專利名稱：高強(qiáng)度、高韌性Al－Zn合金產(chǎn)品和生產(chǎn)該產(chǎn)品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高強(qiáng)度高韌性的Al-Zn合金形變產(chǎn)品，該合金具有提高的Zn量以保持良好的耐腐蝕性，并涉及生產(chǎn)該高強(qiáng)度高韌性Al-Zn合金產(chǎn)品的方法以及這種合金的板產(chǎn)品。更具體地，本發(fā)明涉及用于結(jié)構(gòu)航空應(yīng)用并通過鋁業(yè)協(xié)會(huì)國(guó)際命名法AA7000系列進(jìn)行命名的高強(qiáng)度、高韌性Al-Zn合金。更具體地，本發(fā)明涉及具有強(qiáng)度和韌性的改良組合并保持良好耐腐蝕性的Al-Zn合金的新化學(xué)組成窗口，其無(wú)需特殊的時(shí)效或狀態(tài)處理。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域中已知在涉及相對(duì)高強(qiáng)度、高韌性和耐腐性的許多應(yīng)用中使用可熱處理的鋁合金，例如飛機(jī)機(jī)身、車輛構(gòu)件和其它應(yīng)用。鋁合金AA7050和AA7150在T6型狀態(tài)下表現(xiàn)出高的強(qiáng)度值。析出硬化的AA7x75、AA7x55合金產(chǎn)品在T6狀態(tài)下也表現(xiàn)出高的強(qiáng)度值。已知T6狀態(tài)可提高合金的強(qiáng)度，其中含有高的鋅、銅和鎂量的上述AA7x50、AA7x75和AA7x55合金產(chǎn)品由于其高的強(qiáng)度/重量比而為人所知，因此，特別在航空工業(yè)中得到應(yīng)用。然而，這些應(yīng)用致使與各種各樣的氣候條件接觸，這需要仔細(xì)控制加工和時(shí)效條件以提供足夠的強(qiáng)度和腐蝕(包括應(yīng)力腐蝕和剝落)抵抗性。
為了提高對(duì)應(yīng)力腐蝕和剝落的抵抗性以及斷裂韌性，已知的是對(duì)這些AA7000系列合金進(jìn)行人工過時(shí)效。當(dāng)人工時(shí)效到T79、T76、T74或T73型狀態(tài)時(shí)，它們對(duì)應(yīng)力腐蝕、剝落腐蝕的抵抗性和斷裂韌性按所述順序提高(T73最好，而T79與T6接近)，但是與T6狀態(tài)條件相比強(qiáng)度受到損失。更滿意的狀態(tài)條件是T73和T76之間的有限過時(shí)效條件的T74型狀態(tài)，以便獲得滿意水平的抗拉強(qiáng)度、耐應(yīng)力腐蝕性、耐剝落腐蝕性和斷裂韌性。通過在121℃的溫度下對(duì)鋁合金產(chǎn)品進(jìn)行過時(shí)效6-24小時(shí)接著在171℃下持續(xù)約14小時(shí)進(jìn)行這種T74狀態(tài)。
根據(jù)特定的飛機(jī)部件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，即使強(qiáng)度、韌性或耐腐蝕性小的提高也會(huì)導(dǎo)致重量的節(jié)省，這在飛機(jī)的使用壽命中轉(zhuǎn)化為燃料節(jié)省。為了滿足這些要求，已經(jīng)開發(fā)出一些其它的7000系列合金。
例如EP-0377779、US-5,221,377和US-5,496,426的每一篇都公開了合金產(chǎn)品和生產(chǎn)7055合金的改良方法，該合金適用于航空領(lǐng)域中的片材或薄板應(yīng)用例如具有高韌性和良好腐蝕性能的上機(jī)翼構(gòu)件，該方法包括如下步驟加工坯體，該坯體的組成為(約以重量％計(jì))Zn7.6-8.4，Cu 2.2-2.6，Mg 1.8-2.1或2.2，和選自Zr、Mn、V和Hf的一種或多種元素(這些元素的總量不超過0.6重量％)，余量為Al加偶然雜質(zhì)；對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行固溶熱處理和淬火；并通過要么連續(xù)三次加熱產(chǎn)品到79℃至163℃的一個(gè)或多個(gè)溫度，要么首先加熱產(chǎn)品到79℃至141℃的一個(gè)或多個(gè)溫度并保溫兩小時(shí)或更長(zhǎng)然后加熱產(chǎn)品到148℃至174℃的一個(gè)或多個(gè)溫度對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行人工時(shí)效。