비율은 0.0001 내지 1, 0.0001 내지 0.1, 0.0001 내지 0.01, 0.0001 내지 0.001, 0.001 내지 1, 0.001 내지 0.1, 0.001 내지 0.01, 0.01 내지 1, 0.01 내지 0.1, 또는 0.1 내지 1의 범위일 수 있다.
5xxx 알루미늄 합금 내 마그네슘의 양 또는 7xxx 알루미늄 합금 내 아연, 마그네슘, 구리의 총합 량에 따라 응력 부식 균열을 효과적으로 억제하기 위해 첨가될 수 있는 은의 양이 달라질 수 있다. 예를 들어, 5xxx 합금 내 은의 양 대 마그네슘의 양의 비율은 약 0.0001 내지 약 1의 범위일 수 있다. 선택적으로 합금 내 은의 양 대 합금 내 마그네슘의 양의 비율은 0.0001 내지 1, 0.0001 내지 0.1, 0.0001 내지 0.01, 0.0001 내지 0.001, 0.001 내지 1, 0.001 내지 0.1, 0.001 내지 0.01, 0.01 내지 1, 0.01 내지 0.1, 또는 0.1 내지 1의 범위일 수 있다. 7xxx 합금에서 은의 양 대 아연, 마그네슘 및 구리의 총합 량의 비율은 약 0.0001 내지 약 1의 범위일 수 있다. 선택적으로 합금 내 은의 양 대 합금 내 아연, 마그네슘 및 구리의 총합 량의 비율은 0.0001 내지 1, 0.0001 내지 0.1, 0.0001 내지 0.01, 0.0001 내지 0.001, 0.001 내지 1, 0.001 내지 0.1, 0.001 내지 0.01, 0.01 내지 1, 0.01 내지 0.1, 또는 0.1 내지 1의 범위일 수 있다.
일부 구현예에서, 합금이 함유할 수 있는 아연의 양은 중량으로 0.01% 내지 15%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 합금이 함유할 수 있는 아연의 양은 0.01 중량% 내지 8 중량% 범위일 수 있다. 예를 들어, 아연의 중량 퍼센트는 0.01% 내지 8%, 0.05% 내지 8%, 0.1% 내지 8%, 0.5% 내지 8%, 1% 내지 8%, 1.5% 내지 8%, 2% 내지 8%, 2.5% 내지 8%, 3% 내지 8%, 3.5% 내지 8%, 4% 내지 8%, 4.5% 내지 8%, 5% 내지 8%, 5.5% 내지 8%, 6% 내지 8%, 6.5% 내지 8%, 7% 내지 8%, 7.5% 내지 8%, 0.01% 내지 7.5%, 0.05% 내지 7.5%, 0.1% 내지 7.5%, 0.5% 내지 7.5%, 1% 내지 7.5%, 1.5% 내지 7.5%, 2% 내지 7.5%, 2.5% 내지 7.5%, 3% 내지 7.5%, 3.5% 내지 7.5%, 4% 내지 7.5%, 4.5% 내지 7.5%, 5% 내지 7.5%, 5.5% 내지 7.5%, 6% 내지 7.5%, 6.5% 내지 7.5%, 7% 내지 7.5%, 0.01% 내지 7%, 0.05% 내지 7%, 0.1% 내지 7%, 0.5% 내지 7%, 1% 내지 7%, 1.5% 내지 7%, 2% 내지 7%, 2.5% 내지 7%, 3% 내지 7%, 3.5% 내지 7%, 4% 내지 7%, 4.5% 내지 7%, 5% 내지 7%, 5.5% 내지 7%, 6% 내지 7%, 6.5% 내지 7%, 0.01% 내지 6.5%, 0.05% 내지 6.5%, 0.1% 내지 6.5%, 0.5% 내지 6.5%, 1% 내지 6.5%, 1.5% 내지 6.5%, 2% 내지 6.5%, 2.5% 내지 6.5%, 3% 내지 6.5%, 3.5% 내지 6.5%, 4% 내지 6.5%, 4.5% 내지 6.5%, 5% 내지 6.5%, 5.5% 내지 6.5%, 6% 내지 6.5%, 0.01% 내지 6%, 0.05% 내지 6%, 0.1% 내지 6%, 0.5% 내지 6%, 1% 내지 6%, 1.5% 내지 6%, 2% 내지 6%, 2.5% 내지 6%, 3% 내지 6%, 3.5% 내지 6%, 4% 내지 6%, 4.5% 내지 6%, 5% 내지 6%, 5.5% 내지 6%, 0.01% 내지 5.5%, 0.05% 내지 5.5%, 0.1% 내지 5.5%, 0.5% 내지 5.5%, 1% 내지 5.5%, 1.5% 내지 5.5%, 2% 내지 5.5%, 2.5% 내지 5.5%, 3% 내지 5.5%, 3.5% 내지 5.5%, 4% 내지 5.5%, 4.5% 내지 5.5%, 5% 내지 5.5%, 0.01% 내지 5%, 0.05% 내지 5%, 0.1% 내지 5%, 0.5% 내지 5%, 1% 내지 5%, 1.5% 내지 5%, 2% 내지 5%, 2.5% 내지 5%, 3% 내지 5%, 3.5% 내지 5%, 4% 내지 5%, 4.5% 내지 5%, 0.01% 내지 4.5%, 0.05% 내지 