(57)【要約】  高強度で高度に変形可能なアルミニウム合金ならびにそのような合金を作製する方法および加工する方法が開示されている。より詳細には、改善された機械的強度および成形性を呈する熱処理可能なアルミニウム合金が開示される。加工方法には、鋳造、均質化、熱間圧延、溶体化、予備時効処理、および場合によっては予ひずみが含まれる。場合によっては、加工ステップは、冷間圧延および／または熱処理をさらに含むことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金金属製品の製造方法であって、
鋳造アルミニウム合金製品を形成するためにアルミニウム合金を鋳造することであって、前記アルミニウム合金が、約０．０５〜１．１重量％のＣｕ、約０．６〜１．１重量％のＳｉ、約０．７〜１．２重量％のＭｇ、最大約０．２５重量％のＣｒ、最大約０．３５重量％Ｍｎ、最大約０．４重量％のＦｅ、最大約０．２５重量％のＺｒ、最大約１．０重量％のＺｎ、最大約０．３０重量％のＴｉ、最大約０．０４重量％のＮｉ、および最大約０．１５重量％の不純物を含み、残部がＡｌである、ことと、
前記鋳造アルミニウム合金製品を均質化することと、
前記鋳造アルミニウム合金製品を熱間圧延して、シート、プレート、またはシェート（ｓｈａｔｅ）を製造することと、
前記シート、プレート、またはシェートを約５２０℃〜約５８０℃の温度で溶体化することと、
前記シート、プレート、またはシェートを予備時効処理することと、
前記シート、プレート、またはシェートを輪状に巻くことと、を含む、方法。
【請求項２】
前記アルミニウム合金が、約０．６〜１．１重量％のＣｕ、約０．６〜１．１重量％のＳｉ、約０．７〜１．２重量％のＭｇ、最大約０．２５重量％のＣｒ、最大約０．３５重量％のＭｎ、約０．０５〜０．４重量％のＦｅ、最大約０．２５重量％のＺｒ、最大約０．３重量％のＺｎ、最大約０．１０重量％のＴｉ、最大約０．０４重量％のＮｉ、および最大約０．１５重量％の不純物を含み、残部はＡｌである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アルミニウム合金が、約０．７５〜０．９重量％のＣｕ、約０．６５〜０．９重量％のＳｉ、約０．８５〜１．０重量％のＭｇ、約０．０５〜０．１８重量％のＣｒ、約０．０５〜０．１８重量％のＭｎ、約０．１２〜０．３重量％のＦｅ、最大約０．１５重量％のＺｒ、最大約０．１重量％のＺｎ、約０．０１〜０．０４重量％のＴｉ、最大約０．０３４重量％のＮｉ、および最大約０．１５重量％の不純物を含み、残部はＡｌである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記予備時効処理が、前記シート、プレート、またはシェートを、溶体化後に約１１５℃〜約１３５℃の温度まで加熱することを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記予備時効処理が、前記シート、プレート、またはシェートを、溶体化後に約１２０℃〜約１３０℃の温度まで加熱することを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記アルミニウム合金金属製品が、少なくとも０．２３のひずみ硬化指数を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記アルミニウム合金金属製品が、２％の予ひずみによる硬化および約１８５℃で約２０分間の熱処理後に、少なくとも３００ＭＰａの強度を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記アルミニウム合金金属製品が、少なくとも３００ＭＰａの強度を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ひずみ硬化および熱処理をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ひずみ硬化が約２％を含み、前記熱処理が、前記アルミニウム合金金属製品を約１８５℃の温度で約２０分間維持することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記アルミニウム合金金属製品を約１８５℃の温度で約２０分間維持する熱処理をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記溶体化後に前記アルミニウム合金金属製品を焼入れすることをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記アルミニウム合金金属製品を冷間圧延することをさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記アルミニウム合金金属製品を時効処理することをさらに含み、前記時効処理が、前記アルミニウム合金金属製品を約１８０℃〜約２２５℃で一定期間加熱することを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記アルミニウム合金金属製品に予ひずみを付与することをさらに含み、前記予ひずみが、溶体化後、前記アルミニウム合金金属製品に引張ひずみを加えることを含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記アルミニウム合金金属製品が、自然時効硬化に対して耐性がある、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
アルミニウム合金金属製品であって、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法によって調製される、アルミニウム合金金属製品。
【請求項１８】
前記アルミニウム合金製品が、輸送車体部品を含む、請求項１７に記載のアルミニウム合金金属製品。
【請求項１９】
前記輸送車体部品が、自動車の車体部品または構造体部品を含む、請求項１８に記載のアルミニウム合金金属製品。
【請求項２０】
前記アルミニウム合金製品が、電子機器ハウジングを含む、請求項１７に記載のアルミニウム合金金属製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１２月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／４３５，３８２号、および２０１７年３月２８日に出願された同第６２／４７７，６７７号の利益を主張し、これらは、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、高強度アルミニウム合金ならびにそれを作製する方法および加工する方法に関する。本発明はさらに、改善された機械的強度および成形性を呈する熱処理可能なアルミニウム合金に関する。
【背景技術】
【０００３】
高強度を有するリサイクル可能なアルミニウム合金は、輸送用途（限定するものではないが、例えば、トラック、トレーラー、列車、および海洋を包含する）、電子機器用途、自動車用途、およびその他など、多くの用途における製品性能の改善に望ましい。例えば、トラックまたはトレーラーにおける高強度アルミニウム合金は、従来の合金鋼よりも軽量となり、これにより、新しくより厳格な政府の排出規制を満たすために必要とされる、大幅な排出削減をもたらすことが可能となる。こうした合金は、高強度、高成形性、および耐食性を呈するべきである。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の網羅された実施形態は、この発明の概要ではなく、特許請求の範囲によって定義される。この概要は、本発明の様々な態様の高レベルの概説であり、以下の詳細な説明の項でさらに説明される概念のいくつかを紹介している。この概要は、特許請求された主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図していない。主題は、明細書全体、任意のまたは全ての図面、および各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。
【０００５】
６ｘｘｘ系アルミニウム合金の調製方法、アルミニウム合金、および開示された合金を含む製品が本明細書で提供される。
【０００６】
一態様は、アルミニウムを加工する方法に関する。例えば、アルミニウム合金製品を製造する方法が本明細書で開示され、本方法は、アルミニウム合金を鋳造して、鋳造アルミニウム合金製品を形成することであって、アルミニウム合金が約０．０５〜１．１重量％のＣｕ、約０．６〜１．１重量％のＳｉ、約０．７〜１．２重量％のＭｇ、最大約０．２５重量％のＣｒ、最大約０．３５重量％のＭｎ、最大約０．４重量％のＦｅ、最大約０．２５重量％のＺｒ、最大約０．２５重量％のＺｒ、最大約１．０重量％のＺｎ、最大約０．１０重量％のＴｉ、最大約０．０４重量％のＮｉ、および最大約０．１５重量％の不純物を含み、残部がＡｌである、鋳造することと、鋳造アルミニウム合金製品を均質化することと、鋳造アルミニウム合金製品を熱間圧延して、圧延製品（例えば、シート、プレート、またはシェート（ｓｈａｔｅ））を製造することと、シート、プレート、またはシェートを約５２０℃〜約５８０℃の温度で溶体化することと、シート、プレート、またはシェートを予備時効処理することと、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートを輪状に巻くことと、を含む。本出願を通して、全ての元素は合金の総重量に基づく重量百分率（重量％）で記載されている。
【０００７】
いくつかの例では、アルミニウム合金は、約０．６〜１．１重量％のＣｕ、約０．６〜１．１重量％のＳｉ、約０．７〜１．２重量％のＭｇ、最大約０．２５重量％のＣｒ、最大約０．３５重量％のＭｎ、約０．０５〜０．４重量％のＦｅ、最大約０．２５重量％のＺｒ、最大約０．３重量％のＺｎ、最大約０．１０重量％のＴｉ、最大約０．０４重量％のＮｉ、および最大約０．１５重量％の不純物を含むことができ、残部はＡｌである。場合によっては、アルミニウム合金は、約０．７〜１．０重量％のＣｕ、約０．６５〜１．０重量％のＳｉ、約０．８〜１．１重量％のＭｇ、約０．０１〜０．２０重量％のＣｒ、最大約０．２５重量％のＭｎ、約０．１０〜０．３５重量％のＦｅ、最大約０．２重量％のＺｒ、最大約０．２重量％のＺｎ、約０．０１〜０．０５重量％のＴｉ、最大約０．０３５重量％のｉ、および最大約０．１５重量％の不純物を含むことができ、残部はＡｌである。いくつかの場合において、アルミニウム合金は、約０．７５〜０．９重量％のＣｕ、約０．６５〜０．９重量％のＳｉ、約０．８５〜１．０重量％のＭｇ、約０．０５〜０．１８重量％のＣｒ、約０．０５〜０．１８重量％のＭｎ、約０．１２〜０．３０重量％のＦｅ、最大約０．１５重量％のＺｒ、最大約０．１重量％のＺｎ、約０．０１〜０．０４重量％のＴｉ、最大約０．０３４重量％のＮｉ、および最大約０．１５重量％の不純物を含むことができ、残部はＡｌである。
【０００８】
シート、プレート、またはシェートを予備時効処理することは、溶体化後、シート、プレート、またはシェートを約１１５℃〜約１３５℃、または場合によっては、溶体化後、約１２０℃〜約１３０℃の温度まで加熱することを含むことができる。いくつかの態様では、溶体化ステップ後の予備時効処理ステップは、予備時効処理された状態のアルミニウム合金がもたらすことができ、その結果、合金の自然時効に対する改善された耐性および／または改善された均一成形性を呈することができる例示的な調質度をもたらす。場合によっては、自然時効硬化に耐性のある予備時効処理された合金は、製造されたままでアルミニウム合金を貯蔵するための貯蔵寿命の延長を呈し得る。
【０００９】
本明細書に記載される方法は、アルミニウム合金製品をひずみ硬化すること、および／または熱処理することをさらに含み得る。ひずみ硬化は、任意に約２％で行うことができ、熱処理はアルミニウム合金製品を約１８５℃の温度で約２０分間維持することを含むことができる。
【００１０】
本明細書に記載の方法は、溶体化ステップの後にアルミニウム合金製品を焼入れすること、アルミニウム合金製品を冷間圧延すること、アルミニウム合金製品を時効処理すること（例えば、アルミニウム合金製品を約１８０℃〜約２２５℃で一定期間加熱することによる）、および／またはアルミニウム金属製品に予ひずみを加えることをさらに含むことができ、予ひずみは、溶体化後にアルミニウム合金製品に引張ひずみを加えることを含む。