據(jù)報(bào)道這些產(chǎn)品具有“EB”或更好的改良耐剝落腐蝕性，具有比相似尺寸的T76狀態(tài)條件的7x50的對(duì)應(yīng)產(chǎn)品(counter-part)高約15％的屈服強(qiáng)度。它們還具有比它們相似尺寸的7x50-T77對(duì)應(yīng)產(chǎn)品高至少約5％強(qiáng)度(下文使用7150-T77作為參考合金)。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供優(yōu)選用于板產(chǎn)品的具有高(抗壓)強(qiáng)度和高韌性的改良Al-Zn合金。耐腐蝕性不應(yīng)劣化。
更具體地，本發(fā)明的目的是提供可用于飛機(jī)上機(jī)翼應(yīng)用的合金產(chǎn)品，該合金產(chǎn)品具有優(yōu)于T77狀態(tài)的常規(guī)AA7055合金的性能的改良抗壓屈服強(qiáng)度和高的單位傳播能。
本發(fā)明的另一目的是獲得一種AA7000系列的鋁合金產(chǎn)品，該產(chǎn)品表現(xiàn)出T6型狀態(tài)范圍內(nèi)的強(qiáng)度和T73型狀態(tài)范圍內(nèi)的韌性和耐腐蝕性。
本發(fā)明的另一目的是提供制造根據(jù)本發(fā)明的鋁合金產(chǎn)品的方法。
通過獨(dú)立權(quán)利要求的特性特征，本發(fā)明滿足了一個(gè)或多個(gè)這些目的。此外，從屬權(quán)利要求中對(duì)另外的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了描述和規(guī)定。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述在下文中應(yīng)當(dāng)清楚，如果不另外指出，則合金的命名和狀態(tài)的命名是指美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)出版的Aluminum Standards and Data and theRegistration Records中的鋁業(yè)協(xié)會(huì)命名。
通過使用具有高韌性和高強(qiáng)度的改良組合并且保持良好耐腐蝕性的Al-Zn合金產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)上述目的，所述合金包含以下成分，且優(yōu)選由下述成分組成(以重量百分比計(jì))Zn 6.0-11.0Cu 1.4-2.2Mg 1.4-2.4Zr 0.05-0.15Ti ＜0.05Hf和/或V ＜0.25可選的Sc和/或Ce0.05-0.25，和可選的Mn 0.05-0.12，和不可避免的雜質(zhì)和余量的鋁，優(yōu)選其它元素每種少于0.05且總量少于0.50，并且其中該合金產(chǎn)品在最終產(chǎn)品的T/10位置處具有基本完全非再結(jié)晶的顯微組織。
當(dāng)生產(chǎn)成相對(duì)薄的板產(chǎn)品時(shí)，AA7000系列合金的這種化學(xué)組成窗口表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，且該合金優(yōu)選可用于尺寸為20-60mm范圍的飛機(jī)上機(jī)翼應(yīng)用中。
上文限定的化學(xué)組成具有與T77狀態(tài)的AA7x50或AA7x55系列現(xiàn)有合金相當(dāng)或更好的性能，且無(wú)需使用上述繁瑣且復(fù)雜的T77三步時(shí)效循環(huán)。由于只需要較少的處理步驟，因此該化學(xué)組成導(dǎo)致成本更經(jīng)濟(jì)而且生產(chǎn)更簡(jiǎn)單的鋁產(chǎn)品。此外，該化學(xué)組成允許新的制造技術(shù)，如當(dāng)采用T77狀態(tài)的合金時(shí)不適用的時(shí)效成形或時(shí)效蠕變成形。甚至更好地，也可將上文限定的化學(xué)組成時(shí)效至T77狀態(tài)，從而進(jìn)一步提高耐腐蝕性。
