(57)【要約】  本発明は、２５０ｍｍ以上の厚みを有し真空チャンバ用の要素の製造を目的とするアルミニウムブロックの製造方法に関するものであって、該方法において、連続的に、重量％でＳｉ：０．５〜１．５、Ｍｇ：０．５〜１．５、Ｆｅ＜０．３、Ｃｕ＜０．２、Ｍｎ＜０．８、Ｃｒ＜０．１０、Ｔｉ＜０．１５、他の元素各＜０．０５かつ合計＜０．１５、残分はアルミニウムという組成の合金ブロックを半連続鋳造により鋳造し、鋳造されかつ任意にて均質化されたブロックに対して直接４５０〜５６０℃の温度で溶体化熱処理を実施し、このように溶体化したブロックを、溶体化温度と２００℃との間において２００℃／ｈ以上の冷却速度で焼入れし；このように焼入れし任意に応力除去したブロックの焼戻しを実施する。このように得られたブロックは、半導体で構成された電子集積回路、フラットディスプレイスクリーンならびに太陽電池パネルの製造用の真空チャンバの製作において特に有利である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５０ｍｍ以上の厚みを有し真空チャンバ用の要素の製造を目的とするアルミニウムブロックの製造方法であって、連続的に、
（ａ）重量％でＳｉ：０．５〜１．５、Ｍｇ：０．５〜１．５、Ｆｅ＜０．３、Ｃｕ＜０．２、Ｍｎ＜０．８、Ｃｒ＜０．１０、Ｔｉ＜０．１５、他の元素各＜０．０５かつ合計＜０．１５、残分はアルミニウムという組成の合金ブロックを半連続鋳造により鋳造し、
（ｂ）任意にて、鋳造されたブロックの５００℃〜５９０℃の温度での均質化を実施し、
（ｃ）溶体化前に熱間または冷間変形ステップを実施することなく、鋳造されかつ任意に均質化されたブロックに対して直接４５０〜５６０℃の温度で溶体化熱処理を実施し、
（ｄ）このように溶体化したブロックを、溶体化温度と２００℃との間において２００℃／ｈ以上の冷却速度で焼入れし、
（ｅ）任意にて、このように焼入れしたブロックを応力除去し、
（ｆ）このように焼入れし任意に応力除去したブロックの焼戻しを実施する
という製造方法。
【請求項２】
マンガン含有量が０．６重量％未満、好ましくは０．０５重量％未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
クロム含有量が０．０５重量％未満、好ましくは０．０３重量％未満である、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
Ｃｒ、ＭｎおよびＺｒの含有量が同時に０．０５重量％未満、そして好ましくは０．０３重量％未満である、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
鉄含有量が少なくとも０．１重量％である、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
ケイ素含有量が０．５〜０．８重量％であり、マグネシウム含有量が０．８〜１．２重量％である、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
ケイ素含有量が、０．８〜１．２重量％であり、マグネシウム含有量が０．６〜１．０重量％である、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
ケイ素含有量が０．８〜１重量％、好ましくは０．８５〜０．９５重量％であり、マグネシウム含有量が０．６〜０．８重量％、好ましくは０．６５〜０．７５重量％である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
溶体化温度と２００℃との間の前記冷却速度が２００℃／ｈ〜４００℃／ｈである、請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
溶体化温度と２００℃との間の前記冷却速度が８００℃／ｈ以上である、請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
応力除去が１％〜５％の永久変形率で冷間圧縮によって実施される、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
