可成形的高强度铝合金产品以及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年10月23日提交的美国专利申请号62/749,158的优先权和提交权益，所述专利申请以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本发明涉及铝合金领域，并且更具体地涉及生产和加工铝合金产品的方法。

背景技术

在诸如汽车和其他运输应用(包括例如但不限于卡车、拖车、火车、航空航天器应用和船舶应用)以及电子设备应用等的许多应用中，具有高强度的铝合金对于改善的产品性能是合乎需要的。在一些情况下，此类合金除其他性质外还应表现出高强度和高成形性(例如，形成所需形状的能力)。实现具有高强度的铝合金产品常常导致可成形性的损失。相反，提供高度可成形的铝合金产品通常导致强度较低的产品。

发明内容

本发明涵盖的实施方案由权利要求书而非本发明内容限定。本发明内容是本发明的各方面的高水平概述，并引入了一些概念，这些概念在下面的具体实施方式部分中进一步描述。本发明内容并非意图确认所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也非意图单独用于确定所要求保护的主题的范围。应当参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每个权利要求来理解本主题。

本文描述了生产可成形的高强度铝合金产品的方法，所述方法包括连续铸造熔融铝合金组合物以提供具有铸造出口温度的铸造铝合金产品，其中所述熔融铝合金组合物包含铝合金，所述铝合金包含至少0.1wt.％Zr、至少2wt.％Mg和作为除Al以外的主要合金元素的Zn；将所述铸造铝合金产品冷却至低于所述铸造出口温度20℃至50℃的温度，以提供热稳定化的铸造铝合金产品；对所述热稳定化的铸造铝合金产品进行热轧以提供铝合金热轧带；将所述铝合金热轧带卷绕以提供热轧带卷材；将所述热轧带卷材冷却至200℃至400℃的温度；对所述热轧带卷材进行进一步加工以提供最终规格的铝合金产品；并且使所述最终规格的铝合金产品固溶。在一些实例中，所述熔融铝合金组合物包含1.2至3的Zn与Mg比率。在某些情况下，所述方法还包括对所述铸造铝合金产品进行热轧，其中所述热轧包括将所述热稳定化的铸造铝合金产品加热至热轧入口温度。在一些情况下，对所述热稳定化的铸造铝合金产品进行热轧以使所述热稳定化的铸造铝合金产品的厚度减小至少30％(例如，减小40％至50％)。

在一些情况下，进一步加工步骤可包括将所述热轧带卷材均匀化以提供均匀化的热轧带卷材，并且对所述均匀化的热轧带卷材进行热轧以提供最终规格的铝合金产品。在其他情况下，进一步加工步骤可包括将所述热轧带卷材均匀化以提供均匀化的热轧带卷材，将所述均匀化的热轧带卷材冷却，以及对所述均匀化的热轧带卷材进行冷轧以提供最终规格的铝合金产品。在其他情况下，进一步加工步骤可包括对所述热轧带卷材进行冷轧以提供最终规格的铝合金产品。所述均匀化步骤可包括将所述铝合金热轧带加热到至少约450℃的均匀化温度，并将所述铝合金热轧带在至少约450℃的均匀化温度下保持至少约90分钟的时间段(例如，约90分钟至约150分钟)。

所述方法还可包括对所述最终规格的铝合金产品进行预老化的步骤。所述预老化可包括将所述最终规格的铝合金产品加热至约50℃至约150℃的预老化温度，并且保持所述预老化温度约1小时至约24小时的时段。所述方法还可包括使所述最终规格的铝合金产品老化以实现至少约400MPa的屈服强度的步骤。所述老化可包括自然老化、人工老化、漆层烘烤和成形后热处理中的一种或多种。在一些情况下，自然老化包括将所述最终规格的铝合金产品在室温下保持约1天至约12周的时段。所述人工老化可包括将所述最终规格的铝合金产品加热至约100℃至约250℃的人工老化温度，并且保持所述人工老化温度约1小时至约72小时(例如，约12小时至约72小时)的时段。所述漆层烘烤可包括将所述最终规格的铝合金产品加热至约75℃至约250℃的漆层烘烤温度，并且保持所述漆层烘烤温度约15分钟至约3小时。所述成形后热处理可包括将所述最终规格的铝合金产品加热至约100℃至约250℃的成形后热处理温度，并且保持所述成形后热处理温度约1小时至约24小时的时段。

本文还描述了根据如本文所述的方法制备的铝合金产品。与在任何老化之前(例如，自然老化、人工老化、漆层烘烤或成形后热处理之前)的铝合金产品相比，所述铝合金产品可在老化之后实现伸长率和屈服强度两者的增加。伸长率的增加可以是至少约1％(例如，约1.5％至约5％)。屈服强度的增加可以是至少约15MPa(例如，约15MPa至约25MPa)。

本发明的其他目的和优点将通过本发明的非限制性实例和附图以下详细说明而显而易见。

附图说明

图1A是描绘本文所述的铝合金加工方法的示意图。

图1B是描绘本文所述的铝合金加工方法的示意图。

图1C是描绘本文所述的铝合金加工方法的示意图。

图2是示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度和伸长性质的图。

图3是示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度和伸长性质的图。

图4是示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度和伸长性质的图。

图5是示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度和伸长性质的图。

图6是示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度和伸长性质的图。

图7包括光学显微镜(OM)显微照片，其示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品中的未溶解的金属间颗粒的颗粒分布。