根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用較高的Zn量以及特定范圍的Mg和Cu的特殊組合，元素的選定范圍表現(xiàn)出好很多的強(qiáng)度和韌性的組合并保持良好的腐蝕性能，例如耐剝落腐蝕性和耐應(yīng)力腐蝕開裂性。
如下文所述，本發(fā)明使用該化學(xué)組成并與由這種化學(xué)組成生產(chǎn)軋制產(chǎn)品的方法結(jié)合，以便在最終產(chǎn)品的至少T/10位置處獲得基本上完全非再結(jié)晶的顯微組織。更優(yōu)選在整個(gè)厚度上產(chǎn)品為非再結(jié)晶。非再結(jié)晶，我們意指最終軋制產(chǎn)品尺寸的多于80％、優(yōu)選多于90％基本上為非再結(jié)晶。因此，本發(fā)明公開了一種特別適合于飛機(jī)上機(jī)翼蒙皮應(yīng)用且厚度為20-60mm、優(yōu)選30-50mm的合金產(chǎn)品。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，無(wú)需對(duì)軋制產(chǎn)品進(jìn)行慢速淬火或增加軋制產(chǎn)品的尺寸來(lái)獲得優(yōu)異的抗壓屈服強(qiáng)度和韌性性能。
銅和鎂是增加合金強(qiáng)度的重要元素。過低的鎂和銅量導(dǎo)致強(qiáng)度的降低，而過高的鎂和銅量導(dǎo)致合金產(chǎn)品較低的腐蝕性能和可焊性問題。現(xiàn)有技術(shù)使用特殊的時(shí)效過程以便改善強(qiáng)度同時(shí)使用低的鎂和銅量以獲得良好的腐蝕性能。為了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度、韌性和腐蝕性能的兼顧，已發(fā)現(xiàn)鎂為1.7-2.2％、優(yōu)選1.7-2.1％且銅為1.8-2.1％的銅和鎂的量(重量％)可賦予薄板產(chǎn)品良好的平衡。通過本發(fā)明所要求的化學(xué)組成，現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)T6狀態(tài)合金區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)度水平同時(shí)保持與T74狀態(tài)合金相似的腐蝕性能。
除鎂和銅量外，本發(fā)明公開了的鎂和銅量對(duì)鋅的平衡，特別是鎂對(duì)鋅的平衡，這賦予合金這些性能特征。根據(jù)本發(fā)明的合金的改良耐腐蝕性具有EB或更好、優(yōu)選EA或更好的剝落性能(“EXCO”)。
鋅量(重量％)優(yōu)選在7.4-9.6％范圍內(nèi)，更優(yōu)選在8.0-9.6％內(nèi)，最優(yōu)選在8.4-8.9％范圍內(nèi)。測(cè)試發(fā)現(xiàn)最佳鋅水平為約8.6％。在實(shí)施例中給出進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，如下文更為詳細(xì)的描述。
此外已顯示，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，含Sc合金是獲得高強(qiáng)度和(versus)高切口韌性水平的優(yōu)異選擇。通過向包含銅、鎂、鋅、鋯和鈦的合金中添加Sc，已發(fā)現(xiàn)顯微組織保持非再結(jié)晶，由此顯示出有關(guān)強(qiáng)度和韌性的優(yōu)異性能。因此，優(yōu)選的Sc量(重量％)在[Zr]+1.5[Sc]＜0.15％范圍內(nèi)。當(dāng)Zn量為約8.70％且Mg和Cu為約2.10％時(shí)，優(yōu)選的Sc量或Ce量(重量％)在0.03-0.06％范圍內(nèi)。對(duì)于具有另外的Sc、Ce或Mn合金化元素的合金，單位傳播能水平相當(dāng)好。