２５０ｍｍ以上の厚みを有し、重量％でＳｉ：０．５〜１．５、Ｍｇ：０．５〜１．５、Ｆｅ＜０．３、Ｃｕ＜０．２、Ｍｎ＜０．８、Ｃｒ＜０．１０、Ｔｉ＜０．１５、他の元素各＜０．０５かつ合計＜０．１５、残分はアルミニウムという組成を有し、かつ状態Ｔ６またはＴ６５２で、１／４厚みでの破壊強度Ｒｍが２８０ＭＰａ以上で、１／４厚みでの弾性限界Ｒｐ０．２が２４０ＭＰａ以上であるブロックであって、半連続鋳造、５００℃〜５９０℃の温度での鋳造されたブロックの任意の均質化、溶体化前に熱間または冷間変形ステップを実施することのない、鋳造されかつ任意にて均質化されたブロックに対する直接の、４５０〜５６０℃の温度での溶体化、溶体化温度と２００℃との間における２００℃／ｈ以上の冷却速度での焼入れ、任意の応力除去および焼戻しによって得られるブロック。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法により得られる、請求項１２に記載のブロック。
【請求項１４】
組成が、重量％でＳｉ：０．５〜１．２、Ｍｇ：０．６〜１．０、Ｆｅ０．１〜０．３、Ｃｕ＜０．２、Ｍｎ＜０．０５、Ｃｒ＜０．０５、Ｔｉ＜０．１５、他の元素各＜０．０５かつ合計＜０．１５であること、および状態Ｔ６またはＴ６５２で、１／４厚みでの破壊強度Ｒｍが３００ＭＰａ以上で、１／４厚みでの弾性限界Ｒｐ０．２が２７０ＭＰａ以上であることを特徴とする、請求項１２または請求項１３に記載のブロック。
【請求項１５】
半導体で構成された電子集積回路、フラットディスプレイスクリーンおよび／または太陽電池パネルの製造用の真空チャンバの製作における、請求項１２〜１４のいずれか一つに記載のブロックの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体で構成された電子集積回路、フラットディスプレイスクリーンならびに太陽電池パネルの製造用の真空チャンバの製作において使用することを特に目的とする、６ｘｘｘ合金製品の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体で構成された電子集積回路、フラットディスプレイスクリーンならびに太陽電池パネルの製造用の真空チャンバの製作において使用するためのアルミニウム合金ブロックの製造においては、各作業のコストを制限しながら全ての特性を満たすことが重要である。
【０００３】
実際、ブロックはまず第一に、一般に少なくとも平均的な真空（１０−３〜１０−５Ｔｏｒｒ）レベルの真空を変形無く達成できるような形で、所望の寸法および剛性を呈する部品を機械加工により製作するのに充分な機械的特性を示さなければならない。したがって、所望の破壊強度（Ｒｍ）は一般に少なくとも２６０ＭＰａであり、できればそれ以上でさえある。その上、塊から機械加工するためのブロック内の残留応力は、機械加工のときに変形なく且つ容易に所望の寸法を達成できるように、低いものでなければならない。特に大寸法の液晶パネルまたは太陽電池パネルを製作するため、真空チャンバの寸法は絶えず増大し続けていることから、特に少なくとも２５０ｍｍさらには３００ｍｍという増々厚みの大きいアルミニウム合金ブロックを製造することが必要である。ブロックが厚くなればなるほど、機械加工時の優れた安定性を維持しながら充分な機械的特性を得ることは困難になる。
【０００４】
なお、高真空（１０−６〜１０−８Ｔｏｒｒ）の達成が必要な場合には、ブロックの多孔性レベルは充分低いものでなければならない。その上、真空チャンバ内で使用される気体は、多くの場合反応性が非常に高く、また真空チャンバの壁に由来する粒子または物質によるおよび／または部品の頻繁な交換による、シリコンウェハまたは液晶デバイスの汚染の危険性を回避するように、チャンバの表面を保護することが重要である。このような観点から見ると、アルミニウムは有利な材料であることがわかっており、それは、一般に陽極酸化処理によって、反応性ガスに対して耐性を有する硬質の酸化被膜をブロックの表面に製作することが可能だからである。しかしながら、陽極酸化被膜の強度は、特に製品の微細構造に関係する数多くの因子（結晶粒径、相析出、多孔性）により影響され、このパラメータを改善することが常に望まれている。
【０００５】
要するに、あらゆる工業的方法についてそうであるように、目標とする特性を経済的な方法によって達成することが所望される。数多くの大量流通利用分野（フラットスクリーン、ソーラーパネル）用の真空チャンバの大規模開発によって、近年、製造方法の単純化に対する関心が高まっている。
【０００６】
