改良的7xxx铝合金及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了新7xxx铝合金体及其制备方法。所述新7xxx铝合金体可通过制备所述铝合金体供固溶后冷加工、冷加工至少25％然后进行热处理来制备。所述新7xxx铝合金体可实现改善的强度和其他性能。
【专利说明】改良的7XXX铝合金及其制备方法
[0001] 相关专利申请的交叉引用
[0002] 本专利申请要求2012年3月7日提交的、名称为" MPROVED 7XXX ALUMINUM ALLOYS, AND METHODS FOR PRODUCING THE SAME (改良的 7XXX铝合金及其制备方法）"的美 国临时专利申请No. 61/608, 034的优先权，该专利申请以引用的方式全部并入本文。
[0003] 本专利申请涉及（a) 2012年3月7日提交的美国临时专利申请No. 61/608,050和 (b) 2012年3月7日提交的美国临时专利申请No. 61/608,075以及（c) 2012年3月7日提 交的美国临时专利申请No.61/608, 092和（d) 2012年3月7日提交的美国临时专利申请 No.61/608, 098。
【背景技术】
[0004] 铝合金可用于多种应用。然而，改良铝合金的一种性能而不劣化另一性能是难以 实现的。例如，难以在不降低合金的韧性的情况下增加合金的强度。有关铝合金的其他关 注性能包括耐腐蚀性和抗疲劳裂纹扩展性（举两例）。
【发明内容】
[0005] 广义地，本专利申请涉及改良的锻造、可热处理的铝合金及其制备方法。具体而 言，本专利申请涉及改良的锻造7xxx铝合金产品及其制备方法。一般来讲，7xxx铝合金产 品由于例如固溶后冷加工以及冷加工后热处理而实现改良的性能组合，如下文进一步描述 的。
[0006] 7xxx铝合金是含有锌作为除了铝以外的主要合金元素的铝合金。为了本专利申请 的目的，7xxx铝合金是具有至少2. 0重量％的Zn且最多22重量％的Zn的铝合金，其中锌 为除了铝以外的主要合金元素。
[0007] 用于制备轧制形式的7XXX铝合金产品的一种常规工艺在图1中示出。在常规工 艺中，铸造7xxx铝合金体（10)，之后将其均质化（11)并然后热轧至中间规格（12)。接着， 将该7xxx铝合金体冷轧（13)至最终规格，之后将其进行固溶热处理和淬火（14)。"固溶热 处理和淬火"等（通常在本文中称为"固溶"）意指将铝合金体加热至通常高于溶线温度的 合适温度，在该温度下保持足以容许可溶性元素进入固溶液的时长，并足够快速冷却以使 该元素保持在固溶液中。可通过足够快速冷却以限制溶质原子析出为粗糙松散粒子来使在 高温下形成的固溶体保持过饱和状态。固溶（14)之后，可任选少量（如1% -5% )拉伸该 7xxx铝合金体以便其平整（15)、进行热处理（16)，以及任选经受最终的处理操作（17)。图 1与用于制备呈T6态的铝合金的工艺路线一致（T6态在本专利申请中稍后定义）。
[0008] 图2a示出了用于制备7xxx错合金产品的新工艺的一个实施例。在该新工艺中，制 备7xxx铝合金体以供固溶后冷加工（100)，之后将其冷加工（200)，接着进行热处理（300)。 该新工艺也可包括任选的最终处理（400)，如下文更详细描述的。"固溶后冷加工"等意指 在固溶之后对铝合金体进行冷加工。应用于7xxx铝合金体的固溶后冷加工的量一般为至 少25%，如超过50 %的冷加工。通过首先固溶，接着冷加工至少25%，接着适当地热处理 该7xxx错合金体,该7xxx错合金体可实现改良的性能,如下文更详细描述的。例如,相对 于T6态的常规铝合金产品，可实现5-25%或更高的强度增加，并且在将这些常规铝合金产 品加工成T6态所需要的时间的一部分内（例如，比T6态加工的合金快10% -90% )实现 这种强度增加。新7xxx铝合金体也可实现良好的延展性，一般实现超过4%的伸长率，如 6%-12%或更高的伸长率。也可维持和/或改良其他性能（如断裂韧性、抗腐蚀性、抗疲劳 裂纹扩展性）。
[0009]A.制各以供固溶后冷加工
[0010] 如图2a中所示，该新工艺包括制备铝合金体以供固溶后冷加工（100)。可以多种 方式制备铝合金体以供固溶后冷加工（1〇〇)，包括使用常规半连续铸造方法（如铸锭的直 接冷铸）和连续铸造方法（如双辊铸造）。如图3中所示，制备步骤（100) -般包括以适于 冷加工的形式设置铝合金体（120)和使该铝合金体固溶（140)。设置步骤（120)和固溶步 骤（140)可以依次或彼此伴随进行。图4-8中示出了各种制备步骤（100)的一些非限制性 例子，这些例子在下文中更详细地描述。制备铝合金体以供固溶后冷加工（100)的其他方 法为本领域的技术人员已知，并且即使本文中未明确描述，这些其他方法也在本发明的制 备步骤（100)的范围内。
[0011] 在一种方法中，制备步骤（100)包括半连续铸造方法。在一个实施例中，并且现参 考图4,设置步骤（120)包括铸造铝合金体（122)(如以铸锭或坯锭形式）、将该铝合金体均 质化（124)、热加工该铝合金体（126)和任选冷加工该铝合金体（128)。在设置步骤（120) 之后，完成固溶步骤（140)。可使用连续铸造操作完成类似步骤，但铝合金体在铸造（120) 后将不会呈铸锭/坯锭形式。
[0012] 在另一个实施例中，并且现参考图5,制备步骤（100)包括铸造铝合金体（122)、将 该铝合金体均质化（124)和热加工该铝合金体（126)。在该实施例中，可完成热加工步骤 (126)以便将可溶性元素置于固溶体中，此后将铝合金体淬火（未示出），由此导致固溶步 骤（140)。此为设置步骤（120)和固溶步骤（140)彼此相伴随着完成的一个例子。该实施 例可适用于模压淬火产品（如挤压物）和热轧后淬火的热轧产品等等。
[0013] 在另一方法中，制备步骤（100)包括连续铸造方法，如带式铸造、棒式铸造、双辊 铸乳、双带铸造（如Hazelett铸造）、拖曳铸造（drag casting)和块铸等等。图6a中示出 了采用连续铸造方法的制备步骤（1〇〇)的一个实施例。在该实施例中，铝合金体在大致同 一时间（即彼此伴随地）被铸造和固溶（142)。铸造将铝合金体置于足以冷加工的形式。当 铸造期间的凝固速率足够快时，铝合金体也被固溶。在该实施例中，铸造/固溶步骤（142) 可包括在铸造后将铝合金体淬火（未示出）。该实施例可适用于双辊铸轧工艺和其他铸造 工艺。一些能够完成图6a的工艺的双辊铸轧设备和工艺描述于美国专利No. 7, 182, 825、美 国专利No. 7, 125, 612、美国专利No. 7, 503, 378和美国专利No. 6, 672, 368中，并针对以下图 6b_l至6x加以描述。
[0014] 在另一个实施例中，并且现参考图7,制备步骤（100)包括铸造铝合金体（122)和 在铸造步骤（122)之后，接着使该铝合金体固溶（140)。在该实施例中，设置步骤（120)包 括铸造（122)。该实施例适用于双辊铸轧工艺和其他铸造工艺。
[0015] 在另一个实施例中，并且现参考图8,制备步骤（100)包括铸造铝合金体（122)、热 加工该铝合金体（126)和任选地冷加工该铝合金体（128)。在该实施例中，设置步骤（120) 包括铸造步骤（122)、热加工步骤（126)和任选的冷加工步骤（128)。在设置步骤（120)之 后，完成固溶步骤（140)。该实施例可适用于连续铸造工艺。
[0016] 图2a、图3_6a和图7-8中所示的许多步骤可以分批或连续模式完成。在一个例 子中，冷加工（200)和热处理步骤（300)连续完成。在该例子中，固溶的铝合金体可进入在 环境条件下的冷加工操作。鉴于用本文所述的新工艺可实现相对较短的热处理时间，可在 冷加工后即刻对经冷加工的铝合金体进行热处理（300)(如在线）（如伴随着冷加工步骤 (200)完成热处理步骤（300))。可以想像，这些热处理可在最接近冷加工设备的出口处或 在连接至冷加工设备的独立加热设备中发生。这可增加生产率。在另一个例子中，并且如 以下冷加工部分（部分B)中所述，连续完成制备步骤（100)和冷加工步骤（200)(如当使 用连续铸造设备时），使得连续铸造的铝合金体可即刻且连续地进行冷加工步骤（200)，如 图6a中所示。在该实施例中，铸造/固溶步骤（142)可包括将铝合金体淬火至合适的冷加 工温度（如低于150 °F )。在另一个实施例中，制备步骤（100)、冷加工步骤（200)和热处 理步骤（300)三者全部是连续完成。
[0017] 如上文所述，制备步骤（100) -般包括铝合金体的固溶。如上所述，"固溶"包括 铝合金体的淬火（未示出），该淬火可经由液体（如经由水溶液或有机溶液）、气体（如空 气冷却）或甚至固体（如处于铝合金体的一个或多个侧面上的冷却固体）实现。在一个实 施例中，淬火步骤包括使错合金体与液体或气体接触。在这些实施例的一些中，淬火在不对 铝合金体进行热加工和/或冷加工的情况下进行。例如，淬火可通过浸入、喷雾和/或喷射 干燥等技术且在铝合金体不发生变形的情况下进行。如图2a、图3-6a、图7-9和图12中所 示，固溶步骤一般为制备步骤的最后一个步骤并且在冷加工步骤之前即刻进行。
[0018] 本领域的技术人员认识到，可使用其他制备步骤（100)来制备铝合金体以供固溶 后冷加工（如粉末冶金法），并且这些其他制备步骤处于制备步骤（100)的范围内，只要 其以适于冷加工的形式设置铝合金体（120)并且使铝合金体固溶（140)即可，并且不管这 些设置步骤（120)和固溶步骤（140)是伴随（例如同时）或是依次进行，也不管设置步骤 (120)是在固溶步骤（140)之前发生，或反之亦然。
[0019]i.连续铸浩实施例
[0020] a.双辐连续铸轧一连续铸诰和固溶
[0021] 在一个实施例中，可通过在水平双辊或双带式铸造机之间连续铸造来制备本发明 的铝合金体以供固溶后冷加工，其中该固溶伴随着该连续铸造发生（例如，由于连续铸造 方法）。在这些实施例中，可通过与一对内部冷却辊并置且连通来连续铸造铝合金体。现参 考图6b-l至图6b-2，示出了水平双辊连续铸轧设备的一个实施例。该设备使用分别在箭头 A 1和A1的方向上旋转的一对反向旋转的冷却辊R1和R2。术语水平意指以水平取向或以自 水平方向加或减30度的角度制备铸造条带（S)。如图6b-2中更详细展示的，可由陶瓷材料 制备的进料顶端T可在箭头方向上分配熔融金属M。可维持进料顶端T与各辊R 1和R2之 间的间隙G1和G2尽可能小；然而，应避免顶端T与辊R 1和R2之间的接触。不希望受理论 束缚，据信维持小间隙有助于防止熔融的金属渗漏且将熔融金属沿R 1和R2对大气的暴露减 至最小。间隙G1和G2的适合尺寸可为0. 01英寸（0. 254mm)。通过棍R1和R2的中心线的 平面L通过辊R1与R 2之间的最小间隙区域（称为辊隙N)。
[0022] 熔融金属M可分别在区域2-6和4-6处直接接触冷却辊R1和R2。在与辊R 1和R2 接触时，金属M开始冷却并凝固。冷却金属产生与棍R1相邻的凝固金属上壳6-6和与棍R 2 相邻的凝固金属下壳8-6。壳6-6和8-6的厚度随着金属M向棍隙N前移而增加。可能会 在上壳6-6和下壳8-6各自与烙融金属M之间的界面处产生凝固金属的大枝晶10-6 (未按 比例展示）。大枝晶10-6可能会破碎并被拖曳至移动较慢的熔融金属M流体的中心部分 12-6中，且可在箭头C 1和C2的方向上载运。流体的拖曳作用可引起大枝晶10-6进一步破 碎成较小枝晶14-6 (未按比例展示）。在称为区域16-6的辊隙N上游的中心部分12-6中， 金属M为半固体且可包括固体组分（凝固的小枝晶14-6)和熔融金属组分。区域16-6中的 金属M部分地由于小枝晶14-6分散于其中而可能具有糊状稠度。在辊隙N的位置处，一些 熔融金属可在与箭头C 1和C2相反的方向上被向后挤压。辊R1和R2在辊隙N处向前旋转基 本上仅使金属的固体部分（上壳6-6和下壳8-6,以及中心部分12-6中的小枝晶14-6)前 移，同时迫使在中心部分12-6中的熔融金属离开辊隙N向上游而去，使得金属在其离开辊 隙N点时可能完全为固体。在辊隙N下游，中心部分12-6可能为夹在上壳6-6和下壳8-6 之间的含有小枝晶14-6的固体中心层或区域18-6。在中心层或区域18-6中，小枝晶14-6 的尺寸可为20微米至50微米，且具有大体上球形的形状。单一铸造金属片/层的三个层 或区域，即上壳6-6和下壳8-6及凝固中心层18-6构成固体铸造条带20-6。因此，铝合金 条带20-6包括铝合金的第一层或区域和铝合金的第二层或区域（对应于壳6-6和8-6)，第 一层和第二层之间存在中间层或区域（凝固中心层18-6)。固体中心层或区域18-6可构成 条带20-6的总厚度的20%至30%。条带20-6的固体中心层18-6中的小枝晶14-6的浓 度可高于流体的半固体区域16-6或中心部分12-6中的浓度。熔融铝合金可具有初始浓度 的合金元素，包括形成包晶的合金元素和形成共晶的合金元素，如以下组成部分（部分G) 中所述的合金元素中的任一者。作为与错的包晶形成物的合金元素的例子包括Ti、V、Zr和 Cr。与铝的共晶形成物的例子包括Si、Fe、Ni、Zn、Mg、Cu、Li和Mn。
