(57)【要約】  本開示は、様々な範囲の合金化元素及び性質を有するアルミニウム合金を提供する。
2019512607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３．４〜４．９重量％のＺｎと、
１．３〜２．１重量％のＭｇと、
０．０６重量％以下のＣｕと、
０．０６重量％以下のＺｒと、
０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、
０．０５重量％以下のＳｉと、を含み、
残部がアルミニウム及び付随的な不純物である、アルミニウム合金。
【請求項２】
１．８〜３．５のＺｎのＭｇに対する重量％比を有する、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項３】
４．７〜４．９重量％のＺｎ、及び１．７５〜１．８５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項４】
４．３〜４．５重量％のＺｎ、及び１．４５〜１．５５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項５】
３．９〜４．１重量％のＺｎ、及び１．５５〜１．６５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項６】
４．３〜４．５重量％のＺｎ、及び１．３５〜１．４５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項７】
３．５〜３．７重量％のＺｎ、及び１．９５〜２．０５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項８】
４．２〜４．４重量％のＺｎ、及び１．８５〜１．９５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項９】
０．０３〜０．０６重量％のＺｒを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項１０】
０．０４〜０．０５重量％のＺｒを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項１１】
０．０１重量％未満のＺｒを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項１２】
０．０２５〜０．０６重量％のＣｕを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項１３】
０．０４〜０．０５重量％のＣｕを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項１４】
０．０２重量％以下のＭｎと、
０．０２重量％以下のＣｒと、
０．０２重量％以下のＴｉと、
０．０２重量％以下のＧａと、
０．０２重量％以下のＳｎと、
０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、
０．０２重量％以下のいずれか１つの追加の元素と、
０．１０重量％以下の追加の元素の合計と、を含む、請求項１に記載の合金。
【請求項１５】
前記合金の応力腐食割れが、Ｇ３０／Ｇ４４  ＡＳＴＭ規格に従って測定される破断まで１２日を超える、請求項１に記載の合金。
【請求項１６】
等軸粒を含み、１：１．２以下の平均粒アスペクト比を有する、請求項１に記載の合金。
【請求項１７】
Ｌ−Ｔ方向のシャルピー衝撃エネルギーが、１１Ｊ／ｃｍ２以上である、請求項１に記載の合金。
【請求項１８】
少なくとも約３００ＭＰａの降伏強度を有する、請求項１に記載の合金。
【請求項１９】
アルミニウム合金を製造する方法であって、
３．４〜４．９重量％のＺｎと、
１．３〜２．１重量％のＭｇと、
０．０６重量％以下のＣｕと、
０．０６重量％以下のＺｒと、
０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、
０．０５重量％以下のＳｉと、を含み、
残部がアルミニウム及び付随的な不純物である合金を含む溶融物を形成することと、
前記溶融物を室温に冷却することと、
冷却された前記合金を、第１の高温まで加熱することにより均質化することと、
均質化された前記合金を熱間加工することと、
熱間加工された前記合金を、第２の高温で溶体化処理することと、
溶体化処理された前記合金を第３の高温で所定の時間時効させることと、を含む、方法。
【請求項２０】
３．４〜４．９重量％のＺｎと、
１．３〜２．１重量％のＭｇと、
０．０６重量％以下のＣｕと、
０．０６重量％以下のＺｒと、
０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、
０．０５重量％以下のＳｉと、を含み、
残部がアルミニウム及び付随的な不純物である合金を含む、物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連特許出願の相互参照）
本出願は、２０１６年７月１３日出願の発明の名称が「Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ  ｗｉｔｈ  Ｈｉｇｈ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ａｎｄ  Ｃｏｓｍｅｔｉｃ  Ａｐｐｅａｌ」である米国特許出願第６２／３６１，６７５号、及び発明の名称が「Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ  ｗｉｔｈ  Ｈｉｇｈ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ａｎｄ  Ｃｏｓｍｅｔｉｃ  Ａｐｐｅａｌ」である米国特許出願第１５／４０６，１５３号の優先権を主張するものであり、これらの出願の双方ともに、それらの全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（技術分野）
本明細書に記載される実施形態は、概して、電子デバイスのエンクロージャを含む用途に用いられる、高い強度及び美的訴求力を有するアルミニウム合金に関する。
【背景技術】
【０００３】
アルミニウム（Ａｌ）合金６０６３などの市販のアルミニウム合金が、電子デバイスのエンクロージャを製造するために使用されてきた。しかしながら、アルミニウム合金６０６３は、降伏強度が例えば約２１４ＭＰａと比較的低く、電子デバイスのエンクロージャとして使用される場合に容易に凹んでしまうことがある。アルミニウム合金が容易に凹まないように高い降伏強度を有する合金を製造することが望ましいと考えられる。電子デバイスとしては、携帯電話、タブレット型コンピュータ、ノートブック型コンピュータ、機器のウィンドウ、装置のスクリーンなどが挙げられる。
【０００４】
多くの市販の７０００シリーズのアルミニウム合金が航空宇宙用途に開発されている。一般的に、７０００シリーズのアルミニウム合金は高い降伏強度を有している。しかしながら、市販の７０００番台のアルミニウム合金は、電子デバイスのエンクロージャを作製するために使用される場合には美的訴求力がない。
【０００５】
したがって、高い強度及び向上した美観を有するアルミニウム合金の開発が依然として求められている。
【発明の概要】
【０００６】
更なる実施形態及び特徴は、一部が以下に続く説明文に記載され、一部は明細書を検討することで当業者にとって明らかとなるか、又は本明細書に記載される実施形態の実施により知ることができるであろう。明細書の残りの部分及び本開示の一部をなす図面を参照することによってある特定の実施形態の性質及び利点の更なる理解を得ることが可能である。
【０００７】
一態様では、本開示は、３．４〜４．９重量％のＺｎと、１．３〜２．１重量％のＭｇと、０．０６重量％以下のＣｕと、０．０６重量％以下のＺｒと、０．０８重量％以下のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｓｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下のいずれか１つの追加の元素と、０．１０重量％以下の追加の元素の合計とを含み、残部がアルミニウムである、アルミニウム合金に関する。
【０００８】
別の態様では、アルミニウム合金は、１．８〜３．５重量％ のＺｎのＭｇに対する重量％比を有する。
【０００９】
別の態様では、アルミニウム合金は、４．７〜４．９重量％のＺｎ、及び１．７５〜１．８５重量％のＭｇを有する。別の態様では、合金は、４．３〜４．５重量％のＺｎ、及び１．４５〜１．５５重量％のＭｇを有する。別の態様では、合金は、３．９〜４．１重量％のＺｎ、及び１．５５〜１．６５重量％のＭｇを有する。別の態様では、合金は、４．３〜４．５重量％のＺｎ、及び１．３５〜１．４５重量％のＭｇを有する。別の態様では、合金は、３．５〜３．７重量％のＺｎ、及び１．９５〜２．０５重量％のＭｇを有する。別の態様では、合金は、４．２〜４．４重量％のＺｎ、及び１．８５〜１．９５重量％のＭｇを有する。
【００１０】
別の態様では、合金は、０．０３〜０．０６重量％のＺｒを有する。別の態様では、合金は、０．０４〜０．０５重量％のＺｒを有する。別の態様では、合金は、０．０１重量％のＺｒを有する。
【００１１】
別の態様では、合金は、０．０２５〜０．０６重量％のＣｕを有する。別の態様では、合金は、０．０４〜０．０５重量％のＣｕを有する。
【００１２】
別の態様では、合金は、０．０６重量％〜０．０８重量％のＦｅを含む。別の態様では、合金は、０及び０．０１重量％ のＦｅを有する。
【００１３】
別の態様では、合金は、０〜０．０１重量％のＣｒ、及び０．０１重量％のＭｎを有する。
【００１４】
別の態様では、合金の応力腐食割れは、Ｇ３０／Ｇ４４  ＡＳＴＭ規格に従って測定される破断まで１２日を超える。別の態様では、合金の応力腐食割れは、Ｇ３０／Ｇ４４  ＡＳＴＭ規格に従って測定される破断まで１８日を超える。