米国特許第６，５６５，９８４号明細書（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｃ．）は、（重量％で）Ｓｉ：０．５４〜０．７４、Ｃｕ：０．１５〜０．３０、Ｆｅ：０．０５〜０．２０、Ｍｎ≦０．１４、Ｚｎ≦０．１５、Ｃｒ：０．１６〜０．２８、Ｔｉ≦０．０６、Ｍｇ：０．９〜１．１という組成をもつ、半導体製造用チャンバの製造に適合した合金について記載している。部品は、所望の形になるまで機械加工または押出し加工して得られる。この組成により不純物の粒子のサイズを制御することができ、こうして陽極酸化被膜の性能が改善される。
【０００７】
米国特許第６，９８２，１２１号明細書（九州三井アルミニウム工業株式会社）は、（重量％で）Ｍｇ：２．０〜３．５、Ｔｉ：０．００４〜０．０１％、および純度９９．９％の残分のアルミニウムを含む、陽極酸化処理に適合しかつプラズマ処理用チャンバに適合した合金について記載している。この合金は、Ｍｇ２Ｓｉの析出を必要とする合金とは異なり、熱処理を必要としない。その上、この合金は、結晶粒径を制御するために合金５０５２および６０６１に添加されなければならないものの処理対象の半導体の重金属汚染を誘発する危険性のあるＣｒおよびＭｎの存在を必要としない。しかしながら、この合金の機械的特性は示されていない。その上、純度９９．９％のアルミニウムはコストが高い。
【０００８】
米国特許出願公開第２００９／００５０４８５号明細書（株式会社神戸製鋼所）は、陽極酸化被膜の硬度が厚み内で変動するような形で陽極酸化処理された、（重量％で）Ｍｇ：０．１〜２．０、Ｓｉ：０．１〜２．０、Ｍｎ：０．１〜２．０、Ｆｅ、ＣｒおよびＣｕ≦０．０３という組成の合金について記載している。鉄、クロムおよび銅の含有量が極めて低いため、使用される金属のための多額の追加費用が発生することになる。
【０００９】
米国特許出願公開第２００１／０１９７７７号明細書および特開２００１−２２０６３７号公報（株式会社神戸製鋼所）は、（重量％で）Ｓｉ：０．１〜２．０、Ｍｇ：０．１〜３．５、Ｃｕ：０．０２〜４．０および不純物を含み、Ｃｒの含有量が０．０４％未満である、チャンバ用の合金について記載している。これらの文書は、特に、溶体化の前に熱間圧延ステップを実施することによって得られる製品を開示している。
【００１０】
欧州特許出願公開第２００３２１９号明細書（株式会社神戸製鋼所）は、（重量％で）Ｍｇ０．５〜１．２５％、Ｓｉ：０．４〜１．４％、Ｃｕ：０．０１〜０．７％、Ｆｅ：０．０５〜０．４％、Ｍｎ：０．００１〜１．０％、Ｃｒ０．０１〜０．３５％、ＴｉおよびＺｒ０．００５〜０．１％を含む鍜造合金について記載している。この文書は、詳細には、溶体化の前に熱間鍜造ステップを実施することによって得られる製品を開示している。
【００１１】
文書「Ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｎ  ｃｏｎｔｅｎｔ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｔ５  ａｎｄ  Ｔ６  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ＡＡ６０８２  ｐｒｏｆｉｌｅｓ」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１７３（２００６）８４−９１は、ＡＡ６０８２合金形材について記載している。この文書は、詳細には、溶体化の前に熱間押出し加工ステップを実施して得られる製品を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
これらの文書において使用される方法は、高いコストを導く（使用されるアルミニウムの純度、方法のステップ数）。高い機械的特性を有し、残留応力が低く、かつ機械加工の後、反応性ガスに対して耐性を有する陽極酸化被膜を形成することが可能な、真空チャンバの製作において使用することを目的としたアルミニウム合金ブロックの、低コストで改良された製造方法に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第一の目的は、２５０ｍｍ以上の厚みを有し、真空チャンバ用の要素の製造を目的とする、アルミニウムブロックの製造方法であり、連続的に、
（ａ）重量％で、Ｓｉ：０．５〜１．５、Ｍｇ：０．５〜１．５、Ｆｅ＜０．３、Ｃｕ＜０．２、Ｍｎ＜０．８、Ｃｒ＜０．１０、Ｔｉ＜０．１５、他の元素各＜０．０５かつ合計＜０．１５、残分はアルミニウム、という組成の合金ブロックを半連続鋳造により鋳造し、