【００１１】
任意に、アルミニウム合金製品は、少なくとも０．２３のひずみ硬化指数を含む。任意に、アルミニウム合金製品は、２％の予ひずみによる硬化および約１８５℃で約２０分間の熱処理後に、少なくとも３００ＭＰａの強度を含む。いくつかの非限定的な例では、アルミニウム合金製品は、少なくとも３００ＭＰａの強度を含む。
【００１２】
本明細書で提供される方法に従って得られる合金を含むアルミニウム合金製品（例えば、自動車の車体部品または構造体部品などの輸送車体部品、および電子機器ハウジング）も開示される。
【００１３】
さらなる態様、目的、および利点は、以下の非限定的な例および図の詳細な説明を考慮することで明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】溶体化後の様々な予備時効処理条件にさらされた例示的な合金の経時的な引張特性の比較を示すグラフである。
【図２】溶体化後の様々な予備時効処理条件にさらされた例示的な合金の経時的な伸びの間で比較を示すグラフである。
【図３】溶体化後の様々な予備時効処理条件にさらされた例示的な合金の塗装焼付け応答の比較を示すグラフである。
【図４】溶体化後の様々な予備時効処理条件にさらされた例示的な合金のコイル冷却速度の比較を示すグラフである。
【図５】予備時効処理後のコイル直径における様々な場所での比較用アルミニウム合金の温度コイル冷却速度を示すグラフである。
【図６】コイル直径における様々な場所でのＴ４調質度における例示的な合金の経時的降伏強度安定性の比較を示すグラフである。
【図７】コイル直径における様々な場所での例示的な合金の経時的塗装焼付け応答安定性の比較を示すグラフである。
【図８】コイル直径における様々な場所での例示的な合金の経時的伸び安定性の比較を示すグラフである。
【図９】溶体化後、１００℃の予備時効処理温度にさらされた比較用合金の自然時効硬化を示すグラフである。
【図１０】溶体化後、１３０℃の予備時効処理温度にさらされた例示的な合金の自然時効硬化を示すグラフである。
【図１１】溶体化後、様々な予備時効処理温度にさらされた例示的な調質度における例示的な合金の使用中の降伏強度の比較を示すグラフである。
【図１２】溶体化後、様々な予備時効処理温度にさらされた例示的な合金の経時的塗装焼付け応答の比較を示すグラフである。
【図１３】溶体化後、様々な予備時効処理温度にさらされた例示的な合金のｎ値の比較を示すグラフである。
【図１４】溶体化後、様々な予備時効処理温度にさらされた例示的な合金の経時的降伏強度安定性の比較を示すグラフである。
【図１５】溶体化後、様々な予備時効処理温度にさらされた例示的な合金の時効処理１ヶ月後の降伏強度（Ｒｐ０２）の時効差を示すグラフである。
【図１６】溶体化後、様々な予備時効処理温度にさらされたＴ６調質度における、経時的な例示的な合金のＶＤＡ  ２３８−１００試験仕様に従って２．０ｍｍに正規化された外側曲げ角度を示すグラフである。
【図１７】溶体化後、様々な予備時効処理温度にさらされた例示的な合金の経時的なひずみ硬化指数（ｎ値（ｎ１０〜２０））の比較を示すグラフである。
【図１８】例示的な合金と比較用合金の経時的伸び（Ａｇ）の比較を示すグラフである。
【図１９】様々な予備時効処理温度の後、比較用合金の降伏強度を示すグラフである。
【図２０】様々な予備時効処理温度の後、比較合金の降伏強度を示すグラフである。
【図２１】様々な予備時効処理温度の後、比較用合金の降伏強度を示すグラフである。
【図２２Ａ】比較用合金の経時的焼付硬化（ＢＨ）を示すグラフである。
【図２２Ｂ】比較用合金の経時的焼付硬化（ＢＨ）の比較を示すグラフである。
【図２２Ｃ】比較用合金の経時的焼付硬化（ＢＨ）の比較を示すグラフである。
【図２２Ｄ】例示的な合金の経時的焼付硬化（ＢＨ）の比較を示すグラフである。
【図２３】Ｔ４調質度における例示的な合金とＴ４調質度における比較用合金の経時的な降伏強度の比較を示すグラフである。
【図２４】例示的な合金と比較用合金の経時的な成形性の比較を示すグラフである。
【図２５】Ｔ８Ｘ調質度における例示的な合金とＴ８Ｘ調質度における比較用合金の経時的降伏強度の比較を示すグラフである。
【図２６Ａ】例示的な合金の自然時効後の降伏強度を示すグラフである。
【図２６Ｂ】例示的な合金の塗装焼付けおよび自然時効後の降伏強度を示すグラフである。
【図２７】本明細書に記載されるプロセスの概略図である。
【図２８】様々な予ひずみ手順を施したアルミニウム合金の曲げ角度および強度を示すグラフである。
【図２９】様々な予ひずみ手順を施したアルミニウム合金の伸び率および強度を示すグラフである。
【図３０】顧客への納品時、および後成形熱処理（ＰＦＨＴ）後に本明細書に記載の様々な予ひずみ手順を施したアルミニウム合金の降伏強度を示すグラフである。
【図３１】顧客に納品時、および後成形熱処理（ＰＦＨＴ）後に本明細書に記載の様々な予ひずみ手順を施したアルミニウム合金の引張強度を示すグラフである。
【図３２】顧客に納品時、および後成形熱処理（ＰＦＨＴ）後に本明細書に記載の様々な予ひずみ手順を施したアルミニウム合金の伸び率値を示すグラフである。
【図３３】顧客に納品時、および後成形熱処理（ＰＦＨＴ）後に本明細書に記載の様々な予ひずみ手順を施したアルミニウム合金の曲げ角度を示すグラフである。
【図３４】様々な予ひずみ手順を施したアルミニウム合金の曲げ角度および強度を示すグラフである。
【図３５】様々な予ひずみ手順を施したアルミニウム合金の伸び率および強度を示すグラフである。
【図３６】顧客への納品時、および様々な塗装焼付け熱処理後に本明細書に記載の予ひずみ手順を施したアルミニウム合金の降伏強度を示すグラフである。
【図３７】顧客への納品時、および様々な塗装焼付け熱処理後に本明細書に記載の予ひずみ手順を施したアルミニウム合金の伸び率の値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書に記載されているのは、熱処理可能なアルミニウム合金ならびにその作製方法および加工方法である。熱処理可能なアルミニウム合金は、改善された機械的強度および変形特性（成形性および曲げ加工性など）を呈する。得られた金属製品が高強度および高変形特性を有するような方法で、合金を加工することができる。金属製品の特性は、下流加工（例えば、金属製品のエンドユーザー成形および後成形熱処理、またはエンドユーザー塗装焼付け）中にさらに向上させ得る。驚くべきことに、本明細書にさらに記載される加工方法の間に使用される条件のために、金属製品は、最終曲げ加工性または伸びを低下させることなく最終強度の増大を達成することができる。
【００１６】
定義および説明
本明細書で使用される「発明」、「その発明」、「この発明」および「本発明」という用語は、本特許出願および以下の特許請求の範囲の主題の全てを広く参照することが意図されている。これらの用語を含む言明は、本明細書に記載された主題を限定するものではなく、または以下の特許請求の範囲の意味もしくは範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。
【００１７】
この説明において、アルミニウム工業記号によって識別された合金、例えば「系」、または「６ｘｘｘ」が参照される。アルミニウムおよびその合金の命名および識別に最も一般的に使用されている番号記号システムを理解するために、「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ａｎｄ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ」または「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｒｄ  ｏｆ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｏｒｍ  ｏｆ  Ｃａｓｔｉｎｇｓ  ａｎｄ  Ｉｎｇｏｔ」を参照されたい（いずれもアルミニウム工業会によって発行されている）。
【００１８】
本明細書で使用される場合、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」または「その（ｔｈｅ）」の意味は、文脈上他に明確に指示されない限り、単数および複数の言及を含む。
【００１９】
本明細書で使用される場合、「室温」の意味は、約１５℃〜約３０℃、例えば、約１５℃、約１６℃、約１７℃、約１８℃、約１９℃、約２０℃、約２１℃、約２２℃、約２３℃、約２４℃、約２５℃、約２６℃、約２７℃、約２８℃、約２９℃、または約３０℃の温度を含み得る。
【００２０】
本明細書で使用される場合、プレートは、一般に、約１５ｍｍを超える厚さを有する。例えば、プレートは、約１５ｍｍを超える、約２０ｍｍを超える、約２５ｍｍを超える、約３０ｍｍを超える、約３５ｍｍを超える、約４０ｍｍを超える、約４５ｍｍを超える、約５０ｍｍを超える、または約１００ｍｍを超える厚さを有するアルミニウム製品を指してもよい。
【００２１】
本明細書で使用されるとき、「シェート」（シートプレートとも呼ばれる）は一般に、約４ｍｍ〜約１５ｍｍの厚さを有するアルミニウム製品を指す。例えば、シェートは、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１０ｍｍ、約１１ｍｍ、約１２ｍｍ、約１３ｍｍ、約１４ｍｍ、または約１５ｍｍの厚さを有してもよい。
【００２２】
本明細書で使用される場合、「シート」は、一般に、約４ｍｍ未満の厚さを有するアルミニウム製品を指す。例えば、シートは、約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、または約０．３ｍｍ未満、または約０．１ｍｍ未満の厚さを有してもよい。
【００２３】
本明細書で使用される場合、「鋳造アルミニウム合金製品」、「鋳造製品」などの用語は、交換可能であり、直接チル鋳造（直接チル共鋳造など）または半連続鋳造、連続鋳造（例えば、ツインベルト鋳造機、ツインロール鋳造機、ブロック鋳造機、もしくは任意の他の連続鋳造機を使用することなどによる）、電磁鋳造、ホットトップ鋳造、または任意の他の鋳造方法によって製造された製品を指す。本明細書で開示される全ての範囲は、その中に含まれる任意および全ての部分範囲を包含すると理解される。例えば、「１〜１０」と記載された範囲は、最小値１以上最大値１０以下の任意および全ての部分範囲、すなわち、１の最小値またはそれ以上、例えば、１〜６．１で始まり、１０の最大値またはそれ以下、例えば、５．５〜１０で終わる全ての部分範囲を含むと考慮されるべきである。
【００２４】
本出願では、合金の調質度または状態について言及する。最も一般的に使用される合金調質度の説明の理解に関しては、「Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＡＮＳＩ）Ｈ３５  ｏｎ  Ａｌｌｏｙ  ａｎｄ  Ｔｅｍｐｅｒ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」を参照されたい。Ｆ状態またはＦ調質度は、製造されたままのアルミニウム合金を指す。Ｏ状態またはＯ調質度は、焼鈍処理後のアルミニウム合金を指す。Ｔ３状態またはＴ３調質度は、熱処理（溶体化）され、冷間加工され、自然時効させたアルミニウム合金溶液を指す。Ｔ４状態またはＴ４調質度は、熱処理され、自然時効させたアルミニウム合金溶液を指す。Ｔ６状態またはＴ６調質度は、熱処理され、人工時効処理されたアルミニウム合金溶液を指す。Ｔ８ｘ状態またはＴ８ｘ調質度は、熱処理され、冷間加工され、人工時効処理されたアルミニウム合金溶液を指す。
【００２５】
以下のアルミニウム合金は、それらの元素組成に関して、合金の総重量に基づく重量百分率（重量％）で記載されている。各合金の特定の例では、残部はアルミニウムであり、不純物の合計において最大重量％は０．１５重量％である。
【００２６】
合金の組成
本明細書に記載されるのは、高強度および高成形性を呈し得る新規のアルミニウム合金である。場合によっては、アルミニウム合金は、熱処理可能なアルミニウム合金を含む。本明細書で使用される場合、熱処理可能なアルミニウム合金としては、２ｘｘｘ系合金、６ｘｘｘ系合金、および７ｘｘｘ系合金が挙げられる。特定の態様では、合金は、高強度および高変形性を呈する。場合によっては、合金は、熱処理後に変形性を著しく損なうことなく強度の増加を呈する。合金の性質は、少なくとも部分的には、合金を加工して、記載のプレート、シェート、シートまたは他の製品を製造する方法によって得られる。