[0023] 如上面所说明的，铝合金体包含2. 0-22重量％的锌，其中锌为该铝合金体除了铝 之外的主要合金元素。在铝合金熔体凝固期间，与周围母熔体相比，枝晶通常具有较低浓度 的共晶形成物和较高浓度的包晶形成物。在区域16-6中，在辊隙上游的中心区域中，小枝 晶14-6因此部分耗竭共晶形成物，而小枝晶周围的熔融金属在一定程度上富含共晶形成 物。因此，与上壳6-6和下壳8-6中的共晶形成物和包晶形成物的浓度相比，条带20-6的 含大量枝晶的固体中心层或区域18-6耗竭共晶形成物且富含包晶形成物。换而言之，中心 层或区域18-6中的形成共晶的合金元素的浓度一般小于第一层或区域6-6和第二层或区 域8-6中的浓度。类似地，中心层或区域18-6中的形成包晶的合金元素的浓度一般大于第 一层或区域6-6和第二层或区域8-6中的浓度。因而，在一些实施例中，与铝合金产品的中 心线处的锌的量相比，合金在合金产品的上部区域或下部区域中包含较大量（该区域中整 个厚度的平均浓度较高）的锌，其中这些区域中的浓度是使用下文所述的浓度分布程序确 定。在一个实施例中，合金在合金产品的上部区域和下部区域二者中包含较高浓度锌。在 一个实施例中，合金包含相对于产品中心线处的锌浓度高至少1 %的锌浓度（上部或下部 区域中的平均浓度，适用时）。在一个实施例中，合金包含相对于产品中心线处的锌浓度高 至少3%的锌浓度（上部或下部区域中的平均浓度，适用时）。在一个实施例中，合金包含 相对于产品中心线处的锌浓度高至少5%的锌浓度（上部或下部区域中的平均浓度，适用 时）。在一个实施例中，合金包含相对于产品中心线处的锌浓度高至少7%的锌浓度（上部 或下部区域中的平均浓度，适用时）。在一个实施例中，合金包含相对于产品中心线处的锌 浓度高至少9%的锌浓度（上部或下部区域中的平均浓度，适用时）。
[0024]浓度分布稈序-针对Si、Mg、Cu、Zn、Mn和Fe
[0025] I.样品制各
[0026] ?将铝片样品安装在路赛特（Lucite)上，并使用标准金相制备程序（参考：ASTM E3-01 (2007),Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens (制备金 相试样的标准指导））抛光纵向表面。使用市售碳涂布装置用碳涂布样品的抛光表面。碳 涂层为数微米厚。
[0027]2.电子探针微量分析（EPMA)裝置
[0028] ?使用JEOL JXA8600超级探针获得所制备的铝片样品中贯穿整个厚度的组成分 布。该超级探针具有4个波长色散谱仪（Wave Dispersive Spectrometer, WDS)检测器，其 中两个为气体流量（P-10)计数器，其他为Xe气密封的计数器。元素的检测范围为铍（Be) 至铀（U)。定量分析检测极限为0.02重量％。该仪器装备有Geller微量分析型Dspec/ Dquant自动仪，其允许阶段控制和自动定量和定性分析。
[0029] 3.电子探针微量分析（EPMA)分析程序
[0030] ?将超级探针设定为以下条件：加速电压15kV，射束强度IOOnA,散焦电子束达到 适当尺寸以使得可测量样品的最少13个不同部分（例如，对于0. 060英寸厚样本，散焦至 100 U m)，并且各元素的暴露时间为10秒。在正背景和负背景上，以5秒的计数时间在3个 随机位置对样品表面进行背景校正。
[0031] ?一次EPM线扫描定义为沿垂直于样品的轧制方向的直线在多个位置扫描片状 样品的整个厚度。使用奇数个点，其中中间数目个点处于片状样品的中心线上。各点之间 的间隙等于射束直径。在各点处，适当时可分析以下元素中的任一者：111、&1、1%、211、51和 Fe。通过PET衍射晶体用气体流量（P-10)计数器分析Si ;通过LIF衍射晶体用Xe气密封 的计数器分析Fe、Cu、Zn和Mn;通过TAP衍射晶体用气体流量（P-10)计数器分析Mg。各元 素的计数时间为10秒。沿片状样品的长度重复此线扫描30次。在样品的任一个位置处， 所报导的各元素组成应为在同一厚度位置处进行的30次测量的平均值。
[0032] ?上部和下部区域中的浓度为这些区域中的每一者中的平均测量浓度，但不包括 (i)上部区域和下部区域的边缘（表面）和（ii)中心区域与上部区域和下部区域中的每一 者之间的过渡区。必须在上部和下部区域每一者中的至少四（4)个不同的位置测量元素的 浓度以确定该元素在这些区域每一者中的平均浓度。
[0033] ?使用 DQuant 分析包 CITZAF v4. 01，用 ZAF/Phi (pz)校正模型 Heinrich/ Duncumb-Reed来校准所测量的元素。该技术来自NIST的Curt Heinrich博士，使用传统的 Duncumb-Reed 吸收校正。（参见 Heinrich, Microbeam Analysis-1985, 79 ；-1989, 223)
[0034]浓度分布稈序-针对Li (连续切片）
[0035] ?对于含锂产品，使用连续切片，其中通过（i)机械加工厚度为0. 030或更厚的样 品，或（ii)经由适当化学蚀刻剂对厚度小于0.030的样品进行化学薄化来获得切面（贯穿 整个厚度）。获得至少13个不同的贯穿整个厚度的样品，且使得始终产生中心线样品。接 着通过原子吸收分析各样品的Li含量。
[0036] 辊R1和R2可充当针对熔融金属M的热的散热体。在一个实施例中，热可以均匀方 式自熔融金属M转移至辊R1和R2以确保铸造条带20-6的表面中的均一性。各辊R 1和R2 的表面D1和D2可由钢或铜制成，并且可纹理化且可包括表面不规则物（未图示），这些表 面不规则物可接触熔融金属M。表面不规则物可用于增加自表面D 1和D2的热传递，并且通 过在表面D1和D2中施加受控程度的不均匀度，可导致整个表面D 1和D2的热传递均匀。表 面不规则物可呈凹槽、凹痕、隆起或其他结构形式，且可以20至120个表面不规则物/英寸 或约60个不规则物/英寸的规则图案间隔开。表面不规则物可具有在5微米至50微米范 围内或者约30微米的高度。辊R 1和R2可由用于增强铸造条带与辊R1和R2的分离的材料 (如铬或镍）涂布。
[0037] 辊R1和R2的适当速度的控制、维持和选择可影响使用本发明的设备和方法连续 铸造条带的能力。辊速度决定熔融金属M向辊隙N推进的速度。若该速度过慢，则大枝晶 10-6将不会经受足以使其夹带于中心部分12-6中且破碎成小枝晶14-6的力。在一个实施 例中，可选择棍速度以使得烙融金属M可在棍隙N处形成凝固前沿（freeze front)或完全 凝固点。因此，本发明的铸造设备和方法可适于高速操作，如在25至400英尺/分钟、或者 50至400英尺/分钟、或者100至400英尺/分钟以及或者150至300英尺/分钟范围内 的操作。将熔融铝输送至辊R 1和R2的每单位面积的线性速率可小于辊R1和R2的速度或为 辊速度的约四分之一。可用本发明公开的设备和方法实现高速连续铸造，至少部分地因为 纹理化表面D 1和D2可确保自熔融金属M均匀的热传递。由于这种高的铸造速度和相关的 快速凝固速率，可溶性组分可基本上保留于固溶体中，即固溶步骤可伴随着铸造步骤发生。
[0038] 辊分离力可为使用本发明公开的铸造设备和方法中的参数。本发明公开的连续铸 造设备和方法的一个有益效果可为在金属到达辊隙N之前不产生固体条带。厚度由辊R 1和 R2之间的辊隙N的尺寸决定。辊分离力可足够大以挤压熔融金属向上游而去并离开辊隙 N。通过辊隙N的过量熔融金属可使得上壳6-6和下壳8-6及固体中心区域18-6各层彼此 分开且变得不对齐。到达辊隙N的熔融金属不足可导致条带过早形成。辊R 1和R2可使过 早形成的条带变形且发生中心线分离。适合的辊分离力可在25至300磅/英寸铸造宽度 或100磅/英寸铸造宽度范围内。一般而言，当铸造较厚规格条带时，可能需要较慢铸造速 度以移除热。这些较慢铸造速度不会导致过度辊分离力，因为在辊隙上游不产生完全固态 铝条带。铝合金条带20-6中的晶粒基本上未变形，因为辊所施加的力低（300磅/英寸宽 度或更低）。此外，因为条带20-6在其到达辊隙N之前并非固体，因此其将不为"经热轧制 的"。因此，条带20-6由于铸造工艺本身未接受热机械处理，并且当随后不进行热轧制时， 条带20-6中的晶粒一般将基本上不变形，从而在进行冷加工步骤（200)之前，保持其在凝 固时所实现的初始结构，即等轴结构，如球状。
[0039] 薄规格铝条带产品可使用本发明描述的连续铸造设备和方法来铸造。可以0. 100 英寸或更小的厚度以25至400英尺/分钟、或者50至400英尺/分钟以及或者100至400 英尺/分钟范围内的铸造速度制备铝合金条带。也可使用本发明公开的方法，例如以0. 249 英寸或更小的厚度制备较厚规格的铝合金条带。因此，根据铝协会标准，连续铸造条带一般 具有片状或箔状产品的厚度。
[0040] 辊表面D1和D2在铸造期间可能变热，且在高温下可能容易氧化。在铸造期间辊表 面的不均匀氧化会改变辊R 1和R2的热传递性能。因此，可在使用前使辊表面D1和D2氧化 以使其在铸造期间的变化减至最小。不时或连续刷擦辊表面D 1和D2以移除可能在铸造铝 和铝合金期间累积的碎屑可能是有益的。小片铸造条带可能脱离条带S并附着到辊表面D1 和D2。这些小片铝合金条带可能容易氧化，这可能导致辊表面D1和D2的热传递性能不均匀。 刷擦辊表面D 1和D2可避免由可能集中于辊表面D1和D2上的碎屑所致的不均匀性问题。
[0041] 根据本发明的铝合金的连续铸造可通过首先选择对应于条带S的所需规格的所 需辊隙N尺寸来实现。辊R1和R2的速度可增加至所需的生产速率或一速度，该速度小于 引起辊分离力增加至指示辊R1和R2之间发生轧制的程度的速度。以本发明所设想的速率 (即25至400英尺/分钟）进行铸造使铝合金条带凝固与铸锭形式的铝合金铸造体相比快 约1000倍，且使条带的性能与铸锭形式的铝合金铸造体相比得到改善。可选择熔融金属冷 却的速率以实现金属外部区域的快速凝固。实际上，金属外部区域的冷却可以至少1000摄 氏度/秒的速率发生。
[0042] 如上文所提及的，由于高的铸造速度和相关的快速凝固速率，可溶性成分可基本 上保留于固溶体中，即固溶步骤可伴随着铸造步骤发生。保留于固溶体中的溶质的量与合 金的电导率有关，其中较低电导率值反映为固溶体中的较多溶质。因此，在一个实施例中， 通过上文公开的连续铸造工艺制备的铝合金体可实现低电导率值。在一个实施例中，由于 铸造和固溶相伴随，根据这些方法加工的铝合金的电导率与该合金的理论最小电导率相 差50%以内。如在该子部分（(A) (i))中所用，当铝合金体"与合金的理论最小电导率相 差XX%以内"时，该合金所具有的测量电导率将该铝合金体置于最大理论电导率与最小理 论电导率之差的XX%以内。换而言之，"与理论最小电导率相差XX%以内"=((测量的 EC-最小理论EC)八最大理论￡0最小理论￡〇*100%，其中该测量电导率是在已完成制备 (100)、冷加工（200)和热处理（300)步骤之后且根据ASTME1004 (2009)测量。例如，如果铝 合金具有23. 7% IACS的最小理论传导率且具有55. 3% IACS的最大理论传导率，则最大理 论值与最小理论值的差将为31. 6% IACS。如果该同一铝合金的实际测量电导率为27. 7% IACS，则其将与最小理论值相差约12. 7%以内（12. 6582%=(测量EC-最小理论EC)/ (最大理论EC-最小理论EC)或（(27. 7-23. 7)/31. 6)。可使用以下文献中所提供的常数 计算最小电阻率值和最大电阻率值：Aluminum:Properties and Physical Metallurgy, J. E. Hatch 编辑，American Society for Metals (美国金属协会），Metals Park, OH, 1984,第 205页，该文献描述了溶体中和溶体外的各种元素对电阻率的影响。接着可将电阻率值转化 成电导率值（％ IACS)(假定纯铝的基础电阻率为2. 65微欧-厘米）。理论最小电导率与 所有合金元素均处于固溶体中的情形有关。理论最大电导率与所有合金元素均在固溶体外 的情形有关。
