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變形鋁合金的制作方法

文檔序號(hào):11613504閱讀:443來源:國知局
變形鋁合金的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種變形合金,更詳細(xì)而言,涉及一種變形鋁合金。



背景技術(shù):

汽車保險(xiǎn)杠、結(jié)構(gòu)材料、智能手機(jī)以及it配件為了實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度化而適用鋁擠壓型材。作為這種鋁擠壓型材適用7000系列鋁合金,但存在擠壓性能差導(dǎo)致截面形狀差及生產(chǎn)率低下的問題。

即,7000系列鋁合金在t6熱處理之后,屈服強(qiáng)度高達(dá)500mpa以上,因此廣泛應(yīng)用于航空配件到汽車及智能手機(jī)外殼,但由于原材料的剛性高,存在擠壓性能差的問題,而且存在在t6熱處理時(shí)發(fā)生變形的問題。雖然現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)材料能夠通過最終加工抑制變形,但智能手機(jī)及各種精密擠壓產(chǎn)品在進(jìn)行進(jìn)一步加工的情形下制造成本上升,因此價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力下降。并且,通過連續(xù)鑄造工藝制造成坯料時(shí),在固相線附近發(fā)生0.3%以上的急劇體積變化的情況下,存在坯料制造過程中產(chǎn)生裂紋的問題。因此,迫切需要開發(fā)通過連續(xù)鑄造工藝制造坯料時(shí),不產(chǎn)生裂紋,且擠壓性能優(yōu)異,t6熱處理時(shí)極少變形,熱處理后能夠確保500mpa以上的屈服強(qiáng)度的原材料。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

所要解決的課題

本發(fā)明為了解決包括如上問題在內(nèi)的諸多問題而提出,目的在于提供一種變形鋁合金,其作為7000系列鋁合金,具有屈服強(qiáng)度500mpa以上的強(qiáng)度,且能夠確保1mm/s以上的擠壓速度,并且進(jìn)行固溶處理及加壓水淬(pwq,presswaterquenching)處理時(shí)不發(fā)生變形。并且,本發(fā)明的另一目的在于提供包含所述變形鋁合金為材質(zhì)的汽車保險(xiǎn)杠、結(jié)構(gòu)材料及智能手機(jī)外殼。但是這些課題僅為例示,并非由此限定本發(fā)明的范圍。

課題的解決手段

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種變形鋁合金,其成分包含:5.5重量%~6.0重量%的zn;2.0重量%~2.5重量%的mg;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;余量為al。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種變形鋁合金,其成分包含:5.5重量%~6.0重量%的zn;2.0重量%~2.5重量%的mg;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;余量為al。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種變形鋁合金,其成分包含:5.5重量%~6.0重量%的zn;2.0重量%~2.5重量%的mg;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;0.1重量%~0.8重量%的ag;余量為al。

所述變形鋁合金中,嚴(yán)格地說可以包含0.4重量%~0.6重量%的cu。

所述變形鋁合金中,嚴(yán)格地說可以包含2.0重量%~2.25重量%的mg。

根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種變形鋁合金,其成分包含:0.01重量%~0.15重量%的ti;0.01重量%~0.2重量%的sr;5.5重量%~6.0重量%的zn;1.8重量%~2.8重量%的mg;0.4重量%~0.8重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;余量為al。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種變形鋁合金,其成分包含:0.01重量%~0.15重量%的ti;5.5重量%~6.0重量%的zn;1.8重量%~2.8重量%的mg;0.4重量%~0.8重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;余量為al。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面,可以提供汽車保險(xiǎn)杠、結(jié)構(gòu)材料或者智能手機(jī)外殼。所述汽車保險(xiǎn)杠、結(jié)構(gòu)材料或者智能手機(jī)外殼可以包含上述的變形鋁合金為材質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面,提供一種變形鋁合金,其成分包含:5.5重量%以上且小于6.0重量%的zn;2.0重量%~2.5重量%的mg;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;0.2重量%~0.8重量%的ag;余量為al,擠壓時(shí),可在擠壓速度1.2~1.5mm/s范圍內(nèi)進(jìn)行擠壓,擠壓后,t6熱處理時(shí)屈服強(qiáng)度在523~565mpa的范圍。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面,提供一種變形鋁合金,其成分包含:0.01重量%~0.15重量%的ti;0.01重量%~0.2重量%的sr;5.5重量%~6.0重量%的zn;1.8重量%~2.8重量%的mg;0.4重量%~0.8重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si,;余量為al,固相線體積變化率在0.11%~0.27%的范圍,擠壓速度在1.0mm/s~1.4mm/s的范圍。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的部分實(shí)施例,能夠?qū)崿F(xiàn)一種變形鋁合金,其作為7000系列鋁合金,具有屈服強(qiáng)度500mpa以上的強(qiáng)度,且能夠確保1mm/s以上的擠壓速度,并且進(jìn)行固溶處理及加壓水淬(pwq,presswaterquenching)處理時(shí)不發(fā)生變形。當(dāng)然,并非由這些效果限定本發(fā)明的范圍。