【００２７】
いくつかの例では、合金は、表１に提供されるような以下の元素組成を有し得る。
【表１】
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【００２８】
いくつかの例では、合金は、表２に提供されるような以下の元素組成を有し得る。
【表２】
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【００２９】
他の例では、合金は、表３に提供されるような以下の元素組成を有し得る。
【表３】
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【００３０】
一例では、アルミニウム合金は、表４に提供されるような以下の元素組成を有し得る。特定の態様では、合金は、アルミニウムプレートおよびシェートを調製するために使用される。
【表４】
2020509171.tif 000006
【００３１】
特定の例では、開示された合金は、合金の総重量に基づいて、約０．０５％〜約１．１％（例えば、約０．６％〜約１．１％、約０．６５％〜約０．９％、約０．７％〜１．０％、または約０．６％〜約０．７％）の量の銅（Ｃｕ）を含む。例えば、合金は、約０．０５％、約０．０６％、約０．０７％、約０．０８％、約０．０９％、約０．１％、約０．１１％、約０．１２％、約０．１３％、約０．１４％、約０．１５％、約０．１６％、約０．１７％、約０．１８％、約０．１９％、約０．２％、約０．２１％、約０．２２％、約０．２３％、約０．２４％、約０．２５％、約０．２６％、約０．２７％、約０．２８％、約０．２９％、約０．３％、約０．３１％、約０．３２％、約０．３３％、約０．３４％、約０．３５％、約０．３６％、約０．３７％、約０．３８％、約０．３９％、約０．４％、約０．４１％、約０．４２％、約０．４３％、約０．４４％、約０．４５％、約０．４６％、約０．４７％、約０．４８％、約０．４９％、約０．５％、約０．５１％、約０．５２％、約０．５３％、約０．５４％、約０．５５％、約０．５６％、約０．５７％、約０．５８％、約０．５９％、約０．６％、約０．６１％、約０．６２％、約０．６３％、約０．６４％、約０．６５％、約０．６６％、約０．６７％、約０．６８％、約０．６９％、約０．７％、約０．７１％、約０．７２％、約０．７３％、約０．７４％、約０．７５％、約０．７６％、約０．７７％、約０．７８％、約０．７９％、約０．８％、約０．８１％、約０．８２％、約０．８３％、約０．８４％、約０．８５％、約０．８６％、約０．８７％、約０．８８％、約０．８９％、約０．９％、約０．９１％、約０．９２％、約０．９３％、約０．９４％、約０．９５％、約０．９６％、約０．９７％、約０．９８％、約０．９９％、約１．０％、約１．０１％、約１．０２％、約１．０３％、約１．０４％、約１．０５％、約１．０６％、約１．０７％、約１．０８％、約１．０９％、または約１．１％のＣｕを含んでもよい。全て重量％で表した。
【００３２】
特定の例では、開示された合金は、合金の総重量に基づいて、約０．６％〜約１．１％（例えば、約０．６５％〜約１．０％、約０．９％〜約１．１％、約０．６５％〜約０．９％、約０．９％〜約１．１％、または約１．０％〜約１．１％）の量のケイ素（Ｓｉ）を含む。例えば、合金は、約０．６％、約０．６１％、約０．６２％、約０．６３％、約０．６４％、約０．６５％、約０．６６％、約０．６７％、約０．６８％、約０．６９％、約０．７％、約０．７１％、約０．７２％、約０．７３％、約０．７４％、約０．７５％、約０．７６％、約０．７７％、約０．７８％、約０．７９％、約０．８％、約０．８１％、約０．８２％、約０．８３％、約０．８４％、約０．８５％、約０．８６％、約０．８７％、約０．８８％、約０．８９％、約０．９％、約０．９１％、約０．９２％、約０．９３％、約０．９４％、約０．９５％、約０．９６％、約０．９７％、約０．９８％、約０．９９％、約１．０％、約１．０１％、約１．０２％、約１．０３％、約１．０４％、約１．０５％、約１．０６％、約１．０７％、約１．０８％、約１．０９％、または約１．１％のＳｉを含み得る。全て重量％で表した。
【００３３】
特定の例では、開示された合金は、合金の総重量に基づいて、約０．７％〜約１．２％（例えば、約１．０％〜約１．２５％、約１．１％〜約１．２５％、約１．１％〜約１．２％、約１．０％〜約１．２％、約１．０５％〜約１．３％、または約１．１５％〜約１．３％）の量で、マグネシウム（Ｍｇ）を含む。例えば、合金は、約０．７％、約０．７１％、約０．７２％、約０．７３％、約０．７４％、約０．７５％、約０．７６％、約０．７７％、約０．７８％、約０．７９％、約０．８％、約０．８１％、約０．８２％、約０．８３％、約０．８４％、約０．８５％、約０．８６％、約０．８７％、約０．８８％、約０．８９％、約０．９％、約０．９１％、約０．９２％、約０．９３％、約０．９４％、約０．９５％、約０．９６％、約０．９７％、約０．９８％、約０．９９％、約１．０％、約１．０１％、約１．０２％、約１．０３％、約１．０４％、約１．０５％、約１．０６％、約１．０７％、約１．０８％、約１．０９％、約１．１％、約１．１１％、約１．１２％、約１．１３％、約１．１４％、約１．１５％、約１．１６％、約１．１７％、約１．１８％、約１．１９％、または約１．２％のＭｇを含み得る。全て重量％で表した。
【００３４】
特定の態様では、強化との複合的な影響のために、合金は、約１．１１：１の制御されたＳｉ：Ｍｇ比と共に約０．７２重量％未満のＣｕ含有量を有する。
【００３５】
特定の態様では、合金の総重量に基づいて、合金は、最大約０．２５％（例えば、約０．０３％〜約０．０６％、約０．０３％〜約０．１９％、または約０．０６％〜約０．１％）の量のクロム（Ｃｒ）を含む。例えば、合金は、約０．００１％、約０．００２％、約０．００３％、約０．００４％、約０．００５％、約０．００６％、約０．００７％、約０．００８％、約０．０５９％、約０．０１％、約０．０１１％、約０．０１２％、約０．０１３％、約０．０１４％、約０．０１５％、約０．０１６％、約０．０１７％、約０．０１８％、約０．０１９％、約０．０２％、約０．０２１％、約０．０２２％、約０．０２３％、約０．０２４％、約０．０２５％、約０．０２６％、約０．０２７％、約０．０２８％、約０．０２９％、約０．０３％、約０．０３１％、約０．０３２％、約０．０３３％、約０．０３４％、約０．０３５％、約０．０３６％、約０．０３７％、約０．０３８％、約０．０３９％、約０．０４％、約０．０４１％、約０．０４２％、約０．０４３％、約０．０４４％、約０．０４５％、約０．０４６％、約０．０４７％、約０．０４８％、約０．０４９％、約０．０５％、約０．０５１％、約０．０５２％、約０．０５３％、約０．０５４％、約０．０５５％、約０．０５６％、約０．０５７％、約０．０５８％、約０．０５９％、約０．０６％、約０．０６１％、約０．０６２％、約０．０６３％、約０．０６４％、約０．０６５％、約０．０６６％、約０．０６７％、約０．０６８％、約０．０６９％、約０．０７％、約０．０７１％、約０．０７２％、約０．０７３％、約０．０７４％、約０．０７５％、約０．０７６％、約０．０７７％、約０．０７８％、約０．０７９％、約０．０８％、約０．０８１％、約０．０８２％、約０．０８３％、約０．０８４％、約０．０８５％、約０．０８６％、約０．０８７％、約０．０８８％、約０．０８９％、約０．０９％、約０．０９１％、約０．０９２％、約０．０９３％、約０．０９４％、約０．０９５％、約０．０９６％、約０．０９７％、約０．０９８％、約０．０９９％、約０．１％、約０．１１％、約０．１２％、約０．１３％、約０．１４％、約０．１５％、約０．１６％、約０．１７％、約０．１８％、約０．１９％、約０．２％、約０．２１％、約０．２２％、約０．２３％、約０．２４％、または約０．２５％のＣｒを含むことができる。全て重量％で表した。いくつかの場合において、Ｃｒは合金中に存在しない（すなわち、０％）。いくつかの例では、Ｃｒは、粒子構造を制御し、かつ粒子成長および再結晶を防ぐことができる。Ｃｒが多量であるほど、時効調質度においてより高い成形性および改善された曲げ加工性をもたらし得る。
【００３６】
特定の例では、アルミニウムは、合金の総重量に基づいて、最大約０．３５％（例えば、約０．０５％〜約０．１８％または約０．１％〜約０．３５％）の量で、マンガン（Ｍｎ）を含み得る。例えば、合金は、約０．００１％、約０．００２％、約０．００３％、約０．００４％、約０．００５％、約０．００６％、約０．００７％、約０．００８％、約０．０５９％、約０．０１％、約０．０１１％、約０．０１２％、約０．０１３％、約０．０１４％、約０．０１５％、約０．０１６％、約０．０１７％、約０．０１８％、約０．０１９％、約０．０２％、約０．０２１％、約０．０２２％、約０．０２３％、約０．０２４％、約０．０２５％、約０．０２６％、約０．０２７％、約０．０２８％、約０．０２９％、約０．０３％、約０．０３１％、約０．０３２％、約０．０３３％、約０．０３４％、約０．０３５％、約０．０３６％、約０．０３７％、約０．０３８％、約０．０３９％、約０．０４％、約０．０４１％、約０．０４２％、約０．０４３％、約０．０４４％、約０．０４５％、約０．０４６％、約０．０４７％、約０．０４８％、約０．０４９％、約０．０５％、約０．０５１％、約０．０５２％、約０．０５３％、約０．０５４％、約０．０５５％、約０．０５６％、約０．０５７％、約０．０５８％、約０．０５９％、約０．０６％、約０．０６１％、約０．０６２％、約０．０６３％、約０．０６４％、約０．０６５％、約０．０６６％、約０．０６７％、約０．０６８％、約０．０６９％、約０．０７％、約０．０７１％、約０．０７２％、約０．０７３％、約０．０７４％、約０．０７５％、約０．０７６％、約０．０７７％、約０．０７８％、約０．０７９％、約０．０８％、約０．０８１％、約０．０８２％、約０．０８３％、約０．０８４％、約０．０８５％、約０．０８６％、約０．０８７％、約０．０８８％、約０．０８９％、約０．０９％、約０．０９１％、約０．０９２％、約０．０９３％、約０．０９４％、約０．０９５％、約０．０９６％、約０．０９７％、約０．０９８％、約０．０９９％、約０．１％、約０．１１％、約０．１２％、約０．１３％、約０．１４％、約０．１５％、約０．１６％、約０．１７％、約０．１８％、約０．１９％、約０．２％、約０．２１％、約０．２２％、約０．２３％、約０．２４％、約０．２５％、約０．２６％、約０．２７％、約０．２８％、約０．２９％、約０．３％、約０．３１％、約０．３２％、約０．３３％、約０．３４％、または約０．３５％のＭｎを含んでもよい。場合によっては、Ｍｎは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表した。
【００３７】
特定の態様では、合金は、また、合金の総重量に基づいて、最大約０．４％（例えば、約０．１％〜約０．２５％、約０．１８％〜約０．２５％、約０．２％〜約０．２１％、または、約０．１５％〜約０．３２％）の量の鉄（Ｆｅ）も含む。例えば、合金は、約０．０１％、約０．０２％、約０．０３％、約０．０４％、約０．０５％、約０．０６％、約０．０７％、約０．０８％、約０．０９％、約０．１％、約０．１１％、約０．１２％、約０．１３％、約０．１４％、約０．１５％、約０．１６％、約０．１７％、約０．１８％、約０．１９％、約０．２％、約０．２１％、約０．２２％、約０．２３％、約０．２４％、約０．２５％、約０．２６％、約０．２７％、約０．２８％、約０．２９％、約０．３％、約０．３１％、約０．３２％、約０．３３％、約０．３４％、約０．３５％、約０．３６％、約０．３７％、約０．３８％、約０．３９％、または約０．４０％のＦｅを含み得る。場合によっては、Ｆｅは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表した。
【００３８】