生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的高強(qiáng)度、高韌性且具有良好耐腐蝕性的Al-Zn合金產(chǎn)品的優(yōu)選方法包括以下步驟a.鑄造具有如下組成的鑄錠(以重量百分比計(jì))Zn6.0-11.0Cu1.4-2.2Mg1.4-2.4Zr0.05-0.15Ti＜0.05Hf和/或V ＜0.25可選的Sc和/或Ce 0.05-0.25，和可選的Mn 0.05-0.12，和不可避免的雜質(zhì)和余量的鋁，優(yōu)選其它元素每種少于0.05且總量少于0.50，b.鑄造后對(duì)鑄錠進(jìn)行均勻化和/或預(yù)熱，c.將鑄錠熱加工成預(yù)加工產(chǎn)品，d.再次加熱預(yù)加工產(chǎn)品，和要么d1.將再次加熱的產(chǎn)品熱軋到最終尺寸，要么d2.將再次加熱的產(chǎn)品熱軋和冷軋到最終尺寸，e.固溶熱處理并對(duì)固溶熱處理的產(chǎn)品進(jìn)行淬火，f.可選對(duì)淬火的合金產(chǎn)品進(jìn)行伸展或壓制或進(jìn)行冷加工以釋放應(yīng)力，和g.可選對(duì)該淬火并可選伸展或壓制的產(chǎn)品進(jìn)行時(shí)效以獲得所需的狀態(tài)，并且其中在最終產(chǎn)品的T/10位置處，合金產(chǎn)品具有基本完全非再結(jié)晶的顯微組織。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)應(yīng)用預(yù)加工產(chǎn)品和對(duì)預(yù)加工產(chǎn)品進(jìn)行熱軋和/或冷軋的本發(fā)明方法步驟時(shí)，合金產(chǎn)品的顯微組織在其表面下方保持基本完全非再結(jié)晶。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，該方法包括首先對(duì)已經(jīng)均勻化至預(yù)加工產(chǎn)品的鑄錠進(jìn)行熱軋，將再次加熱的產(chǎn)品熱軋至約150-250(最終尺寸％)，然后將熱軋的產(chǎn)品冷軋到最終尺寸，或者將再次加熱的產(chǎn)品熱軋至約105-140(最終尺寸％)然后將熱軋的產(chǎn)品冷軋到最終尺寸?！白罱K尺寸％”是指與最終產(chǎn)品的厚度相比厚度的百分比。200最終尺寸％是指厚度是最終加工產(chǎn)品厚度的兩倍。這意味著已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有利的是，首先將預(yù)熱的產(chǎn)品熱軋至約為最終產(chǎn)品厚度兩倍的厚度，然后將熱軋的產(chǎn)品冷軋至最終厚度，或者將預(yù)熱產(chǎn)品熱軋至比最終產(chǎn)品的厚度大約20％的厚度然后冷軋產(chǎn)品，由此獲得熱軋產(chǎn)品尺寸約20％的另外減少。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，在300-420℃范圍的低溫下對(duì)再次加熱的產(chǎn)品進(jìn)行熱軋使得合金不發(fā)生再結(jié)晶是有利的?？蛇x地，如果要改良SCC性能，可以通過兩步T79或T76狀態(tài)處理(temper)或使用T77三步驟狀態(tài)處理，對(duì)加工和熱處理的產(chǎn)品進(jìn)行人工時(shí)效。
本發(fā)明適用于在鑄造后對(duì)鑄錠進(jìn)行熱加工并可選冷加工成尺寸為20-60mm的加工產(chǎn)品。
本發(fā)明也涉及上述組成的高強(qiáng)度、高韌性Al-Zn合金的板產(chǎn)品，該板產(chǎn)品優(yōu)選是薄的飛機(jī)構(gòu)件，甚至更優(yōu)選為延長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)型材構(gòu)件，例如上機(jī)翼構(gòu)件、上機(jī)翼薄蒙皮構(gòu)件或飛機(jī)縱梁。
可通過人工時(shí)效步驟進(jìn)一步提高所要求合金的性能，該人工時(shí)效步驟包括在105-135℃、優(yōu)選約120℃溫度下持續(xù)2-20小時(shí)、優(yōu)選約8小時(shí)的第一熱處理，和在高于135℃但低于210℃、優(yōu)選約155℃的溫度下持續(xù)4-12小時(shí)、優(yōu)選8-10小時(shí)的第二熱處理。
通過優(yōu)選實(shí)施方案的下列詳細(xì)描述，根據(jù)本發(fā)明的合金的上述或其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。
實(shí)施例1以實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，將14種不同鋁合金鑄造成鑄錠，均勻化，在約410℃預(yù)熱超過6小時(shí)，并熱軋成4mm板。在475℃下進(jìn)行固溶熱處理，之后進(jìn)行水淬。其后，通過兩步T76時(shí)效過程對(duì)淬火產(chǎn)品進(jìn)行時(shí)效。