4.5%, 0.1% 내지 4.5%, 0.5% 내지 4.5%, 1% 내지 4.5%, 1.5% 내지 4.5%, 2% 내지 4.5%, 2.5% 내지 4.5%, 3% 내지 4.5%, 3.5% 내지 4.5%, 4% 내지 4.5%, 0.01% 내지 4%, 0.05% 내지 4%, 0.1% 내지 4%, 0.5% 내지 4%, 1% 내지 4%, 1.5% 내지 4%, 2% 내지 4%, 2.5% 내지 4%, 3% 내지 4%, 3.5% 내지 4%, 0.01% 내지 3.5%, 0.05% 내지 3.5%, 0.1% 내지 3.5%, 0.5% 내지 3.5%, 1% 내지 3.5%, 1.5% 내지 3.5%, 2% 내지 3.5%, 2.5% 내지 3.5%, 3% 내지 3.5%, 0.01% 내지 3%, 0.05% 내지 3%, 0.1% 내지 3%, 0.5% 내지 3%, 1% 내지 3%, 1.5% 내지 3%, 2% 내지 3%, 2.5% 내지 3%, 0.01% 내지 2.5%, 0.05% 내지 2.5%, 0.1% 내지 2.5%, 0.5% 내지 2.5%, 1% 내지 2.5%, 1.5% 내지 2.5%, 2% 내지 2.5%, 0.01% 내지 2%, 0.05% 내지 2%, 0.1% 내지 2%, 0.5% 내지 2%, 1% 내지 2%, 1.5% 내지 2%, 0.01% 내지 1.5%, 0.05% 내지 1.5%, 0.1% 내지 1.5%, 0.5% 내지 1.5%, 1% 내지 1.5%, 0.01% 내지 1%, 0.05% 내지 1%, 0.1% 내지 1%, 0.5% 내지 1%, 0.01% 내지 0.5%, 0.05% 내지 0.5%, 0.1% 내지 0.5%, 0.01% 내지 0.1%, 0.05% 내지 0.1%, 또는 0.01% 내지 0.05%의 범위일 수 있다.
일부 구현예에서, 합금이 함유할 수 있는 아연의 양은 중량으로 8% 내지 15%의 범위일 수 있다. 예를 들어, 아연의 중량 퍼센트는 8% 내지 15%, 8.5% 내지 15%, 9% 내지 15%, 9.5% 내지 15%, 10% 내지 15%, 10.5% 내지 15%, 11% 내지 15%, 11.5% 내지 15%, 12% 내지 15%, 12.5% 내지 15%, 13% 내지 15%, 13.5% 내지 15%, 14% 내지 15%, 14.5% 내지 15%, 8% 내지 14.5%, 8.5% 내지 14.5%, 9% 내지 14.5%, 9.5% 내지 14.5%, 10% 내지 14.5%, 10.5% 내지 14.5%, 11% 내지 14.5%, 11.5% 내지 14.5%, 12% 내지 14.5%, 12.5% 내지 14.5%, 13% 내지 14.5%, 13.5% 내지 14.5%, 14% 내지 14.5%, 8% 내지 14%, 8.5% 내지 14%, 9% 내지 14%, 9.5% 내지 14%, 10% 내지 14%, 10.5% 내지 14%, 11% 내지 14%, 11.5% 내지 14%, 12% 내지 14%, 12.5% 내지 14%, 13% 내지 14%, 13.5% 내지 14%, 8% 내지 13.5%, 8.5% 내지 13.5%, 9% 내지 13.5%, 9.5% 내지 13.5%, 10% 내지 13.5%, 10.5% 내지 13.5%, 11% 내지 13.5%, 11.5% 내지 13.5%, 12% 내지 13.5%, 12.5% 내지 13.5%, 13% 내지 13.5%, 8% 내지 13%, 8.5% 내지 13%, 9% 내지 13%, 9.5% 내지 13%, 10% 내지 13%, 10.5% 내지 13%, 11% 내지 13%, 11.5% 내지 13%, 12% 내지 13%, 12.5% 내지 13%, 8% 내지 12.5%, 8.5% 내지 12.5%, 9% 내지 12.5%, 9.5% 내지 12.5%, 10% 내지 12.5%, 10.5% 내지 12.5%, 11% 내지 12.5%, 11.5% 내지 12.5%, 12% 내지 12.5%, 8% 내지 12%, 8.5% 내지 12%, 9% 내지 12%, 9.5% 내지 12%, 10% 내지 12%, 10.5% 내지 12%, 11% 내지 12%, 11.5% 내지 12%, 8% 내지 11.5%, 8.5% 내지 11.5%, 9% 내지 11.5%, 9.5% 내지 11.5%, 10% 내지 11.5%, 10.5% 내지 11.5%, 11% 내지 11.5%, 8% 내지 11%, 8.5% 내지 11%, 9% 내지 11%, 9.5% 내지 11%, 10% 내지 11%, 10.5% 내지 11%, 8% 내지 10%, 8.5% 내지 10%, 9% 내지 10%, 9.5% 내지 10%, 8% 내지 9.5%, 8.5% 내지 9.5%, 9% 내지 9.5%, 8% 내지 9%, 8.5% 내지 9%, 또는 8% 내지 8.5%일 수 있다.