附圖說明

圖1是解釋本發(fā)明的比較例所涉及的變形鋁合金進(jìn)行t6熱處理時(shí)的相比率的圖表。

圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的微觀組織的照片。

圖3是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同固相線上的體積變化比率變化的圖表。

圖4是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同固相線上的剪切模量變化比率變化的圖表。

圖5是實(shí)驗(yàn)測(cè)定本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同測(cè)定的屈服強(qiáng)度的圖表。

圖6是實(shí)驗(yàn)測(cè)定本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同測(cè)定的擠壓速度變化的圖表。

圖7是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同固相線上的體積變化比率變化的圖表。

圖8是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同剪切模量變化比率變化的圖表。

圖9是實(shí)驗(yàn)測(cè)定本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同測(cè)定的屈服強(qiáng)度的圖表。

圖10是實(shí)驗(yàn)測(cè)定本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同測(cè)定的擠壓速度變化的圖表。

圖11是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同tprime相比率變化的圖表。

圖12是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同etaprime相比率變化的圖表。

圖13是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同gp區(qū)(gpzone)相比率變化的圖表。

圖14是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同sprime相比率變化的圖表。

圖15是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同thetaprime相比率變化的圖表。

圖16是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同的變形測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

圖17是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同的屈服強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

圖18是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同tprime相比率變化的圖表。

圖19是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同etaprime相比率變化的圖表。

圖20是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同gp區(qū)(gpzone)相比率變化的圖表。

圖21是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同sprime相比率變化的圖表。

圖22是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同thetaprime相比率變化的圖表。

圖23是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同的變形測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

圖24是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同的屈服強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

圖25是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同tprime相比率變化的圖表。

圖26是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同etaprime相比率變化的圖表。

圖27是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同gp區(qū)(gpzone)相比率變化的圖表。

圖28是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同sprime相比率變化的圖表。

圖29是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同thetaprime相比率變化的圖表。

圖30是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同的變形測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

圖31是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同的屈服強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

圖32是解釋本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金進(jìn)行t6熱處理時(shí)的相比率的圖表。

圖33是表示本發(fā)明的另一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的微觀組織的照片。

圖34是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于ag含量的不同的屈服強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

圖35是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于ag含量的不同的擠壓速度變化測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

圖36是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中未添加ti時(shí)所測(cè)定的強(qiáng)度和延伸率的圖表。

圖37是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中添加0.1重量%的ti時(shí)所測(cè)定的強(qiáng)度和延伸率的圖表。

圖38是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中基于ti添加量所測(cè)定力學(xué)特性變化的圖表。

圖39是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中未添加sr時(shí)所測(cè)定的強(qiáng)度和延伸率的圖表。

圖40是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中添加0.05重量%的sr時(shí)所測(cè)定的強(qiáng)度和延伸率的圖表。

圖41是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中基于sr添加量所測(cè)定力學(xué)特性變化的圖表。

具體實(shí)施方式

以下,參照附圖,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行如下詳細(xì)的解釋。但本發(fā)明不限于以下公開的實(shí)施例,也可以體現(xiàn)為互不相同的各種方式,以下的實(shí)施例為了完整公開本發(fā)明,便于本領(lǐng)域技術(shù)人員完整地理解本發(fā)明的范疇而提供。并且,為了便于說明,附圖中可以放大或縮小構(gòu)成要件的大小。

作為本發(fā)明的比較例提供的變形鋁合金(a7075),其成分可包含:5.1重量%~6.1重量%的zn;2.1重量%~2.9重量%的mg;1.2重量%~2.0重量%的cu;0.18重量%~0.28重量%的cr;0.5重量%以下的fe;0.3重量%以下的mn;0.4重量%以下的si;0.2重量%的ti;余量為al。

變形鋁合金中,所謂7000系列鋁合金在t6熱處理之后,屈服強(qiáng)度高達(dá)500mpa以上,因此廣泛應(yīng)用于航空配件到汽車,最近還應(yīng)用于智能手機(jī)外殼,但由于原材料的剛性高存在擠壓性能差的問題。例如,擠壓速度為0.2mm/s的情況下不會(huì)出現(xiàn)邊緣開裂現(xiàn)象,但擠壓速度為0.5mm/s的情況下出現(xiàn)邊緣開裂現(xiàn)象。