【００１５】
別の態様では、Ｌ−Ｔ方向における合金のシャルピー衝撃エネルギーは、１１Ｊ／ｃｍ２以上である。
【００１６】
様々な態様では、合金は、少なくとも約３５０ＭＰａの降伏強度を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本開示の更なる非限定的な態様について、図面及び説明文を参照しながら説明する。
【００１８】
【図１】ある特定の代表的な合金の応力腐食割れ（stress corrosion cracking、ＳＣＣ）破断までの平均時間に対する降伏強度のプロットを描写している。
【００１９】
【図２】代表的な合金のＣｕ及びＺｒ有り無しの両方での、異なるＺｎ：Ｍｇの比に対する降伏強度の関数としての破断までの平均日数を描写している。
【００２０】
【図３】代表的な合金のＣｕ及びＺｒ有り無しの両方での、異なるＺｎ：Ｍｇの比に対する降伏強度の関数としてのシャルピー衝撃エネルギーを描写している。
【００２１】
【図４】基準合金１及び２、並びに合金６０６３及び５０５０と比較した、合金９及び１０の腐食電流密度を描写している。
【００２２】
【図５】基準合金１及び２並びに合金６０６３及び５０５０と比較した、合金９及び１０の臨界孔食電位と開放回路電位との差（Ｅｐｉｔ−Ｅｏｃｐ）によって描写される、閾値受動性を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本開示は、以下の詳細な説明を、下記に述べる図面と併せて参照することで理解することができる。説明を分かりやすくするため、異なる図面中のある特定の要素は一定の縮尺で描かれていない場合があり、概略的に又は概念的に表されているか、あるいは、実施形態のある特定の物理的な構成と正確に一致していない場合がある。
【００２４】
本開示は、既知の合金を超える改善された能力を有する７ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金を提供する。様々な態様では、本明細書に開示される合金は、１つ以上の特性及び／又は処理変数を同時に満たすことができる。これらの特性として、降伏強度、より高いＳｃｈｅｉｌ温度及び／又はより低いソルバス温度（押し出し圧力の加工公差内）、改善された延性、及び硫酸のみを使用して陽極酸化処理するための能力の関数としてのＳＣＣ耐性の低減を挙げることができる。改善された特性は、降伏強度の実質的な低減をもたらさない。
【００２５】
様々な態様では、本明細書に記載のＡｌ合金は、色、硬度、及び／又は強度などの特性を維持しながら、従来の７ｘｘｘシリーズのＡｌ合金よりも速い処理パラメータを提供することができる。いくつかの態様では、高い押し出し生産性及び低クエンチ感度を有することにより、Ｚｒ粒子の微細化を低減し、その後の熱処理の必要性を低減又は排除することを可能にすることができる。
【００２６】
更なる様々な態様では、合金は、本明細書に記載された押し出し速度及び／又は中間色も有しながら、３００ＭＰａ以上の引張降伏強度を有する。
【００２７】
Ａｌ合金は、元素の様々な重量％及び特定の性質によって述べることができる。本明細書に述べられる合金のすべての説明において、合金の重量％での残部が、Ａｌ及び付随的な不純物であることは理解されよう。様々な実施形態では、付随的な不純物は、０．０５重量％以下のいずれか１つの追加の元素（すなわち単一不純物）、及び０．１０重量％以下の全ての追加の元素の合計（すなわち、全不純物）とすることができる。
【００２８】
いくつかの態様では、合金組成物は、少量の付随的な不純物を含むことができる。不純物元素は、処理及び製造の副生成物として存在し得る 。
亜鉛およびマグネシウムの析出物
【００２９】
合金は固溶体によって強化することができる。Ｚｎ及びＭｇは合金に可溶性であり得る。固溶体強化は、純金属の強度を改善することができる。この合金化技術において、１つの元素の原子、例えば、合金化元素を、別の元素、例えば、卑金属の結晶格子に添加し得る。合金化元素は、固溶体を形成するマトリックスに含有され得る。
【００３０】
Ｚｎ及びＭｇはＭｇｘＺｎｙ（例えば、ＭｇＺｎ２）として析出し、合金中に第２のＭｇｘＺｎｙ相を形成する。この第２のＭｇｘＺｎｙ相は、析出強化によって合金の強度を高めることができる。様々な態様において、ＭｇｘＺｎｙ析出物は、本明細書に述べられるような急速冷却及びそれに続く熱処理を含むプロセスから生成することができる。
【００３１】
様々な態様では、Ｚｎ／Ｍｇ重量％比は１．７〜３．２である。いくつかの変更例では、Ｚｎ／Ｍｇ重量％比は１．７〜３．０である。いくつかの変更例では、Ｚｎ／Ｍｇ重量％比は２．５〜３．２である。
【００３２】
ＭｇｘＺｎｙ（例えば、ＭｇＺｎ２）粒子又は析出物は、Ａｌ中に形成及び分布することができる。いくつかの態様では、合金は１．７〜３．２のＺｎ：Ｍｇ重量％比を有することができる。いくつかの態様では、Ｚｎ／Ｍｇ重量％比は２．０〜３．５である。いくつかの態様では、Ｚｎ／Ｍｇ重量％比は２．５〜３．５である。いくつかの態様では、Ｚｎ／Ｍｇ重量％比は２．０〜３．２である。いくつかの態様では、Ｚｎ／Ｍｇ重量％比は２．５〜３．０である。いくつかの実施形態では、合金は２．５＜Ｚｎ：Ｍｇ＜３．２のＺｎのＭｇに対する重量比（Ｚｎ／Ｍｇ）を有することができる。様々な態様では、合金は改善された応力腐食割れ耐性を有する。
【００３３】
特定の作用機序に限定されるものではないが、合金中のＺｎ：Ｍｇの比を変化又は変更させて合金を強化し、及び／又はＳＣＣ耐性を低減することができる。合金中のＺｎ及びＭｇの量は、利用可能な全てのＭｇ及びＺｎが合金中でＭｇｘＺｎｙを生成するために使用されるように化学量論的な量で選択することができる。いくつかの実施形態では、ＺｎとＭｇとは、ＭｇｘＺｎｙの外側にいくらかの過剰なＭｇ又はＺｎが存在するか、あるいは過剰なＭｇ又はＺｎが存在しないようなモル比である。特定の作用機序又は作用モードに固定されるものではないが、アルミニウム合金マトリックス中の遊離Ｚｎを低減することにより、合金中のしみなどの望ましくない美観特性を低減することができる。更に、遊離Ｚｎを低減することにより、陽極酸化層の層間剥離を低減することができる。あるいは、様々な実施形態では、いくらかの過剰なＺｎ又はＭｇが存在してよい。
【００３４】
いくつかの変更例では、合金は３．４〜４．９重量％のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、３．４重量％以上のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、３．４重量％以上のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、３．６重量％以下のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、３．８重量％以下のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、４．０重量％以上のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、４．２重量％以上のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、４．４重量％以上のＺｎを有する。
【００３５】
いくつかの変更例では、合金は、４．６重量％以上のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、４．９重量％以下のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、４．７重量％以下のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、４．５重量％以下のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、４．３重量％以下のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、４．１重量％以下のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、３．９重量％以下のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、３．７重量％以下のＺｎを有する。いくつかの変更例では、合金は、３．５重量％以下のＺｎを有する。
【００３６】
いくつかの変更例では、合金は、１．３重量％以上のＭｇを有する。いくつかの変更例では、合金は、１．５重量％以上のＭｇを有する。いくつかの変更例では、合金は、１．７重量％以上のＭｇを有する。いくつかの変更例では、合金は、２．１重量％以下のＭｇを有する。いくつかの変更例では、合金は、１．９重量％以下のＭｇを有する。いくつかの変更例では、合金は、１．７重量％以下のＭｇを有する。いくつかの変更例では、合金は、１．５重量％以下のＭｇを有する。いくつかの変更例では、合金は、１．３〜２．１重量％のＭｇを有する。
【００３７】
ある特定の変更例では、合金は、４．７〜４．９重量％のＺｎと、１．７５〜１．８５重量％のＭｇとを有する。
【００３８】
ある特定の変更例では、合金は４．３〜４．５重量％のＺｎと、１．４５〜１．６５重量％のＭｇとを有する。
【００３９】
ある特定の変更例では、合金は３．９〜４．１重量％のＺｎと、１．５５〜１．６５重量％のＭｇとを有する。
【００４０】
ある特定の変更例では、合金は４．３〜４．５重量％のＺｎと、１．３５〜１．４５重量％のＭｇとを有する。
【００４１】
ある特定の変更例では、合金は３．５〜３．７重量％のＺｎと、１．９５〜２．０５重量％のＭｇとを有する。
【００４２】
ある特定の変更例では、合金は３．５〜３．７重量％のＺｎと、１．９５〜２．０５重量％のＭｇとを有する。
【００４３】
ある特定の変更例では、合金は４．２〜４．４重量％のＺｎと、１．８５〜１．９５重量％のＭｇとを有する。