特定の態様では、合金は、合金の総重量に基づいて、最大約０．２５％（例えば、０％〜約０．２％、約０．０１％〜約０．２５％、約０．０１％〜約０．１５％、０．０１％〜約０．１％、または約０．０２％〜約０．０９％）の量のジルコニウム（Ｚｒ）を含む。例えば、合金は、約０．００１％、約０．００２％、約０．００３％、約０．００４％、約０．００５％、約０．００６％、約０．００７％、約０．００８％、約０．００９％、約０．０１％、約０．０２％、約０．０３％、約０．０４％、約０．０５％、約０．０６％、約０．０７％、約０．０８％、約０．０９％、約０．１％、約０．１１％、約０．１２％、約０．１３％、約０．１４％、約０．１５％、約０．１６％、約０．１７％、約０．１８％、約０．１９％、約０．２％、約０．２１％、約０．２２％、約０．２３％、約０．２４％、または約０．２５％のＺｒを含み得る。特定の態様において、Ｚｒは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表した。いくつかの例では、Ｚｒは、粒子構造を制御し、かつ粒子成長および再結晶を防ぐことができる。Ｚｒが多量であるほど、Ｔ４および時効調質度においても、より高い成形性および改善された曲げ加工性をもたらすことができる。
【００３９】
特定の態様では、本明細書に記載の合金は、合金の総重量に基づいて、最大約１．０％（例えば、約０．００１％〜約０．３％、約０．００５％〜約０．０９％、約０．００４％〜約０．３％、約０．０３％〜約０．２％、または約０．０６％〜約０．１％）の量の亜鉛（Ｚｎ）を含む。例えば、合金は、約０．００１％、約０．００２％、約０．００３％、約０．００４％、約０．００５％、約０．００６％、約０．００７％、約０．００８％、約０．００９％、約０．０１％、約０．０１１％、約０．０１２％、約０．０１３％、約０．０１４％、約０．０１５％、約０．０１６％、約０．０１７％、約０．０１８％、約０．０１９％、約０．０２％、約０．０２１％、約０．０２２％、約０．０２３％、約０．０２４％、約０．０２５％、約０．０２６％、約０．０２７％、約０．０２８％、約０．０２９％、約０．０３％、約０．０４％、約０．０５％、約０．０６％、約０．０７％、約０．０８％、約０．０９％、約０．１％、約０．１１％、約０．１２％、約０．１３％、約０．１４％、約０．１５％、約０．１６％、約０．１７％、約０．１８％、約０．１９％、約０．２％、約０．２１％、約０．２２％、約０．２３％、約０．２４％、約０．２５％、約０．２６％、約０．２７％、約０．２８％、約０．２９％、約０．３％、約０．３１％、約０．３２％、約０．３３％、約０．３４％、約０．３５％、約０．３６％、約０．３７％、約０．３８％、約０．３９％、約０．４％、約０．４１％、約０．４２％、約０．４３％、約０．４４％、約０．４５％、約０．４６％、約０．４７％、約０．４８％、約０．４９％、約０．５０％、約０．５１％、約０．５２％、約０．５３％、約０．５４％、約０．５５％、約０．５６％、約０．５７％、約０．５８％、約０．５９％、約０．６％、約０．６１％、約０．６２％、約０．６３％、約０．６４％、約０．６５％、約０．６６％、約０．６７％、約０．６８％、約０．６９％、約０．７％、約０．７１％、約０．７２％、約０．７３％、約０．７４％、約０．７５％、約０．７６％、約０．７７％、約０．７８％、約０．７９％、約０．８％、約０．８１％、約０．８２％、約０．８３％、約０．８４％、約０．８５％、約０．８６％、約０．８７％、約０．８８％、約０．８９％、約０．９０％、約０．９１％、約０．９２％、約０．９３％、約０．９４％、約０．９５％、約０．９６％、約０．９７％、約０．９８％、約０．９９％、または約１．０％のＺｎを含む。場合によっては、Ｚｎは合金中に存在しない（すなわち、０％）。全て重量％で表した。特定の態様では、Ｚｎは、プレート製品における曲げ加工性および曲げ異方性の低減など、成形に有益であり得る。
【００４０】
特定の態様では、合金は、合金の総重量に基づいて、最大約０．３％（例えば、約０．０１％〜約０．２５％、約０．０５％〜約０．２％、または最大約０．１％）の量のチタン（Ｔｉ）を含む。例えば、合金は、約０．０１％、約０．０１１％、約０．０１２％、約０．０１３％、約０．０１４％、約０．０１５％、約０．０１６％、約０．０１７％、約０．０１８％、約０．０１９％、約０．０２％、約０．０２５％、約０．０３％、約０．０３５％、約０．０４％、約０．０４５％、約０．０５％、約０．０５５％、０．０６％、約０．０６５％、約０．０７％、約０．０７５％、約０．０８％、約０．０８５％、約０．０９％、約０．０９５％、約０．１％、約０．１１％、約０．１２％、約０．１３％、約０．１４％、約０．１５％、約０．１６％、約０．１７％、約０．１８％、約０．１９％、約０．２％、約０．２１％、約０．２２％、約０．２３％、約０．２４％、約０．２５％、約０．２６％、約０．２７％、約０．２８％、約０．２９％、または約０．３％のＴｉを含み得る。全て重量％で表した。
【００４１】
特定の態様では、合金は、合金の総重量に基づいて、最大約０．０４％（例えば、０％から約０．０２％、約０．０１％から約０．０３％、約０．０３％から約０．０４％）の量でニッケル（Ｎｉ）を含む。例えば、合金は、０．００１％、約０．００５％、約０．０１％、約０．０１１％、約０．０１２％、約０．０１３％、約０．０１４％、約０．０１５％、約０．０１６％、約０．０１７％、約０．０１８％、約０．０１９％、約０．０２％、約０．０２１％、約０．０２２％、約０．０２３％、約０．０２４％、約０．０２５％、約０．０２６％、約０．０２７％、約０．０２８％、約０．０２９％、約０．０３％、約０．０３１％、約０．０３２％、約０．０３３％、約０．０３４％、約０．０３５％、約０．０３６％、約０．０３７％、約０．０３８％、約０．０３９％、または約０．０４％のＮｉを含み得る。特定の態様では、Ｎｉは、合金中に存在しない（すなわち、０重量％）。全て重量％で表した。
【００４２】
任意に、合金組成物は、不純物とも呼ばれ得る他の微量元素を、それぞれ０．０５％以下、０．０４％以下、０．０３％以下、０．０２％以下、または０．０１％以下の量でさらに含み得る。これらの不純物としては、Ｖ、Ｇａ、Ｃａ、Ｈｆ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｓｎ、またはそれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。したがって、Ｖ、Ｇａ、Ｃａ、Ｈｆ、Ｓｒ、Ｓｃ、またはＳｎは、合金中に約０．０５％以下、約０．０４％以下、約０．０３％以下、約０．０２％以下、または約０．０１％以下の量で存在してもよい。特定の態様では、全ての不純物の合計は０．１５％を超えない（例えば、０．１％）。全て重量％で表した。特定の態様では、合金の残りの割合はアルミニウムである。
【００４３】
例示的な合金は、約１．１１％のＳｉ、約０．７２％のＣｕ、約１．００％のＭｇ、約０．２２％のＦｅ、約０．３％のＭｎ、約０．０２１％のＴｉ、約０．０３％のＣｒ、約０．２％のＺｎ、約０．０３４％のＮｉ、および最大約０．１５％の総不純物を含み、残部はＡｌである。
【００４４】
別の例示的な合金は、約０．７％のＳｉ、約０．９％のＣｕ、約０．９％のＭｇ、約０．２２％のＦｅ、約０．３％のＭｎ、約０．０２１％のＴｉ、約０．０３％のＣｒ、約０．２％のＺｎ、約０．０３４％のＮｉ、および最大約０．１５％の総不純物を含み、残部はＡｌである。
【００４５】
別の例示的な合金は、約０．６９％のＳｉ、約０．７９％のＣｕ、約０．９％のＭｇ、約０．２２％のＦｅ、約０．０３％のＭｎ、約０．０２３％のＴｉ、約０．２５％のＣｒ、約０．０６３％のＺｎ、約０．００４６％のＮｉ、および最大約０．１５％の総不純物（約０．０１６％のＶなど）を含み、残部はＡｌである。
【００４６】
作製方法
特定の態様では、開示された合金組成物は、開示された方法の製品である。本開示を限定することを意図するものではないが、アルミニウム合金の性質は、合金の調製中の微細構造の形成によって部分的に決定される。特定の態様では、合金組成物の調製方法は、合金が所望の用途に適した性質を有するか否かに影響を及ぼし得るかまたは決定さえし得る。
【００４７】
本明細書に記載の合金は、当業者に既知である鋳造方法を使用して鋳造され得る。例えば、鋳造プロセスは、直接冷却（ＤＣ）鋳造プロセスを含むことができる。任意に、ＤＣ鋳造アルミニウム合金製品（例えばインゴット）は、その後の処理の前に洗浄（ｓｃａｌｐ）することができる。任意に、鋳造プロセスは、連続鋳造（ＣＣ）プロセスを含むことができる。次に、鋳造アルミニウム合金製品は、さらなる加工ステップに供することができる。１つの非限定的な例では、加工方法としては、均質化、熱間圧延、溶体化および焼入れが挙げられる。場合によっては、加工ステップは、必要に応じて焼鈍処理すること、および／または冷間圧延することをさらに含む。いくつかの例では、加工方法はまた、予備時効処理ステップを含む。いくつかのさらなる場合において、加工方法はまた、予ひずみステップを含み得る。
【００４８】
均質化
均質化ステップは、約５２０℃または少なくとも約５２０℃（例えば、少なくとも約５２０℃、少なくとも約５３０℃、少なくとも約５４０℃、少なくとも約５５０℃、少なくとも約５６０℃、少なくとも約５７０℃、または少なくとも約５８０℃）のピーク金属温度（ＰＭＴ）を達成するために、本明細書に記載の合金組成物から調製したインゴットなどの鋳造アルミニウム合金製品を加熱することを含んでもよい。例えば、インゴットを約５２０℃〜約５８０℃、約５３０℃〜約５７５℃、約５３５℃〜約５７０℃、約５４０℃〜約５６５℃、約５４５℃〜約５６０℃、約５３０℃〜約５６０℃、または約５５０℃〜約５８０℃の温度まで加熱することができる。いくつかの場合には、ＰＭＴまでの加熱速度は、約１００℃／時間以下、７５℃／時間以下、５０℃／時間以下、４０℃／時間以下、３０℃／時間以下、２５℃／時間以下、２０℃／時間以下、または１５℃／時間以下であり得る。他の場合には、ＰＭＴまでの加熱速度は、約１０℃／分〜約１００℃／分（例えば、約１０℃／分〜約９０℃／分、約１０℃／分〜約７０℃／分、約１０℃／分〜約６０℃／分、約２０℃／分〜約９０℃／分、約３０℃／分〜約８０℃／分、約４０℃／分〜約７０℃／分、または約５０℃／分〜約６０℃／分）であり得る。
【００４９】
次いで、鋳造アルミニウム合金製品は、一定期間浸漬させ得る（すなわち、指示された温度に保持された）。１つの非限定的な例によれば、鋳造アルミニウム合金製品は、最大で約１８時間（例えば、包括的に、約３０分〜約１８時間）浸漬させ得る。例えば、鋳造アルミニウム合金製品は、少なくとも約５００℃の温度で約３０分間、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間、約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、約１０時間、約１１時間、約１２時間、約１３時間、約１４時間、約１５時間、約１６時間、約１７時間、または約１８時間、またはそれらの間の任意の時間、浸漬できる。
【００５０】
熱間圧延
均質化ステップの後、熱間圧延ステップを実施することができる。場合によっては、鋳造アルミニウム合金製品は、約４４０℃〜５４０℃の熱間ミル温度で熱間圧延される。入口温度は、例えば、約４４０℃、約４４５℃、約４５０℃、約４５５℃、約４６０℃、約４６５℃、約４７０℃、約４７５℃、約４８０℃、約４８５℃、約４９０℃、約４９５℃、約５００℃、約５０５℃、約５１０℃、約５１５℃、約５２０℃、約５２５℃、約５３０℃、約５３５℃、または約５４０℃であり得る。特定の場合において、熱間圧延出口温度は、約２５０℃〜約３８０℃（例えば、約３３０℃〜約３７０℃）の範囲であり得る。例えば、熱間圧延出口温度は、約２５５℃、約２６０℃、約２６５℃、約２７０℃、約２７５℃、約２８０℃、約２８５℃、約２９０℃、約２９５℃、約３００℃、約３０５℃、約３１０℃、約３１５℃、約３２０℃、約３２５℃、約３３０℃、約３３５℃、約３４０℃、約３４５℃、約３５０℃、約３５５℃、約３６０℃、約３６５℃、約３７０℃、約３７５℃、または約３８０℃であり得る。
【００５１】
特定の場合において、鋳造アルミニウム合金製品は、約４ｍｍ〜約１５ｍｍの厚さゲージ（例えば、約５ｍｍ〜約１２ｍｍの厚さゲージ）まで熱間圧延することができ、これはシェートと呼ばれる。例えば、鋳造アルミニウム合金製品は、約４ｍｍの厚さゲージ、約５ｍｍの厚さゲージ、約６ｍｍの厚さゲージ、約７ｍｍの厚さゲージ、約８ｍｍの厚さゲージ、約９ｍｍの厚さゲージ、約１０ｍｍの厚さゲージ、約１１ｍｍの厚さゲージ、約１２ｍｍの厚さゲージ、約１３ｍｍの厚さゲージ、約１４ｍｍの厚さゲージ、または約１５ｍｍの厚さゲージに熱間圧延することができる。特定の場合には、鋳造アルミニウム合金製品は、約１５ｍｍを超える厚さゲージ（すなわちプレート）に熱間圧延することができる。他の場合では、鋳造アルミニウム合金製品は、約４ｍｍ未満の厚さゲージ（すなわち、シート）まで熱間圧延することができる。圧延されたままのプレート、シートおよびシートの調質度は、Ｆ調質度と呼ばれる。