順便說一下,上述的本發(fā)明的比較例所涉及的變形鋁合金中,o回火(otempering)熱處理時(shí)屈服強(qiáng)度約為103mpa,抗拉強(qiáng)度約為288mpa,延伸率(elongation)顯示出約10%,t6熱處理時(shí)屈服強(qiáng)度約為503mpa,抗拉強(qiáng)度約為572mpa,延伸率(elongation)顯示出約11%。

圖1是解釋本發(fā)明的比較例所涉及的變形鋁合金進(jìn)行t6熱處理時(shí)的相比率的圖表。

參照?qǐng)D1,示出在450℃下對(duì)上述的本發(fā)明的比較例所涉及的變形鋁合金進(jìn)行固溶處理之后,在125℃下進(jìn)行人工時(shí)效的情況下形成的相。具有最高分率的相是tprime相和etaprime相。該兩個(gè)相為穩(wěn)定的相,是不會(huì)因時(shí)效而粗大化或者變?yōu)槠渌嗟姆€(wěn)定相。因此,t6熱處理后最有助于提高屈服強(qiáng)度。

而且,gp區(qū)(gpzone)相、sprime相、thetaprime也有助于提高強(qiáng)度,但由于是亞穩(wěn)相,熱處理時(shí)產(chǎn)生粗大化或者誘發(fā)變形為其他相,因此成為t6熱處理時(shí)變形的主要因子。

上述的本發(fā)明的比較例所涉及的變形鋁合金中這些亞穩(wěn)相的分率也相當(dāng)高,因此本發(fā)明中欲通過添加元素根本上控制這些相的分率。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供的變形鋁合金,其成分包含:5.5重量%~6.0重量%的zn;2.0重量%~2.5重量%的mg;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;余量為不可避免的雜質(zhì)和al。

這種變形鋁合金中,f回火(ftempering)熱處理時(shí)屈服強(qiáng)度約為243mpa,抗拉強(qiáng)度約為399mpa,延伸率(elongation)顯示出約15.1%,t6熱處理時(shí)屈服強(qiáng)度約為515mpa,抗拉強(qiáng)度約為565mpa,延伸率(elongation)顯示出約10.7%。

圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的微觀組織的照片。

圖2(a)示出上述的本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的擠壓材料中f回火(ftempering)熱處理后的低倍率(x50)微觀組織,圖2(b)示出上述的本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的擠壓材料中f回火(ftempering)熱處理后的高倍率(x200)微觀組織,圖2(c)示出上述的本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的擠壓材料中t6熱處理后的低倍率(x50)微觀組織,圖2(d)示出上述的本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的擠壓材料中t6熱處理后的高倍率(x200)微觀組織。

上述的本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中可以確認(rèn),即使在擠壓速度為1.0mm/s的情況下也沒有出現(xiàn)邊緣開裂現(xiàn)象。進(jìn)一步地,可以確認(rèn)加壓水淬(pwq,presswaterquenching)處理時(shí)也沒有出現(xiàn)變形。

以下,為了便于理解本發(fā)明,結(jié)合實(shí)驗(yàn)例對(duì)掌握本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中控制擠壓性能的合金元素并限定這些元素的組成范圍的理由進(jìn)行說明。但是,下述的實(shí)驗(yàn)例僅為了便于理解本發(fā)明而提出的,本發(fā)明并非僅限定于以下實(shí)驗(yàn)例。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),變形鋁合金中剪切模量(shearmodulus)以19gpa為基準(zhǔn),大于該值時(shí)擠壓性能急劇下降。以此為前提,可以導(dǎo)出以例如在擠壓速度為1.2mm/s、擠壓溫度為445℃的條件下,a6061合金的剪切模量計(jì)算為約18.8gpa,在擠壓速度為0.2mm/s、擠壓溫度為450℃的條件下,a7075合金的剪切模量計(jì)算為約19.16gpa為比較數(shù)據(jù)來導(dǎo)出。

用于提高擠壓性能的控制合金元素:鋅(zn)

圖3是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同固相線上的體積變化比率變化的圖表,圖4是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同固相線上的剪切模量變化比率變化的圖表,圖5是實(shí)驗(yàn)測(cè)定本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同測(cè)定的屈服強(qiáng)度的圖表,圖6是實(shí)驗(yàn)測(cè)定本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同測(cè)定的擠壓速度變化的圖表。

本實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金是以任意組成變更zn的含量,且成分包含:2.0重量%~2.5重量%的mg;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;余量為不可避免的雜質(zhì)和al的合金。