[0043] 在一个实施例中，通过上文所公开的连续铸造工艺制备的铝合金体与该合金的理 论最小电导率相差40%以内。在另一个实施例中，根据这些方法加工的铝合金与该合金的 理论最小电导率相差30 %以内。在另一个实施例中，根据这些方法加工的铝合金与该合金 的理论最小电导率相差20%以内。在另一个实施例中，根据这些方法加工的铝合金与该合 金的理论最小电导率相差15%以内或更小。在以下子部分（C)和（D)中所描述的连续铸造 实施例中可实现类似电导率值。
[0044]b.连续铸诰和固溶的实例
[0045] 将具有下表中所示的重量百分比的合金元素的熔融铝合金在散热体带式铸造机 上连续铸造，其中上部带不接触辊隙下游的凝固金属。未在辊式铸造机上进行本文所报导 的测试。然而，这些工艺经设计用于模拟铸造至一对辊上而不加工已凝固的金属。
[0046]
[0047] 图6c和图6d中分别以图觯方式展不
【权利要求】
1. 一种方法，包括： (a) 制备铝合金片材供固溶后冷加工，其中所述铝合金片材包含2. 0-22重量％的锌， 其中所述锌为所述铝合金片材中除铝以外的主要合金元素，并且其中所述制备步骤包括： (i) 连续铸造所述铝合金片材，所述连续铸造步骤包括： (A) 将包含铝合金的熔融铝金属输送至一对间隔开的旋转铸造辊，所述旋转铸造辊在 其之间限定一辊隙，所述铝合金具有2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝合金中除铝 以外的主要合金元素； (B) 使所述熔融金属在所述铸造辊的表面之间前移，其中在所述辊隙处形成金属的凝 固前沿；以及 (C) 从所述辊隙中取出呈固体金属条带形式的所述铝合金片材； (ii) 伴随着所述连续铸造步骤，使所述铝合金片材固溶； (b) 在所述制备步骤（a)之后，冷加工所述铝合金片材至少25% ;以及 (c) 在所述冷加工步骤（b)之后，热处理所述铝合金片材；其中完成所述冷加工步骤和 所述热处理步骤，以便与呈所述冷加工状态的所述铝合金体的参考形式相比实现长横向拉 伸屈服强度增加。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述前移步骤（a) (i) (B)包括： 第一形成两个外部浓度区域； 第二形成内部浓度区域； 其中所述内部浓度区域位于所述两个外部浓度区域之间； 其中所述第一形成步骤和所述第二形成步骤是彼此伴随着完成； 其中所述两个外部区域中的所述锌的平均浓度高于所述内部浓度区域的中心线处的 所述锌的浓度； 其中所述两个外部浓度区域所具有的长轴与所述固体金属条带的长轴一致；并且 其中所述内部浓度区域所具有的长轴与所述固体金属条带的长轴一致。
3. -种方法，包括： (a)制备铝合金片材供固溶后冷加工，其中所述铝合金片材包含2. 0-22重量％的锌， 其中所述锌为所述铝合金片材中除铝以外的主要合金元素，并且其中所述制备步骤包括： (i)连续铸造所述铝合金片材，所述连续铸造步骤包括： (A) 将包含铝合金的熔融铝金属输送至一对间隔开的旋转铸造辊，所述旋转铸造辊在 其之间限定一辊隙，所述铝合金具有2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝合金中除铝 以外的主要合金元素； (B) 使所述金属在所述铸造装置辊的表面之间前移，其中所述前移包括： (I) 第一形成与所述铸造装置辊的表面相邻的两个固体外部区域； (II) 第二形成含有所述金属的枝晶的半固体内部区域； (III) 其中所述内部区域位于所述两个外部浓度区域之间； (IV) 其中所述第一形成步骤和所述第二形成步骤是彼此伴随着完成； (V) 在所述辊隙处或在所述辊隙之前使所述内部区域中的所述枝晶破碎；以及 (C) 使所述半固体内部区域凝固以产生由所述内部区域和所述外部区域组成的所述铝 合金体； (b) 在所述制备步骤（a)之后，冷加工所述铝合金片材至少25% ;以及 (c) 在所述冷加工步骤（b)之后，热处理所述铝合金片材；其中完成所述冷加工步骤和 所述热处理步骤，以便与呈所述冷加工状态的所述铝合金体的参考形式相比实现长横向拉 伸屈服强度增加。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中使所述内部区域中的所述枝晶破碎是在所述辊隙 处或在所述辊隙之前完成，并且其中所述内部区域的凝固是在所述辊隙处完成。
5. 根据权利要求3-4中任一项所述的方法，其中所述铸造辊是以25至400英尺/分钟 范围内的铸造速度旋转。
6. 根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其中所述两个外部区域中的所述锌的平均 浓度高于所述内部浓度区域的中心线处的所述锌的浓度。
7. 根据权利要求3-6中任一项所述的方法，其中由所述辊对通过所述辊隙的铝金属施 加的辊分离力为25至300磅/英寸条带宽度。
8. 根据权利要求3-7中任一项所述的方法，其中所述辊各自具有纹理化表面，并且其 中所述方法包括刷擦所述辊的所述纹理化表面。
9. 根据权利要求3-8中任一项所述的方法，其中所述熔融铝金属包含至多2. 0重量％ 的不可混溶元素，其中所述不可混溶元素基本上不可与熔融铝混溶，其中所述前移步骤（a) (i)⑶包括： 使所述熔融金属在所述铸造辊的表面之间前移，其中在所述辊隙处形成金属的凝固前 沿； 其中所述铸造步骤（a)包括： 从所述辊隙中取出呈固体形式的所述铝合金体，其中所述不可混溶合金添加剂大致均 匀地分布在整个所述铝合金体中。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中所述不可混溶元素的小滴在所述凝固前沿之前 成核，且被所述凝固前沿吞噬。
11. 根据权利要求9所述的方法，其中所述不可混溶元素选自Sn、Pb、Bi和CcL
12. -种方法，包括： (a) 制备铝合金片材供固溶后冷加工，其中所述铝合金片材包含2. 0-22重量％的锌， 其中所述锌为所述铝合金片材中除铝以外的主要合金元素，并且其中所述制备步骤包括： (i)连续铸造所述铝合金片材，所述连续铸造步骤包括： (A) 将包含铝合金的熔融铝金属输送至一对间隔开的旋转铸造辊，所述旋转铸造辊在 其之间限定一辊隙，所述铝合金具有2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝合金中除铝 以外的主要合金元素； (i)其中所述铝金属合金还包含微粒物质，其中所述微粒物质具有至少30微米的尺寸 且选自氧化铝、碳化硼、碳化硅、氮化硼和任何非金属材料； (B) 使所述熔融金属在所述铸造辊的表面之间前移，其中在所述辊隙处形成金属的凝 固前沿；以及 (C) 从所述辊隙中取出呈固体形式的所述铝合金体； (b) 在所述制备步骤（a)之后，冷加工所述铝合金片材至少25% ;以及 (c) 在所述冷加工步骤（b)之后，热处理所述铝合金片材；其中完成所述冷加工步骤和 所述热处理步骤，以便与呈所述冷加工状态的所述铝合金体的参考形式相比实现长横向拉 伸屈服强度增加。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述前移步骤（a) (i) (B)包括： 第一形成两个外部浓度区域； 第二形成内部浓度区域； 其中所述内部浓度区域位于所述两个外部浓度区域之间； 其中所述第一形成步骤和所述第二形成步骤是彼此伴随着完成； 其中所述条带的所述内部浓度区域所具有的微粒物质元素浓度大于所述外部浓度区 域的任一者中的微粒物质浓度； 其中所述两个外部浓度区域所具有的长轴与所述固体金属条带的长轴一致；并且 其中所述内部浓度区域所具有的长轴与所述固体金属条带的长轴一致。
14. 一种铝合金片材产品，所述铝合金片材产品包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌 为所述铝合金片材中除铝以外的主要合金元素； 其中所述铝合金体具有主要地为未再结晶的微观结构，并且为具有位于上部区域与下 部区域之间的中心区域的单一铸造条带； 其中所述单一铸造条带具有以下特征中的至少一者： (i) 其中所述上部区域和所述下部区域中的所述锌的平均浓度高于所述中心浓度区域 的中心线处的所述锌的浓度； (ii) 其中所述中心区域中的微粒物质浓度大于所述第一区域或所述第二区域二者中 的微粒物质浓度；并且 (iii) 其中所述上部区域、所述下部区域和所述中心区域各自含有不混溶金属材料的 均匀分布。
15. 根据权利要求14所述的铝合金片材产品，其中所述上部区域和所述下部区域中的 所述锌的平均浓度高于所述中心浓度区域的中心线处的所述锌的浓度。
16. 根据权利要求14-15中任一项所述的铝合金片材产品，其中所述中心区域中的微 粒物质浓度大于所述第一区域或所述第二区域二者中的微粒物质浓度。
17. 根据权利要求14-16中任一项所述的铝合金片材产品，其中所述上部区域、所述下 部区域和所述中心区域各自含有不混溶金属材料的均匀分布。
18. -种整体式铝合金片材或板材，所述整体式铝合金片材或板材具有2. 0-22重量％ 的锌，其中所述锌为所述铝合金片材或板材中除铝以外的主要合金元素，所述整体式铝合 金片材或板材具有第一部分和与所述第一部分相邻的第二部分，其中所述第一部分具有至 少25%的冷加工，并且其中所述第二部分具有比所述第一部分少至少5%的冷加工。
19. 根据权利要求18所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述片材或板材具有均匀 的厚度。
20. 根据权利要求18-19中任一项所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述第二部 分具有比所述第一部分少至少10%的冷加工，并且其中所述第一部分具有高于所述第二部 分的强度。
21. 根据权利要求18-20中任一项所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述第二部 分具有高于所述第一部分的伸长率。
22. 根据权利要求18-21中任一项所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述第一部 分的拉伸屈服强度相对于所述第二部分增加至少5%。
23. 根据权利要求18-22中任一项所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述第一部 分具有至少4%的伸长率。
24. 根据权利要求18-23中任一项所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述第二部 分接触所述第一部分。
25. 根据权利要求18-24中任一项所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述第二部 分与所述第一部分由第三部分隔开。
26. -种铝合金部件，所述铝合金部件由根据权利要求18-25中任一项所述的整体式 铝合金片材或板材制备，其中所述第一部分与连接点相关联。
27. 根据权利要求26所述的铝合金部件，其中所述铝合金部件为汽车部件，其中所述 第一位置具有第一预定强度，其中所述第二位置具有第二预定强度，其中所述第一预定强 度与所述第二预定强度存在至少5%的差异。
28. 根据权利要求27所述的铝合金部件，其中所述部件为汽车部件，并且所述连接位 置与所述汽车的点负荷位置相关联。
29. -种运载工具，所述运载工具具有根据权利要求26-28中任一项所述的铝合金部 件。
30. -种整体式铝合金片材或板材，所述整体式铝合金片材或板材具有2. 0-22重量％ 的锌，其中所述锌为所述铝合金片材或板材中除铝以外的主要合金元素，所述整体式铝合 金片材或板材具有第一端和第二端，其中所述第一端具有至少25%的冷加工，并且其中所 述第二端与所述第一端相比具有较少的冷加工。
