[发明专利]制造高度可成形的铝合金及其铝合金产品的方法

说明书

本文提供了高度可成形的铝合金以及制造此类合金的方法。本文所述的制备铝合金的方法可包括低最终冷减缩步骤和/或任选的中间退火步骤，以产生随机分布的晶体织构成分，从而产生表现出提高的可成形性和深拉性的各向同性铝合金产品。本文所述的方法产生了具有α纤维和β纤维平衡的铝合金微结构，所述铝合金微结构促进铝合金薄片的可成形性提高。所获得的质量提高使得成型过程的损耗率降低。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年7月23日提交的美国临时专利申请第62/701,977号和2019年2月26日提交的美国临时专利申请第62/810,585号的优先权和申报权益，所述美国临时专利申请各自通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开涉及具有有助于铝合金产品的塑形和形成的微结构的铝合金产品。本公开还涉及制造铝合金产品的方法。

背景技术

铝合金薄片越来越多地取代钢薄片用于汽车部件，以减轻汽车的重量，同时提供相当的机械性质，例如强度。然而，通过提高铝合金薄片的强度，这些铝合金薄片的可成形性经常受到损害。例如，高强度铝合金薄片的可成形性可能不足，因为在成形过程中没有控制铝合金薄片的塑性各向异性。成形过程产生铝合金的晶体织构(crystallographictexture)，其促进塑性各向异性，并在铝合金的可成形性中起关键作用。

生产铝合金薄片的常规工艺包括冷轧步骤，以获得具有完全再结晶晶粒结构的产品。在大多数情况下，铝合金薄片在最后的冷轧步骤中经受高冷减缩(cold reduction)，以产生再结晶晶粒结构。例如，高冷减缩可以是在最终冷轧步骤(例如，产生最终规格的铝合金产品的冷轧步骤)中使得铝合金薄片厚度减少超过70％的冷加工。然而，最终冷轧步骤中的大量冷减缩产生了具有高度线性α纤维的铝合金微结构，例如，对齐的立方织构成分。具有高度线性α纤维的铝合金薄片使得铝合金薄片具有各向异性性质，例如，低兰福德系数(Lankford coefficient)(r值)，这导致缠绕(roping)、成耳等。就此而言，优化和/或控制生产具有各向同性性质的铝合金产品(例如，铝合金薄片)的方法是合意的。

发明内容

本发明所涵盖的实施方案由权利要求而不是此发明内容来定义。此发明内容是本发明的各个方面的高级概括，并且介绍了在下面的具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。此发明内容并非意图鉴定所要求保护的主题的关键或必要特征，也不意图单独用于确定所要求保护的主题的范围。本主题应该通过参考整个专利说明书的适当部分、任何或所有附图以及每项权利要求来理解。

本文描述了高度可成形的铝合金和生产铝合金的方法。一方面，描述了制备铝合金产品的方法。所述方法可包括铸造铝合金以产生铸铝合金制品，将铸铝合金制品均质化以产生均质化的铸铝合金制品，热轧均质化的铸铝制品以产生热轧产品，在第一冷轧步骤中冷轧热轧产品以生产具有中间规格的第一冷轧产品，其中第一冷轧步骤使得厚度减少约25％至约70％，在第二冷轧步骤中冷轧第一冷轧产品以生产最终规格的铝合金产品，其中第二冷轧步骤使得厚度从中间规格减少约40％至约70％。在一些情况下，所述方法任选地可以进一步包括对第一冷轧产品进行中间退火。中间退火步骤可在约300℃至约450℃的中间退火温度下进行。在一些情况下，中间规格包括约2mm到约6mm的厚度。在一些情况下，所述方法还包括对最终规格的铝合金产品进行固溶热处理。在一些情况下，最终规格的铝合金产品包括约0.1mm至约3mm的厚度。在一些情况下，铸造步骤包括直接激冷铸造(directchill casting)或连续铸造。在一些情况下，均质化步骤在约450℃至约600℃的均质化温度下进行。在一些情况下，热轧步骤在约500℃至约560℃的热轧温度下进行。