【００４４】
ある特定の変更例では、合金は４．２〜４．４重量％のＺｎと、１．８５〜１．９５重量％のＭｇとを有する。
【００４５】
いくつかの変更例では、合金は、３．４〜４．９重量％のＺｎと、１．３〜２．１重量％のＭｇと、０．０５重量％以下のＣｕと、０．０６重量％以下のＺｒと、０．０８重量％以下のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の単一の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。
【００４６】
１つの変更例では、合金は、４．７〜４．９重量％のＺｎと、１．７５〜１．８５重量％のＭｇと、０．０２５〜０．０６重量％のＣｕと、０．０３〜０．０６重量％のＺｒと、０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の単一の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。いくつかの更なる変更例では、合金は、０．０４〜０．０５重量％のＣｕ及び／又は０．０４〜０．０５重量％のＺｒを有する。例えば、本明細書に記載される合金１は、４．８重量％のＺｎと、１．８重量％のＭｇと、０．０５重量％のＣｕと、０．０５重量％のＺｒと、０．０７重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。別の例では、本明細書に記載される合金９は、４．８重量％のＺｎと、１．８重量％のＭｇと、０．０４重量％のＣｕと、０．０４重量％のＺｒと、０．０７重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。
【００４７】
別の変更例では、合金は、４．３〜４．５重量％のＺｎと、１．４５〜１．７５重量％のＭｇと、０．０２５〜０．０６重量％のＣｕと、０．０３〜０．０６重量％のＺｒと、０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。いくつかの更なる変更例では、合金は、１．４５〜１．５５重量％のＭｇを有する。いくつかの更なる変更例では、合金は、１．５５〜１．６５重量％のＭｇを有する。いくつかの更なる変更例では、合金は、０．０４〜０．０５重量％のＣｕ及び／又は０．０４〜０．０５重量％のＺｒを有する。いくつかの更なる変更例では、合金は、０．０３〜０．０５重量％のＣｕ及び／又は０．０３〜０．０５重量％のＺｒを有する。いくつかの更なる変更例では、合金は、０．０５〜０．０６重量％のＣｕ及び／又は０．０５〜０．０６重量％のＺｒを有する。例えば、本明細書に記載される合金２は、４．４重量％のＺｎと、１．６重量％のＭｇと、０．０５重量％のＣｕと、０．０５重量％のＺｒと、０．０７重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。別の例では、本明細書に記載される合金１０は、４．４重量％のＺｎと、１．５重量％のＭｇと、０．０４重量％のＣｕと、０．０４重量％のＺｒと、０．０７重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。
【００４８】
１つの変更例では、合金は、３．９〜４．１重量％のＺｎと、１．５５〜１．６５重量％のＭｇと、０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。例えば、本明細書に記載される合金３は、４．０重量％のＺｎと、１．６重量％のＭｇと、０．０７重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。
【００４９】
１つの変更例では、合金は、４．３〜４．５重量％のＺｎと、１．３５〜１．４５重量％のＭｇと、０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。例えば、本明細書に記載される合金４は、４．４重量％のＺｎと、１．４重量％のＭｇと、０．０７重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。
【００５０】
いくつかの変更例では、合金は、３．５〜３．７重量％のＺｎと、１．９５〜２．０５重量％のＭｇと、任意選択で０．０２５〜０．０６重量％のＣｕと、任意選択で０．０３〜０．０６重量％のＺｒと、０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の単一の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。いくつかの更なる変更例では、合金は、０．０４〜０．０５重量％のＣｕ及び／又は０．０４〜０．０５重量％のＺｒを有する。
【００５１】
１つの変更例では、合金は、３．５〜３．７重量％のＺｎと、１．９５〜２．０５重量％のＭｇと、０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の単一の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。例えば、本明細書に記載される合金５は、３．６重量％のＺｎと、２．０重量％のＭｇと、０．０７重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。
【００５２】
１つの変更例では、合金は、３．５〜３．７重量％のＺｎと、１．９５〜２．０５重量％のＭｇと、０．０２５〜０．０６重量％のＣｕと、０．０３〜０．０６重量％のＺｒと、０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。いくつかの更なる変更例では、合金は、０．０４〜０．０５重量％のＣｕ及び／又は０．０４〜０．０５重量％のＺｒを有する。例えば、本明細書に記載される合金６は、３．６重量％のＺｎと、２．０重量％のＭｇと、０．０５重量％のＣｕと、０．０５重量％のＺｒと、０．０７重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。
【００５３】
いくつかの変更例では、合金は、４．２〜４．４重量％のＺｎと、１．８５〜１．９５重量％のＭｇと、任意選択で０．０２５〜０．０６重量％のＣｕと、任意選択で０．０３〜０．０６重量％のＺｒと、０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の単一の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。
【００５４】
１つの変更例では、合金は、４．２〜４．４重量％のＺｎと、１．８５〜１．９５重量％のＭｇと、０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。例えば、本明細書に記載される合金７は、４．３重量％のＺｎと、１．９重量％のＭｇと、０．０７重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。
【００５５】
１つの変更例では、合金は、４．２〜４．４重量％のＺｎと、１．８５〜１．９５重量％のＭｇと、０．０２５〜０．０６重量％のＣｕと、０．０３〜０．０６重量％のＺｒと、０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。いくつかの更なる変更例では、合金は、０．０４〜０．０５重量％のＣｕ及び／又は０．０４〜０．０５重量％のＺｒを有する。例えば、本明細書に記載される合金８は、４．３重量％のＺｎと、１．９重量％のＭｇと、０．０５重量％のＣｕと、０．０５重量％のＺｒと、０．０７重量％のＦｅと、０．０５重量％以下のＳｉと、０．０２重量％以下のＭｎと、０．０２重量％以下のＣｒと、０．０２重量％以下のＴｉと、０．０２重量％以下のＧａと、０．０２重量％以下のＳｎと、０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、０．０２重量％以下の上記に列記されていない任意の追加の元素（すなわち、単一の不純物）と、０．１０重量％以下の上記に記載されていない全ての追加の元素（すなわち、全不純物）の合計とを有し、残部はアルミニウムである。
応力腐食割れ耐性
【００５６】
本明細書に開示される合金は、他のアルミニウム合金と比較して増加した応力腐食割れ（ＳＣＣ）までの時間を有することができる。従来のアルミニウム合金では、降伏強度とＳＣＣ破断までの時間は反比例する。より高い降伏強度を有する合金は、より短いＳＣＣ破断までの時間を有する傾向にあり、逆もまた同様である。本明細書に開示される合金は、降伏強度などの特性を実質的に低減することなく、ＳＣＣ破断までの時間を増加させた。
【００５７】
アルミニウム合金のＳＣＣに対する感受性を決定するための試料採取方法、試験片の種類、試験片の調製、試験環境、及び曝露方法を網羅するＡＳＴＭＧ３０／Ｇ４４によって合金に対して応力腐食試験を実施することができる。
【００５８】
基準合金１及び２は、国際特許出願公開第２０１５／０４８７８８号として公開され、その全体として参照により本明細書に組み込まれるＧａｂｌｅらのＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０５８４２７の代表的合金である。本明細書に開示される合金は、基準合金１及び２よりも高いＳＣＣ耐性を有する。様々な態様では、本明細書に記載の合金は、腐食電流密度の低減及び閾値受動性の増加によって明示されるように、基準合金１及び２よりも腐食に対してより耐性がある。いくつかの態様では、合金は、伸び率パーセント（％ＥＩ）及び減面率パーセント（％ＲＡ）によって測定される、基準合金１及び２よりも高い延性を有することができる。いくつかの態様では、合金は、シャルピー衝撃エネルギーによって測定される、基準合金１及び２よりも高い靱性を有することができる。様々な態様では、特性の中でもとりわけ、降伏強度、押し出し性（Ｓｃｈｅｉｌ温度及びソルバス温度を含む）、硬度、押し出し圧力、シャルピー衝撃エネルギー、及び／又は極限引張強度などの特性は、本明細書に更に記載されるように、基準合金１及び２と比較して実質的に低減しない。