31. 根据权利要求30所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述第一端具有第一厚 度，其中所述第二端具有第二厚度，其中所述第一厚度比所述第二厚度薄至少10%。
32. 根据权利要求30所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述第一端具有第一厚 度，其中所述第二端具有第二厚度，其中所述第一厚度与所述第二厚度相差3%以内。
33. 根据权利要求30-32中任一项所述的整体式铝合金片材或板材，其包括分隔所述 第一端与所述第二端的中间部分。
34. 根据权利要求33所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述中间部分中的冷加工 量自所述第一端向所述第二端递减。
35. 根据权利要求33所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述中间部分中的冷加工 量不均匀。
36. 根据权利要求30-35中任一项所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述第一端 和所述第二端与所述片材或板材的纵向方向相关联。
37. 根据权利要求30-35中任一项所述的整体式铝合金片材或板材，其中所述第一端 和所述第二端与所述片材或板材的横向方向相关联。
38. 一种方法，包括： (a)制备铝合金体供固溶后冷加工，所述铝合金体包含2. 0-22重量％的锌，其中所述 锌为所述铝合金体中除铝以外的主要合金元素； (i)其中所述制备包括使所述铝合金体固溶； (b) 在所述制备步骤之后，冷加工所述铝合金体，其中所述冷轧在所述铝合金体中引入 至少25 %的冷加工； (c) 在所述冷加工步骤之后，热处理所述铝合金体，其中所述热处理步骤包括： (i)将所述铝合金体成形为预定形状产品，其中，在所述成形步骤期间，使所述铝合金 片材经受至少150 T至低于所述铝合金体的再结晶温度范围内的温度。
39. 根据权利要求38所述的方法，其中所述热处理步骤包括： 在足以实现选定状态的持续时间和温度下加热所述铝合金体，其中所述加热步骤是在 所述成形步骤之前发生。
40. 根据权利要求39所述的方法，其中所述选定状态为老化不足状态，并且其中所述 方法包括： 选择所述老化不足状态，其中所述选择步骤是在所述热处理步骤之前发生； 完成所述加热步骤以实现所述老化不足状态。
41. 根据权利要求40所述的方法，包括： 在所述完成步骤之后，进行所述成形步骤，其中，在所述成形之后，所述预定形状产品 实现至少一种预定性能。
42. 根据权利要求41所述的方法，其中所述至少一种预定性能为预定强度。
43. 根据权利要求41所述的方法，其中所述至少一种预定性能为强度与延展性的预定 组合。
44. 根据权利要求42-43中任一项所述的方法，其中所述预定性能为老化不足状态。
45. 根据权利要求44所述的方法，其中所述老化不足状态与峰值强度相差30%以内。
46. 根据权利要求44所述的方法，其中所述老化不足状态与峰值强度相差10%以内。
47. 根据权利要求38-46中任一项所述的方法，其中所述加热步骤为第一加热步骤，其 中所述热处理步骤包括： 对所述铝合金体进行第二加热，其中所述第二加热是在所述成形步骤之后发生。
48. 根据权利要求47所述的方法，其中所述第二加热包括干燥或油漆烘烤中的至少一 者。
49. 根据权利要求47-48中任一项所述的方法，其中所述第二加热包括在老化炉中加 热。
50. 根据权利要求47-49中任一项所述的方法，其中所述第二加热包括加热所述铝合 金片材以实现第二选定状态。
51. 根据权利要求50所述的方法，其中所述第二选定状态为第二预定强度、第二预定 延展性以及强度与延展性的第二预定组合之一。
52. 根据权利要求51所述的方法，其中所述第二预定强度为峰值强度。
53. 根据权利要求51所述的方法，其中所述预定强度为过度老化强度，其中所述过度 老化强度比所述峰值强度低至少2%。
54. 根据权利要求38-53中任一项所述的方法，其中在所述成形步骤之后，所述预定形 状产品实现相对于所述铝合金片材的长横向拉伸屈服强度更高的长横向拉伸屈服强度。
55. 根据权利要求38-54中任一项所述的方法，其中，在所述成形步骤之后，所述预定 形状产品与峰值强度相差10%以内。
56. 根据权利要求38-55中任一项所述的方法，其中在所述成形步骤之后，所述预定形 状产品与峰值强度相差5 %以内。
57. 根据权利要求38-56中任一项所述的方法，其中所述冷加工包括将所述铝合金体 冷轧成片材或板材。
58. 根据权利要求38-57中任一项所述的方法，其中所述冷加工包括将所述铝合金片 材或板材冷轧至最终规格。
59. 根据权利要求38-58中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤包括： (i) 在第一选定温度下对所述铝合金片材进行第一加热，持续第一选定时间以达到第 一选定状态，其中所述第一加热步骤在第一位置处发生； (ii) 在所述第一加热步骤之后，完成所述成形步骤，其中所述成形步骤在远离所述第 一位置的第二位置处发生。
60. 根据权利要求59所述的方法，其中所述第一位置与所述铝合金体的供应商相关 联，并且所述第二位置与所述供应商的客户相关联。
61. 根据权利要求38所述的方法，其中所述热处理步骤由所述成形步骤构成。
62. -种方法，包括： (a) 制备铝合金体供固溶后冷加工，所述铝合金体包含2. 0-22重量％的锌，其中所述 锌为所述铝合金体中除铝以外的主要合金元素； (i)其中所述制备包括使所述铝合金体固溶； (b) 在所述制备步骤之后，冷加工所述铝合金体，其中所述冷加工在所述铝合金体中引 入至少25 %的冷加工； (c) 在所述冷加工步骤之后，热处理所述铝合金体，其中所述热处理步骤包括： (i) 在第一选定温度下对所述铝合金体进行第一加热，持续第一选定时间以达到第一 选定状态； (ii) 对所述铝合金体进行第二加热； (iii) 其中所述第一加热步骤在第一位置处发生； (iv) 其中所述第二加热步骤在远离所述第一位置的第二位置处发生。
63. 根据权利要求62所述的方法，其中所述第一位置与所述铝合金体的供应商相关 联，并且所述第二位置与所述供应商的客户相关联。
64. 根据权利要求62-63中任一项所述的方法，其中所述第一选定状态为老化不足状 态。
65. 根据权利要求62-64中任一项所述的方法，其中所述第二加热步骤包括在第二选 定温度下将所述铝合金体加热第二选定时间以实现第二选定状态。
66. 根据权利要求65所述的方法，其中所述第二选定状态为与所述第一选定状态相比 具有较高强度的状态。
67. 根据权利要求62-66中任一项所述的方法，其中所述冷加工步骤在与所述第一位 置相关联的位置处发生。
68. 根据权利要求62-67中任一项所述的方法，其中所述制备步骤在与所述第一位置 相关联的位置处发生。
69. 根据权利要求62-68中任一项所述的方法，其中所述第二加热步骤包括将所述铝 合金体成形为预定形状产品。
70. 根据权利要求62-69中任一项所述的方法，其中所述第二加热包括干燥或油漆烘 烤中的至少一者。
71. 根据权利要求62-70中任一项所述的方法，其中所述第二加热包括在老化炉中加 热。
72. -种方法，包括： (a) 接收铝合金体，其中所述铝合金体包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝 合金体中除铝以外的主要合金元素，其中所述铝合金体通过固溶、然后冷加工并接着进行 第一热处理以实现第一预定选定状态来制备； (b) 对所述铝合金体进行第二热处理； (i)其中完成所述第二热处理步骤以实现第二预定选定状态，使得所述铝合金体实现 与呈T6态的所述铝合金体的参考形式相比更高的拉伸屈服强度。
73. 根据权利要求72所述的方法，其中所述第一预定选定状态为预定第一强度。
74. 根据权利要求73所述的方法，其中所述预定第一强度为老化不足强度。
75. 根据权利要求72-74中任一项所述的方法，其中所述第二预定选定状态为预定第 二强度。
76. 根据权利要求75所述的方法，其中所述预定第二强度高于所述预定第一强度。
77. 根据权利要求72-76中任一项所述的方法，其中所述第一预定选定状态包含第一 延展性，其中所述第二预定选定状态还包含第二延展性，其中所述第二延展性高于所述第 一延展性。
78. -种方法，包括： (a) 接收铝合金体，其中所述铝合金体包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝 合金体中除铝以外的主要合金元素，其中所述铝合金体通过固溶并接着冷加工至最终规格 来制备，其中所述冷加工在所述铝合金体中引入至少25%的冷加工；以及 (b) 将所述铝合金体成形为预定形状产品，其中在所述成形步骤期间，使所述铝合金体 经受至少150 T至低于所述铝合金体的再结晶温度范围内的温度。
79. 根据权利要求78所述的方法，其中所述冷加工包括将所述铝合金体冷轧成片材或 板材。
80. 根据权利要求78-79所述的方法，其中所述冷加工包括将所述铝合金体冷轧至最 终规格。
81. 根据权利要求78-80中任一项所述的方法，其中所述预定形状产品为运载工具的 部件。
82. 根据权利要求81所述的方法，包括： (c) 组装具有所述预定形状产品的运载工具。
83. 根据权利要求81-82中任一项所述的方法，其中所述部件为汽车部件并且所述运 载工具为汽车。
84. 根据权利要求83所述的方法，其中所述部件为白车身部件。
85. 根据权利要求84所述的方法，其中所述白车身部件为A柱或B柱之一。
86. 根据权利要求81-82中任一项所述的方法，其中所述预定形状产品为航空部件并 且所述运载工具为航空飞行器。
87. 根据权利要求86所述的方法，其中所述航空部件为翼部蒙皮。
88. 根据权利要求78-80中任一项所述的方法，其中所述预定形状产品为消费型电子 装置的外部部件。
89. 根据权利要求88所述的方法，包括： 组装具有所述外部部件的消费型电子装置。
90. 根据权利要求88-89中任一项所述的方法，其中所述外部部件为具有0. 015英寸至 0. 063英寸厚度的外覆盖件。
91. 根据权利要求78-90中任一项所述的方法，其中所述成形步骤在200 °F至550 °F范 围内的温度下完成。
92. 根据权利要求78-90中任一项所述的方法，其中所述成形步骤在250 °F至450 °F范 围内的温度下完成。
93. 根据权利要求78-92中任一项所述的方法，其中所述成形步骤包括向所述轧制铝 合金产品的至少一部分施加应变以实现所述预定形状产品，其中所述施加步骤的所述应变 的最大量相当于至少〇. 01的等效塑性应变。
94. 根据权利要求78-93中任一项所述的方法，其中所述预定形状产品无缺陷。
95. 根据权利要求78-94中任一项所述的方法，其中所述接收步骤的所述铝合金体包 含主要地为未再结晶的微观结构。
96. 根据权利要求95所述的方法，其中完成所述成形步骤，使得所述预定形状产品保 留主要地为未再结晶的微观结构。
97. 根据权利要求78-96中任一项所述的方法，其中，在所述成形步骤之后，所述预定 形状产品具有与所述接收步骤（a)的所述轧制铝合金产品的拉伸屈服强度相比更高的拉 伸屈服强度。
98. 根据权利要求97所述的方法，其中所述拉伸屈服强度是在所述预定形状产品的纵 向方向和长横向方向中的至少一者中测量。
99. 一种方法，包括： (a) 制备铝合金体供固溶后冷加工，其中所述铝合金体包含2. 0-22重量％的锌，其中 所述锌为所述铝合金体中除铝以外的主要合金元素； (i)其中所述制备包括使所述铝合金体固溶； (b) 在所述制备步骤之后，冷加工所述铝合金体，其中所述冷加工包括： (i) 将所述铝合金体第一冷加工成预定中间形式；以及 (ii) 将所述预定中间形式第二冷加工成最终形式； (iii) 其中所述第一冷加工步骤在第一位置处发生； (iv) 其中所述第二冷加工步骤在远离所述第一位置的第二位置处发生； (V)其中所述第一冷加工与所述第二冷加工的组合在所述铝合金体中引入至少25% 的冷加工； (c) 在所述第二冷加工步骤之后，热处理所述铝合金体； (i)其中完成所述冷加工（b)与热处理（c)的组合，使得所述铝合金体实现与呈T6态 的所述铝合金体的参考形式相比更高的拉伸屈服强度。