表1中列出化學(xué)組成表1薄板形式的合金的化學(xué)組成(重量％)，余量是鋁和不可避免的雜質(zhì)，F(xiàn)e 0.06、Si 0.05、Ti 0.04且Zr 0.12。
使用三個(gè)處理變體(參見步驟5)處理表1的合金1.以如下方式進(jìn)行均勻化以40℃/h的溫度速率加熱到460℃溫度，然后在460℃均熱12小時(shí)，然后以25℃/h再次升高到475℃溫度，并在475℃下再次均熱24小時(shí)，然后空氣冷卻到室溫。
2.以40℃/h的加熱速率在420℃下進(jìn)行預(yù)熱6小時(shí)。
3.將實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的鑄錠從80mm熱軋到25mm，從而每道次減少尺寸約6-8mm。
4.再次加熱25mm厚的產(chǎn)品到420℃，持續(xù)約30分鐘。
5.變體1將再次加熱的產(chǎn)品熱軋至40mm。
變體2將再次加熱的產(chǎn)品熱軋至8.0mm然后冷軋至4.0mm。
變體3將再次加熱的產(chǎn)品熱軋至5.0mm然后冷軋至4.0mm。
6.在475℃下進(jìn)行固溶熱處理1小時(shí)，然后水淬。
7.淬火后約1小時(shí)內(nèi)進(jìn)行1.5-2.0％的伸展。
8.然后，依照T76時(shí)效過程對(duì)伸展的產(chǎn)品進(jìn)行時(shí)效，從而以30℃/h的速率升高溫度至120℃，并在120℃保溫5小時(shí)，以15℃/h速率升高溫度至160℃的溫度并均熱6小時(shí)，將時(shí)效的產(chǎn)品空氣冷卻至室溫。
利用小歐洲標(biāo)準(zhǔn)(Euronorm)測(cè)量強(qiáng)度，并依照ASTM B-871(1996)測(cè)量韌性。在表2a-2c中顯示出三個(gè)上述變體的結(jié)果。
表2a.根據(jù)變體1，表1所示合金的強(qiáng)度和韌性(MPa)以及切口韌性(TYR)。
表2b.根據(jù)變體2，表1所示合金的強(qiáng)度和韌性(MPa)以及切口韌性(TYR)。
表2c.根據(jù)變體3，表1所示合金的強(qiáng)度和韌性(MPa)以及切口韌性(TYR)。
由表2a-2c所給出的結(jié)果可以清楚，較小程度(10-20％)的冷軋有利于最佳的韌性和強(qiáng)度平衡。根據(jù)變體1的單純熱軋的材料(表2a)接近于最佳，但通常變體3的合金更好。
此外，可以看出如果需要高強(qiáng)度與高切口韌性，則含Sc的合金14是有利的。少量錳的確提高了強(qiáng)度但損失一些韌性。
實(shí)施例2根據(jù)上述處理步驟1-8處理另外的化學(xué)組成，從而使用上述實(shí)施例1步驟5的變體3和T76時(shí)效。
表3薄板合金的化學(xué)組成(重量％)，對(duì)于所有合金余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)，F(xiàn)e 0.06，Si 0.05。
測(cè)試表3中合金性能，在L方向測(cè)試強(qiáng)度而在L-T方向測(cè)試韌性。
表4根據(jù)變體3，表3所示合金的強(qiáng)度和韌性(MPa)和切口韌性(TS/Rp)。
表4中所示韌性和抗拉屈服強(qiáng)度(Rp)清楚顯示，對(duì)于具有約8.6-8.7重量％鋅的合金獲得最好的韌性和抗拉屈服強(qiáng)度值。具有較低鋅水平的合金顯示了相似的韌性值，但抗拉強(qiáng)度(通常而言)較低，然而高水平的鋅導(dǎo)致較高的強(qiáng)度水平但較低的韌性水平。少量錳的確提高了強(qiáng)度但損失了韌性。
實(shí)施例3對(duì)8.6和8.7的鋅水平從而改變銅和鎂水平進(jìn)行另外的測(cè)試。可以顯示出，可以在相同的強(qiáng)度水平下提高韌性水平。與實(shí)施例2中類似對(duì)一些另外的合金進(jìn)行處理，從而使用上述處理步驟1-8和實(shí)施例1步驟5的變體3。
表5.薄板合金的化學(xué)組成(重量％)，對(duì)于所有合金余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)，F(xiàn)e 0.06、Si 0.05。
表6.根據(jù)變體3，表5所示合金的強(qiáng)度和韌性(MPa)和切口韌性(TS/Rp)。