【００５９】
いくつかの変更例では、本明細書に記載の合金は、代表的な合金１及び２と比較して、少なくとも１．５倍のＳＣＣ破断までの時間を有する。
【００６０】
図１は、代表的な合金についての降伏強度及びＳＣＣ破断までの平均時間の比較を描写している。合金は、２つの異なる調質条件、すなわち、Ｔ６及びＡ７６から試験した。異なる調質条件は、反比例するＳＣＣ破断までの平均時間及び降伏強度を結果としてもたらす。Ｔ６は、合金が最大強度を有するような、合金へのピーク時効熱処理を指す。具体的には、Ｔ６処理は、１００℃で５時間加熱し、続いて１５０℃で１５時間加熱することを含む二段階熱処理による押し出し及び時効処理後の水急冷を含む。Ａ７６は、合金に対する過時効処理を指す。Ａ７６処理は、ＳＣＣ破断までの平均時間によって測定される、ＳＣＣに対する耐性を増加させることができる。Ａ７６処理は、１００℃で５時間加熱し、続いて１６５℃で１２時間加熱することを含む二段階熱処理による押し出し及び時効処理後の強制空気冷却を含む。
【００６１】
図２は、異なる調質条件での代表的な合金の降伏強度と比較した破断までの平均日数を描写している。Ｙ軸は、対数スケールでの各合金の破断までの日数を示し、一方Ｘ軸は、降伏強度を示している。Ｚｎ：Ｍｇ＞５を有する基準合金１は、より低いＺｎ：Ｍｇ比を有する全ての基準合金と比較して、より低い強度、及びより短い破断までの日数を有する。２．５＜Ｚｎ：Ｍｇ＜３．２である合金１及び２は、実質的に増加した降伏強度を有し、増加した降伏強度を示す。破断までの日数は、Ｃｕ又はＺｒ無しで実質的に増加したが、これらの合金では降伏強度が低減した。
【００６２】
各合金１〜４の電気伝導率を測定した。このように、合金１〜４で観測された様々な特性は、基準合金１と比較して、電気伝導率（％ＩＡＣＳ）をいかなる大幅な低減も無く達成された。いくつかの態様において、電気伝導率を熱伝導率の代用とすることができる。
【００６３】
表１Ａは、異なる条件下での基準合金１と比較した合金１〜４の降伏強度及び破断までの相対平均時間を示している。どの場合も、降伏強度は、基準合金１の範囲内に留まったが、一方破断までのＳＣＣ時間は、合金がピーク時効処理されようが（Ｔ６）、又は過時効処理されようが（Ａ７６）、２つの異なるＡＳＴＭ規格、ＡＳＴＭ  Ｇ３０及びＡＳＴＭ  Ｇ４４の下で、基準合金１の破断までのＳＣＣ時間よりも実質的に大きかった。合金は、２つの異なる場合において、Ｇ３０／６５℃／９０％ＲＨ条件下で試験された。どの場合も、合金の降伏強度を基準合金１及び２の１０％以内に保ちながら、測定される破断までのＳＣＣ時間は、複数日数まで増加する。
【表１】
2019512607.tif 000003
【００６４】
場合によっては、破断までのＳＣＣ時間は、同じ調質条件下で、基準合金１に比べて１．３×（すなわち、１．３倍）長い。場合によっては、破断までのＳＣＣ時間は、同じ調質条件下で、基準合金１に比べて１．３×長い。場合によっては、破断までのＳＣＣ時間は、同じ調質条件下で、基準合金１に比べて１．３×長い。場合によっては、破断までのＳＣＣ時間は、同じ調質条件下で、基準合金１に比べて１．３×長い。場合によっては、破断までのＳＣＣ時間は、同じ調質条件下で、基準合金１に比べて１．４×長い。場合によっては、破断までのＳＣＣ時間は、同じ調質条件下で、基準合金１に比べて１．５×長い。場合によっては、破断までのＳＣＣ時間は、同じ調質条件下で、基準合金１に比べて２×長い。場合によっては、破断までのＳＣＣ時間は、同じ調質条件下で、基準合金１に比べて５×長い。場合によっては、破断までのＳＣＣ時間は、同じ調質条件下で、基準合金１に比べて１５×長い。様々な態様では、降伏強度は基準合金１から１０％を超えるまで低減しない。
【００６５】
基準合金１は、ピーク時効処理された。合金１〜４はピーク時効処理されたとき、合金１〜４は、Ｇ３０／Ｇ４４条件下で基準合金１に対して３×〜６．７×の範囲の破断までの時間の増加を示した。Ｇ３０／６５℃／９０％ＲＨ条件下で試験したとき、合金１は基準合金１に対して少なくとも１．４×の破断までのＳＣＣ時間の日数増加を有したが、合金３及び合金４は、基準合金１に対して、実質的にそれぞれ１６．８×及び２０．４×の増加を示した。過時効処理された（Ａ７６）合金１及び２の降伏強度は、ピーク時効処理された基準合金１の降伏強度の５％以内に留まったが、破断までのＳＣＣ時間は、Ｇ３０／Ｇ４４条件下で３．７×超まで、Ｇ３０／６５℃／９０％ＲＨ試験条件下でそれぞれ１．８×及び８．４×まで増加した。
【００６６】
表１Ｂは、ピーク時効処理及び過時効処理条件下での基準合金１と比較した合金１〜４の破断までの平均時間（日数）を示している。破断までのＳＣＣ時間は、基準合金１の破断までのＳＣＣ時間のものを実質的に超えた。
【表２】
2019512607.tif 000004
【００６７】
場合によっては、Ｇ３０／Ｇ４４  ＡＳＴＭ規格下で試験したとき、破損までのＳＣＣ時間は少なくとも１２日間であった。場合によっては、Ｇ３０／Ｇ４４  ＡＳＴＭ規格下で試験したとき、破損までのＳＣＣ時間は少なくとも１８日間であった。場合によっては、Ｇ３０／Ｇ４４  ＡＳＴＭ規格下で試験したとき、破損までのＳＣＣ時間は少なくとも２０日間であった。過時効処理条件を受ける場合、場合によっては、Ｇ３０／Ｇ４４  ＡＳＴＭ規格下で試験したとき、破断までのＳＣＣ時間は、少なくとも１９日、あるいは少なくとも２４日であった。
押し出し特性
【００６８】
他の態様では、合金は、温度を維持し、かつ開示される合金をプレス焼入れ可能にする押し出し温度範囲にわたって押し出し成形することができる。より高い強度の合金（例えば、７０００シリーズの合金）は、より高い圧力下で押し出される。本明細書に記載されるように、押し出しの間、合金の温度は、Ｓｃｈｅｉｌ温度よりも低く、かつソルバス温度より高く保たれる。合金がより低温であればあるほど、より高い押し出し圧力で合金を押し出すことになる。このように、合金をＳｃｈｅｉｌ温度より低く保ちながら合金の温度を上昇させることは、加工中に改善された押し出しを提供する。更に、Ｓｃｈｅｉｌ温度及びソルバス温度を境界とする温度ウィンドウが広ければ広いほど、より柔軟な押出加工が可能になる。いくらかの断熱加熱が押し出し中に起こるが、結果として生じる温度上昇を説明し、制御することができる。
【００６９】
様々な態様では、合金は、押し出し性を維持しながら、基準合金１及び２と比較してＳＣＣ耐性が増加する。更に、本明細書に開示される合金は、プレス焼入れ可能であり、押し出し後の追加の加熱工程を必要としない。これらの合金は、粒子が別個の熱処理無しで溶液中に残存するような十分な温度にある。
Ｓｃｈｅｉｌ温度
【００７０】
別の態様では、合金は、基準合金１のものと実質的に変化しないＳｃｈｅｉｌ温度を有する。Ｓｃｈｅｉｌ温度は合金融解温度に対応する。合金押し出し中に、これらの合金は、Ｓｃｈｅｉｌ温度より低い温度を維持しながら、できるだけ高い温度に加熱される。開示された合金は、他の７ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金と比較して高いＳｃｈｅｉｌ温度を有し、それにより高温での均質化を可能にする。
【表３】
2019512607.tif 000005
【００７１】
表２は、４つの代表的な合金の測定されたＳｃｈｅｉｌ温度を記述する。いくつかの変更例では、合金のＳｃｈｅｉｌ温度は５４０℃超である。いくつかの変更例では、合金のＳｃｈｅｉｌ温度は５６０℃超である。更なる変更例では、合金のＳｃｈｅｉｌ温度は５８０℃超である。
【００７２】
様々な態様では、合金は、基準合金１及び２のものよりも２０℃を超えて低いＳｃｈｅｉｌ温度を有する。様々な態様では、合金は、基準合金１及び２のものよりも３０℃を超えて低いＳｃｈｅｉｌ温度を有する。様々な態様では、合金は、基準合金１及び２のものよりも４０℃を超えて低いＳｃｈｅｉｌ温度を有する。様々な態様では、合金は、基準合金１及び２のものよりも５０℃を超えて低いＳｃｈｅｉｌ温度を有する。様々な態様では、合金は、基準合金１及び２のものよりも６０℃を超えて低いＳｃｈｅｉｌ温度を有する。
ソルバス温度
【００７３】
ソルバス温度は、強化粒子ＭｇｘＺｎｙ（例えば、Ｍｇ２Ｚｎ）が析出する温度である。強化粒子は溶液中に残存し、合金は押し出される。時効処理中に、粒子は溶液から析出する。低いソルバス温度を有する合金を使用することは、押し出し温度ウィンドウを増大させる。
【表４】
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【００７４】
表３は、６つの代表的な合金の予測されたソルバス温度を記述する。いくつかの変更例では、合金のソルバス温度は３６０℃未満である。いくつかの変更例では、合金のソルバス温度は３５０℃未満である。いくつかの変更例では、合金のソルバス温度は３４５℃未満である。いくつかの変更例では、合金のソルバス温度は３４０℃未満である。
【００７５】
様々な態様では、合金は、基準合金１及び２のものよりも１０℃を超えて高いソルバス温度を有する。様々な態様では、合金は、基準合金１及び２のものよりも１５℃を超えて高いソルバス温度を有する。様々な態様では、合金は、基準合金１及び２のものよりも２０℃を超えて高いソルバス温度を有する。様々な態様では、合金は、基準合金１及び２のものよりも２５℃を超えて高いソルバス温度を有する。
【表５】
2019512607.tif 000007
【００７６】
様々な実施形態では、合金の押し出し圧力は、２５０ＭＰａ未満である。いくつかの合金については、押出圧力が１５０ＭＰａより低いことが認識されよう。このように、本明細書で開示される合金は、容易に達成される押し出し圧力で押し出し温度範囲を増大させる。
【表６】
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【表７】