（ｂ）任意にて、鋳造されたブロックの５００℃〜５９０℃の温度での均質化を実施し、
（ｃ）溶体化前に熱間または冷間変形ステップを実施することなく、鋳造されかつ任意にて均質化されたブロックに対して直接４５０℃〜５６０℃の温度で溶体化熱処理を実施し、
（ｄ）このように溶体化したブロックを、溶体化温度と２００℃との間において２００℃／ｈ以上の冷却速度で焼入れし、
（ｅ）任意にて、このように焼入れしたブロックを応力除去し、
（ｆ）このように焼入れし任意にて応力除去したブロックの焼戻しを実施する
という製造方法にある。
【００１４】
本発明の別の目的は、２５０ｍｍ以上の厚みを有し、重量％で、Ｓｉ：０．５〜１．５、Ｍｇ：０．５〜１．５、Ｆｅ＜０．３、Ｃｕ＜０．２、Ｍｎ＜０．８、Ｃｒ＜０．１０、Ｔｉ＜０．１５、他の元素各＜０．０５かつ合計＜０．１５、残分はアルミニウムという組成を有し、かつ状態Ｔ６またはＴ６５２で、１／４厚みでの破壊強度Ｒｍが２８０ＭＰａ以上で、１／４厚みでの弾性限界Ｒｐ０．２が２４０ＭＰａ以上であるブロックであって、該ブロックは、半連続鋳造、５００℃〜５９０℃の温度での鋳造されたブロックの任意の均質化、溶体化前に熱間または冷間変形ステップを実施することのない、鋳造されかつ任意にて均質化されたブロックに対する直接の、４５０℃〜５６０℃の温度での溶体化、溶体化温度と２００℃との間における２００℃／時以上の冷却速度での焼入れ、任意の応力除去および焼戻しによって得られる。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、半導体で構成された電子集積回路、フラットディスプレイスクリーンおよび／または太陽電池パネルの製造用の真空チャンバの製作における、本発明に係るブロックの使用にある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る方法によって得られたブロック１１（図１ａ）と２１（図１ｂ）の粒状構造を示す図である。
【図２】基準ブロック３１（図２ａ）および先行技術に係る方法（溶体化前に鍜造により変形）によって得られたブロック（図２ｂ）の粒状構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
合金の呼称は、当業者にとっては公知であるアルミニウム協会（ＡＡ）の規則に準じたものである。冶金学的状態の定義は、欧州規格ＥＮ５１５中に示されている。
【００１８】
別段の記載のないかぎり、静的機械的特性、換言すると破壊強度Ｒｍ、従来の０．２％伸長時弾性限界Ｒｐ０．２および破壊伸びＡ％は、ＥＮ１０００２−１規格にしたがって引張り試験により判定され、試料採取および試験の方向は、ＥＮ４８５−１規格により規定される。硬度は、ＥＮ  ＩＳＯ  ６５０６規格にしたがって測定される。
【００１９】
真空チャンバ用の要素は、特に真空チャンバの本体、仕切り弁本体、フランジ、連結用要素、気密性要素、通路、たわみ管である。
【００２０】
本発明に係る方法において、６ｘｘｘ系の合金が、溶体化前に熱間または冷間変形ステップを実施することなく、真空チャンバ用の要素の製作のために利用可能なブロックへと加工される。こうして、本発明によると、（重量％で）Ｓｉ：０．５〜１．５、Ｍｇ：０．５〜１．５、Ｆｅ＜０．３、Ｃｕ＜０．２、Ｍｎ＜０．８、Ｃｒ＜０．１０、Ｔｉ＜０．１５、他の元素各＜０．０５かつ合計＜０．１５、残分はアルミニウムという組成の合金製の厚み２５０ｍｍ以上のブロックが、半連続鋳造、５００℃〜５９０℃の温度での鋳造されたブロックの任意の均質化、溶体化前に熱間または冷間変形ステップを実施することのない、鋳造されかつ任意にて均質化されたブロックに対する直接の、４５０〜５６０℃の温度での溶体化、溶体化温度と２００℃との間における２００℃／ｈ以上の冷却速度での焼入れ、任意の応力除去、および焼戻しによって得られる。溶体化前に熱間または冷間変形ステップを実施することのない、鋳造されたブロックに対する直接の溶体化とは、本発明の枠内では、溶体化の前に熱間または冷間変形ステップが実施されないことを意味するが、それでも、表面機械加工または端部切断などの従来のステップを、特に均質化の前または後に実施することが可能である。
【００２１】
