[发明专利]具有提高的强度和伸长率的包含析出物的Al-Zn合金及其制造方法

说明书

本发明涉及一种具有提高的强度和伸长率的Al‑Zn合金，相对于该合金的总重量，所述Al‑Zn合金包含超过20重量份的锌，并且在每单位面积上包含5％以上强制形成的不连续析出物或层状析出物。根据本发明，Al‑Zn合金的拉伸强度和伸长率同时提高。

技术领域

本发明涉及一种具有提高的强度和伸长率的包含析出物(precipitates)的Al-Zn合金及其制造方法。更具体地，本发明涉及一种Al-Zn合金及其制造方法，其中，所述Al-Zn合金包括特定形式的不连续析出物(discontinuous precipitates)，其强度和伸长率两者同时提高。

背景技术

铝合金是一种轻质合金，且由于其优异的耐腐蚀性和导热性而用作结构材料。由于铝的机械性能差，包含一种或多种金属(例如锌、铜、硅、镁、镍、钴、锆、铈等)的铝合金已被广泛作用结构材料，例如车辆、船舶、航空器等的内部/外部材料。Al-Zn合金是一种用于提高铝硬度的铝合金，基于所述合金的总重量，通常包含10-14wt％的锌。

为了用作船舶、航空器等的结构材料，拉伸强度、伸长率和冲击吸收能量被认为是重要的机械特性。通常，同时提高拉伸强度和伸长率两者是困难的，因为拉伸强度和伸长率处于一种性能提高而另一种性能减弱的折衷关系(a trade-off relationship)。

为了提高拉伸强度，析出硬化(precipitation hardening)、弥散强化(dispersion strengthening)、加工硬化(work hardening)、固溶强化(solid solutionstrengthening)和晶粒细化(grain refinement)的研究一直在继续。其中，析出硬化是在热处理期间基体中的其它相析出的现象，且析出物作为位错运动(dislocation motion)的障碍，致使使用颗粒强化使合金变得更硬和更强。

在Al-Zn合金的析出硬化处理中，连续析出物(CP)从过饱和固溶体中析出并小而均匀地分布在整个样品上，同时由于晶界扩散(grain boundary diffusion)和晶界迁移(grain boundary migration)导致不规则析出而产生不连续析出物(DP)，因此在晶界处的组成和晶体取向不连续地变化。

通常，由于不连续析出物(DP)的拉伸强度低于连续析出物(CP)，主要对于抑制不连续析出物的研究在进行中。

韩国专利No.10-1274063公开了一种具有定向析出物的金属复合材料及其制造方法，其中向铜合金中添加了Ni+Si、钛或钒来提高强度和电导率。

如上所述，问题存在于，提高铝合金的拉伸强度降低了伸长率，而提高伸长率降低了拉伸强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时具有高拉伸强度和高伸长率的包含定向析出物(oriented precipitates)的Al-Zn合金。

本发明的另一目的在于提供一种有效生产同时具有高拉伸强度和高伸长率的包含定向析出物的Al-Zn合金的方法。

本发明的其它目的和优点会从本发明以下的详细描述、权利要求和附图中变得更加明显。

根据本发明的一方面，提供了一种具有提高的强度和伸长率的Al-Zn合金，相对于该合金的总重量，所述Al-Zn合金包含超过20重量份的锌，并且在每单位面积上包含5％以上强制形成的不连续析出物(discontinuous precipitates)或层状析出物(lamellarprecipitates)。

根据本发明的另一方面，提供了一种具有提高的强度和伸长率的Al-Zn合金，所述Al-Zn合金包含不连续析出物或层状析出物，其中，所述不连续析出物或所述层状析出物具有至少20的平均纵横比且是定向的。