100. 根据权利要求99所述的方法，其中所述第一位置与所述铝合金体的供应商相关 联，并且所述第二位置与所述供应商的客户相关联。
101. 根据权利要求99-100中任一项所述的方法，包括： 选择所述预定中间形式以便实现选定状态。
102. 根据权利要求101所述的方法，所述选定状态为预定强度、预定伸长率或者强度 与伸长率的预定组合。
103. 根据权利要求101-102中任一项所述的方法，其中所述选定状态为第一选定状 态，并且其中选择所述第二冷加工步骤和所述热处理步骤以实现第二选定状态。
104. 根据权利要求103所述的方法，其中所述第二选定状态为与所述第一选定状态相 比具有更高强度的状态。
105. 根据权利要求99-104中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤在与所述第二 位置相关联的位置处发生。
106. 根据权利要求99-105中任一项所述的方法，其中所述制备步骤在与所述第一位 置相关联的位置处发生。
107. -种方法，包括： (a) 接收铝合金体，其中所述铝合金体包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝 合金体中除铝以外的主要合金元素，其中所述铝合金体通过固溶然后第一冷加工至预定中 间形式并实现第一选定状态来制备。 (b) 对呈所述预定中间形式的所述铝合金体进行第二冷加工； (i)其中所述第一冷加工与所述第二冷加工的组合在所述铝合金体中引入至少25% 的冷加工；以及 (c) 热处理所述铝合金体； (i)其中完成所述第二冷加工步骤与所述热处理步骤的组合以实现第二选定状态，使 得所述铝合金体实现与呈T6态的所述铝合金体的参考形式相比更高的拉伸屈服强度。
108. 根据权利要求107所述的方法，其中所述第一选定状态为预定第一强度。
109. 根据权利要求108所述的方法，其中所述预定第一强度为老化不足强度。
110. 根据权利要求108-109中任一项所述的方法，其中所述第二选定状态为预定第二 强度。
111. 根据权利要求110所述的方法，其中所述第二预定强度高于所述第一预定强度。
112. 根据权利要求107-111中任一项所述的方法，其中所述第一选定状态还包含第一 延展性，其中所述第二选定状态还包含第二延展性，其中所述第二延展性高于所述第一延 展性。
113. -种用于消费型电子产品的铝合金外部部件，其中所述铝合金外部部件包含 2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝合金外部部件中除铝以外的主要合金元素，其中 所述铝合金外部部件具有〇. 015英寸至0. 50英寸的厚度，其中所述铝合金外部部件具有主 要地为未再结晶的微观结构，并且其中所述铝合金外部部件实现以下中的至少一者： (a) 与呈T6态的所述铝合金外部部件的参考形式相比高至少5%的标准化耐冲击性； (b) 与呈T6态的由合金6061制备的所述外部部件的相同形式相比高至少15%的标准 化耐冲击性；以及 (C)与呈H32态的由合金5052制备的所述外部部件的相同形式相比高至少30%的标 准化耐冲击性。
114. 根据权利要求113所述的铝合金外部部件，其中所述外部部件实现与呈T6态的所 述铝合金外部部件的参考形式相比高至少5%的标准化耐冲击性。
115. 根据权利要求113-114中任一项所述的铝合金外部部件，其中所述外部部件实现 与呈T6态的由合金6061制备的所述外部部件的相同形式相比高至少15%的标准化耐冲击 性。
116. 根据权利要求113-115中任一项所述的铝合金外部部件，其中所述外部部件实现 与呈H32态的由合金5052制备的所述外部部件的相同形式相比高至少30%的标准化耐冲 击性。
117. 根据权利要求113-116中任一项所述的铝合金外部部件，其中所述外部部件为外 覆盖件，其中所述外覆盖件具有预定观察表面，并且其中所述预定观察表面无视觉上明显 的表面缺陷。
118. 根据权利要求117所述的铝合金外部部件，其中所述外部部件为外覆盖件，其中 所述外覆盖件的厚度为〇. 015至0. 063英寸。
119. 根据权利要求117-118中任一项所述的铝合金外部部件，其中所述外部部件的所 述预定观察表面与呈T6态的所述铝合金外部部件的参考形式的预定观察表面相比实现至 少相当的60°光泽度值。
120. 根据权利要求113-119中任一项所述的铝合金外部部件，其中所述消费型电子产 品为下列产品之一：笔记本电脑、手机、照相机、移动音乐播放器、手持设备、台式电脑、电视 机、微波炉、洗衣机、烘干机、冰箱以及它们的组合。
121. 根据权利要求113-119中任一项所述的铝合金外部部件，其中所述消费型电子产 品为下列产品之一：笔记本电脑、手机、移动音乐播放器以及它们的组合，并且其中所述外 部部件为具有〇. 015至0. 063英寸厚度的外覆盖件。
122. -种方法，包括： (a) 接收轧制或锻造的铝合金体，其中所述铝合金体包含2. 0-22重量％的锌，其中所 述锌为所述铝合金体中除铝以外的主要合金元素，其中所述铝合金体通过固溶然后冷加工 至最终规格来制备，其中所述冷加工引入至少25%的冷加工，并且其中所述冷加工为冷轧 和冷锻中的一者； (b) 将所述铝合金体产品成形为用于消费型电子产品的外部部件。
123. 根据权利要求122所述的方法，包括： 热处理所述铝合金。
124. 根据权利要求123所述的方法，其中所述热处理步骤在所述接收步骤之后发生。
125. 根据权利要求124所述的方法，其中所述热处理步骤是伴随着所述成形步骤发 生。
126. 根据权利要求125所述的方法，其中在所述成形步骤期间，使所述铝合金体经受 至少150 T至低于所述铝合金体的再结晶温度的温度。
127. 根据权利要求123所述的方法，其中所述热处理步骤在所述接收步骤之前发生。
128. 根据权利要求127所述的方法，其中所述成形步骤在低于150 T的温度下完成。
129. 根据权利要求127所述的方法，其中所述成形步骤在环境条件下完成。
130. 根据权利要求122-129中任一项所述的方法，其中所述成形步骤包括向所述铝合 金体的至少一部分施加应变以获得所述外部部件，其中所述施加步骤的所述应变的最大量 相当于至少0. 01的等效塑性应变。
131. 根据权利要求122-130中任一项所述的铝合金外部部件，其中所述消费型电子产 品为下列产品之一：笔记本电脑、手机、照相机、移动音乐播放器、手持设备、台式电脑、电视 机、微波炉、洗衣机、烘干机、冰箱以及它们的组合。
132. 根据权利要求122-130中任一项所述的铝合金外部部件，其中所述消费型电子产 品为下列产品之一：笔记本电脑、手机、移动音乐播放器以及它们的组合，并且其中所述外 部部件为具有〇. 015至0. 063英寸厚度的外覆盖件。
133. 根据权利要求122-132中任一项所述的方法，其中，在所述成形步骤之后，所述外 部部件包含主要地为未再结晶的微观结构。
134. 根据权利要求122-134中任一项所述的方法，其中所述外部部件实现与呈T6态的 所述铝合金外部部件的参考形式相比高至少5%的标准化耐冲击性。
135. -种整体式铝合金管产品，其中所述整体式铝合金管产品包含2. 0-22重量％的 锌，其中所述锌为所述整体式铝合金管产品中除铝以外的主要合金元素，所述整体式铝合 金管具有第一部分和与所述第一部分相邻的第二部分，其中所述第一部分具有至少25%的 冷加工，并且其中所述第二部分具有比所述第一部分少至少5%的冷加工。
136. 根据权利要求135所述的整体式铝合金管，其中所述整体式铝合金管具有均匀内 径。
137. 根据权利要求135-136中任一项所述的整体式铝合金管，其中所述整体式铝合金 管具有均匀外径。
138. 根据权利要求135-137中任一项所述的整体式铝合金管，其中所述第二部分具有 比所述第一部分少至少10 %的冷加工，并且其中所述第一部分具有高于所述第二部分的强 度。
139. 根据权利要求135-138中任一项所述的整体式铝合金管，其中所述第二部分具有 高于所述第一部分的伸长率。
140. 根据权利要求135-139中任一项所述的整体式铝合金管，其中所述第一部分的拉 伸屈服强度相对于所述第二部分增加至少5%。
141. 根据权利要求135-140中任一项所述的整体式铝合金管，其中所述第一部分具有 至少4%的伸长率。
142. 根据权利要求135-141中任一项所述的整体式铝合金管，其中所述第二部分接触 所述第一部分。
143. 根据权利要求135-141中任一项所述的整体式铝合金管，其中所述第二部分与所 述第一部分由第三部分隔开。
144. 一种方法，包括： (a)接收轧制或锻造的铝合金产品，其中所述铝合金产品包含2. 0-22重量％的锌，其 中所述锌为所述铝合金产品中除铝以外的主要合金元素，其中所述铝合金产品通过固溶然 后冷加工至最终规格然后进行热处理来制备，其中所述冷加工引入至少25 %的冷加工；以 及 (b)将所述铝合金产品附接为组件的护甲部件。
145. 根据权利要求144所述的方法，其中所述铝合金产品具有与呈T6态的所述铝合金 产品的参考形式相比高至少1%的V50弹道极限。
146. 根据权利要求145所述的方法，其中所述V50弹道抵抗性为碎片模拟弹（FSP)抵 抗性，并且所述铝合金产品具有与呈T6态的所述铝合金产品的参考形式相比高至少3 %的 V50FSP抵抗性。
147. 根据权利要求145-146中任一项所述的方法，其中所述V50弹道极限为穿甲（AP) 抵抗性，并且所述铝合金产品具有与呈T6态的所述铝合金产品的参考形式相比高至少5% 的V50AP抵抗性。
148. 根据权利要求144-147中任一项所述的方法，其中所述铝合金护甲部件具有 0. 025英寸至4. O英寸的厚度并且实现与呈T6态的所述铝合金护甲部件的参考形式相比高 至少5%的V50穿甲抵抗性。
149. 根据权利要求144-148中任一项所述的方法，其中所述护甲部件为具有0. 250英 寸至4. 0英寸范围内的厚度的板材或锻件。
150. 根据权利要求144-149中任一项所述的方法，其中所述护甲部件为具有I. 0英寸 至2. 5英寸范围内的厚度的板材或锻件。
151. 根据权利要求144-148中任一项所述的方法，其中所述护甲部件为具有0. 025至 0.249英寸厚度的片材。
152. 根据权利要求144-151中任一项所述的方法，其中所述铝合金护甲部件包含主要 地为未再结晶的微观结构。
153. -种铝合金护甲部件，所述铝合金护甲部件具有2. 0-22重量％的锌，其中所述锌 为所述铝合金护甲部件中除铝以外的主要合金元素，其中所述护甲部件具有〇. 025英寸至 4. 0英寸的厚度，并且其中所述铝合金护甲部件实现与呈T6态的所述铝合金护甲部件的参 考形式相比高至少5%的V50穿甲抵抗性。
154. 根据权利要求153所述的护甲部件，其中所述护甲部件为具有0. 250英寸至4. 0 英寸范围内的厚度的板材或锻件。
155. 根据权利要求153所述的护甲部件，其中所述护甲部件为具有I. 0英寸至2. 5英 寸范围内的厚度的板材或锻件。
156. 根据权利要求153所述的护甲部件，其中所述护甲部件为具有0. 025至0. 249英 寸厚度的片材。
157. 根据权利要求153-156中任一项所述的护甲部件，其中所述护甲部件包含主要地 为未再结晶的微观结构。
158. -种铝合金护甲部件，所述铝合金护甲部件具有2. 0-22重量％的锌，其中所述锌 为所述铝合金护甲部件中除铝以外的主要合金元素，其中所述护甲部件具有〇. 025英寸至 4. 0英寸的厚度，并且其中所述铝合金护甲部件实现与呈T6态的所述铝合金护甲部件的参 考形式相比高至少5%的拉伸屈服强度。
159. -种组件，所述组件包括根据权利要求153-158所述的铝合金护甲部件中的任一 者。
160. 根据权利要求159所述的组件，其中所述组件为运载工具。
161. 根据权利要求160所述的组件，其中所述运载工具为军用车辆。
162. 根据权利要求159所述的组件，其中所述组件为人体护甲组件。