鉄含有量は０．３重量％未満でなければならないが、これは、この値を超えると、反応性ガスから金属を保護するために得られる陽極酸化被膜が所望の強度に達しないからである。しかしながら、当該発明者らは、本発明に係る方法を用いて所望の特徴を示す陽極酸化被膜を得るために非常に高い純度レベルを達成する必要はないということを確認した。したがって、鉄含有量は、有利には少なくとも０．１重量％であり、これにより本発明に係る方法はきわめて経済的なものになる。
【００２２】
銅含有量は、０．２重量％未満でなければならないが、これは、銅含有量が過度に高い場合、焼入れに対する感受性が高まるからである。しかしながら、一部の場合において、特に溶体化後の冷却速度が８００℃／ｈ超である場合には、機械的特性を改善するために限られた量の銅を添加するのが有利である。本発明の一実施形態においては、０．０３〜０．１５重量％の銅含有量が好ましい。
【００２３】
当該発明者らは、クロム含有量が０．１０重量％以上である場合、所望の機械的特性、特に最小の機械的強度が達成されないということを確認した。６ｘｘｘ系合金製の真空チャンバのための鍛錬された加工素片製品の製作には、粒径を制御するためにクロムおよび／またはマンガンの存在が必要であるということが一般に認められている。当該発明者らは、本発明の枠内では、逆に、クロムの不在が有利であることを確認したのであるが、これは、クロムの不在により、粒状構造を劣化することなく、焼入れに対する感受性を制限し、また、厚みのある製品の機械的特性を改善することができるからである。本発明の有利な一実施形態においては、クロム含有量は０．０５重量％未満、そして好ましくは０．０３重量％未満である。一方、マンガン含有量は０．８重量％未満でなければならず、０．８重量％超の含有量は特に陽極酸化被膜の特性および真空チャンバの汚染に関して不利である。有利には、マンガン含有量は、陽極酸化被膜の特性に対して有害となり得る粗粒相の形成を回避するために、０．６重量％未満である。本発明の有利な実施形態においては、マンガン含有量は０．０５重量％未満でさえある。当該発明者らは、驚くべきことに、Ｃｒ、ＭｎおよびＺｒの不在下でさえ、本発明に係る方法によって得られた粒状構造は制御されており、機械的特性および反応性ガスに対する耐性の観点からみて充分な特性を得ることが可能であることを確認した。こうして、Ｃｒ、ＭｎおよびＺｒが同時に不在であることで、合金の焼入れに対する感受性を極めて有意に低下させること、ひいては厚みのある製品の機械的特性を改善することが可能となり、しかもそのために粒状特性および陽極酸化被膜の特性が劣化することはない。本発明の有利な一実施形態において、Ｃｒ、ＭｎおよびＺｒの含有量は、同時に０．０５重量％未満であり、好ましくは０．０３重量％未満である。
【００２４】
ケイ素およびマグネシウムの含有量は、０．５〜１．５重量％である。有利には、０．５〜０．８重量％のケイ素と０．８〜１．２重量％のマグネシウムとの組合せ、または０．８〜１．２重量％のケイ素と０．６〜１．０重量％のマグネシウムとの組合せが実現される。特に高い機械的特性を達成できるようにする本発明の好ましい一実施形態においては、ケイ素含有量は０．８〜１重量％、好ましくは０．８５〜０．９５重量％であり、マグネシウム含有量は０．６〜０．８重量％、好ましくは０．６５〜０．７５重量％である。
【００２５】
合金の鋳造は、直接冷却を用いた半連続鋳造によってブロックの形で実施される。典型的には、３００〜４５０ｍｍの厚みを有するブロック型を利用する。
【００２６】
鋳造されたブロックは、任意に、少なくとも一時間５００℃〜５９０℃の温度で均質化されてよい。均質化の実施は、一般により有利な機械的特性およびより優れた陽極酸化被膜の特性を達成し、その上溶体化時間を削減できるようにすることから、有利である。均質化は、別の熱処理中か、あるいは溶体化熱処理の間に実施可能である。
【００２７】
鋳造と溶体化熱処理との間で、均質化が行なわれる場合にはその前または後に、一般に一面あたり少なくとも５ｍｍ程度の表面の機械加工（「スカルピング」とも呼ばれる）を実施して、表面の偏析層を除去し亀裂の存在を回避する。
【００２８】