일부 구현예에서, 합금이 합금 원소로서 아연을 포함하지 않을 수 있고, 오직 부수적 원소 또는 불가피적 불순물로써 아연을 포함할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 다른 알루미늄 합금에 비해 응력 부식 균열에 더 민감할 수 있는 알루미늄 합금 계열은 5xxx 시리즈 및 7xxx 시리즈를 포함할 수 있다.
도 2는 알루미늄 합금 생성물을 제조하는 예시적인 방법의 개요를 제공한다. 도 2의 방법은 용융 알루미늄 합금(206)이 주조되는 단계(205)에서 시작하여 잉곳 또는 다른 주조 생성물과 같은 주조 알루미늄 합금 생성물(207)을 형성한다. 도 2가 직접 냉각 주조 공정의 개략적인 예시를 도시하고 있음에도 불구하고, 본원에 기재된 알루미늄 합금은 연속 주조 공정을 사용하여 주조될 수도 있다. 연속 주조 시스템은 한 쌍의 이동하는 대향 주조 표면(예를 들어, 이동하는 대향 벨트, 롤, 블록), 한 쌍의 움직이는 대향 주조 표면 사이의 주조 캐비티, 용융 금속 인젝터를 포함할 수 있다. 용융 금속 인젝터는 용융 금속이 용융 금속 인젝터를 빠져 나와 주조 캐비티 내로 주입될 수 있는 열린 단부를 가질 수 있다.
용융 알루미늄 합금(206)은 용융 알루미늄, 마그네슘 및 칼슘 및 선택적으로 스트론튬 또는 은을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 용융 알루미늄 합금(206)은 아연을 추가로 포함할 수 있다. 마그네슘, 칼슘 및 아연의 양(중량 퍼센트로써)은 각각 상기에 논의된 임의의 다양한 양 또는 이들의 하위 범위일 수 있다. 응용에 따라, 용융 알루미늄 합금(206)은 하나 이상의 다른 합금 원소, 예를 들어, 망간, 지르코늄, 스칸듐, 규소, 철, 구리, 크롬, 티타늄 등을 추가로 포함할 수 있다.
그 다음 주조 알루미늄 합금 생성물(207)은 임의의 적합한 수단에 의해 처리될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 마그네슘-함유 침전물의 형성을 제한하기 위해 종래의 마그네슘-강화 알루미늄 합금에 대한 열 처리는 피해지거나, 수행되는 경우, 면밀한 제어를 요구할 수 있어, 결국 응력 부식 균열을 유발할 수 있다. 따라서, 종래의 마그네슘-강화 알루미늄 합금은 일반적으로 가공 경화되고 H 조건 또는 템퍼에 있다. 대조적으로, 본원에 개시된 바와 같이 칼슘이 마그네슘-강화 알루미늄 합금에 첨가될 때, 위에서 논의된 바와 같이, 합금은 응력 부식 균열에 상당히 덜 민감할 수 있다. 따라서, 칼슘을 합금 원소로 포함하는 마그네슘-강화 알루미늄 합금은 가공 경화 및/또는 열 처리될 수 있다. 그에 따라 생성된 합금은 적절하게 H 템퍼 혹은 T 템퍼에 있을 수 있다. 적합한 H 템퍼는 H1X, H2X, H3X, H4X, 또는 H111, H112, H115, H116, H12, H14, H16, H18, H19, H24, H26, H28, H32, H321, H323, H34, H343, H36, H38, 등과 같은 템퍼를 포함할 수 있다. 적합한 T 템퍼는 T1, T2, T3, T351, T352, T3510, T3511, T36, T361, T4, T42, T451, T4510, T4511, T5, T6, T62, T651, T6510, T6511, T7, T72, T73, T7351, T8, T81, T851, T8510, T8511, T9, T10, 등을 포함할 수 있다. 예시적인 가공 단계는 균질화, 열간 압연, 냉간 압연, 어닐링, 용체화 열 처리, 프리-에이징 또는 이와 같은 단계를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 공정 단계가 도 2에 도시되어 있다. 단계(210)에서, 주조 알루미늄 합금 생성물(207)은 균질화되어, 균질화된 알루미늄 합금 생성물(211)을 형성한다. 균질화 단계에서, 본원에 기재된 주조 생성물(207)은 약 400℃ 내지 약 500℃ 범위의 온도로 가열될 수 있다. 예를 들어, 생성물(207)은 약 400℃, 약 410℃, 약 420℃, 약 430℃, 약 440℃, 약 450℃, 약 460℃, 약 470℃, 약 480℃, 약 490℃, 또는 약 500℃의 온도로 가열될 수 있다. 