163. -种方法，包括： (a) 铸造铝合金体，其中，所铸造的所述铝合金体包括第一可热处理合金的第一部分和 第二合金的第二部分； (b) 使所述铝合金体固溶； (c) 冷加工所述铝合金体，其中所述冷加工在所述铝合金体中引入至少25%的冷加 工；以及 (d) 热处理所述铝合金体。
164. 根据权利要求163所述的方法，其中所述第一部分为所述可热处理合金的第一 层，并且所述第二部分为所述第二合金的第二层。
165. 根据权利要求164所述的方法，其中所述第二合金为第二可热处理合金并且包含 与所述第一可热处理合金不同的组成。
166. 根据权利要求164所述的方法，其中所述第二合金为第二可热处理合金并且包含 与所述第一可热处理合金相同的组成。
167. 根据权利要求163所述的方法，其中所述第一部分为第一区域，并且所述第二部 分为第二区域，其中所述第二合金具有与所述第一可热处理合金不同的组成，并且其中所 述第一区域与所述第二区域之间存在连续浓度梯度。
168. 根据权利要求167所述的方法，其中所述浓度梯度为线性梯度和指数梯度之一。
169. 根据权利要求167-168中任一项所述的方法，包括第三区域，其中所述第三区域 具有与所述第一区域相同的浓度并且与所述第一区域由所述第二区域分隔开。
170. 根据权利要求163-169中任一项所述的方法，包括在所述热处理步骤之后： 组装具有所述错合金体的组件。
171. 根据权利要求170所述的方法，其中所述铝合金体为护甲部件。
172. 根据权利要求170所述的方法，其中所述铝合金体为汽车部件。
173. -种方法，包括： (a) 制备铝合金棒材供固溶后冷加工， (i) 其中所述铝合金棒材包含具有2. 0-22重量％的锌的铝合金，其中所述锌为所述铝 合金棒材中除铝以外的主要合金元素； (ii) 其中所述制备步骤包括所述铝合金棒材的固溶； (b) 在所述制备步骤（a)之后，将所述铝合金棒材冷加工至最终规格，其中所述冷加工 向所述棒材中引入至少25%的冷加工；以及 (c) 在所述冷加工步骤（b)之后，热处理所述铝合金棒材； 其中完成所述冷加工步骤和所述热处理步骤，以便与呈所述冷加工状态的所述铝合金 棒材的参考形式相比实现纵向极限抗拉强度增加。
174. 根据权利要求173所述的方法，其中所述冷加工为冷拉和冷轧中的一者。
175. 根据权利要求173-174中任一项所述的方法，其中所述铝合金棒材与呈所述冷加 工状态的所述铝合金棒材相比实现3%的极限抗拉强度增加。
176. 根据权利要求173-175中任一项所述的方法，其中在所述冷加工之后，所述棒材 呈线材规格。
177. -种铝合金棒材，所述铝合金棒材具有2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝 合金棒材中除铝以外的主要合金元素，其中所述铝合金棒材实现与呈T87态的所述铝合金 棒材的参考形式相比大至少3%的极限抗拉强度。
178. -种铝合金紧固件，所述铝合金紧固件包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所 述铝合金紧固件中除铝以外的主要合金元素，其中所述铝合金紧固件实现与呈T6态的所 述紧固件的参考形式相比大至少2%的剪切强度或拉伸屈服强度。
179. 根据权利要求178所述的铝合金紧固件，其中所述剪切强度或拉伸屈服强度与所 述紧固件的销轴相关。
180. 根据权利要求178-179中任一项所述的铝合金紧固件，其中所述剪切强度或拉伸 屈服强度与所述紧固件的头部相关。
181. 根据权利要求178-180中任一项所述的铝合金紧固件，其中所述剪切强度或拉伸 屈服强度与所述紧固件的锁定构件相关。
182. -种方法，包括： (a) 制备铝合金体供固溶后冷加工； (i) 其中所述铝合金体包含具有2. 0-22重量％的锌的铝合金，其中所述锌为所述铝合 金体中除铝以外的主要合金元素； (ii) 其中所述制备步骤包括所述铝合金体的固溶； (b) 在所述制备步骤（a)之后，将所述铝合金体冷加工成紧固件，其中所述冷加工向所 述紧固件中引入至少25%的冷加工；以及 (c) 在所述冷加工步骤（b)之后，热处理所述铝合金紧固件； 其中完成所述冷加工步骤和所述热处理步骤，以便与呈所述冷加工状态的所述铝合金 紧固件的参考形式相比实现拉伸屈服强度或剪切强度增加。
183. 根据权利要求182所述的方法，其中所述冷加工为冷挤压或冷锻。
184. 根据权利要求182-183中任一项所述的方法，包括： 制备包括所述铝合金紧固件的组件。
185. 根据权利要求184所述的方法，其中所述组件为运载工具。
186. 根据权利要求185所述的方法，其中所述运载工具为汽车。
187. 根据权利要求185所述的方法，其中所述运载工具为航空飞行器。
188. -种方法，包括： (a) 接收铝合金紧固件，其中所述铝合金紧固件包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌 为所述铝合金紧固件中除铝以外的主要合金元素，其中所述铝合金紧固件通过固溶并接着 冷挤压或冷锻至最终形式来制备，其中所述冷轧或冷锻引入至少25%的冷加工；以及 (b) 使用所述铝合金紧固件制备组件。
189. 根据权利要求188所述的方法，其中所述制备包括使所述铝合金紧固件变形。
190. -种用于形成车轮的方法，包括： (a)将经固溶的铝合金体冷加工成铝合金车轮，其中所述铝合金车轮包含2. 0-22重 量％的锌，其中所述锌为所述铝合金车轮中除铝以外的主要合金元素； (i) 其中，在所述冷加工步骤（a)之后，所述车轮包括： ㈧轮辋；和 (B)盘面； (ii) 其中在所述冷加工步骤（a)之后，所述车轮的至少一部分具有至少25%的冷加 工；以及 (b)在所述冷加工步骤（a)之后，热处理所述铝合金车轮， (i)其中，完成所述热处理步骤（b)，以与呈所述冷加工状态的所述车轮的所述冷加工 部分的纵向拉伸屈服强度相比，所述车轮的所述冷加工部分的纵向拉伸屈服强度实现至少 5%的改善。
191. 根据权利要求190所述的方法，其中完成所述热处理步骤（b)，以与呈所述冷加工 状态的所述车轮的所述冷加工部分的纵向拉伸屈服强度相比，所述车轮的所述冷加工部分 的纵向拉伸屈服强度实现至少10%的改善。
192. 根据权利要求190所述的方法，其中完成所述热处理步骤（b)，以与呈所述冷加工 状态的所述车轮的所述冷加工部分的纵向拉伸屈服强度相比，所述车轮的所述冷加工部分 的纵向拉伸屈服强度实现至少15%的改善。
193. 根据权利要求190所述的方法，其中完成所述热处理步骤（b)，以与呈所述冷加工 状态的所述车轮的所述冷加工部分的纵向拉伸屈服强度相比，所述车轮的所述冷加工部分 的纵向拉伸屈服强度实现至少20%的改善。
194. 根据权利要求190所述的方法，其中完成所述热处理步骤（b)，以与呈冷加工状态 的所述车轮的所述冷加工部分的纵向拉伸屈服强度相比，所述车轮的所述冷加工部分的纵 向拉伸屈服强度实现至少25%的改善。
195. 根据权利要求190-194中任一项所述的方法，其中完成所述热处理步骤（b)，以使 所述铝合金车轮实现至少50ksi的纵向拉伸屈服强度。
196. 根据权利要求190-194中任一项所述的方法，其中完成所述热处理步骤（b)，以使 所述铝合金车轮实现至少55ksi的纵向拉伸屈服强度。
197. 根据权利要求190-196中任一项所述的方法，其中完成所述热处理步骤（b)，以使 所述铝合金车轮实现至少4%的纵向伸长率。
198. 根据权利要求190-196中任一项所述的方法，其中完成所述热处理步骤（b)，以使 所述铝合金车轮实现至少8%的纵向伸长率。
199. 根据权利要求190-198中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤（b)包括在 150 T至低于其再结晶温度的温度下加热所述车轮。
200. 根据权利要求190-199中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤包括在不高于 425 T的温度下加热所述车轮。
201. 根据权利要求190-199中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤包括在不高于 400 T的温度下加热所述车轮。
202. 根据权利要求190-199中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤包括在不高于 375 T的温度下加热所述车轮。
203. 根据权利要求190-199中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤包括在不高于 350 T的温度下加热所述车轮。
204. 根据权利要求190-203中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤包括在至少 200 T的温度下加热所述车轮。
205. 根据权利要求190-203中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤包括在至少 250 T的温度下加热所述车轮。
206. 根据权利要求190-203中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤包括在至少 300 T的温度下加热所述车轮。
207. 根据权利要求190-206中任一项所述的方法，其中所述冷加工步骤（a)包括将所 述铝合金体的至少一部分冷加工25 %至90%。
208. 根据权利要求190-207中任一项所述的方法，其中所述冷加工步骤（a)包括将所 述铝合金体的至少一部分冷加工至少35%。
209. 根据权利要求190-207中任一项所述的方法，其中所述冷加工步骤（a)包括将所 述铝合金体的至少一部分冷加工至少50%。
210. 根据权利要求190-207中任一项所述的方法，其中所述冷加工步骤（a)包括将所 述铝合金体的至少一部分冷加工至少75%。
211. 根据权利要求190-206中任一项所述的方法，其中所述冷加工步骤（a)包括将所 述铝合金体的至少一部分冷加工至少90%。
212. 根据权利要求190-211中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述轮辋的至少 一部分中引入至少25%的冷加工。
213. 根据权利要求190-211中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述轮辋的至少 一部分中引入至少50%的冷加工。
214. 根据权利要求190-211中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述轮辋的至少 一部分中引入至少75%的冷加工。
215. 根据权利要求190-206和208-211中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述 轮辋的至少一部分中引入至少90%的冷加工。
216. 根据权利要求190-215中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述安装法兰的 至少一部分中引入至少25%的冷加工。
217. 根据权利要求190-215中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述安装法兰的 至少一部分中引入至少50%的冷加工。
218. 根据权利要求190-215中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述安装法兰的 至少一部分中引入至少75%的冷加工。
219. 根据权利要求190-206和208-215中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述 安装法兰的至少一部分中引入至少90 %的冷加工。
220. 根据权利要求190-219中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述盘面的至少 一部分中引入至少25%的冷加工。