次に、予め熱間または冷間変形ステップを行なうことなく直ちに、４５０〜５６０℃、好ましくは５２０〜５５０℃の温度で、鋳造され、任意にて均質化されたブロックに対して直接溶体化熱処理が実施される。先行技術の方法の従来の熱間変形は、一般に圧延および／または鍜造および／または押出し加工によって実施される。したがって、ブロックは、鋳造と溶体化との間で、鍛錬による有意な変形ステップを受けない。鍛錬とは、典型的には圧延および／または鍜造および／または押出し加工の作業を意味する。したがって、本発明によると、鋳造されたブロックの寸法（長さ、幅、厚み）のいずれも、鋳造と溶体化との間の鍛錬による有意な、すなわち典型的には少なくとも約１０％の変化をこうむることがない。溶体化時間は、好ましくは一時間超である。溶体化前の熱間または冷間変形を回避できるようにする本発明に係る方法は、この変形ステップのコストが高いことから、経済的観点から見てきわめて有利である。先行技術によると、このタイプの方法は、６ｘｘｘ合金製の真空チャンバのための要素の製作を目的としたブロックについては特に企図されてこなかったが、その理由は、恐らく、真空チャンバ用の要素を製造するために必要な機械的特性、陽極酸化被膜の強度および多孔性レベルが熱間変形無しでは達成されないことが懸念されたためである。その上、きわめて厚い一部の製品は、先行技術に係る方法によっては入手できなかった。驚くべきことに、当該発明者らは、このように単純化された方法が、先行技術に係る方法によって得られるものと同等の特性を達成できるようにするばかりでなく、一部の場合においてはそれらを凌ぐことができるようにするということを確認した。
【００２９】
溶体化の後の焼入れステップはきわめて重要であり、溶体化温度と２００℃との間で２００℃／ｈ以上という冷却速度で実施されなければならない。冷却速度は、ブロックの半厚みで計算される。冷却速度が過度に低い場合、当該発明者らは、求められる機械的特性が達成されないことを確認した。
【００３０】
本発明の有利な第一の実施形態において、冷却速度は、２００℃／ｈ〜４００℃／ｈである。実際、驚くべきことに、冷却速度が２００℃／ｈ〜４００℃／ｈである場合、充分な機械的特性と、圧縮による応力除去ステップの回避を可能にする低い残留エネルギーとが同時に得られる。このような冷却速度は、霧による散水を用いて得ることができる。
【００３１】
本発明の有利な第二の実施形態においては、冷却速度は８００℃／ｈ以上である。このような冷却速度は、散水または浸水により得ることができる。過度に高い冷却速度は、ブロック内で過度に大きな内部応力を生成し得ることから、好ましくは、冷却のためには少なくとも５０℃の温度の水が使用される。
【００３２】
任意にて、このように焼入れされたブロックは、好ましくは１％〜５％の永久変形率で冷間圧縮により応力除去される。冷却速度が８００℃／ｈ超である第二の実施形態においては、応力除去はきわめて有利であることがわかっている。応力除去は、金属内の残留応力を減少させ、機械加工の際の変形を回避できるようにする。
【００３３】
最後に、このように焼入れされ、任意にて応力除去されたブロックの焼戻しが実施される。焼戻し温度は、好ましくは１５０〜１９０℃、より好ましくは１６５〜１８５℃であり、焼戻し時間は５〜４０時間そして好ましくは８〜２０時間である。有利には、静的機械的特性（ＲｍおよびＲｐ０．２）のピークに対応する状態Ｔ６またはＴ６５２を達成するために焼戻しが実施される。
【００３４】
本発明に係る方法によって得られるブロックは、高い機械的特性を特徴とする。したがって、本発明に係る方法によって得られた製品の、状態Ｔ６またはＴ６５２での、１／４厚みでの破壊強度Ｒｍは２８０ＭＰａ以上であり、１／４厚みでの弾性限界Ｒｐ０．２は２４０ＭＰａ以上である。有利な実施形態においては、組成が、Ｓｉ：０．５〜１．２、Ｍｇ：０．６〜１．０、Ｆｅ：０．１〜０．３、Ｃｕ＜０．２、Ｍｎ＜０．０５、Ｃｒ＜０．０５、Ｔｉ＜０．１５、他の元素各＜０．０５かつ合計＜０．１５である合金が使用され、状態Ｔ６またはＴ６５２で、３００ＭＰａ以上の１／４厚みでの破壊強度Ｒｍが達成され、１／４厚みでの弾性限界Ｒｐ０．２は２７０ＭＰａ以上であり、その上ケイ素含有量が０．８〜１重量％、好ましくは０．８５〜０．９５重量％で、マグネシウム含有量が０．６〜０．８重量％、好ましくは０．６５〜０．７５重量％である場合には、状態Ｔ６またはＴ６５２で、１／４厚みでの破壊強度Ｒｍは３２０ＭＰａ以上であり、１／４厚みでの弾性限界Ｒｐ０．２は、３００ＭＰａ以上である。
【００３５】
状態Ｔ６またはＴ６５２で、本発明に係る製品により、少なくとも０．５％の伸びの最小値が達成される。一部の場合においては、少なくとも４％の伸びの最小値が、本発明に係る製品によって達成される。
【００３６】