【００５２】
任意の加工ステップ：焼純処理ステップおよび冷間圧延ステップ
特定の態様では、熱間圧延アルミニウム合金製品は、熱間圧延ステップの後、およびその後のあらゆるステップの前（例えば、溶体化ステップの前）にさらなる加工ステップに供する。さらなる加工ステップは、焼鈍処理手順および冷間圧延ステップを含み得る。
【００５３】
焼鈍処理ステップは、打ち抜き加工、引き抜き加工、または曲げ加工などの成形作業中に異方性が低減され、集合組織が改善されたアルミニウム合金製品（例えば、改善されたＴ４合金）をもたらすことができる。焼純処理ステップを適用することによって、改質調質度中の集合組織は、よりランダムになり、かつ強い成形性異方性（例えば、Ｇｏｓｓ、Ｇｏｓｓ−ＮＤ、またはＣｕｂｅ−ＲＤ）をもたらし得る集合組織成分（ＴＣ）を減らすように制御／設計される。この改善された集合組織は、曲げ異方性を潜在的に減少させることができ、それが異なる方向での性質の変動性を減少させるように作用するので、引き抜きプロセスまたは円周方向への打ち抜きプロセスを伴う成形において、成形性を改善することができる。
【００５４】
焼鈍ステップは、アルミニウム合金製品を室温から約３００℃〜約５００℃（例えば、約３０５℃〜約４９５℃、約３１０℃〜約４９０℃、約３１５℃〜約４８５℃、約３２０℃〜約４８０℃、約３２５℃〜約４７５℃、約３３０℃〜約４７０℃、約３３５℃〜約４６５℃、約３４０℃〜約４６０℃、約３４５℃〜約４５５℃、約３５０℃〜約４５０℃、約３５５℃〜約４４５℃、約３６０℃〜約４４０℃、または約３６５℃〜約４３５℃、約４００℃〜約４５０℃、約４２５℃〜約４７５℃、または約４５０℃〜約５００℃）の温度まで加熱することを含むことができる。
【００５５】
アルミニウム合金製品は、この温度で一定期間浸漬させ得る。１つの非限定的な例では、合金は最大約４時間（例えば、約１５〜約２４０分（１５分以上２４０分以内））浸漬することができる。例えば、シート、プレート、またはシェートは、約４００℃〜約５００℃の温度で約１５分間、約２０分間、約２５分間、約３０分間、約３５分間、約４０分間、約４５分間、約５０分間、約５５分間、約６０分間、約６５分間、約７０分間、約７５分間、約８０分間、約８５分間、約９０分間、約９５分間、約１００分間、約１０５分間、約１１０分間、約１１５分間、約１２０分間、約１２５分間、約１３０分間、約１３５分間、約１４０分間、約１４５分間、約１５０分間、約１５５分間、約１６０分間、約１６５分間、約１７０分間、約１７５分間、約１８０分間、約１８５分間、約１９０分間、約１９５分間、約２００分間、約２０５分間、約２１０分間、約２１５分間、約２２０分間、約２２５分間、約２３０分間、約２３５分間、または約２４０分間、またはそれらの間の任意の時間、浸漬できる。特定の態様では、アルミニウム合金製品は、焼鈍処理ステップを受けない。
【００５６】
溶体化ステップの前に、冷間圧延ステップを任意に熱間圧延アルミニウム合金製品に施すことができる。特定の態様では、熱間圧延アルミニウム合金製品（例えば、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェート）は、より薄いゲージのシェートまたはより薄いゲージのシートに冷間圧延することができる。
【００５７】
溶体化
溶体化ステップは、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートを室温から約５００℃〜約５９０℃（例えば、約５１０℃〜約５８５℃、約５２０℃〜約５８０℃、約５２５℃〜約５７５℃、約５３０℃〜約５７０℃、約５３５℃〜約５６５℃、約５４０℃〜約５６０℃、または約５４５℃〜約５５５℃）の温度まで加熱することを含んでもよい。アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートは、ある期間、一定の温度で浸漬させ得る。特定の態様では、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートは、最大約２時間（例えば、約５秒以上〜約１２０分以内まで）浸漬させることができる。例えば、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートは、約５２５℃〜約５９０℃の温度で約５秒間、約１０秒、約１５秒、約２０秒、約２５秒、約３０秒、約３５秒、約４０秒、約４５秒、約５０秒、約５５秒、約６０秒、約６５秒、約７０秒、約７５秒、約８０秒、約８５秒、約９０秒、約９５秒、約１００秒、約１０５秒、約１１０秒、約１１５秒、約１２０秒、約１２５秒、約１３０秒、約１３５秒、約１４０秒、約１４５秒、約１５０秒、約５分、約１０分、約１５分、約２０分、約２５分、約３０分、約３５分、約４０分、約４５分、約５０分、約５５分、約６０分、約６５分、約７０分、約７５分、約８０分、約８５分、約９０分、約９５分、約１００分、約１０５分、約１１０分、約１１５分、または約１２０分、またはそれらの間の任意の時間、浸漬できる。
【００５８】
特定の態様では、熱処理は、熱間圧延ステップまたは冷間圧延ステップの直後に行われる。特定の態様では、熱処理は焼純ステップの後に行われる。
【００５９】
焼入れ
特定の態様では、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートは、その後、選択されたゲージに基づく焼入れステップにおいて、約５０℃／秒〜４００℃／秒の間で変化し得る焼入れ速度で、約２５℃〜約６５℃の温度まで冷却され得る。例えば、焼入れ速度は、約５０℃／秒〜約３７５℃／秒、約６０℃／秒〜約３７５℃／秒、約７０℃／秒〜約３５０℃／秒、約８０℃／秒〜約３２５℃／秒、約９０℃／秒〜約３００℃／秒、約１００℃／秒〜約２７５℃／秒、約１２５℃／秒〜約２５０℃／秒、約１５０℃／秒〜約２２５℃／秒、または約１７５℃／秒〜約２００℃／秒であってもよい。
【００６０】
焼入れステップでは、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートを液体（例えば水）および／または気体または他の選択された焼入れ媒体で急速に焼入れを行う。特定の態様では、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートは水で急速に焼入れを行うことができる。特定の態様では、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートは、空気で焼入れを行うことができる。
【００６１】
予備時効処理、予ひずみ、および／または時効処理
任意に、予備時効処理ステップ、予ひずみステップ、および／または時効処理ステップを、下流熱処理プロセス（例えば、後成形熱処理）の前に実施することができる。いくつかの例では、予備時効処理ステップおよび時効処理ステップを実施することができる。他の例では、予備時効処理ステップおよび予ひずみステップを実施することができる。さらに他の例では、予備時効処理ステップ、予ひずみステップ、および時効処理ステップを実施することができる。場合によっては、予ひずみステップおよび時効処理ステップを実施することができる。
【００６２】
予備時効処理ステップは、溶体化ステップの後にアルミニウム合金シート、プレート、またはシェートを約１００℃〜約１６０℃（例えば、約１０５℃〜約１５５℃、約１１０℃〜約１５０℃、約１１５℃〜約１４５℃、約１２０℃〜約１４０℃、約１２５℃〜約１３５℃）の温度まで加熱することを含み得る。いくつかの例では、予備時効処理ステップは、溶体化後に、約１１５℃〜約１３５℃（例えば、約１２０℃〜約１３０℃）までアルミニウム合金シート、プレート、またはシェートを加熱することを含み得る。アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートは、ある期間、一定の温度で浸漬させ得る。特定の態様では、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートは、最大約２時間（例えば、最大約１０分間、最大約２０分間、最大約３０分間、最大約４０分間、最大約４５分間、最大約６０分間、最大約９０分間）浸漬することができる。溶体化と予備時効処理との間の時間は、０分〜６０分であってもよい。例えば、溶体化と予備時効処理との間の時間は、約５分〜約４５分または約１０分〜約３５分であってもよい。いくつかの例では、予備時効処理により、アルミニウム合金の自然時効硬化を阻止することができる。いくつかのさらなる例では、予備時効処理ステップは、１つ以上の下流熱処理プロセスと組み合わせることができる。予備時効処理ステップと下流熱処理ステップ（複数可）とのこのような組み合わせにより、高強度および高変形性（例えば、成形性、曲げ加工性、破砕性、または崩壊性）を有するアルミニウム合金製品が提供され得る。
【００６３】
方法は、任意に、予ひずみステップを含むことができる。予ひずみステップには、圧延方向に対して長手方向にアルミニウム合金シート、プレート、またはシェートを部分的に変形させることを含むことができる。例えば、予ひずみステップは、最大約１０％の伸びをもたらす、アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートに引張ひずみを加えることを含んでもよい。例えば、伸びは、最大約１％、最大約２％、最大約３％、最大約４％、最大約５％、最大約６％、最大約７％、最大約８％、最大約９％、または最大約１０％であってもよい。いくつかのさらなる例では、予ひずみステップは、１つ以上の下流熱処理プロセスと組み合わせることができる。予ひずみステップと下流熱処理プロセスとのこうした組み合わせにより、高強度および高変形性（例えば、成形性、曲げ加工性、破砕性または崩壊性）を有するアルミニウム合金製品を提供することができる。
【００６４】
任意に、この方法は時効処理ステップをさらに含んでもよい。任意に、合金は、Ｔ４調質度となるために、ある期間自然時効させてもよい。特定の態様では、Ｔ４調質度における合金は、ある期間、約１６０℃〜約２２５℃（例えば、約１６０℃〜約２２５℃（例えば、約１６５℃、約１７０℃、約１７５℃、約１８０℃、約１８５℃、約１９０℃、約１９５℃、約２００℃、約２０５℃、約２１０℃、約２１５℃、約２２０℃、または約２２５℃）で人工時効処理されてもよい。任意に、例示的な調質度をもたらすために、合金を約５分〜約１０時間（例えば、約５分、約１０分、約１５分、約３０分、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間、約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、または約１０時間、またはそれらの間の任意の時間）の期間、人工時効処理されてもよい。いくつかの態様では、合金を溶体化した後に合金の予備時効処理を行い、例示的な調質度をもたらすことで、さらなる自然時効の発生を防ぐことができる。非自然時効は、経時的に一定の材料特性（例えば、降伏強度および曲げ加工性は経時的に劣化しない）をもたらすことができ、合金を下流加工ステップ（例えば、冷間成形／または打ち抜き）に供するときの機械的性質の差を低減させ得る。
【００６５】
巻き取り
アルミニウム合金シート、プレート、またはシェートを製造ラインの終点に集めて、アルミニウム合金コイルを形成し得る。
【００６６】
合金の性質
合金の性質に及ぼす予備時効処理の影響
いくつかの非限定的な例では、本明細書に記載の方法に従って加工されていない従来の熱処理可能な合金と比較して、本明細書に記載の合金は、溶体化後の予備時効処理を受けたときに高強度および高成形性および曲げ加工性を有し得る。特定の場合には、合金はまた、溶体化後の時効硬化に対する耐性も実証する。さらなる例では、合金は、溶体化後に安定した強度および成形性を呈する。
【００６７】