如圖6所示，具有少于2.4％的鎂水平是有利的，最佳約1.7％。當(dāng)鎂水平為約1.7％時(shí)，獲得優(yōu)異的韌性性能但強(qiáng)度水平降低。具有約2.1％的鎂水平時(shí)，獲得最好的強(qiáng)度水平。因此，鎂最好為1.7-2.1％。
根據(jù)ASTM G-34對(duì)所有上述合金進(jìn)行剝落腐蝕測(cè)試。它們均顯示EB或更好的性能。
此外，已經(jīng)顯示添加Ce或Sc能改善合金的顯微組織，因此減少回復(fù)處理。由于合金材料內(nèi)的回復(fù)低，即使根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)路徑使用固溶熱處理，也幾乎不發(fā)生再結(jié)晶。Sc抑止再結(jié)晶使得通常多于90％的薄板產(chǎn)品厚度保持非再結(jié)晶。
現(xiàn)在已經(jīng)充分描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，在不背離這里所述發(fā)明的范圍和主旨的情況下可以進(jìn)行許多變化和修改。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)具有良好耐腐蝕性的高強(qiáng)度、高韌性Al-Zn合金產(chǎn)品的方法，該方法包括以下步驟a.)鑄造具有下面組成的鑄錠，以重量百分比計(jì)Zn 6.0-11.0％Cu 1.4-2.2％Mg 1.4-2.4％Zr 0.05-0.15％Ti ＜0.05％Hf和/或V ＜0.25％可選的Sc和/或Ce0.05-0.25％，可選的Mn 0.05-0.12％，和不可避免的雜質(zhì)和余量鋁，b.)在鑄造后對(duì)鑄錠進(jìn)行均勻化和/或預(yù)熱，c.)將鑄錠熱加工成預(yù)加工產(chǎn)品，d.)再次加熱預(yù)加工的產(chǎn)品，和要么d1.)將再次加熱的產(chǎn)品熱軋到最終尺寸，要么d2.)將再次加熱的產(chǎn)品熱軋和冷軋到最終尺寸，e.)固溶熱處理并對(duì)固溶熱處理的產(chǎn)品進(jìn)行淬火，f.)可選對(duì)淬火的合金產(chǎn)品進(jìn)行伸展或壓制，和g.)可選對(duì)淬火且可選伸展或壓制的產(chǎn)品進(jìn)行時(shí)效以獲得所需的狀態(tài)，并且其中處于其最終狀態(tài)的產(chǎn)品至少在最終產(chǎn)品的T/10位置處具有基本完全非再結(jié)晶的顯微組織。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將再次加熱的產(chǎn)品熱軋至約150-250(最終尺寸％)，然后將熱軋產(chǎn)品冷軋至最終尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中將再次加熱的產(chǎn)品熱軋至約105-140(最終尺寸％)，然后將熱軋的產(chǎn)品冷軋至最終尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，包括在300-420℃范圍的低溫下對(duì)再次加熱的產(chǎn)品進(jìn)行熱軋以防止合金產(chǎn)品再結(jié)晶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法，其中步驟g.)過程中的人工時(shí)效是時(shí)效至選自T79和T76的狀態(tài)，優(yōu)選通過兩步時(shí)效處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中步驟g.)過程中的人工時(shí)效由在105-135℃溫度下持續(xù)2-20小時(shí)的第一時(shí)效步驟，和在高于135℃但低于210℃的溫度下持續(xù)4-12小時(shí)的第二時(shí)效步驟組成，以時(shí)效至選自T79和T76狀態(tài)的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中步驟g.)過程中的人工時(shí)效由在約120℃持續(xù)2-20小時(shí)的第一時(shí)效步驟，和在高于135℃但低于210℃的溫度下持續(xù)4-12小時(shí)的第二時(shí)效步驟組成，以時(shí)效至選自T79和T76狀態(tài)的狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其中步驟g.)