參照?qǐng)D3,從連續(xù)鑄造成坯料的過程中防止發(fā)生裂紋的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選將zn含量限定在6.5重量%以下,參照?qǐng)D4,從剪切模量方面分析到,zn在5~8.5重量%范圍內(nèi)無太大影響,參照?qǐng)D5,從屈服強(qiáng)度方面分析到,熱處理前含量為5.5重量%以上時(shí)存在屈服強(qiáng)度降低的趨勢(shì),熱處理后隨著zn含量增加屈服強(qiáng)度提高,參照?qǐng)D6,分析到擠壓速度在zn含量為5重量%~6重量%時(shí)具有最優(yōu)異的特性。

表1示出本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的特性值變化。

[表1]

參照表1,zn組成從剪切模量方面考慮,將zn的含量提高至8重量%左右較為有利,但從坯料連續(xù)鑄造時(shí)在固相線附近產(chǎn)生的體積變化方面考慮,體積變化需要不超過0.3重量%,因此需要限定在6重量%以下,從坯料的f狀態(tài)下的屈服強(qiáng)度的方面考慮,5.5重量%時(shí)評(píng)價(jià)為最高的屈服強(qiáng)度,t6熱處理后的強(qiáng)度隨著zn含量的增加而提高,但從擠壓速度方面考慮,需要不超過6重量%,因此綜合考慮體積變化、剪切模量、屈服強(qiáng)度及擠壓速度,優(yōu)選本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形例合金中zn的含量限定在5.5重量%~6.0重量%。

用于提高擠壓性能的控制合金元素:鎂(mg)

圖7是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同固相線上的體積變化比率變化的圖表,圖8是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同剪切模量變化比率變化的圖表,圖9是實(shí)驗(yàn)測(cè)定本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同測(cè)定的屈服強(qiáng)度的圖表,圖10是實(shí)驗(yàn)測(cè)定本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同測(cè)定的擠壓速度變化的圖表。

本實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金是以任意組成變更mg的含量,且成分包含:5.5重量%~6.0重量%的zn;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;余量為不可避免的雜質(zhì)和al的合金。

參照?qǐng)D7,從連續(xù)鑄造成坯料的過程中防止發(fā)生裂紋的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選將mg的含量限定在2重量%以上,參照?qǐng)D8,從剪切模量方面考慮到,優(yōu)選將mg限定在2.25重量%以下,參照?qǐng)D9,熱處理后的屈服強(qiáng)度隨著mg含量持續(xù)提高,盡可能添加至3重量%較為有利,但考慮到其他特性,優(yōu)選限定在2.8重量%以下。參照?qǐng)D10,從擠壓速度觀點(diǎn)分析到優(yōu)選限定在2重量%~2.5重量%。綜合考慮體積變化、屈服強(qiáng)度及擠壓速度與其他元素微小的含量變化以及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)率,可將mg的含量限定在2重量%~2.75重量%。

表2示出本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的特性值變化。

[表2]

參照表2,最佳的mg的組成從剪切模量方面考慮,2.25重量%以下較為有利,從體積變化方面考慮,1.5~3重量%左右為佳,從屈服強(qiáng)度方面考慮,mg含量越增加越有利,但考慮到擠壓速度,需要除去19gpa以上,因此綜合考慮體積變化、剪切模量、屈服強(qiáng)度及擠壓速度,優(yōu)選本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形例合金中mg含量為2.0重量%~2.5重量%,嚴(yán)格地說包含2.0重量%~2.25重量%的mg。

抑制t6熱處理變形及屈服強(qiáng)度因子:銅(cu)

圖11是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同tprime相比率變化的圖表,圖12是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同etaprime相比率變化的圖表,圖13是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同gp區(qū)(gpzone)相比率變化的圖表,圖14是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同sprime相比率變化的圖表,圖15是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同thetaprime相比率變化的圖表,圖16是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同的變形測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表,圖17是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的不同的屈服強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

本實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金是以任意組成變更c(diǎn)u的含量,且成分包含:5.5重量%~6.0重量%的zn;2.0重量%~2.5重量%的mg;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;余量為al的合金。

參照?qǐng)D11,根據(jù)cu含量,tprime相從cu含量0.8重量%開始收斂,因此優(yōu)選將cu含量限定在0.8重量%以下,參照?qǐng)D12,根據(jù)cu含量,etaprime相持續(xù)增加,因此增加cu含量較為有利,參照?qǐng)D13,gp區(qū)(gpzone)相在cu含量為1.6重量%~1.7重量%范圍內(nèi)穩(wěn)定維持,無太大影響,參照?qǐng)D14,根據(jù)cu的含量,sprime相分率成比例增加,因此優(yōu)選將cu限定在1重量%以下的分率的0.8重量%以下,參照?qǐng)D15,根據(jù)cu的含量,雖然thetaprime相分率也增加,但cu為1.4重量%以下時(shí)分率相當(dāng)?shù)?,因此從thetaprime相方面考慮,優(yōu)選將cu的含量限定在1.4重量%以下,參照?qǐng)D16,從變形方面考慮,優(yōu)選將cu的含量限定在小于0.8重量%。