그 다음 생성물(207)은 일정 기간동안 침지(즉, 지시된 온도에서 유지)되도록 할 수 있다. 일부 실시예에서, 가열 및 침지 단계(phases)를 포함하는 균질화 단계에 대한 총 시간은 최대 24시간일 수 있다. 예를 들어, 생성물(207)은 균질화 단계를 위해 최대 18시간의 총 시간 동안 500℃까지 가열되고 침지될 수 있다. 선택적으로, 생성물(207)은 균질화 단계를 위해 18시간 초과의 총 시간 동안 490℃ 미만으로 가열되고 침지될 수 있다. 일부 경우에는, 균질화 단계가 여러 공정을 포함한다. 일부 비-제한적인 실시예에서, 균질화 단계는 생성물(207)을 제1 기간 동안 제1 온도로 가열하고, 뒤이어 제2 기간 동안 제2 온도로 가열하는 것을 포함한다. 예를 들어, 생성물(207)은 약 3.5시간 동안 약 465℃로 가열될 수 있고, 그 다음 약 6시간 동안 약 480℃로 가열될 수 있다.
균질화 단계에 이어, 단계(215)에서, 균질화된 알루미늄 합금 생성물(211)은 하나 이상의 압연 패스를 거쳐 압연 알루미늄 합금 생성물(212)을 형성하며, 이는 알루미늄 합금 플레이트, 알루미늄 셰이트, 또는 압연 후에 감긴 알루미늄 시트와 같은 알루미늄 합금 제품에 대응할 수 있다.
열간 압연 단계가 수행되는 경우, 열간 압연 전에, 균질화된 생성물(211)은 300℃ 내지 450℃ 사이와 같은 온도로 식도록 허용될 수 있다. 예를 들어, 균질화된 생성물(211)은 325℃ 내지 425℃ 사이 또는 350℃ 내지 400℃의 온도로 식도록 허용될 수 있다. 일부 구현예에서, 주조 생성물은 300℃ 내지 450℃의 온도로 식도록 허용될 수 있는 연속적인 주조 생성물일 수 있다. 그 다음 생성물은 300℃ 내지 450℃ 사이와 같은 적합한 온도에서 열간 압연될 수 있어, 열간 압연 플레이트, 열간 압연 셰이트 또는 3mm와 200mm 사이의(예를 들어, 3mm, 4mm, 5mm, 6mm, 7mm, 8mm, 9mm, 10mm, 15mm, 20mm, 25mm, 30mm, 35mm, 40mm, 45mm, 50mm, 55mm, 60mm, 65mm, 70mm, 75mm, 80mm, 85mm, 90mm, 95mm, 100mm, 110mm, 120mm, 130mm, 140mm, 150mm , 160mm, 170mm, 180mm, 190mm, 200mm 또는 그 사이의 임의의 위치) 게이지를 갖는 열간 압연 시트와 같은 열간 압연 중간 생성물을 형성한다. 열간 압연 동안 온도 및 다른 작동 파라미터가 제어될 수 있어 열간 압연기로부터 빠져나올 때 열간 압연 중간 생성물의 온도가 470℃ 이하, 450℃ 이하, 440℃ 이하 또는 430℃ 이하가 된다.
그 다음 열간 압연 생성물은 약 0.5mm 내지 10mm 사이, 예를 들어, 약 0.7mm 내지 6.5mm사이의 게이지를 갖는 냉간 압연 생성물로 냉간 압연될 수 있다. 선택적으로, 냉간 압연 시트는 0.5mm, 1.0mm, 1.5mm, 2.0mm, 2.5mm, 3.0mm, 3.5mm, 4.0mm, 4.5mm, 5.0mm, 5.5mm, 6.0mm, 6.5mm, 7.0mm, 7.5mm, 8.0mm, 8.5mm, 9.0mm, 9.5mm 또는 10.0mm의 게이지를 갖을 수 있다. 냉간 압연이 수행되어 최종 게이지 두께가 연간 압연 생성물과 비교하여 최대 85%의 게이지 감소(예를 들어, 최대 10%, 최대 20%, 최대 30%, 최대 40%, 최대 50%, 최대 60%, 최대 70%, 최대 80% 또는 최대 85% 감소)를 나타내는 최종 게이지 두께를 얻을 수 있다. 일부 구현예에서, 인터어닐링 단계는 냉간 압연 단계 동안 수행될 수 있다. 인터어닐링 단계는 약 300℃ 내지 약 450℃(예를 들어, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 약 400℃, 약 410℃, 약 420℃, 약 430℃, 약 440℃, 또는 약 450℃)의 온도에서 수행될 수 있다. 일부 경우에, 인터어닐링 단계는 여러 공정을 포함한다. 일부 비-제한적인 실시예에서, 인터어닐링 단계는 냉간 압연 생성물을 제1 기간 동안 제1 온도로 가열하고 뒤이어 제2 기간 동안 제2 온도로 가열하는 것을 포함한다. 예를 들어, 냉간 압연 생성물은 약 1시간 동안 약 410℃로 가열될 수 있고, 그 다음 약 2시간 동안 약 330℃로 가열될 수 있다.
