[发明专利]高强度6XXX铝合金和其制造方法

说明书

本发明涉及高强度6XXX铝合金和其制造方法。提供了新型高强度6xxx铝合金和制造其铝薄片的方法。这些铝薄片可用来制造可替代包括运输业在内的各种应用中的钢的部件。在一些实例中，所公开的高强度6xxx合金可用铝替代高强度钢。在一个实例中，可用所公开的6xxx铝合金替代屈服强度低于340MPa的钢而无需主要设计变化。

本申请是2016年12月16日申请的发明名称为“高强度6XXX铝合金和其制造方法”、国家申请号为201680074145.3的发明专利申请的分案申请。

与相关申请的交叉引用

本申请主张于2015年12月18日提交的美国临时专利申请序列号62/269,180的优先权和申请权益，其通过引用整体开入本文。

技术领域

本发明提供新型高强度6xxx铝合金和制造这些合金的方法。这些合金显示出改进的机械特性。

背景技术

车辆中的钢部件会增加车辆重量并降低燃料效率。将钢部件替换为高强度铝部件是所期望的，这是由于这将会降低车辆重量并增加燃料效率。需要具有高屈服强度和低伸长率的新型6xxx铝合金和制造这些合金的方法。

发明内容

本发明包括的实施例由权利要求界定而不是由该发明内容界定。该发明内容是本发明的各种方面的高层次综述，并介绍了在各图中和以下详述部分中进一步描述的一些概念。该发明内容并非旨在确认所要求保护的主题的重要特征或必要特征，同样并非旨在单独用来确认所要求保护的主题的范围。通过参考整个说明书、任何或所有附图和每项权利要求的适当部分，应理解所述主题。

公开了新型高强度6xxx铝合金组合物。本文所述的6xxx铝合金的元素组成可包括0.001-0.25wt.％的Cr、0.4-2.0wt.％的Cu、0.10-0.30wt.％的Fe、0.5-2.0wt.％的Mg、0.005-0.40wt.％的Mn、0.5-1.5wt.％的Si、高达0.15wt.％的Ti、高达4.0wt.％的Zn、高达0.2wt.％的Zr、高达0.2wt.％的Sc、高达0.25wt.％的Sn、高达0.1wt.％的Ni、高达0.15wt.％的总杂质、以及剩余wt.％的Al。在一些非限制性实例中，本文所述的6xxx铝合金可包括0.03wt.％的Cr、0.8wt.％的Cu、0.15wt.％的Fe、1.0wt.％的Mg、0.2wt.％的Mn、1.2wt.％的Si、0.04wt.％的Ti、0.01wt.％的Zn、以及高达0.15wt.％的杂质、剩余wt.％的Al。在一些进一步的非限制性实例中，本文所述的6xxx铝合金可包括0.03wt.％的Cr、0.4wt.％的Cu、0.15wt.％的Fe、1.3wt.％的Mg、0.2wt.％的Mn、1.3wt.％的Si、0.04wt.％的Ti、0.01wt.％的Zn、以及高达0.15wt.％的杂质、剩余wt.％的Al。在又进一步的非限制性实例中，本文所述的6xxx铝合金可包括0.1wt.％的Cr、0.4wt.％的Cu、0.15wt.％的Fe、1.3wt.％的Mg、0.2wt.％的Mn、1.3wt.％的Si、0.04wt.％的Ti、0.01wt.％的Zn、以及高达0.15wt.％的杂质、剩余wt.％的Al。

还公开了制造这些新型高强度6xxx合金组合物的方法。制造铝合金薄片的方法可包括铸造6xxx铝合金，将铸造铝合金迅速加热到510℃与590℃之间的温度，将铸造铝合金在510℃与590℃之间的温度下维持0.5到4小时，将温度降低到大约420℃到480℃，并将铸造铝合金热轧为铝合金薄片。轧制铝合金薄片可具有高达大约18mm的厚度和330℃与390℃之间的热轧出口温度。所述铝合金薄片可在510℃与540℃之间的温度下热处理0.5到1小时，并随后淬火到环境温度。所述铝合金薄片可任选地冷轧到最终规格，其中所述冷轧导致厚度减少10％到45％。可任选地通过将铝合金薄片在200℃下维持0.5到6小时将所述铝合金薄片老化。