221. 根据权利要求190-219中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述盘面的至少 一部分中引入至少50%的冷加工。
222. 根据权利要求190-219中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述盘面的至少 一部分中引入至少75%的冷加工。
223. 根据权利要求190-206和208-219中任一项所述的方法，其中冷加工包括向所述 盘面的至少一部分中引入至少90%的冷加工。
224. 根据权利要求190-223中任一项所述的方法，其中所述轮辋具有胎圈座，并且其 中冷加工包括向所述胎圈座的至少一部分中引入至少50%的冷加工。
225. 根据权利要求190-223中任一项所述的方法，其中所述轮辋具有胎圈座，并且其 中冷加工包括向所述胎圈座的至少一部分中引入至少75%的冷加工。
226. 根据权利要求190-206和208-223中任一项所述的方法，其中所述轮辋具有胎圈 座，并且其中冷加工包括向所述胎圈座的至少一部分中引入至少90 %的冷加工。
227. 根据权利要求190-206中任一项所述的方法，其中所述轮辋具有凹部，并且其中 冷加工包括向所述凹部的至少一部分中引入至少50 %的冷加工。
228. 根据权利要求190-206中任一项所述的方法，其中所述轮辋具有凹部，并且其中 冷加工包括向所述凹部的至少一部分中引入至少75 %的冷加工。
229. 根据权利要求190-206和208-226中任一项所述的方法，其中所述轮辋具有凹部， 并且其中冷加工包括向所述凹部的至少一部分中引入至少90 %的冷加工。
230. 根据权利要求190-229中任一项所述的方法，其中所述冷加工包括以下中的至少 一者：旋压、乳制、抛光、滚压成形、剪切成形、皮尔格式轧管、型锻、径向锻造、开坯、锻造、挤 压、形成级面凸缘、静液压成形以及它们的组合。
231. 根据权利要求190-229中任一项所述的方法，其中所述冷加工为滚压成形。
232. 根据权利要求190-231中任一项所述的方法，其中进行所述冷加工步骤（a)和所 述热处理步骤（b)，以使具有至少25%冷加工的所述车轮部分实现主要地为未再结晶的微 观结构。
233. 根据权利要求190-232中任一项所述的方法，其中所述冷加工为第二冷加工，其 中所述方法包括： 接收所述经固溶的铝合金体，其中所述接收步骤是在所述冷加工步骤（a)之前发生； 以及 在所述接收步骤之前且在所述固溶步骤之后，对所述铝合金体进行第一冷加工。
234. 根据权利要求233所述的方法，其中所述第一冷加工步骤与所述第二冷加工步骤 的组合导致所述车轮的至少一部分具有所述至少25 %冷加工。
235. -种铝合金车轮，所述铝合金车轮包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝 合金车轮中除铝以外的主要合金元素，其中所述车轮具有轮辋，并且其中所述轮辋实现与 呈T6态的所述车轮的参考形式的轮辋的纵向拉伸屈服强度相比高至少5%的纵向拉伸屈 服强度； 其中呈T6态的所述车轮的所述参考形式与所述铝合金车轮具有相同组成；并且 其中所述铝合金车轮的所述参考形式的所述轮辋具有与其峰值拉伸屈服强度相差 Iksi以内的纵向拉伸屈服强度。
236. 根据权利要求235所述的铝合金车轮，其中所述轮辋具有主要地为未再结晶的微 观结构。
237. 根据权利要求235所述的铝合金车轮，其中所述轮辋至少75%未再结晶。
238. -种铝合金车轮，所述铝合金车轮包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝 合金车轮中除铝以外的主要合金元素，其中所述车轮具有盘面，并且其中所述盘面实现与 呈T6态的所述车轮的参考形式的盘面的纵向拉伸屈服强度相比高至少5%的纵向拉伸屈 服强度； 其中呈Τ6态的所述车轮的所述参考形式与所述铝合金车轮具有相同组成；并且 其中所述铝合金车轮的所述参考形式的所述盘面具有与其峰值纵向拉伸屈服强度相 差Iksi以内的纵向拉伸屈服强度。
239. 根据权利要求238所述的铝合金车轮，其中所述盘面主要地为未再结晶的。
240. 根据权利要求238所述的铝合金车轮，其中所述盘面至少75%未再结晶。
241. -种铝合金车轮，所述铝合金车轮包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝 合金车轮中除铝以外的主要合金元素，其中所述车轮具有安装法兰，并且其中所述安装法 兰实现与呈Τ6态的所述车轮的参考形式的安装法兰的纵向拉伸屈服强度相比高至少5% 的纵向拉伸屈服强度； 其中呈Τ6态的所述车轮的所述参考形式与所述铝合金车轮具有相同组成；并且 其中所述铝合金车轮的所述参考形式的所述安装法兰具有与其峰值纵向拉伸屈服强 度相差Iksi以内的纵向拉伸屈服强度。
242. 根据权利要求241所述的铝合金车轮，其中所述安装法兰主要地为未再结晶的。
243. 根据权利要求241所述的铝合金车轮，其中所述安装法兰至少75%未再结晶。
244. -种用于形成预定形状产品的方法，包括： (a) 将经固溶的铝合金体冷加工成预定形状产品，所述铝合金体具有2. 0-22重量％的 锌，其中所述锌为所述铝合金体中除铝以外的主要合金元素； (i) 其中所述冷加工包括滚压成形； (ii) 其中在所述冷加工步骤（a)之后，所述预定形状产品的至少一部分具有至少25% 的冷加工；以及 (b) 在所述冷加工步骤（a)之后，热处理所述预定形状产品， (i)其中，完成所述热处理步骤（b)，以与呈所述冷加工状态的所述预定形状产品的所 述冷加工部分的纵向拉伸屈服强度相比，所述预定形状产品的所述冷加工部分的纵向拉伸 屈服强度实现至少5%的改善。
245. -种用于制备容器的方法，包括： (a) 将经固溶的铝合金体冷加工成容器； (i) 其中所述铝合金体包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝合金体中除铝以 外的主要合金元素； (ii) 其中，在所述冷加工之后，所述容器的至少一部分具有至少25%的冷加工； (b) 在所述冷加工步骤（a)之后，热处理所述容器， (i)其中完成所述冷加工和所述热处理步骤以实现以下中的至少一者： (A) 与呈所述冷加工状态的所述容器相比，穹凸反转压力增加至少5% ; (B) 与呈T6态的所述容器的参考形式的同一部分的拉伸屈服强度相比，具有至少25% 冷加工的所述容器的所述至少一部分的拉伸屈服强度增加至少5% ; (C) 与呈所述冷加工状态的所述容器的侧壁的拉伸屈服强度相比，具有至少25%冷加 工的所述容器的所述至少一部分增加至少5% ;以及 (D) 与呈所述冷加工状态的所述容器相比，真空强度改善至少5%。
246. 根据权利要求245所述的方法，其中所述容器具有侧壁，并且所述侧壁的至少一 部分为具有所述至少25%冷加工的所述容器部分。
247. 根据权利要求245-246中任一项所述的方法，其中所述容器具有基部，并且所述 基部的至少一部分为具有所述至少25%冷加工的所述容器部分。
248. 根据权利要求245-247中任一项所述的方法，其中所述铝合金体为片材，并且所 述冷加工包括将所述铝合金体拉延成所述容器。
249. 根据权利要求248所述的方法，其中所述冷加工包括引缩。
250. 根据权利要求248-249中任一项所述的方法，其中所述片材具有小于0. 0108英寸 的厚度。
251. 根据权利要求248-249中任一项所述的方法，其中所述片材具有小于0. 0100英寸 的厚度。
252. 根据权利要求248-249中任一项所述的方法，其中所述片材具有小于0. 0605英寸 的厚度。
253. 根据权利要求248-249中任一项所述的方法，其中所述片材具有小于0. 0095英寸 的厚度。
254. 根据权利要求248-249中任一项所述的方法，其中所述片材具有小于0. 0094英寸 的厚度。
255. 根据权利要求248-249中任一项所述的方法，其中所述片材具有小于0. 0098英寸 的厚度。
256. 根据权利要求248-249中任一项所述的方法，其中所述片材具有小于0. 008英寸 的厚度。
257. 根据权利要求248-256中任一项所述的方法，其中在所述冷加工步骤之前，所述 铝合金片材经预涂布。
258. 根据权利要求245-247中任一项所述的方法，其中所述铝合金体为毛坯，并且其 中所述冷加工包括冲击挤压。
259. 根据权利要求245-258中任一项所述的方法，其中所述铝合金体在所述冷加工步 骤（b)之前未经热处理。
260. 根据权利要求245-259中任一项所述的方法，其中，在所述热处理步骤（b)之后， 所述容器具有至少90磅/平方英寸的穹凸反转强度。
261. 根据权利要求245-260中任一项所述的方法，其中所述容器具有侧壁和基部，并 且其中包括所述侧壁和所述基部的所述铝合金片材为单一连续铝合金片材。
262. 根据权利要求245-261中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤包括将所述容 器插入烘箱中。
263. 根据权利要求245-262中任一项所述的方法，包括： 在所述冷加工步骤之后，向所述容器施用油漆和涂料中的至少一者；以及 在所述施用步骤之后，经由电磁辐射使所述容器的所述油漆固化。
264. 根据权利要求263所述的方法，其中所述施用步骤包括对所述容器的外部进行涂 漆。
265. 根据权利要求263-264中任一项所述的方法，其中所述施用步骤包括涂布所述容 器的内部。
266. 根据权利要求263-265中任一项所述的方法，其中所述固化步骤在不存在有目的 的对流加热的情况下发生。
267. 根据权利要求263-266中任一项所述的方法，其中所述固化步骤在不存在有目的 的传导加热的情况下发生。
268. -种铝合金容器，所述铝合金容器包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝 合金容器中除铝以外的主要合金元素，其中所述容器具有侧壁，并且其中所述铝合金容器 的所述侧壁实现与呈T6态的所述容器的参考形式的侧壁的拉伸屈服强度相比高至少5% 的拉伸屈服强度； 其中呈T6态的所述容器的所述参考形式与所述铝合金容器具有相同组成；并且 其中所述铝合金容器的所述参考形式的所述侧壁具有与其峰值拉伸屈服强度相差 Iksi以内的拉伸屈服强度。
269. -种用于铝合金容器的铝合金闭合件，其中所述铝合金闭合件包含2. 0-22重 量％的锌，其中所述锌为所述铝合金闭合件中除铝以外的主要合金元素，其中所述铝合金 闭合件实现与呈T6态的所述闭合件的参考形式相比高至少5%的拉伸屈服强度； 其中呈T6态的所述闭合件的所述参考形式与所述铝合金闭合件具有相同组成；以及 其中所述铝合金闭合件的所述参考形式具有与其峰值拉伸屈服强度相差Iksi以内的 拉伸屈服强度。
270. 根据权利要求269所述的闭合件，其中所述闭合件为封盖。
271. 一种方法，包括： (a) 制备铝合金条带供固溶后冷加工， (i) 其中所述铝合金条带包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝合金条带中除 铝以外的主要合金元素； (ii) 其中所述制备步骤包括所述铝合金条带的固溶； (iii) 其中所述制备包括连续铸造，使得所述铸造是伴随着所述固溶完成； (b) 在所述制备步骤（a)之后，冷加工所述铝合金条带超过25% ;以及 (c) 在所述冷加工步骤（b)之后，热处理所述铝合金条带； 其中完成所述冷加工步骤和所述热处理步骤： (i) 以便与呈所述冷加工状态的所述铝合金条带的参考形式相比实现纵向拉伸屈服强 度增加； (ii) 使得所述铝合金条带具有主要地为未再结晶的微观结构； (iii) 其中所述条带包括位于上部区域与下部区域之间的中心区域； (iv) 其中所述上部区域中的所述Zn的平均浓度大于所述中心区域的中心线处的所述 Zn的浓度； (V)其中所述下部区域中的所述Zn的平均浓度高于所述中心区域的中心线处的所述 Zn的浓度。