過程中的人工時(shí)效由在約120℃持續(xù)2-20小時(shí)的第一時(shí)效步驟，和在約155℃下持續(xù)4-12小時(shí)的第二時(shí)效步驟組成，以時(shí)效至選自T79和T76狀態(tài)的狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的方法，其中Zn量在7.4-9.6重量％范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中Zn量在8.0-9.6重量％范圍內(nèi)，且優(yōu)選在8.4-8.9重量％范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的方法，其中Cu量在1.7-2.2重量％范圍內(nèi)，且優(yōu)選在1.8-2.1重量％范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中Mg在1.7-2.2重量％范圍內(nèi)，且優(yōu)選在1.7-2.1重量％范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的方法，其中Sc量在[Zr]+1.5[Sc]＜0.15重量％范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的方法，其中Sc量在0.03-0.06％范圍內(nèi)，且其中Ce量在0.03-0.06％范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的方法，其中不可避免的雜質(zhì)量為每種少于0.05重量％，且總量少于0.5重量％。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的方法，其中最終軋制產(chǎn)品多于80％、且優(yōu)選多于90％的尺寸具有基本上非再結(jié)晶的顯微組織。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)的方法，其中Al-Zn產(chǎn)品是尺寸為20-60mm、且優(yōu)選為30-50mm的薄板。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)的方法，其中Al-Zn產(chǎn)品是選自薄飛機(jī)構(gòu)件、上機(jī)翼構(gòu)件、上機(jī)翼薄蒙皮構(gòu)件、或飛機(jī)縱梁的產(chǎn)品。
19.具有高韌性和高強(qiáng)度的改良組合、并保持良好的耐腐蝕性的Al-Zn合金形變產(chǎn)品，所述合金由下述成分組成(以重量百分比計(jì))Zn 6.0-11.0Cu 1.4-2.2Mg 1.4-2.4Zr 0.05-0.15Ti ＜0.05Hf和/或V＜0.25，和可選的Sc和/或Ce 0.05-0.25，和可選的Mn0.05-0.12，其它元素每種少于0.05且總量少于0.50，余量為鋁，其中Al-Zn合金形變產(chǎn)品至少在最終產(chǎn)品T/10位置處具有基本完全非再結(jié)晶的顯微組織。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有高韌性和高強(qiáng)度的改良組合、并保持良好的耐腐蝕性的Al－Zn合金形變產(chǎn)品以及制備該產(chǎn)品的方法，所述合金包括(以重量百分比)Zn 6.0－11.0、Cu 1.4－2.2、Mg 1.4－2.4、Zr 0.05－0.15、Ti＜0.05、Hf和/或V＜0.25、和可選的Sc和/或Ce 0.05－0.25和Mn0.05－0.12，其它元素每種少于0.05重量％且總量少于0.50重量％，余量為鋁，其中該合金至少在最終產(chǎn)品的T/10位置處具有基本完全非再結(jié)晶的顯微組織。
文檔編號(hào)C22F1/053GK101068943SQ200580033955
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2005年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月5日
發(fā)明者R·貝奈狄克圖斯, C·J·凱德爾, A·L·海茵茨 申請(qǐng)人:阿勒里斯鋁業(yè)科布倫茨有限公司