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【００７７】
表５は、合金１〜４のいくつかの特性を記述している。ピーク時効処理（Ｔ６）及び過時効処理（Ａ７６）後に、合金１及び２の試験を行った。ピーク時効処理（Ｔ６）後、合金３を試験した。過時効処理（Ａ７６）後、合金４を試験した。
【００７８】
同様に、表６は、合金９および１０のいくつかの特性を記述している。ピーク時効処理（Ｔ６）及び過時効処理（Ａ７６）後に、合金９及び１０を試験した。これらは、ピーク時効処理（Ｔ６）の後の基準合金２と、ピーク時効処理（Ｔ６）及び過時効処理（Ａ７６）の両方の後に試験された基準合金１と比較することができる。
硬度
【００７９】
本明細書に記載される合金において、典型的な合金の硬度は、同様の時効処理（調質）を有する基準合金１及び基準合金２の硬度の１０％以上である。いくつかの変更例では、本明細書に記載される合金の典型的な硬度は、同様の時効処理を有する基準合金１及び基準合金２の硬度の５％以上である。いくつかの変更例では、本明細書に記載される合金の典型的な硬度は、同様の時効処理を有する基準合金１及び基準合金２の硬度よりも大きい。特に、表５は、合金１及び２の典型的な硬度が、Ｔ６時効条件下で、基準合金１のものよりも大きいことを示している。合金３及び４の典型的な硬度は、基準合金１の硬度よりも１０％未満低い。表６は、両合金９及び１０の硬度が、Ｔ６時効条件下で、両基準合金１及び２の硬度以上であり、かつＡ７６時効条件下で基準合金１の硬度以上であることを示している。
極限引張強度
【００８０】
本明細書に記載される合金において、縦方向及び横方向の極限引張強度は、同じ時効処理を有する基準合金１及び基準合金２の対応の縦方向及び横方向の極限引張強度の１０％以上である。いくつかの変更例では、縦方向及び横方向の極限引張強度は、同じ時効処理を有する基準合金１及び基準合金２の対応の縦方向及び横方向の極限引張強度の５％以上である。いくつかの変更例では、縦方向及び横方向の極限引張強度は、同じ時効処理を有する基準合金１及び基準合金２の対応の縦方向及び横方向の極限引張強度よりも大きい。
【００８１】
表５は、合金１及び２の縦方向及び横方向の両方における極限引張強度が、Ｔ６時効条件下で、基準合金１のものよりも大きいことを示している。合金３及び４は、縦方向において、基準合金１の１０％以下の極限引張強度を有する。表６は、両合金９及び１０の極限引張強度が、同じ時効条件下で、両基準合金１及び２の極限引張強度よりも大きいことを示している。
【００８２】
ピーク時効された合金１の縦方向極限引張強度及び降伏強度は、基準合金１のものよりも高かった。ピーク時効された合金２の極限引張強度及び降伏強度は、基準合金１のもとほぼ等しかった。
降伏強度
【００８３】
合金の降伏強度は、引張試験についての試験装置、試験片、及び試験手順を網羅するＡＳＴＭ  Ｅ８を介して判定されてもよい。
【００８４】
本明細書に記載される合金において、縦方向及び横方向の降伏強度は、同じ時効処理を有する基準合金１及び基準合金２の対応の縦方向及び横方向の降伏強度の１０％以上である。いくつかの変更例では、縦方向及び横方向の降伏強度は、同じ時効処理を有する基準合金１及び基準合金２の対応の縦方向及び横方向の降伏強度の５％以上である。いくつかの変更例では、縦方向及び横方向の降伏強度は、同じ時効処理を有する基準合金１及び基準合金２の対応の縦方向及び横方向の降伏強度よりも大きい。
【００８５】
表５は、合金１及び２の縦方向及び横方向の両方における降伏強度が、Ｔ６時効条件下で、基準合金１のものよりも大きいことを示している。合金３及び４は、基準合金１の１０％以下の降伏強度を有する。表６は、合金９の降伏強度が、同じ時効条件下で、両基準合金１及び２のものよりも大きいことを示している。合金１０の降伏強度は、両基準合金１及び２の降伏強度よりも５％以上低い。
延性
【００８６】
本明細書に記載される合金の延性は、基準合金のものよりも大きい。表５に示すように、ピーク時効された合金１及び２の延性は、伸び率パーセント（％ＥＩ）及び減面率パーセント（％ＲＡ）の両方によって測定されるとき、ピーク時効された基準合金１のものよりも高かった。このように、本合金は、基準合金と比べて改善された延性を有する。場合によっては、本合金の伸び率パーセントは、少なくとも１４％である。場合によっては、本合金の伸び率パーセントは、少なくとも１５％である。場合によっては、本合金の伸び率パーセントは、少なくとも１６％である。場合によっては、本合金の伸び率パーセントは、少なくとも１７％である。場合によっては、本合金の伸び率パーセントは、少なくとも１８％である。場合によっては、本合金の伸び率パーセントは、少なくとも１９％である。場合によっては、本合金の減面率パーセントは、少なくとも４０％である。
【００８７】
場合によっては、本合金の減面率パーセントは、少なくとも４３％である。場合によっては、本合金の減面率パーセントは、少なくとも５０％である。場合によっては、本合金の減面率パーセントは、少なくとも６０％である。場合によっては、本合金の減面率パーセントは、少なくとも６４％である。
靭性
【００８８】
更なる態様では、ピーク時効された合金の靭性は、いくつかの方向において基準合金１のものを超えて増加した。表５に記載されているように、合金１〜４は、基準合金１のものを超える改善されたシャルピー衝撃エネルギーを示した。Ｌ−Ｔ、Ｔ−Ｌ、Ｌ−Ｓ、及びＴ−Ｓ方向のそれぞれにおいて、合金１〜４のそれぞれは、基準合金１よりも平方単位面積当たりの衝撃エネルギーをより多く吸収した。この観測された効果は、合金１〜４のそれぞれについて、並びにピーク時効された（Ｔ６）合金及び過時効された（Ａ７６）合金について、各方向毎に保持された。
【００８９】
同様に、表６に記載されているように、合金９及び１０は、Ｌ−Ｔ、Ｔ−Ｌ、Ｌ−Ｓ、及びＴ−Ｓ方向のそれぞれにおいて、基準合金１よりも平方単位面積当たりの衝撃エネルギーをより多く吸収した。この観測された効果は、合金９及び１０のそれぞれについて、並びにピーク時効された（Ｔ６）合金及び過時効された（Ａ７６）合金について、各方向毎に保持された。いくつかの態様では、Ｌ−Ｔ方向のシャルピー基準エネルギーは、基準合金１及び基準合金２のものの１０％以上である。
【００９０】
様々な態様では、Ｌ−Ｔ方向のシャルピー基準エネルギーは、Ａ７６調質条件下で１０Ｊ／ｃｍ２以上である。様々な態様では、Ｌ−Ｔ方向のシャルピー基準エネルギーは、Ｔ６調質条件下で１２Ｊ／ｃｍ２以上である。
【００９１】
図３は、基準合金に比べてシャルピー衝撃エネルギーとある特定の代表的合金の降伏強度との関係を示している。２．５＜Ｚｎ：Ｍｇ＜３．２である合金を、Ｚｎ：Ｍｇ＞５．０である合金と、Ｃｕを含む場合及びＣｕを含まない場合で比較した。シャルピー衝撃エネルギーは、Ｚｎ：Ｍｇの比がより低い合金で高かったが、一方降伏強度は同等のままであった。２．５＜Ｚｎ：Ｍｇ＜３．２でＣｕ及びＺｒを含む合金（合金１及び２）並びにＣｕ及びＺｒを含まない合金（合金３及び４）は、５より高いＺｎ：Ｍｇ比を有する合金よりも実質的に高いシャルピー衝撃エネルギーを有する。
耐腐食性
【００９２】
合金９及び１０は、両基準合金１及び２よりも低い腐食電流密度を呈した。図４は、一連のアルミニウム合金についての対数スケール上の腐食電流密度を示している。ベアアルミニウムプラーク（陽極酸化処理なし）及び３．５重量％のＮａＣｌを中性ｐＨで含む電解液を用いて、飽和カロメル電極（ＳＣＥ）に対して全ての電位を向けた。合金９及び１０の腐食電流密度は、基準合金１及び２のそれぞれよりも低かった。合金９及び１０のより低い腐食電流密度は、改善された耐腐食性に対応する。
【００９３】
同様に、合金９及び１０は、孔食に対してより高い臨界電位を有する。図５は、合金９及び１０についての臨界孔食電位と開路電位の差（Ｅｐｉｔ−Ｅｏｃｐ）を示している。この増加した電位差は、基準合金１及び２と比べての、改善された耐腐食性に対応する。
銅
【００９４】
大部分の試料合金は、中間色を示す。中間色は、合金中のＣｕの存在を制限することから生じた結果であり得る。
【００９５】
いくつかの態様において、合金は、これらが黄色がかった色を呈する銅をあまり多く有していない。この合金は、したがって、陽極酸化処理後に、中間色を有することによってより美的に訴求する。
【００９６】
７ｘｘｘのＡｌ合金中のＣｕの存在は、合金の降伏強度を高めることができるが、美的訴求力に及ぼす有害な影響も有し得る。特定の作用機序又は作用モードに限定されるものではないが、Ｃｕは、ＭｇｘＺｎｙ粒子に安定性をもたらし得る。
【００９７】
いくつかの変更例では、合金は、０〜０．０１重量％のＣｕを含む。更なる変更例では、合金は、０．０２５重量％〜０．０５５重量％のＣｕでＣｕを含む。更なる変更例では、合金は、０．０４０重量％〜０．０５０重量％のＣｕを含む。いくつかの変更例では、合金は、０．０４０重量％のＣｕを含む。いくつかの変更例では、合金は、０．０５０重量％のＣｕを含む。Ｃｕの存在は、後に詳細に記載されるように、Ｌ＊ａ＊ｂ＊スケールにおいて中間色を損失することなく、増加した降伏強度を提供する。いかなる理論又は作用モードにも限定されるものではないが、本開示の合金中のＣｕの存在は、ＭｇｘＺｎｙに増加した安定性をもたらす。
ジルコニウム
【００９８】
従来の７ｘｘｘシリーズのアルミニウムは、合金の硬度を増加させるために、Ｚｒを含み得る。従来の７ｘｘｘシリーズの合金中のＺｒの存在は、合金中に繊維状粒状構造を生成し、合金の粒状構造を拡張することなく、合金が再加熱されることを可能にする。本明細書に開示される合金では、Ｚｒの低減又は非存在は、試料間の低い平均粒子アスペクト比での粒状構造の驚くべき制御を可能にする。加えて、合金中のＺｒの低減又は排除は、最終製品における細長い粒状構造及び／又は筋状のラインを低減することができる。
【００９９】
特定の作用機序又は作用モードに固定されるものではないが、いくつかの変更例において、合金へのＺｒ付加は、再結晶を阻害し、望ましくない陽極酸化された美観に導き得る長い粒状構造を生成する可能性がある。合金中のＺｒの非存在は、等軸粒の形成を助けることができる。