特定の態様では、アルミニウム合金は、少なくとも約１５０ＭＰａの使用中の強度（例えば、車体に使用されるアルミニウム合金の強度）を有し得る。非限定的な例では、使用中の強度は、少なくとも約約１８０ＭＰａ、少なくとも約１９０ＭＰａ、少なくとも約１９５ＭＰａ、少なくとも約２００ＭＰａ、少なくとも約２１０ＭＰａ、少なくとも約２２０ＭＰａ、少なくとも約２３０ＭＰａ、少なくとも約２４０ＭＰａ、少なくとも約２５０ＭＰａ、少なくとも約２６０ＭＰａ、少なくとも約２７０ＭＰａ、少なくとも約２８０ＭＰａ、少なくとも約２９０ＭＰａ、少なくとも約２９５ＭＰａ、少なくとも約３００ＭＰａ、少なくとも約３０５ＭＰａ、少なくとも約３１０ＭＰａ、少なくとも約３１５ＭＰａ、少なくとも約３２０ＭＰａ、少なくとも約３２５ＭＰａ、少なくとも約３３０ＭＰａ、少なくとも約３３５ＭＰａ、少なくとも約３４０ＭＰａ、少なくとも約３４５ＭＰａ、少なくとも約３５０ＭＰａ、少なくとも約３５５ＭＰａ、または少なくとも約３６０ＭＰａである。場合によっては、使用中の強度は、約２４０ＭＰａ〜約３４０ＭＰａである。例えば、使用中強度は、約１５０ＭＰａ〜約２９５ＭＰａ、約１７５ＭＰａ〜約２７５ＭＰａ、約２００ＭＰａ〜約２５０ＭＰａ、約１８０ＭＰａ〜約１９０ＭＰａ、または約１８５ＭＰａ〜約１９５ＭＰａであってもよい。
【００６８】
特定の態様では、合金は１９％以上の均一の伸びおよび２５％以上の全伸びを呈する。特定の態様では、合金は２２％以上の均一の伸びおよび２７％以上の全伸びを呈する。例えば、合金は、１９％以上、２０％以上、２１％以上、２２％以上、２３％以上、２４％以上、２５％以上、２６％以上、２７％以上、または２８％以上の均一な伸びを呈することができる。合金は、２５％以上、２６％以上、２７％以上、２８％以上、２９％以上、または３０％以上の全伸びを呈することができる。
【００６９】
アルミニウム合金の機械的性質は、所望の使用に応じて、様々な加工条件によって制御され得る。一例として、合金は、Ｔ３調質度、Ｔ４調質度、Ｔ６調質度、またはＴ８調質度で製造（または提供）することができる。いくつかの非限定的な例では、Ｔ４シート、プレート、およびシェートは、受け取り時、およびエンドユーザーによるさらなる加工時の強度要件を満たすためにさらなる加工（複数化）を受けることができる。いくつかの場合において、合金は、予備時効処理ステップを受けた後にＴ４調質度でもたらされ得、予備時効処理ステップでは、合金が、エンドユーザーの塗装焼付け手順後に、Ｔ６調質度特性を得られるようになる。例えば、シート、プレート、およびシェートは、Ｔ４調質度で送達され、エンドユーザーによってリン酸亜鉛処理および電気コーティング（Ｅコーティング）によりコーティングされ、かつ熱処理（例えば、塗装焼付け）されて、コーティングを硬化させることができる。予備時効処理を施したアルミニウム合金の塗装焼付けにより、人工時効処理プロセスが完了し、これにより、Ｔ６調質度において送達されるアルミニウム合金製品の機械的性質を呈するアルミニウム合金製品がもたらされる。驚くべきことに、予備時効処理を塗装焼付けと組み合わせることにより、Ｔ６調質度アルミニウム合金で観察されるレベルに匹敵する高い強度、およびＴ４調質度アルミニウム合金で観察されるレベルに匹敵する高い変形性がもたらされる。
【００７０】
予ひずみが合金特性に及ぼす影響
いくつかの場合において、合金は、予ひずみステップを受けた後にＴ３調質度において提供され得る。いくつかの非限定的な例では、Ｔ３シート、プレート、およびシェートは、受け取り時、およびエンドユーザーによるさらなる加工時の強度要件を満たすためにさらなる加工（複数可）を受けることができる。いくつかの場合において、合金は、予ひずみステップを受けた後にＴ３調質度において提供され得る。予ひずみステップは、エンドユーザーの成形および後成形熱処理（ＰＦＨＴ）手順後に、合金がＴ６調質度特性を得られるようになる。例えば、シート、プレート、およびシェートは、Ｔ３調質度で供給され、エンドユーザーによってアルミニウム合金部品に形成され、（例えば、ＰＦＨＴを適用することによって）熱処理されてもよい。予ひずみが付与されたアルミニウム合金にＰＦＨＴを適用することにより、Ｔ６調質度で供給されるアルミニウム合金製品の機械的性質を呈するアルミニウム合金製品を提供する人工時効処理プロセスを完了することができる。驚くべきことに、予ひずみをＰＦＨＴと組み合わせることにより、Ｔ６調質度アルミニウム合金で観察されるレベルに匹敵する高い強度、およびＴ４調質度アルミニウム合金に観察されるレベルに匹敵する高い変形性がもたらされる。特定の態様では、予ひずみが与えられた合金は、１０％の予ひずみに対して１２％以上（例えば、１５％超または２０％超）の均一の伸びを呈する。
【００７１】
使用法
本明細書に記載の合金および方法は、商用車、航空機、もしくは鉄道用途などの自動車、電子機器および輸送用途で使用され得る。例えば、本明細書に記載されているアルミニウム合金製品は、強度を得るために、シャシー、クロスメンバー、およびシャシー内構成要素（これらに限定するものではないが、商用車シャシー内の２つのＣチャンネル間の全ての構成要素を包含する）に使用でき、高強度鋼の全てまたは一部の代替品として機能する。特定の態様では、アルミニウム合金製品は、加工温度および操作温度が約１００℃以下の用途に有用である。
【００７２】
特定の態様では、合金および方法は、自動車の車体部品製品を調製するために使用され得る。例えば、開示された合金および方法は、バンパー、サイドビーム、ルーフビーム、クロスビーム、ピラー補強材（例えば、Ａピラー、Ｂピラー、およびＣピラー）、内部パネル、サイドパネル、フロアパネル、トンネル、構造パネル、補強パネル、インナーフード、またはトランクリッドパネルなど、自動車の車体部品を調製するために使用され得る。開示されたアルミニウム合金および方法はまた、航空機、または鉄道車両の用途において、例えば、外部および内部パネルを調製するために使用され得る。特定の態様では、開示された合金は、自動車のバッテリープレート／シェートなどの他の特殊性用途に使用され得る。
【００７３】
特定の態様では、合金および方法から作り出された製品をコーティングすることができる。例えば、開示された製品は、リン酸亜鉛処理および電着（Ｅコーティング）されてもよい。コーティング手順の一部として、コーティングされたサンプルを約１６０℃〜約２０５℃で約１０分〜約３０分間（例えば、約１７０℃で２５分間、約２００℃で１５分間、または約１８０℃で２０分間）乾燥するために焼付けすることができる。特定の態様では、合金が降伏強度の増加を示す、塗装焼付け応答が観察される。特定の例では、塗装焼付け応答は、アルミニウム合金の製造中に使用される予備時効処理ステップによって開始される人工時効処理プロセスを完了するために使用される。
【００７４】
特定の態様では、合金および方法から作り出された製品を形成することができる。例えば、開示された製品は、引き抜かれるかまたは円周方向に打ち抜かれ得る。成形手順の一部として、成形されたサンプルを焼付け、成形されたアルミニウム合金部品を約１６０℃〜約２２５℃で約１５分〜約４５分間（例えば、約１８０℃で３５分間、２１５℃で２５分間、または約１９５℃で３０分間）、焼鈍処理し得る。特定の態様では、合金が降伏強度の増加を呈する人工時効処理応答が観察される。驚くべきことに、これらの合金は、人工時効処理されたアルミニウム合金で通常観察される変形性の損失を呈さない。本明細書に記載の合金および方法もまた、高度に変形可能でもある高強度合金をもたらす。
【００７５】
例えば、本明細書に記載の合金および方法はまた、携帯電話およびタブレットコンピュータなどの電子機器用のハウジングを調製するためにも使用され得る。例えば、合金は、陽極酸化の有無にかかわらず、携帯電話（例えば、スマートフォン）、およびタブレットボトムシャーシの外部ケーシング用のハウジングを調製するために使用され得る。例示的な家庭用電化製品としては、携帯電話、オーディオ装置、ビデオ装置、カメラ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、テレビ、ディスプレイ、家電製品、ビデオ再生および記録装置などが挙げられる。例示的な家庭用電化製品部品は、家庭用電化製品用の外側ハウジング（例えば、ファサード）および内側部品を含む。
【００７６】
特定の例では、合金は、本明細書に記載の例示的な調質度において使用することができる。特定の態様では、本明細書に記載の合金および方法は、より低強度の合金において通常観察される成形特性を含む高強度の合金をもたらす。さらに、結果として得られる例示的な調質度は、経時的に自然時効硬化しない合金をもたらすことができる。非自然時効処理が施された合金は、無期限に貯蔵することができ、高強度、高成形性および好ましい塗装焼付け応答などの望ましい機械的性質を保持することができる。
【００７７】
以下の実施例は、本発明をさらに説明するのに役立つが、それを限定するものではない。それどころか、本明細書の説明を読んだ後に、本発明の趣旨から逸脱することなくそれら自体を当業者に示唆し得る様々な実施形態、変更および均等物に頼ることができることを明確に理解されたい。以下の実施例に記載されている研究の間、特に明記しない限り、従来の手順に従った。説明の目的ために、手順のいくつかを以下に説明する。
【実施例】
【００７８】
実施例１：溶体化後の予備時効処理が自然時効に及ぼす影響
例示的な６ｘｘｘ系アルミニウム合金を本明細書に記載の方法に従って製造した。溶体化ステップの後に予備時効処理ステップを追加することで、予備時効処理された状態においてアルミニウム合金がもたらされ、その結果、例示的な調質度を得た。通常、６ｘｘｘ合金は、室温で貯蔵されるときに、時間の経過と共に時効硬化する。この時効硬化は、経時的な引張強度（Ｒｐ０２）の対数増加によって実証されている（図１、「ＰＸなし」（予備時効処理なしを指す）を参照されたい）。合金を溶体化した後に合金の予備時効処理を行うことにより、人工時効処理または自然時効の前に、合金の予備時効処理を行うことができる。この例示的な予備時効処理により、合金は、室温で一定期間貯蔵されるときに同じＲｐ０２レベルに留まる。図１では、２つの異なる温度での予備時効処理の影響を、予備時効処理を行っていないサンプルと比較している。一番上の曲線は、１２０℃で２時間の予備時効処理に相当する（この曲線は、また、１３０℃からコイル冷却を受けた合金では、典型的である）。中央の曲線は１００℃で２時間の予備時効処理に相当する（この曲線も１１０℃からコイル冷却を受けた合金では、典型的である）。下の曲線は、「ＰＸなし」と呼ばれる、予備時効処理ステップを受けなかったサンプルに相当する（この曲線は、また、５０℃未満からコイル冷却を受けた合金では、典型的である）。
【００７９】
自然時効硬化に耐性のある予備時効処理された合金は、製造されたままのアルミニウム合金を貯蔵するために（例えば、最長１年を超える間）、貯蔵寿命の延長を呈することができる。機械的性質に対する例示的な調質度の影響を実証するために、上記の表４に記載の組成を有する例示的な合金を、異なる予備時効処理温度で製造した。様々な温度（５０℃（ＰＸなし）、１１０℃（１００℃／２時間）、および１３０℃（１２０℃／２時間））は、予備時効処理炉の出口において記録された。１２０℃で予備時効処理を行った例示的な合金は、１００℃で予備時効処理を行った合金、および予備時効処理を行っていない合金よりも高い降伏強度を示し、降伏強度は、ある期間にわたって安定したままであることを実証した。
【００８０】
実施例２：溶体化後の予備時効処理が成形性に及ぼす影響
表４に記載の組成を有する例示的な合金を、実施例１に記載の異なる予備時効処理温度で製造した。図２は、例示的な調質度における例示的な合金についての経時的な伸び（Ａｇ）の安定性を示している。伸びは非常に安定しており、強度が増加しても、伸びが減少することはない。
【００８１】
実施例３：塗装焼付け応答に対する溶体化後の予備時効処理の影響
表４に記載の組成を有する例示的な合金を、実施例１に記載の異なる予備時効処理温度で製造した。図３は、コーティングされたアルミニウム合金を加熱してコーティングを硬化させる任意の下流プロセスに及ぼすアルミニウム合金の溶体化後の予備時効処理の影響を示す。アルミニウム合金にさらに人工時効処理を行い、合金の降伏強度をさらに高めるためには、コーティング硬化を行うこと、または塗装焼付けを行うことが当業者に既知である。例示的な合金サンプルには、溶体化後および２％の予ひずみ後、１８５℃で２０分間の塗装焼付けを行った。図３は、Ｔ４調質度における例示的な合金の塗装焼付け後の降伏強度（ヒストグラムの左側の群）と比較して、例示的な調質度において、例示的な合金の塗装焼付け後の降伏強度（ヒストグラムの中央の群）が増加していることを実証するものである。「塗装焼付け」と呼ばれるヒストグラムの右側の群は、Ｔ４調質度における合金に対する、例示的な調質度における合金の塗装焼付け応答の差を示す。各群の左側のヒストグラムバーは、予備時効処理を受けていないサンプル（「ＰＸなし」）に相当し、各群における中央のヒストグラムバーは、１００℃／２時間の条件で予備時効処理を受けたサンプルに相当している。また、各群の右側のヒストグラムバーは、１２０℃／２時間の条件で予備時効処理を受けたサンプルに相当している。この実施例は、例示的な合金を用いた場合、非常に高い塗装焼付け応答がもたらされ得ることを示している。例示的な合金では、溶体化後に１２０℃で２時間、予備時効処理を行い、２％予ひずみを与え、次いで１８５℃で２０分間の塗装焼付けを行ったときに、３００ＭＰａを超える降伏強度を実証した。
