[发明专利]快速老化的高强度可热处理的铝合金产品以及其制造方法

说明书

本文描述了使用加速老化步骤加工可热处理的铝合金的方法，以及根据所述方法制备的铝合金产品。本文所述的加工所述可热处理的合金的方法提供了用于生产具有所需强度和可成形性性质的铝合金产品的更有效的方法。例如，加工合金的常规方法可能需要24小时的老化。然而，本文所述的方法大大减少了老化时间，通常需要八小时或更短的老化时间。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年11月12日提交的美国专利申请号62/758,840的优先权和提交权益，所述专利申请以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本公开涉及铝合金和由铝合金制备的产品的领域，并且更具体地涉及加工铝合金产品的方法。

背景技术

在许多应用，包括汽车和其他运输(包括例如但不限于卡车、拖车、火车、航空航天器和船舶)应用以及电子应用中，具有高强度的铝合金对于改善的产品性能是合乎需要的。实现这种高强度铝合金产品通常需要昂贵的加工步骤。例如，在高温下人工老化程序可能需要长达24小时或更长时间的处理，实际上是非常低效的制造过程。

发明内容

本发明涵盖的实施方案由权利要求书而非本发明内容限定。本发明内容是本发明的各方面的高水平概述，并引入了一些概念，这些概念在下面的具体实施方式部分中进一步描述。本发明内容并非意图确认所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也非意图单独用于确定所要求保护的主题的范围。应当参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每个权利要求来理解本主题。

本文描述了一种加工轧制铝合金产品的方法，所述方法包括在至少约400℃的固溶温度下使轧制铝合金产品固溶，将所述轧制铝合金产品淬火以产生W回火轧制铝合金产品，对所述W回火轧制铝合金产品进行自然老化以产生中间老化的轧制铝合金产品，以及对所述中间老化的轧制铝合金产品进行人工老化至多约8小时的时段。在一些情况下，所述固溶温度是约400℃至约500℃。在一些非限制性实例中，所述方法还包括在约125℃至约500℃的温度下使所述轧制铝合金产品变形。在一些方面，将所述轧制铝合金产品淬火包括以约5℃/秒至约1000℃/秒的速率冷却所述轧制铝合金产品，并且可在使所述轧制铝合金产品固溶之后、在使所述轧制铝合金产品变形之后或两者之后进行。在一些实例中，对所述W回火轧制铝合金产品进行自然老化包括在室温下对所述W回火轧制铝合金产品进行老化至多约12个月(例如，至多约6个月)。在一些方面，对所述中间老化的轧制铝合金产品进行人工老化可包括单步骤老化程序，所述单步骤老化程序包括将所述中间老化的轧制铝合金产品加热到至少约140℃的温度并维持这一温度至多约8小时。在一些情况下，对所述中间老化的轧制铝合金产品进行人工老化可包括多步骤老化程序，所述多步骤老化程序包括至少第一老化步骤和至少第二老化步骤。在一些非限制性实例中，所述第一老化步骤可包括将所述中间老化的轧制铝合金产品加热至约90℃至约120℃的第一老化温度，并维持所述第一老化温度约0.5小时至约2小时。在一些非限制性实例中，所述第二老化步骤可包括将所述中间老化的轧制铝合金产品加热至约140℃至约220℃的第二老化温度，并维持所述第二老化温度约0.5小时至约7.5小时。

在某些实施方案中，所述第一老化步骤包括将所述中间老化的轧制铝合金产品加热至约50℃至约90℃的第一老化温度，并维持所述第一老化温度至多约1小时。因此，所述第二老化步骤包括将所述中间老化的轧制铝合金产品加热至约160℃至约200℃的第二老化温度，并维持所述第二老化温度至多约1小时。

在某些其他实施方案中，所述方法包括将所述中间老化的轧制铝合金产品加热至约90℃至约135℃的第一老化温度，并维持所述第一老化温度一段时间；并且所述第二老化步骤包括将所述中间老化的轧制铝合金产品加热至约140℃至约220℃的第二老化温度，并维持所述第二老化温度一段时间，其中所述第一老化步骤和所述第二老化步骤的总老化时间大于5小时。

在一些方面，所述轧制铝合金产品可以是可热处理的轧制铝合金产品，并且任选地可由整体式合金或由具有芯层和至少一个包覆层的包覆轧制铝合金产品制备。