進(jìn)一步地,參照?qǐng)D17,熱處理后的屈服強(qiáng)度與cu含量成比例,但具有從0.6重量%開始一定程度收斂的特性,熱處理之前的f狀態(tài)的屈服強(qiáng)度從擠壓性能方面考慮250mpa以下為佳,因此從屈服強(qiáng)度方面考慮優(yōu)選將cu含量限定在0.6重量%以下。

因此,從tprime相、etaprime相、gp區(qū)(gpzone)相、sprime相、thetaprime相、變形及屈服強(qiáng)度的方面考慮將cu的含量限定在0.4重量%~0.8重量%最佳。

表3示出本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于cu含量的相比率等的變化。

[表3]

參照表3總結(jié)出,隨著cu的組成含量增加,有助于固溶熱處理時(shí)提高強(qiáng)度,提高穩(wěn)定相al2mg3zn3t′相及mgzn2η′的分率。雖然作為2000系列合金的al-cu合金中cu含量對(duì)gp區(qū)(gpzone)分率的影響較大,但7000系列中與固溶元素cu、mg、zn同時(shí)形成的α相gp區(qū)(gpzone),人工失效溫度高,因此隨著cu含量的變化對(duì)gp區(qū)(gpzone)的影響不大,雖然有助于提高t6熱處理時(shí)的強(qiáng)度,但由于晶格參數(shù)變化,在作為熱處理時(shí)形成變形和殘留應(yīng)力的相的gp、s′(al2cumg)及θ′(al2cu)中對(duì)gp區(qū)的影響不大,但s′及θ′相在0.8重量%以上時(shí)急劇增加。因此,根據(jù)上述分析結(jié)果,從熱處理時(shí)尺寸變化及強(qiáng)度方面考慮,將cu含量限定在0.2重量%~0.6重量%時(shí)最有利。

抑制t6熱處理變形及屈服強(qiáng)度因子:鎂(mg)

圖18是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同tprime相比率變化的圖表,圖19是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同etaprime相比率變化的圖表,圖20是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同gp區(qū)(gpzone)相比率變化的圖表,圖21是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同sprime相比率變化的圖表,圖22是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同thetaprime相比率變化的圖表,圖23是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同的變形測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表,圖24是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的不同的屈服強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

本實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金是以任意組成變更mg的含量,且成分包含:5.5重量%~6.0重量%的zn;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;余量為al的合金。

參照?qǐng)D18,mg含量在之前的擠壓性能評(píng)價(jià)因子的最適組成即2~2.25重量%附近,限定在1.75重量%~3重量%來評(píng)價(jià)了適宜性,根據(jù)mg含量,tprime相持續(xù)增加,從tprime方面考慮mg可以添加至3重量%,參照?qǐng)D19,從etaprime方面考慮mg為2重量%以上且3重量%以下較為適合,參照?qǐng)D20,為了使gp區(qū)(gpzone)相不超過2重量%,優(yōu)選將mg含量限定在2.75重量%以下,參照?qǐng)D21,sprime相與mg含量無關(guān),維持0.6重量%~0.7重量%的分率,判斷為mg含量無太大影響。

參照?qǐng)D22,分析到thetaprime相隨著mg的含量變化微小量減少,評(píng)價(jià)為與mg含量無太大影響,參照?qǐng)D23,從變形方面考慮,優(yōu)選將mg含量限定在小于2.5重量%,參照?qǐng)D24,熱處理后的屈服強(qiáng)度與mg含量成比例,但熱處理之前的f狀態(tài)屈服強(qiáng)度從擠壓性能方面考慮250mpa以下較為適合,因此判斷為從屈服強(qiáng)度方面考慮,優(yōu)選將mg含量限定在小于2.5重量%。

因此,從tprime相、etaprime相、gp區(qū)(gpzone)相、sprime相、thetaprime相、變形及屈服強(qiáng)度的方面考慮將mg的含量限定在2重量%~2.5重量%最佳。

表4示出本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于mg含量的相比率等的變化。

[表4]

參照表4總結(jié)出,mg的含量增加時(shí)t′、η′相的增加促使強(qiáng)度得到提高,這與cu相同,但與cu的不同點(diǎn)為雖然不影響s′及θ′相,在gp區(qū)的適當(dāng)值即gpzone分率1.7%左右從mg含量2.4重量%開始超過,熱處理時(shí)變形率的發(fā)生變大,因此可優(yōu)選限定在2~2.3重量%。

抑制t6熱處理變形及屈服強(qiáng)度因子:鋅(zn)