【００８２】
実施例４：機械的性質に対する予備時効処理温度の影響
上記のように、３つの異なる予備時効処理条件を考慮した。コイルの冷却速度は、連続熱処理ラインから出るときに記録された。コイル冷却曲線は、図４に提示される。予備時効処理を受けていないコイルは、予備時効処理を受けたコイルよりも速く室温まで冷却される（下の曲線、ＰＸなし）。予備時効処理を受けたコイルの冷却速度曲線は、より高い温度での予備時効処理を受けたコイルのより早い初期冷却速度を示す（上の曲線、１２０℃／２時間）。中央の曲線は、１００℃／２時間で予備時効処理を行ったコイルの冷却速度を示す。予備時効処理を行ったコイルの冷却速度は最終的に平衡になり、同じ様な期間後に予備時効処理を行ったコイルが同じ様な温度に到達し得る。
【００８３】
比較用合金であるＡＡ６０１４を本明細書に記載の方法に供して、結果的に、例示的な調質度となり、自然時効により、Ｔ４調質度となった。図５は、熱処理ラインから出るときに３つの異なる場所のコイル上で記録された温度データを示す。時間の経過と共に、コイルの温度は平衡化し、その結果、コイル全体がほぼ同じ温度、約１２５℃となった。図６は、３つの異なる場所から採取したサンプルについて、Ｔ４調質度における、経時的な、比較用ＡＡ６０１４アルミニウム合金の降伏強度の安定性を示している。異なるサンプルにおける様々な降伏強度は、コイル内での均一でない時効処理を呈している。図７には、結果として例示的な調質度となる予備時効処理ステップを受けた比較用ＡＡ６０１４合金の降伏強度データを示す。異なる場所から採取されたサンプルのそれぞれについて、記録された降伏強度は同様であり、これは、均一なアルミニウム合金コイルであることを示唆している。加えて、例示的な調質度の影響を実証する、溶体化後の自然時効を示すエビデンスは存在しない。図８には、結果的に例示的な調質度をもたらす予備時効処理ステップを受けた比較用ＡＡ６０１４合金の伸び（Ａｇ）データを表している。伸びデータは、例示的な調質度における合金の均一な成形性ならびに自然時効に対する耐性を示唆するものである。
【００８４】
第２の比較用合金であるＡＡ６１１１に対して予備時効処理を行い、結果として例示的な調質度とした。比較用ＡＡ６１１１を、溶体化後１００℃で２時間、予備時効処理を行った。溶体化後、比較用ＡＡ６１１１合金を室温で貯蔵し、降伏強度を定期的に試験した。図９は、例示的な調質度における比較用ＡＡ６１１１の降伏強度の安定性を示している。約５ヶ月の期間にわたり降伏強度が３０〜４０ＭＰａ増加したことが観察されたために、自然時効の影響は、グラフにおいて明らかである。例示的な調質度における比較用ＡＡ６１１１合金は、溶体化後に１２０℃で２時間予備時効処理を行い（またはコイルを１３０℃から冷却し）、室温で貯蔵した。降伏強度は、定期的に試験された。図１０は、強度試験の結果を示すものであり、約６ヶ月の期間にわたって降伏強度が非常にわずかに増加していること（約２ＭＰａ）を示している。これは、例示的な調質度における比較用ＡＡ６１１１合金の自然時効に対する耐性を実証したものであり、例示的な調質度の望ましい性質が、組成特異的であり得ることを示している（すなわち、例示的な調質度が、全ての６ｘｘｘ系アルミニウム合金において、自然時効に対して耐性を示すものではない）。
【００８５】
実施例５：プロセスの最適化
最適な結果としての性質について、様々な予備時効処理温度を評価した。図１１は、塗装焼付け上の予備時効処理温度範囲について、２％の予ひずみおよび１８５℃で２０分間の温度時効処理後の使用中の降伏強度に対する影響を示している。予備時効処理温度が高いほど、結果的に、溶体化および塗装焼付け後に非常に高い降伏強度をもたらした。図１２は、以下に対応させた塗装焼付け応答を示す：Ｔ４調質度における合金と比較した場合の例示的な調質度における合金の塗装焼付け応答の差（図１２において「ＢＨ」と称する）、様々な予備時効処理温度および様々な自然時効（例えば、１週間、１ヶ月、３ヶ月、および６ヶ月）。本明細書に記載の例示的な合金（表４参照）では、最大焼付け硬化のための最適な予備時効処理温度は、１００℃／２時間（または１１０℃からのコイル冷却）である。しかしながら、経時的に安定している機械的性質をもたらすためには、最適な予備時効処理温度は、２時間で約１１０℃〜約１２０℃である（これは約１２０℃〜約１３０℃までのコイル冷却、予備時効処理炉から連続熱処理ラインへの典型的な出口温度と同様である）。さらに最適化するために、成形性試験を含めた。図１３には、Ｔ４調質度におけるひずみ硬化指数（ｎ値）と対応させて、塗装焼付け応答を示す。ｎ値が高いほど、Ｔ４調質度におけるより高い成形性を示している。Ｔ４調質度における６ｘｘｘ系のアルミニウム合金には少なくとも０．２３のｎ値が必要であり、例示的な調質度におけるアルミニウム合金が所望の成形性を有するためには、この値が望ましい。グラフは、最適な予備時効処理温度が約１１５℃〜約１３５℃、好ましくは１２０℃〜１３０℃であることを示している。
【００８６】
例示的な合金（表４参照）を室温で貯蔵して、様々な温度で予備時効処理を行った例示的な合金について観察された自然時効の影響を評価した。図１４は、１週間の自然時効、１ヶ月の自然時効、３ヶ月の自然時効、および６ヶ月の自然時効の結果を表している。グラフから明らかなように、予備時効処理温度が高いほど、自然時効の影響の減少をもたらし得る。図１５には、１週間後（７日間）に測定された合金降伏強度と１ヶ月後（３１日間）に測定された合金降伏強度との差（Ｒｐ０２）を示している。図から明らかなように、予備時効処理温度が高いほど、自然時効の影響を妨げる。合金強度は、自然時効の１か月後、予備時効処理温度が１２０℃を超えたときには、増加しなかった。最適な予備時効処理温度は、１１０℃を超えるものと決定した。この温度では、合金降伏強度の変化（Ｒｐ０２）が２ＭＰａ未満である。さらに、Ｔ６調質度において、予備時効処理温度が高いほど、例示的な合金の曲げ加工性を悪化させることはなかった（１８０℃で１０時間人工時効処理により得た）。図１６は、９０℃〜１６０℃の温度範囲において、予備時効処理を受けたときに合金の曲げ加工性に差がないことを示している。図１７は、自然時効を受けた様々なサンプルについて経時的にプロットしたｎ値を示す。困難な金属構造を形成するためには、より高いｎ値が望ましい。非常に良好なｎ値は、１４０℃未満の温度で予備時効処理を行った合金サンプルによって実証された。さらに、１１０℃〜１３０℃の範囲の温度で予備時効処理に供された場合には、例示的な合金は、少なくとも６ヶ月の期間にわたってｎ値の減少を呈することはなかった。安定したｎ値は、安定した成形特性を示す。対照的に、１１０℃未満の温度で予備時効処理を受けた場合、例示的な合金は６ヶ月にわたってｎ値の減少を呈した。不安定なｎ値は、成形特性の安定性が低下し得る前の最適な時間にのみ、安定した成形が行われ得ることを示し得る。
【００８７】
最適な予備時効処理は、塗装焼付け応答が最大化され、強度および伸びが経時的に安定化され、かつ合金の曲げ加工性を最大化することによって決定された。
【００８８】
実施例６：例示的な合金と比較用合金ＡＡ６０１４との比較
本明細書に記載の例示的な合金（表４参照）をＡＡ６０１４アルミニウム合金と比較する。両方の合金とも、連続熱処理ラインから出るときに、１３０℃で溶体化を行った後に予備時効処理を行った。図１８は、溶体化熱処理（ＳＨＴ）後の異なる時間間隔で測定された伸び（Ａｇ）を示す。両方の合金とも、経時的に非常に安定した伸びを示し、例示的な合金は、比較用ＡＡ６０１４合金よりもはるかに高い伸びを示している。上記のように、予備時効処理プロセスは組成に依存し得る。
【００８９】
実施例７：比較用合金に対する予備時効処理の影響
実験室での溶体化熱処理後に３つの比較用合金を様々な温度で予備時効処理し、室温で貯蔵して、比較用合金に対する自然時効の影響を評価した。比較用合金としては、高強度ＡＡ６０１６アルミニウム合金（「ＡＡ６０１６−ＨＳ」と称される）、高成形性ＡＡ６０１６アルミニウム合金（「ＡＡ６０１６−ＨＦ」と称される）、およびＡＡ６０１４アルミニウム合金が挙げられる。比較用合金の化学組成を下記の表５に列挙する：
【表５】
2020509171.tif 000007
【００９０】
図１９は、比較用合金ＡＡ６０１６−ＨＳ（表５参照）に対する予備時効処理温度の影響を示すグラフである。予備時効処理温度は、ほぼ室温から１６０℃の範囲で評価した。２５℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃、および１６０℃の温度で２時間、予備時効処理を実施した。予備時効処理後、比較用合金を自然時効（図１９では「Ｔ４」と称する）、１８０℃の温度で１０時間の人工時効処理（図１９では「Ｔ６」と称する）、２％の予ひずみ後、１８５℃の温度で２０分間の塗装焼付け（図１９では「Ｔ８ｘ」と称する）に供した。グラフから明らかなように、比較用合金サンプルが少なくとも１３０℃の温度で予備時効処理を受けると、自然時効の影響が低下する。１８０℃の温度で１０時間の人工時効処理（Ｔ６）、および２％の予ひずみの後に１８５℃の温度で２０分間の塗装焼付け（Ｔ８ｘ）を受けた比較用合金は、約２８０ＭＰａの最大降伏強度を呈した。
【００９１】
図２０は、比較用合金ＡＡ６０１６−ＨＦ（表５参照）に対する予備時効処理温度の影響を示すグラフである。予備時効処理温度は、ほぼ室温から１６０℃の範囲で評価した。２５℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃、および１６０℃の温度で２時間、予備時効処理を実施した。予備時効処理後、比較用合金を自然時効（図２０では「Ｔ４」と称する）、１８０℃の温度で１０時間の人工時効処理（図２０では「Ｔ６」と称する）、２％の予ひずみ後、１８５℃の温度で２０分間の塗装焼付け（図２０では「Ｔ８ｘ」と称する）に供した。グラフから明らかなように、比較用合金サンプルが少なくとも１３０℃の温度で予備時効処理を受けると、自然時効の影響が低下する。１８０℃の温度で１０時間の人工時効処理を受けた比較用合金（Ｔ６）は、約２５０ＭＰａの最大降伏強度を呈した。２％の予ひずみの後に１８５℃の温度で２０分間塗装焼付けを受けた比較用合金（Ｔ８ｘ）は、約２２０ＭＰａの最大降伏強度を呈した。
【００９２】
図２１は、比較用合金ＡＡ６０１４（表５参照）に対する予備時効処理温度の影響を示すグラフである。予備時効処理温度は、ほぼ室温から１６０℃の範囲で評価した。２５℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃、および１６０℃の温度で２時間、予備時効処理を実施した。予備時効処理後、比較用合金を自然時効（図２１では「Ｔ４」と称する）、１８０℃の温度で１０時間の人工時効処理（図２１では「Ｔ６」と称する）、２％の予ひずみ後、１８５℃の温度で２０分間の塗装焼付け（図２１では「Ｔ８ｘ」と称する）に供した。グラフから明らかなように、比較用合金サンプルが少なくとも１４０℃の温度で予備時効処理を受けると、自然時効の影響が低下する。１８０℃の温度で１０時間の人工時効処理（Ｔ６）、および２％の予ひずみの後に１８５℃の温度で２０分間の塗装焼付けを受けた比較用合金（Ｔ８ｘ）は、約２８０ＭＰａの最大降伏強度を呈した。
【００９３】
図２２Ａ〜図２２Ｄは、表５の比較用アルミニウム合金に対する塗装焼付けの影響を示すグラフである。図２２Ａは、合金ＡＡ６０１６−ＨＳに対する塗装焼付けの影響を示す。図２２Ｂは、合金ＡＡ６０１６−ＨＦに対する塗装焼付けの影響を示す。図２２Ｃは、合金ＡＡ６０１４に対する塗装焼付けの影響を示す。図２２Ｄは、表３の例示的なアルミニウム合金に対する塗装焼付けの影響を示す。塗装焼付け後の強度の増加は「焼付け硬化」と呼ばれ、塗装焼付け後のアルミニウム合金（例えば、２％の予ひずみ後に１８５℃で２０分間の塗装焼付け（Ｔ８ｘ））の測定された降伏強度から塗装焼付けが行われていないアルミニウム合金の測定された降伏強度を差し引くことによって算出される。１週間（黒四角で示す）、１ヶ月（黒丸で示す）、および３ヶ月（黒三角で示す）の期間にわたって塗装焼付けを行った後に貯蔵したサンプルについて焼付け硬化を評価した。表３の例示的なアルミニウム合金（図２２Ｄ）は、表５に列挙されている比較用のアルミニウム合金（図２２Ａ、図２２Ｂ、および図２２Ｃ）よりも大きい焼付け硬化応答を呈した。
