[发明专利]具有均匀强度的经沉淀强化的金属合金制品

说明书

公开了一种金属合金制品，其在制品的横截面面积上具有均匀的机械特性的组合。金属合金是可沉淀硬化的合金，诸如铝、铜、镍、铁或钛合金。在具体的实施方案中，金属合金是标称组成为Cu‑15Ni‑8Sn的铜‑镍‑锡合金。所述制品通过包括固溶退火、冷加工和沉淀硬化的工艺处理步骤进行强化。所述制品沿其长度具有恒定的横截面，横截面上的最小0.2％残余变形屈服强度为约70ksi。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月15日提交的美国临时专利申请序列号62/434,582的优先权，其全部内容通过引用结合于本文中。

背景技术

本公开内容涉及具有超过70ksi的屈服强度和非常高且均匀的冲击韧性的机械特性组合的制品，例如大直径的棒和管。现已发现与由经沉淀硬化的合金(诸如包含铜、镍和锡的合金)制成的制品相关的特定应用，并且将特别参考所述制品来进行描述。然而，应当理解，本公开内容也可以适用于另一些可沉淀硬化的合金的其它类似应用。

发明内容

根据本公开内容的一方面，公开了强化来自铸造或锻造输入物的金属合金制品的方法。原则上，将进行固溶退火，直到输入物整体达到均匀的温度。接下来，对输入物进行冷加工以获得所需的形状和尺寸，诸如沿其长度具有相对恒定的横截面的输入物。例如，输入物可以是直径为至少3.25英寸，长度为至少30英尺的圆柱体。然后，可以对输入物进行热处理，以获得这样的制品：在制品的横截面上具有均匀的韧性和均匀的屈服强度。

根据本公开内容的另一方面，公开了一种来自金属输入物的金属合金制品。所述合金是可沉淀硬化的金属合金，例如含有铜与镍和锡的合金。所述制品沿着该制品的长度具有相对恒定的横截面。金属合金制品在制品的横截面上具有均匀的机械特性。

以下更具体地公开了本公开内容的这些特征和另一些非限制性特征。

附图说明

以下是附图的简要描述，所述附图是为了说明本文公开的示例性实施方案而提供的，而不是为了对其进行限制。

图1A是示出了0.2％残余变形屈服强度(offset yield strength,YS)作为根据本公开内容的方法/工艺制造的标称直径为5英寸的成品金属合金棒的位置的函数的图。

图1B是示出了0.2％残余变形屈服强度作为根据传统工艺制造的标称直径为7英寸的金属合金棒的位置的函数的图，用于与图1A所示的图进行比较。

图2A是示出了洛氏硬度B(Rockwell Hardness B,HRB)作为根据本公开内容的方法/工艺制造的标称直径为5英寸的金属合金棒的位置的函数的图。

图2B是示出了洛氏硬度B作为根据传统工艺制造的标称直径为7英寸的金属合金棒的位置的函数的图，用于与图2A所示的图进行比较。

图3A是示出了极限拉伸强度(ultimate tensile strength,UTS)作为根据本公开内容的方法/工艺制造的标称直径为5英寸的金属合金棒的位置的函数的图。

图3B是示出了极限拉伸强度(UTS)作为根据传统工艺制造的标称直径为7英寸的金属合金棒的位置的函数的图，用于与图3A所示的图进行比较。

具体实施方式

参考以下对本文包括的期望实施方案和实施例的详细描述，可以更容易地理解本公开内容。在下面的说明书和随后的权利要求中，将引用许多术语，这些术语应被定义为具有以下含义。

除非上下文另有明确规定，否则没有数量词修饰的名词和“所述”包括复数个/种指示物。

本申请的说明书和权利要求中的数值应该被理解为，包括当减少到相同数目的有效数字时相同的数值，以及与所述值的差小于本申请中描述的确定该值的类型的常规测量技术的实验误差的数值。