272. 根据权利要求271所述的方法，其中所述固溶步骤包括固溶热处理和淬火，其中 所述固溶热处理是由于所述连续铸造而完成，并且其中所述制备包括： 从连续铸造设备中移出所述铝合金条带；以及 在所述移出步骤之后且在所述铝合金条带达到700 T的温度之前，对所述铝合金条带 进行淬火，其中所述淬火以至少100T /秒的速率降低所述铝合金条带的温度，由此完成所 述固溶； 其中所述铝合金条带离开所述连续铸造设备时的温度高于所述铝合金条带在所述淬 火步骤期间的温度。
273. 根据权利要求272所述的方法，其中所述淬火包括将所述铝合金条带冷却至不高 于200 °F的温度。
274. 根据权利要求272所述的方法，其中所述淬火包括将所述铝合金条带冷却至不高 于150 °F的温度。
275. 根据权利要求272所述的方法，其中所述淬火包括将所述铝合金条带冷却至不高 于100 °F的温度。
276. 根据权利要求272所述的方法，其中所述淬火包括将所述铝合金条带冷却至环境 温度。
277. 根据权利要求272-276中任一项所述的方法，其中所述淬火包括使所述铝合金条 带与气体接触。
278. 根据权利要求277所述的方法，其中所述气体为空气。
279. 根据权利要求272-276中任一项所述的方法，其中所述淬火包括使所述铝合金条 带与液体接触。
280. 根据权利要求279所述的方法，其中所述液体基于水。
281. 根据权利要求280所述的方法，其中所述液体为水。
282. 根据权利要求279所述的方法，其中所述液体为油。
283. 根据权利要求282所述的方法，其中所述油基于烃或基于有机硅。
284. 根据权利要求272-283中任一项所述的方法，其中所述淬火由位于所述连续铸造 设备下游的淬火设备完成。
285. 根据权利要求271-284中任一项所述的方法，其中所述冷加工包括将所述铝合金 条带冷加工至少50%。
286. 根据权利要求271-284中任一项所述的方法，其中所述冷加工包括将所述铝合金 条带冷加工至少75%。
287. 根据权利要求271-284中任一项所述的方法，其中所述冷加工包括将所述铝合金 条带冷加工至少90%。
288. 根据权利要求271-287中任一项所述的方法，其中所述热处理包括将所述铝合金 条带加热至与峰值强度相差5ksi以内。
289. 根据权利要求271-287中任一项所述的方法，其中所述热处理包括将所述铝合金 条带加热至与峰值强度相差4ksi以内。
290. 根据权利要求271-287中任一项所述的方法，其中所述热处理包括将所述铝合金 条带加热至与峰值强度相差3ksi以内。
291. 根据权利要求271-287中任一项所述的方法，其中所述热处理包括将所述铝合金 条带加热至与峰值强度相差2ksi以内。
292. 根据权利要求271-287中任一项所述的方法，其中所述热处理包括将所述铝合金 条带加热至与峰值强度相差Iksi以内。
293. 根据权利要求271-292中任一项所述的方法，其中所述制备步骤和所述冷加工步 骤以连续和在线方式完成。
294. 根据权利要求271-292中任一项所述的方法，其中所述制备步骤、所述冷加工步 骤和所述热处理步骤是以连续和在线方式完成。
295. 根据权利要求294所述的方法，其中所述方法由所述制备步骤、所述冷加工步骤 和所述热处理步骤组成。
296. 根据权利要求271-295中任一项所述的方法，其中在所述固溶步骤（a) (ii)与所 述冷加工步骤（b)之间未向所述错合金条带施加有目的的热能加热处理。
297. 根据权利要求271-295中任一项所述的方法，其中在完成所述固溶步骤（a) (ii) 与起始所述冷加工步骤（b)之间经过不超过20小时。
298. 根据权利要求271-295中任一项所述的方法，其中在完成所述固溶步骤（a) (ii) 与起始所述冷加工步骤（b)之间经过不超过12小时。
299. 根据权利要求271-295中任一项所述的方法，其中所述冷加工步骤（200)是伴随 着所述固溶步骤（140)的完成而起始。
300. 根据权利要求271-299中任一项所述的方法，其中冷加工步骤在所述铝合金条带 处于不高于250 T的温度下时起始。
301. 根据权利要求271-299中任一项所述的方法，其中冷加工步骤在所述铝合金条带 处于不高于150 °F的温度下时起始。
302. 根据权利要求271-299中任一项所述的方法，其中冷加工步骤是在所述铝合金条 带处于环境温度下时起始。
303. 根据权利要求271-299中任一项所述的方法，其中所述冷加工步骤（b)在不存在 对所述铝合金条带进行有目的的加热的情况下发生。
304. 根据权利要求271-303中任一项所述的方法，其中所述冷加工步骤（b)为冷轧。
305. 根据权利要求304所述的方法，其中所述冷轧包括将所述铝合金体冷轧至最终规 格，其中所述最终规格为片材规格。
306. 根据权利要求271-305中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤（c)包括维持 所述铝合金条带低于其再结晶温度。
307. 根据权利要求271-306中任一项所述的方法，其中进行所述冷轧步骤（b)和所述 热处理步骤（c)，使得所述铝合金条带实现主要地为未再结晶的微观结构。
308. 根据权利要求271-307中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤（c)包括在 150-400 °F范围内加热所述铝合金条带。
309. 根据权利要求271-308中任一项所述的方法，其中所述铝合金条带实现至少6% 的伸长率。
310. 根据权利要求271-308中任一项所述的方法，其中所述铝合金条带实现至少10% 的伸长率。
311. 根据权利要求271-308中任一项所述的方法，其中所述铝合金条带实现至少14% 的伸长率。
312. 根据权利要求271-311中任一项所述的方法，其中完成热处理步骤以使得所述合 金过度老化。
313. 根据权利要求271-312中任一项所述的方法，其中在所述热处理步骤之后，所述 铝合金体与其理论最小电导率值相差50%以内。
314. 根据权利要求271-312中任一项所述的方法，其中在所述热处理步骤之后，所述 铝合金体与其理论最小电导率值相差30 %以内。
315. 根据权利要求271-312中任一项所述的方法，其中在所述热处理步骤之后，所述 铝合金体与其理论最小电导率值相差25%以内。
316. -种根据权利要求271-315中任一项所述的方法制备的铝合金体，其中所述铝合 金体实现与参考铝合金体相比高至少10%的拉伸屈服强度； 其中所述参考铝合金体与所述铝合金体具有相同组成； 其中将所述参考铝合金体处理至T6态； 其中所述参考铝合金体具有与其峰值拉伸屈服强度相差Iksi以内的拉伸屈服强度。
317. 根据权利要求316所述的铝合金体，其中所述铝合金体实现所述高至少10%的拉 伸屈服强度比所述参考铝合金体实现T6态的峰值拉伸屈服强度所需的时间快至少25%。
318. 根据权利要求316所述的铝合金体，其中所述铝合金体实现所述高至少10%的拉 伸屈服强度比所述参考铝合金体实现T6态的峰值拉伸屈服强度所需的时间快至少50%。
319. 根据权利要求316-318中任一项所述的铝合金体，其中所述铝合金体实现至少 8 %的伸长率。
320. 根据权利要求316-318中任一项所述的铝合金体，其中所述铝合金体实现至少 14%的伸长率。
321. 根据权利要求316-320中任一项所述的铝合金体，其中所述铝合金体主要地为未 再结晶的。
322. 根据权利要求316-320中任一项所述的铝合金体，其中所述铝合金体至少75%未 再结晶。
323. 根据权利要求316-322中任一项所述的铝合金体，其中所述上部区域、所述下部 区域和所述中心区域每一者含有各自的微粒物质浓度，并且其中所述中心区域中的微粒物 质浓度大于所述上部区域或所述下部区域二者中的微粒物质浓度。
324. 根据权利要求316-323中任一项所述的铝合金体，其中所述上部区域、所述下部 区域和所述中心区域每一者含有不混溶金属材料，其中所述不混溶金属材料选自Sn、Pb、Bi 和Cd。
325. -种方法，所述方法包括： (a) 制备铝合金条带供固溶后冷加工， (i) 其中所述铝合金条带包含2. 0-22重量％的锌，其中所述锌为所述铝合金条带中除 铝以外的主要合金元素； (ii) 其中所述制备步骤包括所述铝合金条带的固溶； (iii) 其中所述制备包括连续铸造，使得所述铸造是伴随着所述固溶完成； (b) 在所述制备步骤（a)之后，冷加工所述铝合金条带超过25%，其中，在所述冷加工 步骤（b)之后，所述铝合金条带包括： (i)主要地为未再结晶的微观结构； (ii) 位于上部区域与下部区域之间的中心区域； (iii) 其中所述上部区域中的所述Zn的平均浓度大于所述中心区域的中心线处的所 述Zn的浓度； (iv) 其中所述下部区域中的所述Zn的平均浓度高于所述中心区域的中心线处的所述 Zn的浓度。
326. 根据权利要求325所述的方法，其中所述固溶步骤包括固溶热处理和淬火，其中 所述固溶热处理是由于所述连续铸造而完成，并且其中所述制备包括： 从连续铸造设备中移出所述铝合金条带；以及 在所述移出步骤之后且在所述铝合金条带达到700 T的温度之前，对所述铝合金条带 进行淬火，其中所述淬火以至少100 T /秒的速率降低所述铝合金条带的温度，由此完成所 述固溶； 其中所述铝合金条带离开所述连续铸造设备时的温度高于所述铝合金条带在所述淬 火步骤期间的温度。
327. 根据权利要求326所述的方法，其中所述淬火包括将所述铝合金条带冷却至不高 于200 °F的温度。
328. 根据权利要求326所述的方法，其中所述淬火包括将所述铝合金条带冷却至不高 于150 °F的温度。
329. 根据权利要求326所述的方法，其中所述淬火包括将所述铝合金条带冷却至不高 于100 °F的温度。
330. 根据权利要求326所述的方法，其中所述淬火包括将所述铝合金条带冷却至环境 温度。
331. 根据权利要求326-348中任一项所述的方法，其中所述淬火包括使所述铝合金条 带与气体接触。
332. 根据权利要求331所述的方法，其中所述气体为空气。
333. 根据权利要求326-330中任一项所述的方法，其中所述淬火包括使所述铝合金条 带与液体接触。
334. 根据权利要求333所述的方法，其中所述液体基于水。
335. 根据权利要求334所述的方法，其中所述液体为水。
336. 根据权利要求333所述的方法，其中所述液体为油。
337. 根据权利要求336所述的方法，其中所述油基于烃或基于有机硅。
338. 根据权利要求326-337中任一项所述的方法，其中所述淬火是由位于所述连续铸 造设备下游的淬火设备完成。
339. 根据权利要求325-338中任一项所述的方法，其中所述冷加工包括将所述铝合金 条带冷加工至少50%。
340. 根据权利要求325-338中任一项所述的方法，其中所述冷加工包括将所述铝合金 条带冷加工至少75%。
341. 根据权利要求325-338中任一项所述的方法，其中所述冷加工包括将所述铝合金 条带冷加工至少90%。
342. 根据权利要求325-341中任一项所述的方法，其中所述制备步骤和所述冷加工步 骤以连续和在线方式完成。
343. 根据权利要求342所述的方法，其中所述方法由所述制备步骤和所述冷加工步骤 组成。
344. 根据权利要求325-341中任一项所述的方法，所述方法还包括：（c)在所述冷加工 步骤（b)之后，热处理所述铝合金体。
345. 根据权利要求344所述的方法，其中所述冷加工步骤在第一位置处完成，并且所 述热处理步骤在第二位置处完成。
346. 根据权利要求345所述的方法，其中所述第二位置远离所述第一位置。
347. 根据权利要求345所述的方法，其中所述第二位置是所述第一位置。
348. 根据权利要求345-347中任一项所述的方法，其中所述制备步骤在所述第一位置 处完成。
【文档编号】C22C21/00GK104321451SQ201380024100
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年2月19日 优先权日:2012年3月7日
【发明者】雷杰夫·卡迈特, 约翰·M·纽曼, 拉尔夫·R·索泰尔, 林正淳, 达尔·G·博伊赛尔, 加里·H·布雷, 詹姆斯·丹尼尔·布赖恩特, 布雷特·P·康纳, 马里奥·格雷科, 吉诺·诺曼·亚塞拉, 戴维·J·麦克尼什, 肖恩·J·默撒, 罗伯托·J·洛加, 肖恩·P·沙利文 申请人:美铝公司