【０１００】
いくつかの実施形態では、合金は、０．０３〜０．０６重量％のＺｒを有することができる。いくつかの実施形態では、合金は、０．０４〜０．０５重量％のＺｒを有することができる。いくつかの実施形態では、合金は、０．０４〜０．０６重量％のＺｒを有することができる。いくつかの実施形態では、合金は、０．０３〜０．０５重量％のＺｒを有することができる。更に他の実施形態では、合金は、約０．０４重量％のＺｒを有することができる。更なる実施形態では、合金は、約０．０５重量％のＺｒを有することができる。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、合金は、０〜０．０１重量％のＺｒを含む。いくつかの実施形態では、合金は、０．００１重量％未満のＺｒを含む。いくつかの実施形態では、合金は、０重量％超のＺｒを含む。
鉄
【０１０２】
様々な態様では、本明細書に記載される合金中のＦｅの重量％は、従来の７ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金のものよりも低くすることができる。Ｆｅレベルを開示された量で制御することによって、陽極酸化処理後に、合金は余り暗く見えないようにでき、すなわち、より明るい色を有することができ、かつより少ない粗粒子欠陥を保有し得る。Ｆｅの減少は、本明細書に記載されるように、陽極酸化後に、写像性（「ＤＯＩ」）及びヘイズなどの美的特性を向上させ得る、粗粒子の堆積分率を低減することができる。
【０１０３】
また、これらの合金は、商用７０００シリーズのアルミニウム合金よりも低いＦｅの不純物レベルを有することができる。特定の作用機序又は作用モードに固定されるものではないが、合金中のＦｅ含量の低減は、陽極酸化の前後において、美的訴求性を阻害する粗二次粒子の数の低減の助けとなることができる。対照的に、商用の合金は、本開示の合金よりも高いＦｅの不純物を有する。得られるＤＯＩ及び対数ヘイズは、本明細書に記載される合金を実質的に改善することができる。
【０１０４】
Ｆｅの重量％は、合金が微細な粒状構造を維持することの助けとなることができる。微量のＦｅを有する合金はまた、陽極酸化処理後に中間色を有することも可能である。いくつかの変更例では、合金は、０．０６重量％〜０．０８重量％のＦｅを有する。いくつかの変更例では、合金は、０．０８重量％以下のＦｅを有する。
【０１０５】
様々な開示された合金では、低重量％のＦｅと組み合わされた低減又は排除されたＺｒが、粒径制御を可能にする。
ケイ素
【０１０６】
Ｓｉの低減は、本明細書に記載されるように、陽極酸化後に、写像性（「ＤＯＩ」）及びヘイズなどの美的特性を向上させ得る、粗粒子の堆積分率を低減することができる。
【０１０７】
様々な態様では、本明細書に開示される合金は、０．０５重量％未満のＳｉを含むことができる。いくつかの実施形態では、合金は０．０４重量％未満のＳｉを含む。いくつかの実施形態では、合金は０．０３重量％超のＳｉを含む。いくつかの実施形態では、合金は、０．０４重量％超のＳｉを含む。
【０１０８】
様々な追加の実施形態では、追加の元素を、元素当たり０．０５０重量％を超えない量で合金に添加することができる。このような元素の例としては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、及びＣｏのうちの１つ以上が挙げられる。元素当たり０．０５０重量％を超えない、あるいは元素当たり０．１０重量％を超えない追加の元素としては、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｖ、Ｇａ、及びＨｆが挙げられる。
粒径
【０１０９】
本明細書に開示される合金では、Ｚｒの低減又は非存在は、試料間の低い平均粒子アスペクト比での粒状構造の驚くべき制御を可能にする。加えて、合金中のＺｒの低減又は排除は、最終製品における細長い粒状構造及び／又は縞模様の線を低減することができる。
【０１１０】
粒子は、本明細書に開示される様々な合金の範囲外（例えば、１．０：０．８０〜１．０：１．２）のアスペクト比を有する。更に、得られる合金は、降伏強度、硬度、及び／又は美観における不足を有する可能性がある。
【０１１１】
場合によっては、本明細書に開示される合金中のＺｒ及びＦｅの濃度は、粒状構造の制御をもたらす。従来の７ｘｘｘシリーズのＡｌ合金において、粒径は、押出後の熱処理中に増加することができる。従来のより大きなＺｒ濃度を有する７ｘｘｘの合金は、粒膨張により、より繊維状で可視であり、美的に不許容である違和感を生じる粒子を生成する可能性がある。様々な開示された合金では、低重量％のＦｅと組み合わされた低減又は排除されたＺｒが、粒径制御を可能にする。
【０１１２】
本明細書で開示される合金中のＺｒおよびＦｅの重量％濃度は、粒状構造の制御をもたらす。従来の７ｘｘｘシリーズのＡｌ合金において、粒径は、押出後の熱処理中に増大することができる。従来のより大きなＺｒ濃度を有する７ｘｘｘの合金は、粒膨張により、より繊維状で可視であり、美的に不許容である違和感を生じる粒子を生成する可能性がある。このような粒子は、本明細書に開示される様々な合金の範囲外（例えば、１．０：０．８０〜１．０：１．２）のアスペクト比を有する。更に、得られる合金は、降伏強度、硬度、及び／又は審美性における不足を有する可能性がある。現在開示される合金において、低重量％のＦｅと組み合わされた低減又は排除されたＺｒは、粒径制御を可能にすることができる。
美観
【０１１３】
本開示の合金は、従来の合金を超える、改善された降伏強度及び硬度と組み合わされた、改善された明度及び鮮明性を提供する。従来のＡｌ合金において、高重量％のＦｅ及び／又はＳｉは、不良な陽極酸化及び美観を結果としてもたらし得る。本明細書に開示される合金においては、低Ｆｅ及びＳｉは、陽極酸化後に鮮明性を破壊する介在物を結果としてほとんどもたらさない。その結果、本明細書に記載される合金は、改善された鮮明性を有する。
【０１１４】
標準的な方法を用いて、色、光沢、及びヘイズを含む美観を評価することができる。光沢は、光を反射させると「テカリ」に現れる表面の知覚を記述する。光沢単位（ＧＵ）は、ＩＳＯ２８１３及びＡＳＴＭ  Ｄ５２３含む国際規格で定義される。これは、１．５６７の既知の屈折率の高度に研磨された黒色ガラス基準からの反射光の量によって決定される。この基準は、１００の鏡面光沢値が割り当てられている。ヘイズは、高光沢面の表面上に見られる乳白色ハロー又はブルームを記述する。ヘイズは、ＡＳＴＭ  Ｅ４３０に記載される角度公差を用いて算出される。機器は、自然ヘイズ値（ＨＵ）又は対数ヘイズ値（ＨＵＬＯＧ）を表示することができる。ヘイズがゼロの高光沢面は、高コントラストの深い反射像を有する。ＤＯＩ（写像性）は、名称が暗示するように、ＡＳＴＭ  Ｄ５７６７に基づく、コーティング表面における反射像の鮮映性の機能である。高い光沢品質がより重要になってきているコーティング用途において、オレンジピール、テクスチャ、流出、及びその他のパラメータが評価され得る。光沢、ヘイズ、及びＤＯＩの測定は、Ｒｈｏｐｏｉｎｔ  ＩＱなどの試験機器によって行われてもよい。
【０１１５】
本開示のアルミニウム合金を用いることによって、降伏強度及び硬度を維持しつつ、陽極酸化層を介して見た欠陥が低減され、これによって、驚くほど低いヘイズと共に高光沢及び高写像性を提供する。
熱伝導率
【０１１６】
また高い降伏強度を得ようとすると、本明細書に記載されるＡｌ合金の熱伝導率は低くなり得る。一般に、Ａｌ合金は、純粋なＡｌよりも低い熱伝導率を有する。より強化するためにより高い合金化含有量を有する合金は、合金化含有量が低減されて強化されにくい合金よりも低い熱伝導率を有し得る。合金は、電子デバイスの放熱を補助することができる、少なくとも１３０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有することができる。例えば、本明細書に記載される７ｘｘｘシリーズの合金は、１３０Ｗ／ｍＫ超の熱伝導率を有することができる。いくつかの実施形態では、改質された７ｘｘｘの合金は、１４０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有することができる。いくつかの実施形態では、改質された７ｘｘｘの合金は、１５０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有することができる。いくつかの実施形態では、改質された７ｘｘｘの合金は、１６０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有することができる。いくつかの実施形態では、改質された７ｘｘｘの合金は、１７０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有することができる。いくつかの実施形態では、改質された７ｘｘｘの合金は、１８０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有することができる。いくつかの実施形態では、改質された７ｘｘｘの合金は、１４０Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導率を有することができる。様々な実施形態では、合金は、１９０〜２００Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有することができる。合金は、約１３０〜２００Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有することができる。様々な実施形態では、合金は、約１５０〜１８０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有することができる。異なる電子デバイスのために、設計された熱伝導率および設計された降伏強度は、手持ち型デバイス、携帯デバイス、又はデスクトップデバイスなどのデバイスの種類に応じて変化することができる。
