[发明专利]用于实现改进的弹道学性能的铝合金时效方法

说明书

交叉引用

本专利申请要求于2009年9月4日提交、名称为“用于实现改进的弹道学性能的铝合金时效方法”的美国临时专利申请第61/239,842号的优先权，通过引用将其整体并入本文。本专利申请还涉及于_____提交的、名称为“用于实现改进的弹道学性能的铝合金时效方法”的美国专利申请No._____，通过引用将其整体并入本文。

背景技术

铝合金通常重量轻、廉价、且强度相对大。然而，由于例如不适宜的弹道学性能(ballistics performance)，铝合金在军事应用中的使用受到限制。

发明内容

总体上，本发明涉及铝合金时效的改进方法，以实现改进的性能组合。这些新方法可以生产出具有改进的弹道学性能的铝合金产品。在一种实施方案中，该新方法可以生产出具有改进的破片模拟弹(FSP)抵抗性(fragment simulation projectile resistance)的铝合金产品。在一种实施方案中，该新方法可以生产出具有FSP抵抗性和穿甲(AP)抵抗性(armor piercing resistance)的改良组合的铝合金产品。

在一种实施方案中，且这时参照图1，一种方法包括如下步骤：选择铝合金产品(100)的弹道学性能指标，和生产具有弹道学性能的铝合金产品(200)。该弹道学性能至少与该弹道学性能指标一样好。

该生产步骤(200)包括制备用于时效的铝合金产品(220)，以及时效该铝合金产品(240)，其中该时效步骤包括欠时效(underaging)(250)该铝合金产品一定量，该量足以实现所述弹道学性能。已经发现，铝合金产品的欠时效(250)可显著改进此类铝合金产品的弹道学性能。在一些实施方案中，该弹道学性能优于所述铝合金产品的峰值强度时效型式的弹道学性能。在时效步骤(240)后，该产品可以进行下面所述的任选处理(250)，然后提供给用户(260)。

选择弹道学性能指标的步骤(100)可以包括选择FSP抵抗性指标和AP抵抗性指标中的至少一种。在一种实施方案中，所选的弹道学性能指标为FSP抵抗性指标。欠时效该铝合金产品可促成改进的FSP抵抗性。换而言之，FSP抵抗性可随铝合金产品时效量而变化。

如本领域技术人员公知的，欠时效等意指铝合金产品在低于实现峰值强度所需的温度和/或持续时间下时效。峰值强度等意指由特定的铝合金产品实现的、通过时效曲线确定的最高强度。不同的产品形式(例如，挤压件，轧制产品，锻件)，或不同尺寸的类似产品形式，可以具有不同的峰值强度，因而具有不同尺寸的每种产品形式和/或类似产品形式可能需要其自己的时效曲线来确定铝合金产品的峰值强度。下面对通常的时效定义进行描述。

相对于FSP抵抗性，时效曲线可以用于各种特殊的铝合金产品形式。这些时效曲线可以用于欠时效那些铝合金产品，并且可以确定那些欠时效铝合金产品的FSP抵抗性。所确定的FSP抵抗性可以与该铝合金产品形式的欠时效的量相关联。因此，可以预先选择FSP抵抗性的指标，和随后可对该产品形式的铝合金产品进行预定量的欠时效，从而基于该相关性来实现所选的FSP抵抗性指标。

正如所述，该铝合金产品可以进行欠时效，其量足以实现所选的FSP抵抗性指标。例如，该铝合金产品可以进行预定量的欠时效从而实现所选的FSP抵抗性指标(例如，使铝合金产品欠时效至少约3％从而实现目标的V50 FSP性能)。在一种实施方案中，使铝合金产品相对于峰值强度欠时效至少1％，从而实现所选的FSP抵抗性指标。例如，如果铝合金产品的峰值强度为约50ksi，则1％欠时效的铝合金产品将是欠时效的并具有不大于约49.5ksi的强度。在另外的实施方案中，该铝合金产品相对于峰值强度被欠时效至少约2％，或者至少约3％，或者至少约4％，或者至少约5％，或者至少约6％，或者至少约7％，或者至少约8％，或者至少约9％，或者至少约10％，或者至少约11％，或者至少约12％，或者至少约13％，或者至少约14％，或者至少约15％，或者至少约16％，或者至少约17％，或者至少约18％，或者至少约19％，或者至少约20％，或者至少约21％，或者至少约22％，或者至少约23％，或者至少约24％，或者至少约25％，或更多，从而实现所选的FSP抵抗性指标。