일부 구현예에서, 압연 생성물은 용체화 열 처리 단계를 거칠 수 있다. 용체화 열 처리 단계는 가용성 입자의 용체화를 초래하는 시트에 대한 임의의 처리일 수 있다. 칼슘이 첨가된 마그네슘-강화 알루미늄 합금은 응력 부식 균열에 덜 민감할 수 있으므로 용체화 열처리를 생략할 수 있다. 용체화 열처리가 수행되는 경우, 압연 생성물은 최대 590℃(예를 들어, 400℃ 내지 590℃)의 피크 금속 온도(PMT)로 가열되고 그 온도에서 일정 시간 침지될 수 있다. 예를 들어, 압연 생성물은 최대 30분(예를 들어, 0초, 60초, 75초, 90초, 5분, 10분, 20분, 25분, 또는 30분)의 시간동안 480℃에서 침지될 수 있다. 가열 및 침지 후에, 생성물은 200℃/s 초과의 속도로 500과 200℃ 사이의 온도로 빠르게 식혀질 수 있다. 일 실시예에서, 생성물은 450℃와 200℃ 사이의 온도에서 200℃/초 초과의 급랭 속도를 겪을 수 있다. 선택적으로, 다른 경우에는 식힘 속도가 더 빠를 수 있다.
급랭 후, 열 처리된 생성물은 코일링 전에 생성물을 재가열함으로써 프리-에이징 처리를 선택적으로 거칠 수 있다. 프리-에이징 처리는 최대 6시간의 기간 동안 약 70℃ 내지 약 125℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 프리-에이징 처리는 약 70℃, 약 75℃, 약 80℃, 약 85℃, 약 90℃, 약 95℃, 약 100℃, 약 105℃, 약 110℃, 약 115℃, 약 120℃, 또는 약 125℃의 온도에서 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, 프리-에이징 처리는 약 30분, 약 1시간, 약 2시간, 약 3시간, 약 4시간, 약 5시간, 또는 약 6시간 동안 수행될 수 있다. 프리-에이징 처리는 복사 열, 대류 열, 유도 열, 적외선 열 또는 그와 같은 열을 방출하는 장치와 같은 가열 장치를 통해 플레이트, 셰이트 또는 시트를 통과시킴으로써 완수될 수 있다.
본원에 기재된 주조 생성물은 플레이트나 다른 적합한 생성물의 형태로 생성물을 만들기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 본원에 기재된 바와 같은 생성물을 포함하는 플레이트는 균질화 단계에서 잉곳을 공정하거나 연속 주조기에서 생성물을 주조한 후 열간 압연 단계에 의해 준비될 수 있다. 열간 압연 단계에서, 주조 생성물은 200mm 두께 이하의 게이지 (예를 들어, 약 10mm 내지 약 200mm)로 열간 압연될 수 있다. 예를 들어, 주조 생성물은 약 10mm 내지 약 175mm, 약 15mm 내지 약 150mm, 약 20mm 내지 약 125mm, 약 25mm 내지 약 100mm, 약 30mm 내지 약 75mm, 또는 약 35mm 내지 약 50mm의 최종 게이지 두께를 갖는 플레이트로 열간 압연될 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 첨가된 칼슘은 마그네슘-강화 알루미늄 합금이 상승된 온도에 노출될 수 있을 때, 결정 입계에서 마그네슘-함유 침전물의 형성을 변경하거나 제한할 수 있다. 따라서, 위에서 논의된 열처리에 더하여, 본원에 기재된 마그네슘-강화 알루미늄 합금은 응력 부식 균열의 위험 또는 민감성을 증가시키지 않으면서 용접, 페인트 베이킹, 등과 같은 상승된 온도에 추가로 노출 될 수 있다. 공정에 따라, 상승된 온도는 50℃ 내지 600℃의 범위 일 수 있다. 일부 구현예에서, 상승된 온도는 50℃ 내지 600℃, 100℃ 내지 600℃, 150℃ 내지 600℃, 200℃ 내지 600℃, 250℃ 내지 600℃, 300℃ 내지 600℃, 350℃ 내지 600℃, 400℃ 내지 600℃, 450℃ 내지 600℃, 500℃ 내지 600℃, 550℃ 내지 600℃, 50℃ 내지 550℃, 100℃ 내지 550℃, 150℃ 내지 550℃, 200℃ 내지 550℃, 250℃ 내지 550℃, 300℃ 내지 550℃, 350℃ 내지 550℃, 400℃ 내지 550℃, 450℃ 내지 550℃, 500℃ 내지 550℃, 50℃ 내지 500℃, 100℃ 내지 500℃, 150℃ 내지 500℃, 200℃ 내지 500℃, 250℃ 내지 500℃, 300℃ 내지 500℃, 350℃ 내지 500℃, 400℃ 내지 500℃, 450℃ 내지 500℃, 50℃ 내지 450℃, 100℃ 내지 450℃, 150℃ 내지 450℃, 200℃ 내지 450℃, 250℃ 내지 450℃, 300℃ 내지 450℃, 350℃ 내지 450℃, 400℃ 내지 450℃, 50℃ 내지 400℃, 100℃ 내지 400℃, 150℃ 내지 400℃, 200℃ 내지 400℃, 250℃ 내지 400℃, 300℃ 내지 400℃, 350℃ 내지 400℃, 50℃ 내지 350℃, 100℃ 내지 350℃, 150℃ 내지 350℃, 200℃ 내지 350℃, 250℃ 내지 350℃, 300℃ 내지 350℃, 50℃ 내지 300℃, 100℃ 내지 300℃, 150℃ 내지 300℃, 200℃ 내지 300℃, 250℃ 내지 300℃, 50℃ 내지 250℃, 100℃ 내지 250℃, 150℃ 내지 250℃, 200℃ 내지 250℃, 50℃ 내지 200℃, 100℃ 내지 200℃, 150℃ 내지 200℃, 50℃ 내지 150℃, 100℃ 내지 150℃, 또는 50℃ 내지 100℃의 범위일 수 있다.
응력 부식 균열에 대한 첨가된 칼슘의 억제 효과를 고려하면, 마그네슘-강화 알루미늄 합금은 응력 부식 균열에 대한 민감성을 감소시키면서 해양 응용, 자동차 보강/섀시 응용 또는 그런 응용과 같은 부식성 환경에서 사용될 수 있다.
본원에 인용된 모든 특허, 간행물 및 초록은 그 전체가 참조로써 본원에 포함된다. 예시된 구현예를 포함하여, 구현예의 전술한 설명은 오직 예시 및 설명을 위해 제시되었으며, 총망라하거나 개시된 정확한 형태로 제한하려는 의도는 아니다. 이들의 수많은 수정, 개조 및 사용이 당업자에게 자명할 것이다.
예시적인 양태
아래에서 사용되는 바와 같이, 일련의 양태에 대한 임의의 참조는 분리된 각각의 실시예에 대한 참조로써 이해되어야 한다(예를 들어, "양태 1-4"는 "양태 1, 2, 3 또는 4"로 이해되어야 한다).