【００９４】
図２３は、表５の比較用アルミニウム合金および表３の例示用アルミニウム合金の降伏強度に対する自然時効の影響を示すグラフである。予備時効処理温度は、ほぼ室温から１６０℃の範囲で評価した。２５℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃、および１６０℃の温度で２時間、予備時効処理を実施した。予備時効処理後、全てのサンプルを６ヶ月間、自然時効にさらした。図２３のグラフから明らかなように、例示的なアルミニウム合金（表３参照）は、一貫して最大の強度を呈していた。
【００９５】
図２４は、表５の比較用アルミニウム合金および表３の例示的アルミニウム合金の成形性に対する自然時効の影響を示すグラフである。予備時効処理温度は、ほぼ室温から１６０℃の範囲で評価した。２５℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃、および１６０℃の温度で２時間、予備時効処理を実施した。予備時効処理後、全てのサンプルを６ヶ月間、自然時効にさらした。図２４のグラフから明らかなように、例示的なアルミニウム合金（表３参照）は、少なくとも１１０℃の温度で予備時効処理を行ったときにより大きいｎ値を呈し、これは例示的なアルミニウム合金が成形により適していることを示している。
【００９６】
図２５は、表５の比較用のアルミニウム合金および表３の例示的なアルミニウム合金の降伏強度に対する塗装焼付けの影響を示すグラフである。予備時効処理温度は、ほぼ室温から１６０℃の範囲で評価した。２５℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃、および１６０℃の温度で２時間、予備時効処理を実施した。予備時効処理後、２％の予ひずみの後、全てのサンプルを１８５℃の温度で２０分間の塗装焼付けに供し（Ｔ８ｘ）、その後６ヶ月間貯蔵した。図２５のグラフから明らかなように、例示的なアルミニウム合金（表３参照）は、一貫して最大の強度を呈していた。
【００９７】
表３の例示的な合金は、溶体化熱処理後の少なくとも６ヶ月間非常に安定した成形特性、６ヶ月後の非常に高いｎ値を呈し、かつＴ８ｘ調質度（例えば２％の予ひずみを与えた後、１８５℃の温度で２０分間塗装焼付けした後）における例示的な合金は、非常に高い塗装焼付け応答を呈した。こうした特性は、例えば自動車のＢピラー、構造用トンネル、または任意の適切な複合アルミニウム合金物品を提供するための複合形成手順に適した高強度アルミニウム合金を示す。
【００９８】
図２６Ａは、表４の例示的な合金から調製した６つのアルミニウム合金サンプルに対する自然時効の影響を示すグラフである。アルミニウム合金サンプルを１３０℃の温度で２時間、予備時効処理に供した。各サンプルの降伏強度は、約１０〜約２０日間の自然時効後、約９０〜約１００日間の自然時効後、および約１８０〜約１９０日間の自然時効後に評価した。図２６Ａのグラフから明らかなように、自然時効の影響はわずかであった。
【００９９】
図２６Ｂは、表４の例のように例示的な合金から採取した６つのアルミニウム合金サンプルに対する自然時効の影響を示すグラフである。アルミニウム合金サンプルを１３０℃の温度で２時間予備時効処理し、続いて２％の予ひずみを与えた後に１８５℃の温度で２０分間塗装焼付け（Ｔ８ｘ）を行った。各サンプルの降伏強度は、約１０〜約２０日間の自然時効後、約９０〜約１００日間の自然時効後、および約１８０〜約１９０日間の自然時効後に評価した。図２６Ｂのグラフから明らかなように、いかなる自然時効の影響もわずかであり、高強度（例えば、約３００ＭＰａを超える）が、塗装焼付け後および少なくとも６ヶ月間貯蔵した後も維持される。
【０１００】
実施例８：予ひずみおよび後成形熱処理の影響
例示的な熱処理１００が図２７に提示されている。熱処理可能な合金は、合金化元素をアルミニウムマトリックス全体に均一に分布させるために溶体化ステップに供される。溶体化ステップは、溶融することなくアルミニウムを軟化させるのに十分な溶体化温度１１５を超えるまで合金を加熱すること１１０を含み、次いで溶体化温度１１５を超えて合金を維持することを含むことができる。溶体化ステップは、約１分〜約５分の時間、実施することができる（範囲Ａ）。溶体化により、合金元素が合金全体に拡散し、かつ合金内に均一に分布することができるようになる。一旦溶体化すると、アルミニウム合金は急速に冷却（すなわち焼入れ）されて（１２０）、合金元素を所定の位置で凍結させ、合金元素が凝集し、アルミニウムマトリックスから析出するのを防ぐ。
【０１０１】
次に、溶体化し、焼入れした例示的な合金は、焼入れステップ後に時効処理手順に供される。いくつかの例では、時効処理ステップは、焼入れステップ後、約１分〜約２０分の時間（範囲Ｂ）実施される。時効処理手順には、時効処理ステップを含むことができ、これは、２４時間を超えてもよい期間（範囲Ｃ）、溶体化および焼入れが行われたアルミニウム合金を加熱すること１３０、および冷却させること１４０を含む。
【０１０２】
場合によっては、例示的な予ひずみステップ１５０を実施することができ、ここでは、一軸張力が合金に加えられて、最大１０％の塑性伸びをもたらす。
【０１０３】
範囲Ｅ（図２７参照）は、自然時効させること１６０、コーティングすること、形成すること、またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。いくつかの非限定的な例では、アルミニウム合金の貯蔵中に自然時効１６０が起こり得る。いくつかの例では、アルミニウム合金をコーティングすることができる。いくつかのさらなる例では、アルミニウム合金をアルミニウム合金部品に成形することができる。いくつかのさらなる例では、アルミニウム合金は、コーティングまたは成形の後（範囲Ｆ／範囲Ｇ）に熱処理することができる。場合によっては、コーティング、成形、またはそれらの任意の組み合わせの後に実施される熱処理は、アルミニウム合金をさらに時効硬化させることができる。いくつかの例では、コーティング手順の一部として、コーティングされたサンプルを１７０〜約１８０℃まで加熱し、１８０℃で約２０分間維持し（１７５）、冷却させる（１８０）（範囲Ｆ）ことができる。成形手順の一部として、成形されたサンプルを１８５℃〜約１９５℃まで加熱し、１９５℃で約３０分間維持すること（１７５）、および冷却させること（１９５）ができる（範囲Ｇ）。
【０１０４】
実施例９：予ひずみおよび後成形熱処理の影響
本明細書に記載されるような組成を有する例示的なアルミニウム合金に対する予ひずみおよび後成形の影響が決定された。試験に使用される例示的な合金は、０．６９％のＳｉ、０．７９％のＣｕ、０．９％のＭｇ、０．２２％のＦｅ、０．０３％のＭｎ、０．０２３％のＴｉ、０．２５％のＣｒ、０．０６３％のＺｎ、０．００４６％のＮｉ、および０．０１６％のＶの組成を有し、残部はＡｌである。
【０１０５】
図２８および図２９は、様々な予ひずみおよびＰＦＨＴを様々な温度で３０分間実施した後の変形性および降伏強度の変化を示す。ＰＦＨＴを行わずに予ひずみを与えられたアルミニウム合金サンプルは、黒塗りの記号で示す。ＰＦＨＴを行って、予ひずみを与えられたアルミニウム合金サンプルは、白抜き記号および接続線で示す。ＰＦＨＴ温度は、表６に示すように数値で示す。
【表６】
2020509171.tif 000008
【０１０６】
図２８は、予ひずみの増加に伴う降伏強度（「Ｒｐ」と称する）の増加を示す。図２８はまた、予ひずみが大きくなるにつれて、曲げ角度（「ＤＣアルファ２．５ｍｍ」と称する）が減少することを示す。驚くべきことに、ＰＦＨＴステップを適用することで、強度の増加、予ひずみの増加、および変形性への影響の減少をもたらした。
【０１０７】
図２９は、予ひずみの増加に伴う降伏強度（「Ｒｐ」と称する）の増加を示す。図２９はまた、予ひずみの増加と共に伸び（「Ａ８０」と称する）が減少していることを示す。ＰＦＨＴステップを適用することで、強度の増加、予ひずみの増加、および変形性への影響の減少をもたらした。予ひずみとＰＦＨＴとを組み合わせることで、変形性の部分的な回復を呈した。
【０１０８】
図３０および図３１は、様々な予ひずみおよび様々なＰＦＨＴ手順後の降伏強度（図３０）および最大引張強度（図３１）の両方における増加を示す。ＰＦＨＴ手順は、図に示すように、１９５℃〜２１５℃の範囲の温度で３０分間合金を加熱することを含むものとした。０％、２％、５％、および１０％の予ひずみを受けたアルミニウム合金のＰＦＨＴ後、３００ＭＰａを超える降伏強度が得られた（図３０参照）。０％、２％、５％、および１０％の予ひずみを受けたアルミニウム合金のＰＦＨＴ後、３７０ＭＰａを超える最大引張強度が得られた（図３１参照）。図３０および図３１は、全ての予ひずみを受けたアルミニウム合金について、ＰＦＨＴ後の降伏強度および最大引張強度の両方が有意に増加していることを示している。
【０１０９】
図３２および図３３は、様々な予ひずみおよび様々なＰＦＨＴ手順後の伸び（図３２）および曲げ角度（図３３）の両方が減少していることを示す。０％、２％、５％、および１０％の予ひずみを受けたアルミニウム合金のＰＦＨＴの後、１１％を超える伸び率が得られた（図３２参照）。０％、２％、５％、および１０％の予ひずみを受けたアルミニウム合金のＰＦＨＴ後、５０°より大きい曲げ角度が得られた（図３３参照）。図３２および図３３は、予ひずみを付与され、かつ後成形熱処理されたアルミニウム合金において、変形性の有意な低下がないことを示している。しかしながら、予ひずみを与えられているが、ＰＦＨＴを受けていないアルミニウム合金は、より大きな変形性を示す。驚くべきことに、全ての予ひずみを与えられたアルミニウム合金は、ＰＦＨＴ後に同様の伸び（図３２参照）および曲げ加工性（図３３参照）を呈した。
【０１１０】
図３４および図３５は、様々な予ひずみおよびＰＦＨＴを様々な温度で３０分間実施した後の変形性および降伏強度の変化を示す。ＰＦＨＴを行わずに予ひずみを与えられたアルミニウム合金サンプルは、黒塗りの記号で示す。ＰＦＨＴを行って、予ひずみを与えられたアルミニウム合金サンプルＡＡ７０７５は、白抜き記号および接続線で示す。図３４は、予ひずみの増加に伴う降伏強度（「Ｒｐ」と称する）の増加を示す。図３４はまた、予ひずみが大きくなるにつれて、曲げ角度（「ＤＣアルファ２ｍｍ」と称する）が減少することを示す。２％の予ひずみおよびＰＦＨＴステップを適用することで、変形性に対して強度の有意でない影響がもたらされ、良好な崩壊性を示唆した。５％の予ひずみおよびＰＦＨＴを適用することにより、合金が軟化し、成形性および崩壊性に悪影響を及ぼす。図３５は、予ひずみの増加に伴う降伏強度（「Ｒｐ」と称する）の増加を示す。図３５はまた、予ひずみの増加と共に伸び（「Ａ８０」と称する）が減少していることを示す。ＰＦＨＴステップを適用することで、強度の増加、予ひずみの増加、および変形性へ悪影響をもたらした。予ひずみとＰＦＨＴとを組み合わせることで、変形性の部分的な回復を呈した。
【０１１１】
図３６および図３７は、様々な塗装焼付け手順後のＴ４調質度におけるＡＡ７０７５アルミニウム合金の降伏強度（図３６）および伸び（図３７）に対する２％の予ひずみの影響を示す。図３６の例から明らかなように、２％予ひずみ手順は、その後の塗装焼付け手順にかかわらず、ＡＡ７０７５アルミニウム合金の降伏強度を増加させた。図３７から明らかなように、２％の予ひずみ手順は、塗装焼付け手順後のＡＡ７０７５アルミニウム合金の成形性を低下させた。
【０１１２】
上に引用された全ての特許、刊行物、および要約は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の様々な実施形態は、本発明の様々な目的を達成するために記載されている。これらの実施形態は、本発明の原理の単なる例示であることが認識されるべきである。多くの修正およびその適合は、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者には容易に明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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