粒子アスペクト比
【０１１７】
様々な態様では、合金は等軸粒を有する。より長い非等軸粒子は、より高いＳＣＣ耐性を有する傾向がある。このように、本明細書に記載される等軸粒及び高ＳＣＣ耐性の組み合わせは、予期せぬ利益を提供する。
【０１１８】
いくつかの態様では、合金は、１：１．３以下の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様では、合金は、１：１．２以下の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様では、合金は、１：１．１以下の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様では、合金は、１：１．０５以下の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様では、合金は、１：１．０４以下の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様では、合金は、１：１．０３以下の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様では、合金は、１：１．０２以下の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様では、合金は、１：１．０１以下の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様では、合金は、１：１に等しい平均粒子アスペクト比を有する。
【０１１９】
いくつかの態様において、合金は、少なくとも０．８：１の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様において、合金は、少なくとも０．９：１の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様において、合金は、少なくとも０．９５：１の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様において、合金は、少なくとも０．９６：１の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様において、合金は、少なくとも０．９７：１の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様において、合金は、少なくとも０．９８：１の平均粒子アスペクト比を有する。いくつかの態様において、合金は、少なくとも０．９９：１の平均粒子アスペクト比を有する。
処理
【０１２０】
いくつかの実施形態では、合金用溶融物は、組成物を含む合金を加熱することによって調製することができる。溶融物を室温まで冷却した後、その合金は、均質化、押出、鍛造、時効処理、及び／又は他の成形若しくは溶体化処理技術などの種々の熱処理を受けることができる。
【０１２１】
本明細書で記載される合金中のＭｇｘＺｎｙ相は、粒内および粒界の両方にあってもよい。ＭｇｘＺｎｙ相は、約３体積％〜約６体積％の合金を構成してもよい。ＭｇｘＺｎｙは、離散粒子及び／又は結合粒子として形成されてもよい。様々な熱処理を用いて、ＭｇｘＺｎｙの、結合粒子よりは離散粒子としての形成を誘導することができる。様々な態様では、離散粒子は、結合された粒子よりも良好な強化をもたらすことができる。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、冷却された合金は、５００℃などの高温に加熱することによって均質化され、例えば約８時間の時間にわたって、高温で保持され得る。熱処理条件（例えば、温度及び時間）が変化してもよいことが、当業者には理解されよう。均質化とは、高温浸漬が高温で所定の時間使用されるプロセスを指す。均質化は、いくつかの合金における自然凝固の結果として生じ得る化学的又は冶金的分離を低減することができる。いくつかの実施形態では、高温浸漬は、滞留時間に、例えば、約４時間〜約４８時間行われる。熱処理条件（例えば、温度及び時間）が変化してもよいことが、当業者には理解されよう。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、均質化された合金は、熱間加工、例えば押出し加工され得る。押出し加工は、金属をダイオリフィスを通して塑性流動させることによって、金属インゴット又はビレットを均一な断面の長さに変換するためのプロセスである。
【０１２４】
いくつかの実施形態では、熱間加工された合金は、４５０℃を超える高温で、所定の時間、例えば２時間溶体化処理され得る。溶体化処理は、合金の強度を変更することができる。
【０１２５】
溶体化処理後に、合金は第１の温度及び時間で、例えば、１００℃で約５時間時効され、次いで第２の温度に第２の時間にわたって、例えば、１５０℃で約９時間加熱され、その後、水で急冷され得る。時効処理（又は焼戻し）は、高温での熱処理であり、沈降反応を誘導して、ＭｇｘＺｎｙ析出物を形成することができる。いくつかの実施形態では、時効処理は、第１の温度で第１の時間にわたって、続いて第２の温度で第２の温度にわたって行うことができる。単一温度熱処理も使用されてもよく、例えば１２０℃で２４時間行うことができる。熱処理条件（例えば、温度及び時間）が変化してもよいことが、当業者には理解されよう。
【０１２６】
更なる実施形態では、合金は、任意選択で、溶体化処理と時効熱処理との間に応力緩和処理を受けてもよい。応力緩和処理は、合金を延伸すること、合金を圧縮すること、又はこれらの組み合わせを含むことができる。
陽極酸化処理及びブラスト処理
【０１２７】
いくつかの実施形態では、合金は陽極酸化処理され得る。陽極酸化処理は、アルミニウム合金を保護するために最も一般的に用いられる金属ための表面処理プロセスである。陽極酸化処理は、電解質不動態化を用いて、金属部分の表面の自然酸化物層の厚さを増大させる。陽極酸化は耐腐食性及び耐摩耗性を向上させることができ、露出金属面よりも塗料下塗り及び接着剤に良好な接着力も提供することができる。陽極酸化膜もまた美観効果のために用いることができ、例えば、これは反射光に干渉効果を付加し得る。
【０１２８】
本明細書に記載される合金は、２０℃及び１．５  ＡＳＤで硫酸のみを使用して陽極酸化処理することができる。
【０１２９】
特定の作用機序や作用モードに固定されるものではないが、遊離Ｚｎを低減することが、陽極酸化層間剥離を低減することができる。あるいは、様々な実施形態では、いくらかの過剰なＺｎ又はＭｇが存在してよい。
【０１３０】
いくつかの実施形態では、合金は、電子デバイスにエンクロージャを形成することができる。エンクロージャは、ブラストされた表面仕上げを有するか、又は筋状のラインを有さないように設計されてもよい。ブラスト処理は、表面仕上げプロセスであり、例えば、粗表面を平滑化するか、又は滑らかな表面を粗化する。ブラスト処理は、高圧下で表面に研磨材の流れを強制的に推進することによって、表面材料を除去することができる。
色
【０１３１】
標準的な方法を用いて、色、光沢、及びヘイズを含む美観を評価することができる。対象物の色は、入射光が白光であると仮定して、吸収されることなく反射又は透過される光の波長によって判定されてもよい。対象物の視覚的外観は、光の反射又は透過によって変化し得る。追加の外観属性は、一般的には、光沢のある、光る、くすんだ、透明な、ヘイズ、などと参照される、反射光又は透過光の指向性輝度分布に基づいてもよい。量的な評価は、ＡＳＴＭ  Ｄ５２３（光沢）、ＡＳＴＭ  Ｄ２４５７（プラスチックの光沢）、ＡＳＴＭ  Ｅ４３０（高光沢表面の光沢、ヘイズ）、及びＡＳＴＭ  Ｄ５７６７（ＤＯＩ）などを含む、色及び外観測定のＡＳＴＭ標準、又はＡＳＴＭ  Ｅ−４３０高光沢表面の光沢の測定のための標準試験方法によって行われてもよい。光沢、ヘイズ、及びＤＯＩの測定は、Ｒｈｏｐｏｉｎｔ  ＩＱなどの試験機器によって行われてもよい。
【０１３２】
いくつかの実施形態において、色は、パラメータＬ＊、ａ＊、及びｂ＊によって定量化することができ、Ｌ＊は光の輝度を表し、ａ＊は赤色と緑色との間の色を表し、そしてｂ＊は、青色と黄色との間の色を表す。例えば、高いｂ＊値は黄金色ではなく、魅力的でない黄色がかった色を示唆する。ほぼゼロの値のａ＊及びｂ＊は無彩色を示唆する。低いＬ＊値は低い輝度を示唆する一方、高いＬ＊値は高い輝度を示唆する。色測定のために、Ｘ−Ｒｉｔｅ  Ｃｏｌｏｒｉ７  ＸＴＨ及びＸ−Ｒｉｔｅ  Ｃｏｌｏｒｅｙｅ７０００などの試験機器を用いてもよい。これらの測定は、光源、観測者、及びＬ＊ａ＊ｂ＊色スケールについてのＣＩＥ／ＩＳＯ規格に従って行われる。例えば、規格には、（ａ）ＩＳＯ  １１６６４−１：２００７（Ｅ）／ＣＩＥ  Ｓ  ０１４−１／Ｅ：２００６：Ｊｏｉｎｔ  ＩＳＯ／ＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ：Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ−Ｐａｒｔ  １：ＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ  Ｏｂｓｅｒｖｅｒｓ；（ｂ）ＩＳＯ  １１６６４−２：２００７（Ｅ）／ＣＩＥ  Ｓ  ０１４−２／Ｅ：２００６：Ｊｏｉｎｔ  ＩＳＯ／ＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ：Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ−Ｐａｒｔ  ２：ＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、（ｃ）ＩＳＯ  １１６６４−３：２０１２（Ｅ）／ＣＩＥ  Ｓ  ０１４−３／Ｅ：２０１１：Ｊｏｉｎｔ  ＩＳＯ／ＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ：Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ−Ｐａｒｔ  ３：ＣＩＥ  Ｔｒｉｓｔｉｍｕｌｕｓ  Ｖａｌｕｅｓ；及び（ｄ）ＩＳＯ  １１６６４−４：２００８（Ｅ）／ＣＩＥ  Ｓ  ０１４−４／Ｅ：２００７：Ｊｏｉｎｔ  ＩＳＯ／ＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ：Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ−Ｐａｒｔ  ４：ＣＩＥ  １９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊  Ｃｏｌｏｕｒ  Ｓｐａｃｅが挙げられる。