양태 1은 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물로서, 다음을 포함하는 복수의 합금 원소: 3 중량% 내지 10 중량% 마그네슘 또는 6 중량% 내지 15 중량% 아연, 마그네슘 및 구리의 총합; 0.001 중량% 내지 0.1 중량% 칼슘; 및 알루미늄을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 2는 알루미늄이 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물의 나머지를 구성하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 3은 복수의 합금 원소가 스트론튬 0.001 중량% 내지 0.1 중량%를 추가로 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 4는 복수의 합금 원소가 은 0.001 중량% 내지 0.1 중량%를 추가로 포함하는, 임의의 이전 혹은 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 5는 H 템퍼에 있는 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 6은 T 템퍼에 있는 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 7은 주조 알루미늄 생성물이 하나 이상의 열간 압연 공정을 거쳐 생성된 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 8은 주조 알루미늄 생성물이 하나 이상의 냉간 압연 공정을 거쳐 생성된 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 9는 5xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 10은 복수의 합금 원소가 아연을 포함하지 않는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 11은 7xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 12는 복수의 합금 원소가 아연을 추가로 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 13은 복수의 합금 원소가 아연 0.1 중량% 내지 15 중량%를 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 14는 마그네슘-함유 침전물을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 15는 마그네슘 및/또는 알루미늄을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 16은 마그네슘-함유 침전물이 Mg5Al8 베타 상 입자를 포함하고, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이 Mg5Al8 베타 상 입자의 0.05 중량% 미만을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 17은 마그네슘-함유 침전물이 Mg 및/또는 Zn을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 18은 마그네슘-함유 침전물이 MgZn2 에타 상 입자를 포함하고, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이 MgZn2 에타 상 입자의 10 중량% 미만을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 19는 마그네슘-함유 침전물이 MgZn2 에타 상 입자를 포함하고, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이 MgZn2 에타 상 입자의 5 중량% 미만을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 20은 마그네슘-함유 침전물이 MgZn2 에타 상 입자를 포함하고, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이 MgZn2 에타 상 입자의 1 중량% 미만을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 21은 마그네슘-함유 침전물이 MgZn2 에타 상 입자를 포함하고, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이 MgZn2 에타 상 입자의 0.1 중량% 미만을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 22는 마그네슘-함유 침전물이 MgZn2 에타 상 입자를 포함하고, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이 MgZn2 에타 상 입자의 0.05 중량% 미만을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 23은 마그네슘-함유 침전물이 50℃ 내지 600℃의 온도에 대한 노출을 통해 형성된, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 24는 마그네슘-함유 침전물이 에이징 동안 형성된, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 25는 마그네슘-함유 침전물이 칼슘을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 26은 알루미늄 합금 생성물 내 칼슘의 존재는 마그네슘 3 중량% 내지 10 중량% 또는 아연, 마그네슘, 및 구리의 총합 6 중량% 내지 12 중량% 및 칼슘 0.001 중량% 미만을 포함하는 비교가능한 알루미늄 합금 생성물과 관련되고, 동일한 공정 조건에 수행되는 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물에서 마그네슘-함유 침전물의 양을 감소시키는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 27은 알루미늄 합금 생성물의 결정 입계에 칼슘, 스트론튬, 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 28은 하나 이상의 상이 50℃ 내지 600℃의 상승된 온도에 노출됨으로써 생성되는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금이다.