圖25是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同tprime相比率變化的圖表,圖26是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同etaprime相比率變化的圖表,圖27是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同gp區(qū)(gpzone)相比率變化的圖表,圖28是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同sprime相比率變化的圖表,圖29是解釋本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同thetaprime相比率變化的圖表,圖30是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同的變形測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表,圖31是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的不同的屈服強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

本實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金是以任意組成變更zn的含量,且成分包含:2.0重量%~2.5重量%的mg;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;余量為al的合金。

參照?qǐng)D25,zn含量從之前的擠壓速度控制方面考慮的5.5~6重量%,各擴(kuò)大0.5重量%范圍,限定在5~6.5重量%來評(píng)價(jià)了適宜性,根據(jù)zn含量,tprime相持續(xù)增加,從tprime方面考慮zn可以添加至6.5重量%,參照?qǐng)D26,從etaprime方面考慮zn可以添加至6.5重量%,參照?qǐng)D27,gp區(qū)(gpzone)相為了不超過2重量%,優(yōu)選將zn含量限定在6重量%以下,參照?qǐng)D28,sprime相維持在0.6重量%~0.7重量%的分率,與zn含量無關(guān),,因此判斷為zn含量對(duì)其無太大影響,參照?qǐng)D29,thetaprime相根據(jù)zn的含量微小量減少,評(píng)價(jià)為不受zn含量太大影響,參照?qǐng)D30,從變形方面考慮,優(yōu)選將zn含量限定在5.5~6重量%,參照?qǐng)D31,熱處理后的屈服強(qiáng)度與zn含量成比例,熱處理之前的f狀態(tài)屈服強(qiáng)度的所有范圍也在250mpa以下較為適合,分析為無大影響,但從上述的tprime相、etaprime相、gp區(qū)(gpzone)相、sprime相、thetaprime相、變形及屈服強(qiáng)度的方面綜合考慮將zn的含量限定在5.5~6重量%最佳。

表5示出本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于zn含量的相比率等的變化。

[表5]

參照表5總結(jié)出,zn的含量增加時(shí)t′、η′相的增加促使強(qiáng)度得到提高,這與mg、cu相同,但與cu的不同,而與mg相同的形態(tài)是雖然不影響s′及θ′相,在gp區(qū)的適當(dāng)值即gpzone分率1.7%左右從6重量%開始超過,熱處理時(shí)變形率的發(fā)生變大,因此zn含量在5%以上且小于6%有利于熱處理變形率的控制。

圖32是解釋本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金進(jìn)行t6熱處理時(shí)的相比率的圖表。

參照?qǐng)D32,示出在450℃下對(duì)上述的本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金進(jìn)行固溶處理后,在125℃下進(jìn)行人工時(shí)效時(shí)形成的相。具有最高分率的相為tprime相和etaprime相。該兩個(gè)相為穩(wěn)定的相,是不會(huì)因時(shí)效而粗大化或者變?yōu)槠渌嗟姆€(wěn)定相。因此,t6熱處理后最有助于提高屈服強(qiáng)度。而且,雖然gp區(qū)(gpzone)相、sprime相、thetaprime相也有助于提高強(qiáng)度,但由于是亞穩(wěn)相,存在熱處理時(shí)產(chǎn)生粗大化或者誘發(fā)變形為其他相的問題。

如上所述,7000系列合金中有助于tprime相、etaprime相、gp區(qū)(gpzone)相、sprime相、thetaprime相的分率的元素為cu、mg、zn,這已通過解釋和實(shí)驗(yàn)確認(rèn),并確認(rèn)到通過限定這些元素的組成,能夠根本上控制這些亞穩(wěn)相的分率。

另一方面,本發(fā)明的另一實(shí)施例所提供的變形鋁合金,其成分可包含:5.5重量%~6.0重量%的zn;2.0重量%~2.5重量%的mg;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;余量為不可避免的雜質(zhì)和al。

關(guān)于這些合金,也通過解釋和實(shí)驗(yàn)確認(rèn)到有助于tprime相、etaprime相、gp區(qū)(gpzone)相、sprime相、thetaprime相的分率的元素為cu、mg、zn,并確認(rèn)到通過將這些元素的組成限定在所述范圍內(nèi),能夠根本上控制這些亞穩(wěn)相的分率。

本發(fā)明的又一實(shí)施例所提供的變形鋁合金,其成分包含:5.5重量%~6.0重量%的zn;2.0重量%~2.5重量%的mg;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;0.1重量%~0.8重量%的ag;余量為al。

該變形鋁合金中,f回火(ftempering)熱處理時(shí)屈服強(qiáng)度約為208mpa,抗拉強(qiáng)度約為350mpa,延伸率(elongation)顯示出約12.9%,t6熱處理時(shí)屈服強(qiáng)度約為573mpa,抗拉強(qiáng)度約為618mpa,延伸率(elongation)顯示出約10.9%。