【０１３３】
本明細書に記載されるように、合金からＣｕを低減又は除去することは、中間色を有する合金をもたらす。本合金は、本明細書に記載されるように、中間色及び０．８〜１．２の範囲の低アスペクト比を有する。本明細書に記載される合金組成物に少なくとも部分的に起因するＬ＊ａ＊ｂ＊に対応する中間色が本明細書に記載されている。
【０１３４】
様々な態様では、本明細書に開示される合金のＬ＊は、少なくとも８５である。場合によっては、本合金のＬ＊は、少なくとも９０である。
【０１３５】
本明細書に開示される合金は、中間色を有することができる。中間色とは、０に近いある特定の値を超えて逸脱しないａ＊及びｂ＊を指す。様々な態様では、ａ＊は、−０．５以上である。様々な態様では、ａ＊は、−０．２５以上である。様々な態様では、ａ＊は、０．２５以下である。様々な態様では、ａ＊は、０．５以下である。更なる態様では、ａ＊は、−０．５以上かつ０．５以下である。更なる態様では、ａ＊は、−０．２５以上かつ０．２５以下である。
【０１３６】
様々な態様では、ｂ＊は、−２．０以上である。様々な態様では、ｂ＊は、−１．７５以上である。様々な態様では、ｂ＊は、−１．５０以上である。様々な態様では、ｂ＊は、−１．２５以上である。様々な態様では、ｂ＊は、−１．０以上である。様々な態様では、ｂ＊は、−０．５以上である。様々な態様では、ｂ＊は、−０．２５以上である。様々な態様では、ｂ＊は、１．０以下である。様々な態様では、ｂ＊は、１．２５以下である。様々な態様では、ｂ＊は、１．５０以下である。様々な態様では、ｂ＊は、１．７５以下である。様々な態様では、ｂ＊は、２．０以下である。様々な態様では、ｂ＊は、０．５以下である。様々な態様では、ｂ＊は、０．２５以下である。更なる態様では、ｂ＊は、−１．０以上かつ１．０以下である。更なる態様では、ｂ＊は、−０．５以上かつ０．５以下である。
【０１３７】
様々な実施形態では、本合金は、電子デバイスのハウジング又は他の部品、例えば、デバイスのハウジングまたはケーシングの一部として使用されてもよい。デバイスには、任意の消費者向け電子デバイス、例えば携帯電話、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、及び／又は携帯型音楽プレーヤを挙げることができる。デバイスは、デジタルディスプレイ、モニタ、電子ブックリーダ、携帯ウェブブラウザ、及びコンピュータモニタなどの、ディスプレイの一部とすることができる。デバイスはまた、携帯型ＤＶＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤブルーレイディスクプレイヤ、ビデオゲームコンソール、又は携帯型音楽プレーヤなどの音楽プレーヤが含まれるエンターテイメントデバイスとすることができる。デバイスはまた、画像、映像、音声のストリーミングを制御するなどの制御を提供するデバイスの一部とすることもできるか、又はこれは電子デバイスのための遠隔制御とすることができる。本合金は、コンピュータ、あるいはハードドライバタワーのハウジング若しくはケーシング、ラップトップハウジング、ラップトップキーボード、ラップトップトラックパッド、デスクトップキーボード、マウス、及びスピーカーなどの、コンピュータ付属品の一部とすることができる。本合金はまた、腕時計又は時計などのデバイスにも適用することができる。
【０１３８】
様々な更なる実施形態では、デバイスケーシング内で２つ以上の合金を使用することができる。例えば、増加したＳＣＣ耐性を有する合金がケーシングの縁部に配置されることができ、一方この差を有さない合金が、ケーシングの中央にある。
【０１３９】
いくつかの実施形態を記載しているが、当業者であれば、各種変形例、代替的な構成、及び均等物が、本開示の精神から逸脱することなく用いられ得ると理解するであろう。更に、本明細書に開示される実施形態を不必要に不明瞭とするのを避けるべく、幾つかの周知の処理及び要素を説明していない。したがって、上記の記載は本書面の範囲を限定するように捉えられるものではない。
【０１４０】
当業者であれば、本明細書に開示される実施形態が限定的にではなく例示的に教示していると認識するであろう。したがって、上の記載に含まれる又は添付図面に示される構成要素は例示として解釈されるべきであり、且つ限定する意味ではないと解釈されるべきである。以下の請求項は本明細書に記載する全ての一般的及び具体的な特徴、並びに、言葉の問題ではあるが、その間に該当するように捉えられ得る方法及びシステムの範囲の記述を網羅するように意図される。
【図１】
2019512607.tif 000010
【図２】
2019512607.tif 000011
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月26日(2018.9.26)
【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】
３．４〜４．９重量％のＺｎと、
１．３〜２．１重量％のＭｇと、
０．０６重量％以下のＣｕと、
０．０６重量％以下のＺｒと、
０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、
０．０５重量％以下のＳｉと、を含み、
残部がアルミニウム及び付随的な不純物であり、
２．５〜３．２のＺｎのＭｇに対する重量％比を有する、アルミニウム合金。
【請求項２】
４．７〜４．９重量％のＺｎ、及び１．７５〜１．８５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項３】
４．３〜４．５重量％のＺｎ、及び１．４５〜１．５５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項４】
３．９〜４．１重量％のＺｎ、及び１．５５〜１．６５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項５】
４．３〜４．５重量％のＺｎ、及び１．３５〜１．４５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項６】
３．５〜３．７重量％のＺｎ、及び１．９５〜２．０５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項７】
４．２〜４．４重量％のＺｎ、及び１．８５〜１．９５重量％のＭｇを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項８】
０．０３〜０．０６重量％のＺｒを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項９】
０．０４〜０．０５重量％のＺｒを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項１０】
０．０１重量％未満のＺｒを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項１１】
０．０２５〜０．０６重量％のＣｕを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項１２】
０．０４〜０．０５重量％のＣｕを含む、請求項１に記載のアルミニウム合金。
【請求項１３】
０．０２重量％以下のＭｎと、
０．０２重量％以下のＣｒと、
０．０２重量％以下のＴｉと、
０．０２重量％以下のＧａと、
０．０２重量％以下のＳｎと、
０．０３重量％以下のＭｎ及びＣｒの合計と、
０．０２重量％以下のいずれか１つの追加の元素と、
０．１０重量％以下の追加の元素の合計と、を含む、請求項１に記載の合金。
【請求項１４】
前記合金の応力腐食割れが、Ｇ３０／Ｇ４４  ＡＳＴＭ規格に従って測定される破断まで１２日を超える、請求項１に記載の合金。
【請求項１５】
等軸粒を含み、１：１．２以下の平均粒アスペクト比を有する、請求項１に記載の合金。
【請求項１６】
Ｌ−Ｔ方向のシャルピー衝撃エネルギーが、１１Ｊ／ｃｍ２以上である、請求項１に記載の合金。
【請求項１７】
少なくとも約３００ＭＰａの降伏強度を有する、請求項１に記載の合金。
【請求項１８】
アルミニウム合金を製造する方法であって、
３．４〜４．９重量％のＺｎと、
１．３〜２．１重量％のＭｇと、
０．０６重量％以下のＣｕと、
０．０６重量％以下のＺｒと、
０．０６〜０．０８重量％のＦｅと、
０．０５重量％以下のＳｉと、を含み、
残部がアルミニウム及び付随的な不純物である合金を含む溶融物を形成することと、
前記溶融物を室温に冷却することと、
冷却された前記合金を、第１の高温まで加熱することにより均質化することと、
均質化された前記合金を熱間加工することと、
熱間加工された前記合金を、第２の高温で溶体化処理することと、
溶体化処理された前記合金を第３の高温で所定の時間時効させることと、を含む、方法。
【請求項１９】
請求項1に記載の合金を含む、物品。
【国際調査報告】
2019512607.tif 000015
2019512607.tif 000016
2019512607.tif 000017