양태 29는 하나 이상의 상이 에이징에 의해 생성되는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 30은 하나 이상의 상이 칼슘 금속을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 31은 하나 이상의 상이 스트론튬 금속을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 32는 하나 이상의 상이 은 금속을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 33은 하나 이상의 상의 하나의 상이 칼슘 및 마그네슘을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 34는 하나 이상의 상의 하나의 상이 스트론튬 및 마그네슘을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 35는 하나 이상의 상의 하나의 상이 은 및 마그네슘을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 36은 하나 이상의 상의 하나의 상이 칼슘 및 알루미늄을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 37은 하나 이상의 상의 하나의 상이 스트론튬 및 알루미늄을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 38은 하나 이상의 상의 하나의 상이 은 및 알루미늄을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 39는 하나 이상의 상의 하나의 상이 칼슘, 알루미늄 및 마그네슘을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 40은 하나 이상의 상의 하나의 상이 스트론튬, 알루미늄, 및 마그네슘을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 41은 하나 이상의 상의 하나의 상이 칼슘, 스트론튬, 알루미늄, 및 마그네슘을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 42는 하나 이상의 상의 하나의 상이 칼슘, 은, 알루미늄, 및 마그네슘을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 43은 하나 이상의 상의 하나의 상이 스트론튬, 은, 알루미늄, 및 마그네슘을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 44는 하나 이상의 상의 하나의 상이 칼슘, 스트론튬, 은, 알루미늄, 및 마그네슘을 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 45는 하나 이상의 상의 하나의 상이 결정 입계에 위치한 마그네슘-함유 침전물을 적어도 부분적으로 감싸는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
양태 46은 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물의 제조 방법으로서, 용융 상태의 알루미늄 합금을 용융 알루미늄 합금으로서 제공하는 단계; 및 용융 알루미늄 합금을 주조하여 알루미늄 합금 생성물을 생성하는 단계를 포함하되, 알루미늄 합금은 마그네슘 3중량% 내지 10중량% 또는 아연, 마그네슘, 및 구리의 총합 6중량% 내지 12중량%; 칼슘 0.001중량% 내지 0.1중량%; 및 알루미늄을 포함하는, 방법이다.
양태 47은 알루미늄 합금 생성물을 균질화하여 균질화된 알루미늄 합금 생성물을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 방법이다.
양태 48은 알루미늄 합금 생성물을 에이징하는 단계를 추가로 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 방법이다.
양태 49는 알루미늄 합금 생성물을 냉간 압연하는 단계를 추가로 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 방법이다.
양태 50은 알루미늄 합금 생성물을 열간 압연하는 단계를 추가로 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 방법이다.
양태 51은 알루미늄 합금 생성물을 상승된 온도에 노출시키는 단계를 추가로 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 방법이다.
양태 52는 알루미늄 합금 생성물을 부식성 환경에 노출시키는 단계를 추가로 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 방법이다.
양태 53은 알루미늄 합금 생성물 내 칼슘의 존재는 마그네슘 3중량% 내지 10중량% 또는 아연, 마그네슘, 및 구리의 총합 6중량% 내지 12중량%, 및 칼슘 0.001중량% 미만을 포함하는 비교가능한 알루미늄 합금 생성물과 관련하여 알루미늄 합금 생성물에서 응력 부식 균열을 유도하는데 필요한 시간의 양을 증가시키는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 방법이다.
양태 54는 알루미늄 합금을 해양 환경에 노출시키는 단계를 추가로 포함하는, 임의의 이전 또는 이후 양태의 방법이다.
양태 55는 알루미늄 합금 생성물이 임의의 이전 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물인, 임의의 이전의 방법이다.