圖33是表示本發(fā)明的另一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的微觀組織的照片。

圖33(a)示出上述的本發(fā)明的另一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的擠壓材料中f回火(ftempering)熱處理后的低倍率(x50)微觀組織,圖33(b)示出上述的本發(fā)明的另一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的擠壓材料中f回火(ftempering)熱處理后的高倍率(x200)微觀組織,圖33(c)示出上述的本發(fā)明的另一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的擠壓材料中t6熱處理后的低倍率(x50)微觀組織,圖33(d)示出上述的本發(fā)明的另一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金的擠壓材料中t6熱處理后的高倍率(x200)微觀組織。

上述的本發(fā)明的另一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中可以確認(rèn),即使在擠壓速度為1.4mm/s的情況下也沒有出現(xiàn)邊緣開裂現(xiàn)象。進(jìn)一步地,可以確認(rèn)加壓水淬(pwq,presswaterquenching)處理時(shí)也沒有出現(xiàn)變形。

以下,為了便于理解本發(fā)明,結(jié)合實(shí)驗(yàn)例對(duì)掌握本發(fā)明的另一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中控制擠壓性能的另一合金元素(ag)并限定ag的組成范圍的理由進(jìn)行說明。但是,下述的實(shí)驗(yàn)例是為了便于理解本發(fā)明而提出的,本發(fā)明并非受僅限定為以下實(shí)驗(yàn)例。

圖34是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于ag含量的不同的屈服強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表,圖35是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于ag含量的不同的擠壓速度變化測(cè)定實(shí)驗(yàn)的圖表。

本實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金是以任意組成變更ag的含量,且成分包含:5.5重量%~6.0重量%的zn;2.0重量%~2.5重量%的mg;0.2重量%~0.6重量%的cu;0.1重量%~0.2重量%的cr;0.2重量%以下(大于0重量%)的fe;0.2重量%以下(大于0重量%)的mn;0.2重量%以下(大于0重量%)的si;0.1重量%以下(大于0重量%)的ti;0.05重量%以下(大于0重量%)的sr;余量為al。具體而言,可以是成分包含如下組成的合金:cr:0.15,cu:0.6,fe:0.1,mg:2.25,mn:0.1,si:0.1,sr:0.01,ti:0.05,zn:5.5重量%;余量為al。

參照?qǐng)D34,將ag添加到之前參照?qǐng)D2說明的本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金時(shí),熱處理后的屈服強(qiáng)度持續(xù)上升,而熱處理前的屈服強(qiáng)度維持250mpa以下,因此擠壓性能得到提高,ag的含量從1重量%開始熱處理前屈服強(qiáng)度增加,判斷為從屈服強(qiáng)度方面考慮將ag限定在1重量%以下為適合。參照?qǐng)D35,從屈服強(qiáng)度方面考慮,將ag含量限定在1重量%以下較為有利,從擠壓速度和經(jīng)濟(jì)性方面考慮,限定在0.8重量%以下較為有利,因此本實(shí)施例中,從提高擠壓性能和屈服強(qiáng)度方面考慮,ag限定在0.1~0.8重量%是適合的。

表6示出本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例所涉及的變形鋁合金中基于ag含量的屈服強(qiáng)度和擠壓速度的變化。

[表6]

參照表6,將ag添加到之前參照?qǐng)D3說明的本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金時(shí),可以確認(rèn)到,含量為0.1重量%為止屈服強(qiáng)度和擠壓速度方面上均無太大效果,含量為0.2~1.4重量%t6熱處理后屈服強(qiáng)度持續(xù)上升,而擠壓速度在含量0.2~1.0重量%持續(xù)增加直到1.5mm/s,但含量從1.1重量%開始擠壓速度反而降低。ag的含量從t6熱處理后的強(qiáng)度方面考慮,增加添加量未有利,但同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性和擠壓性能方面,優(yōu)選限定在0.2~1.0重量%。

以上,對(duì)作為7000系列鋁合金,具有屈服強(qiáng)度500mpa以上的強(qiáng)度,具有擠壓速度1mm/s以上的生產(chǎn)率,且進(jìn)行固溶處理及加壓水淬(pwq)處理時(shí)不發(fā)生變形的鋁合金的各種實(shí)施例進(jìn)行了說明。

