[发明专利]高强度耐腐蚀6XXX系列铝合金和其制造方法

说明书

本公开大体上提供6xxx系列铝合金和制造所述铝合金的方法，如通过铸造和轧制。本公开还提供由这类合金制造的产品。本公开还提供这类产品的各种最终用途，如在汽车、运输、电子、航空航天和工业应用等方面。

优先权要求

本申请要求于2017年5月26日提交的美国临时申请号62/511,703的优先权的权益，所述美国临时申请在此以引用的方式并入，如同在本文中整体阐述的一样。

技术领域

本公开大体上提供6xxx系列铝合金。本公开还提供由这类合金制造的产品以及制造这类产品的方法，如通过铸造和轧制。本公开还提供这类产品的各种最终用途，如在汽车、运输、电子、工业、航空航天和其它应用中。

背景技术

期望将高强度铝合金用于许多不同的应用中，尤其是那些尤其期望强度和耐用性的应用中。举例来说，在6xxx系列名称下的铝合金通常代替钢用于汽车结构和封闭面板应用中。因为铝合金的密度通常比钢的密度低约2.8倍，所以使用这类材料减轻车辆的重量，并且允许显著改进其燃料经济性。即便如此，在汽车应用中使用当前可用的铝合金也带来一定的挑战。

一个特殊的挑战涉及6xxx系列铝合金比钢弱的趋势。在一些情况下，可以改变合金组成以提高最终铝合金产品的强度，例如通过增加合金组成中硅或铜的量。然而，增加合金中硅或铜的浓度通常导致在晶界处形成沉淀，这反过来又降低制成品的耐腐蚀性。原始设备制造商(OEM)继续面临来自监管机构和消费者的压力，要求他们提供更加安全和耐用的更加节能的车辆。

发明内容

由权利要求而非此发明内容来界定本发明涵盖的实施例。本发明内容为本发明的各种方面的高级综述并且引入一些另外描述于下文具体实施方式部分中的概念。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在单独用于确定所要求保护的主题的范围。主题应参考整个说明书的适当部分、任一或所有附图和每个权利要求来理解。

本公开提供具有高强度和高耐腐蚀性两者的新颖的6xxx系列铝合金。除其它之外，包括较高量的微量合金元素(例如Mn、Cr、Zr、V等)改进由铝合金形成的产品的耐腐蚀性，而不造成强度的显著损失。不受任何特定理论限制，据信包括较高量的微量合金元素导致在均质化期间形成大量分散体，所述分散体可用作硅或铜的成核位点。因为这些沉淀物在分散体的位置处形成，所以它们在晶界处没有以任何实质性的程度形成。因此，晶界没有成为随后晶间腐蚀的位点。

公开一种铝合金，其包含0.2至1.5重量％的Si；0.4至1.6重量％的Mg；0.2至1.5重量％的Cu；不超过0.5重量％的Fe；一种或多种选自以下组成的组的额外合金元素：0.08至0.20重量％的Cr、0.02至0.20重量％的Zr、0.25至1.0重量％的Mn，和0.01至0.20重量％的V；和剩余为铝。在一些实例中，铝合金包含不超过0.20重量％的Sr、不超过0.20重量％的Hf、不超过0.20重量％的Er或不超过0.20重量％的Sc。在整个本申请中，所有元素均以基于合金的总重量的重量％(wt％)来描述。这些合金表现出高强度和耐腐蚀性，并且可适当地用于多种应用中，包括汽车、运输、电子、航空航天和工业应用等。

还公开一种铝合金产品，其包含如上所述的铝合金。在一些情况下，铝合金产品为铸锭、条带、薄板、厚块、坯料或其它铝合金产品。在其它实例中，铝合金产品为轧制的铝合金产品，其通过包括例如轧制铝合金产品直到获得期望厚度的工艺形成。轧制的铝合金产品可为铝合金片材。这类片材可具有任何合适的回火(例如，在T1至T9回火的范围内)以及任何合适的规格。在其它实例中，本公开提供包含如本文提供的6xxx系列合金的铝板、挤压件、铸件和锻件。

还公开一种制造铝合金产品的方法，方法包含提供如本文所述的铝合金，其中铝合金以熔融态作为熔融铝合金提供，和连续铸造熔融铝合金以形成铝合金产品。方法可另外包含例如在均质化之后轧制铝合金产品以形成轧制的铝合金产品，如铝合金片材。