양태 56은 임의의 이전 양태의 방법에 따라 준비된 임의의 이전 양태의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이다.
위에 인용된 모든 특허, 간행물 및 초록은 전체가 참고로 본원에 포함된다. 예시된 구현예를 포함하여, 구현예의 전술한 설명은 오직 예시와 설명의 목적으로만 제시되었으며, 총망라하거나 개시된 정확한 형태로 제한하려는 의도가 아니다. 이것의 수많은 수정, 개조 및 사용이 당업자에게 자명할 것이다.
Claims (30)
- 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물로서,
다음을 포함하는 복수의 합금 원소:
마그네슘 3 중량% 내지 10 중량% 또는 아연, 마그네슘 및 구리의 총합 6 중량% 내지 15 중량%;
칼슘 0.001 중량% 내지 0.1 중량%; 및
알루미늄을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물. - 제1항에 있어서, 상기 복수의 합금 원소가 스트론튬 0.001 중량% 내지 0.1 중량%를 추가로 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 합금 원소가 은 0.001 중량% 내지 0.1 중량%를 추가로 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제1항에 있어서, H 템퍼에 있는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제1항에 있어서, T 템퍼에 있는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제1항에 있어서, 5xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 합금 원소가 아연을 포함하지 않는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제1항에 있어서, 7xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 합금 원소가 아연 0.1 중량% 내지 15 중량%를 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제1항에 있어서, 마그네슘-함유 침전물을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제10항에 있어서, 마그네슘 및/또는 알루미늄을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제10항에 있어서, 상기 마그네슘-함유 침전물이 Mg5Al8 베타 상 입자를 포함하고, 상기 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이 Mg5Al8 베타 상 입자의 중량으로 0.05 중량% 미만을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제10항에 있어서, 상기 마그네슘-함유 침전물이 Mg 및/또는 Zn을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제10항에 있어서, 상기 마그네슘-함유 침전물이 MgZn2 에타 상 입자를 포함하고, 상기 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물이 MgZn2 에타 상 입자 10 중량% 미만을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제10항에 있어서, 상기 마그네슘-함유 침전물은 칼슘을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제10항에 있어서, 상기 칼슘의 존재는 마그네슘 3 중량% 내지 10 중량% 또는 아연, 마그네슘, 구리의 총합 6 중량% 내지 12 중량%, 칼슘 0.001 중량% 미만을 포함하는 비교가능한 알루미늄 합금 생성물과 관련되고, 동일한 공정 조건에 수행되는 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물에서 마그네슘-함유 침전물의 양을 감소시키는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제1항에 있어서, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물의 결정 입계에 칼슘, 스트론튬 및/또는 은을 함유하는 하나 이상의 상을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 상은 칼슘 금속을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 상은 스트론튬 금속을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 상은 은 금속을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 상의 하나의 상은 칼슘, 마그네슘, 스트론튬, 은, 또는 알루미늄 중 적어도 2개의 조합을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 상의 하나의 상은 칼슘, 스트론튬, 은, 알루미늄 및 마그네슘을 포함하는, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 상은 결정 입계에 위치한 마그네슘-함유 침전물을 적어도 부분적으로 둘러싸는 것인, 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
- 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물의 제조 방법으로서,
용융 상태의 알루미늄 합금을 용융 알루미늄 합금으로서 제공하는 단계, 및
상기 용융 알루미늄 합금을 주조하여 알루미늄 합금 생성물을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 알루미늄 합금은:
마그네슘 3 중량% 내지 10 중량% 또는 아연, 마그네슘 및 구리의 총합 6 중량% 내지 12 중량%;
칼슘 0.001 중량% 내지 0.1 중량%; 및
알루미늄을 포함하는, 방법. - 제24항에 있어서, 알루미늄 합금 생성물을 균질화하여 균질화된 알루미늄 합금 생성물을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제24항에 있어서, 알루미늄 합금 생성물을 에이징하는 단계, 알루미늄 합금 생성물을 냉간 압연하는 단계, 알루미늄 합금 생성물을 열간 압연하는 단계, 알루미늄 합금 생성물을 상승된 온도에 노출시키는 단계, 또는 알루미늄 합금 생성물을 부식성 환경에 노출시키는 단계 중 하나 이상을 추가로 포함하는, 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 생성물 내 칼슘의 존재는 마그네슘 3 중량% 내지 10 중량% 또는 아연, 마그네슘, 및 구리의 총합 6 중량% 내지 12 중량% 및 칼슘 0.001 중량% 미만을 포함하는 비교가능한 알루미늄 합금 생성물과 관련하여 알루미늄 합금 생성물에서 응력 부식 균열을 유도하는데 필요한 시간의 양을 증가시키는, 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 알루미늄 합금을 해양 환경에 노출시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제24항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 생성물이 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물인, 방법.
- 제24항 내지 제28항 중 어느 한 항의 방법에 따라 준비된, 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항의 응력 부식 균열-저항성 알루미늄 합금 생성물.
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