現(xiàn)有的a7075中,t6熱處理后提高力學(xué)特性的相為如θ′、s′、η′、t′及gpzones等相,其中,gpzones、θ′及s′有助于提高強(qiáng)度,但固溶熱處理時(shí)為了變?yōu)榉€(wěn)定相,雖然存在粗大化和變形的問題,本發(fā)明中,欲將有助于提高強(qiáng)度的相中熱處理時(shí)引起變形的gpzones、θ′及s′的分率降低,來穩(wěn)定地確保如η′、t′等無熱性變化的相的分率。并且,微量添加有助于擠壓速度且無熱變形,不與7000系列合金中主要的添加元素zn、mg及cu等反應(yīng)而形成al-agβ相而能夠有助于提高強(qiáng)度的ag來實(shí)現(xiàn)抗拉及抗拉強(qiáng)度的極大化。圖36是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中未添加ti時(shí)所測(cè)定的強(qiáng)度和延伸率的圖表,圖37是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中添加0.1重量%的ti時(shí)所測(cè)定的強(qiáng)度和延伸率的圖表,圖38是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中基于ti添加量所測(cè)定力學(xué)特性變化的圖表。

參照?qǐng)D36及圖37,添加0.1重量%左右的ti時(shí),雖然力學(xué)特性沒有大幅提高,但通過晶粒微小化作用,具有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及延伸率上升約4~5%的效果。ti的含量為0.01重量%~0.15重量%時(shí)有作用,嚴(yán)格地說,ti的含量為0.05重量%~0.1重量%時(shí)有作用。不到該范圍則幾乎沒有效果,超過該范圍時(shí)效果上也無差異。

參照?qǐng)D38,以含量0%、0.01%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%改變ti含量來評(píng)價(jià)力學(xué)特性變化的結(jié)果,基于含量的傾向以完整的線形增加,但顯示出0.01%到0.15%具有效果。

圖39是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中未添加sr時(shí)所測(cè)定的強(qiáng)度和延伸率的圖表,圖40是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中添加0.05重量%的sr時(shí)所測(cè)定的強(qiáng)度和延伸率的圖表,圖41是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的變形鋁合金中基于sr添加量所測(cè)定力學(xué)特性變化的圖表。

參照?qǐng)D39及圖40,鋁合金中已知sr在工藝si組成中起到工藝si微小化試劑的作用的合金元素,但本發(fā)明中mg含量為1.5重量%以上的合金中添加sr時(shí)提高力學(xué)特性的幫助不大,但確認(rèn)到使合金實(shí)現(xiàn)均勻的力學(xué)特性。本實(shí)驗(yàn)例中添加0.05%時(shí)能夠解決特性偏差的問題,在量產(chǎn)研究評(píng)價(jià)中也顯示出相同的特性。

參照?qǐng)D41,作為為了限定sr含量而評(píng)價(jià)的結(jié)果,限定為0%、0.01%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%來添加sr時(shí),能夠確認(rèn)到,力學(xué)特性的偏差在0.05~0.1重量%時(shí)最優(yōu)異,其效果維持到0.2重量%,大于0.2重量%時(shí)效果消失。因此,優(yōu)選sr限定在0.01重量%~0.2重量%。

以上,對(duì)作為7000系列鋁合金,具有屈服強(qiáng)度500mpa以上的強(qiáng)度,具有擠壓速度1mm/s以上的生產(chǎn)率,且進(jìn)行固溶處理及加壓水淬(pwq)處理時(shí)不發(fā)生變形的鋁合金的各種實(shí)施例進(jìn)行了說明。

現(xiàn)有的a7075中,t6熱處理后提高力學(xué)特性的相為如θ′、s′、η′、t′及gpzones等相,其中,gpzones、θ′及s′雖有助于提高強(qiáng)度,但固溶熱處理時(shí)為了變?yōu)榉€(wěn)定相,存在粗大化和變形的問題,本發(fā)明中,將能夠提高強(qiáng)度的相中熱處理時(shí)引起變形的gpzones、θ′及s′的分率降低,來穩(wěn)定地確保如η′、t′等無熱性變化的相的分率。

上述的本發(fā)明的合金的7000系列變形鋁合金的擠壓速度為1mm/s以上,與現(xiàn)有a7075合金相比,快出5倍以上,固溶處理及加壓水淬(pwq)時(shí)無變形,具有屈服強(qiáng)度500mpa以上的強(qiáng)度,陽極氧化等表面處理特性也優(yōu)異,不僅適用于汽車保險(xiǎn)杠等汽車車身、底盤配件等結(jié)構(gòu)材料,也可以適用于智能手機(jī)及it配件的外殼材質(zhì)。

本發(fā)明雖然參照附圖所示的實(shí)施例進(jìn)行了說明,但這些不過是例示,應(yīng)理解為具有本技術(shù)領(lǐng)域一般知識(shí)的普通技術(shù)人員可根據(jù)上述內(nèi)容做出多種變形和與其均等的其他實(shí)施例。因此本發(fā)明的真正的技術(shù)保護(hù)范圍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求的技術(shù)思想確定。

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