本発明に係る製品の粒状構造は、溶体化前の鍛錬の不在の特徴をなしている。したがって、単純な冶金学的検査により、溶体化前に熱間または冷間変形が実施される先行技術に係る製品と本発明に係る製品とを区別することが可能である。典型的には、本発明に係る製品の粒状構造は、平均粒径が２００μｍ以上を有する、等方性である。
【００３７】
本発明に係る方法によって得られるブロックは、半導体で構成された電子集積回路、フラットディスプレイパネルおよび／または太陽電池パネル製造用の真空チャンバの製作において使用可能である。したがって、機械加工に対するブロックの挙動は、とりわけ、高い機械的特性および低い残留応力レベルにより、有利である。その上、通常の陽極処理方法による、機械加工されたブロック上に得られる陽極酸化被膜は、真空チャンバ内で使用される反応性ガスに対する耐性を有する。
【００３８】
本発明に係る方法によって得られるブロックは、同様に、得られる特性が好適である他のすべての利用分野のためにも有利に使用可能である。
【実施例】
【００３９】
この実施例では、本発明に係る方法を、基準例に係る方法と比較した。本発明に係る方法を、二つの異なる合金に適用した。
【００４０】
直接冷却式半連続鋳造により、表１に示された組成を有する四つの合金ブロックを鋳造した。４１０ｍｍの厚みまで、ブロックをスカルピングした。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
ブロックを５４０〜５９０℃の温度で、少なくとも４時間均質化した。
【００４３】
次に、ブロックを５４０℃で溶体化した。溶体化の後、ブロック１１、２１および３１を６０℃の水で焼入れし（５４０℃〜２００℃の間の計算上の平均冷却速度は約１５００℃／ｈであった）、一方ブロック１２は、空気で焼入れし、５４０℃〜２００℃の間の平均冷却速度は約９０℃／ｈであった。
【００４４】
異なる複数のブロックはその後１．５〜２．５％の冷間圧縮を受け、次に状態Ｔ６５２を得るように１６５℃での焼戻しを受けた。
【００４５】
得られた製品の粒状構造は、図１ａ（ブロック１１）、１ｂ（ブロック２１）および２ａ（ブロック３１）に示されている。比較のため、先行技術に係る方法（溶体化前に鍜造）による製品の粒状構造を図２ｂに示す。
【００４６】
得られた機械的特性は表２に提供されている。
【００４７】
【表２】
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【００４８】
本発明に係る方法により得られたブロック（１１および２１）は、基準インゴットで得られたものに比べて高い機械的強度（Ｒｍ、Ｒｐ０．２）を示し、インゴット１１で得られた機械的強度がきわめて有利である。
【００４９】
本発明にしたがって得られたブロックは、わずかな残留応力を有し、このため、機械加工の際のブロックの変形を回避することができる。本発明に係るブロック内に観察される多孔性レベルは非常に低く、高真空を達成するのに充分低いものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】米国特許第６，５６５，９８４号明細書
【特許文献２】米国特許第６，９８２，１２１号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００９／００５０４８５号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００１／０１９７７７号明細書
【特許文献５】特開２００１−２２０６３７号公報
【特許文献６】欧州特許出願公開第２００３２１９号明細書
【非特許文献】
【００５１】
【非特許文献１】「Ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｎ  ｃｏｎｔｅｎｔ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｔ５  ａｎｄ  Ｔ６  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ＡＡ６０８２  ｐｒｏｆｉｌｅｓ」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１７３（２００６）８４−９１
【図１ａ】
2013517383.tif 000004
【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【国際調査報告】
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