图8包括OM显微照片，其示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品中的颗粒结构和未溶解的金属间颗粒。

图9是描绘本文所述的铝合金加工方法的示意图。

图10是示出自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度性质的影响的图。

图11是示出自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的伸长性质的影响的图。

图12是示出自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的伸长性质的影响的图。

图13是示出在各种淬火后的自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度性质的影响的图。

图14是示出在各种淬火后的自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度性质的影响的图。

图15是示出在各种淬火后的自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的伸长性质的影响的图。

图16是示出在各种淬火后的自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的伸长性质的影响的图。

图17是示出在各种淬火后的自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的伸长性质的影响的图。

图18是示出在各种淬火后的自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的伸长性质的影响的图。

图19是示出在各种淬火后的自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的弯曲性性质的影响的图。

图20是示出在各种淬火后的自然老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的弯曲性性质的影响的图。

图21是示出人工老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度性质的影响的图。

图22是示出在各种淬火后的人工老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度性质的影响的图。

图23是示出在各种淬火后的人工老化对通过本文所述的方法加工的铝合金产品的强度性质的影响的图。

图24包括OM显微照片，其示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品中的未溶解的金属间颗粒的颗粒分布。

图25包括OM显微照片，其示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品中的颗粒结构和未溶解的金属间颗粒。

图26是示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品随时间推移的强度性质的图。

图27是示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品随时间推移的伸长性质的图。

图28是示出通过本文所述的方法加工的铝合金产品随时间推移的伸长性质的图。

具体实施方式

本文描述了使用连续铸造步骤、定制的热轧时间表和各种下游加工步骤来加工高强度铝合金产品的方法，以及根据所述方法制备和加工的铝合金产品。根据最终用户(例如，原始设备制造商(OEM))的要求，加工本文所述的铝合金产品的方法提供用于生产具有高强度和可成形性性质的铝合金产品的更有效方法。通常，由于老化实践过程中发生的硬化，高强度铝合金产品可遭受低成形性。同样，高度可成形的铝合金产品可缺乏用作汽车、运输、电子设备、特殊应用或它们的任何组合中的结构构件所需的强度。然而，本文所述的铝合金产品表现出高强度性质，而没有可成形性的任何损失，并且在一些情况下具有改善的可成形性。本文所述的铝合金产品还适合于室温成形，并且可实现例如在汽车工业和其他工业中所需的复杂形状。

定义和描述：

在本文中使用的术语“发明”、“本发明(the invention)”、“本发明(thisinvention)”和“本发明(the present invention)”意图广泛地指代本专利申请和以下权利要求的所有主题。包含这些术语的陈述不应被理解为限制本文中描述的主题或限制以下专利权利要求的含义或范围。

在本说明书中，参考由铝工业名称标识的合金，如“系列”或“7xxx”。要了解最常用于命名和标识铝及其合金的编号命名系统，参见The Aluminum Association发布的“International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for WroughtAluminum and Wrought Aluminum Alloys”或“Registration Record of AluminumAssociation Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for AluminumAlloys in the Form of Castings and Ingot”。

以下铝合金就其元素组成以基于合金总重量的重量百分比(wt.％或％)来描述。在每种合金的某些实例中，其余部分是铝，对于杂质的总和具有0.15％的最大wt.％。

如本文中所使用，除非上下文中另外明确指示，否则单数形式“一个/种(a/an)”或“所述”包括单数和复数个指示物。

如本文所用，板通常具有大于约15mm至至多约200mm的厚度。例如，板可以是指厚度大于约15mm、大于约20mm、大于约25mm、大于约30mm、大于约35mm、大于约40mm、大于约45mm、大于约50mm、大于约100mm或至多约200mm的铝合金产品。

如本文所用，沙特板(也称为薄板)通常具有约4mm至约15mm的厚度。例如，沙特板可具有约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm、约10mm、约11mm、约12mm、约13mm、约14mm或约15mm的厚度。

如本文所用，片材通常是指厚度小于约4mm的铝合金产品。例如，片材可具有小于约4mm、小于约3mm、小于约2mm、小于约1mm、小于约0.5mm、小于约0.3mm或小于约0.1mm的厚度。

在本申请中参考了合金条件或回火。要了解最常用的合金回火描述，参见“American National Standards(ANSI)H35 on Alloy and Temper DesignationSystems”。F状态或回火是指如所制造的铝合金。O状态或回火是指退火后的铝合金。T1状态或回火是指从热加工冷却并自然老化(例如，在室温下)的铝合金。T2状态或回火是指从热加工冷却、冷加工并自然老化的铝合金。T3状态或回火是指经固溶热处理、冷加工并自然老化的铝合金。T4状态或回火是指经固溶热处理并自然老化的铝合金。T5状态或回火是指从热加工冷却并人工老化(在高温下)的铝合金。T6状态或回火是指经固溶热处理并人工老化的铝合金。T7状态或回火是指经固溶热处理并人工过老化的铝合金。T8x状态或回火是指经固溶热处理、冷加工并人工老化的铝合金。T9状态或回火是指经固溶热处理、人工老化并冷加工的铝合金。

如本文所用，诸如“铸造金属产品”、”铸造产品”、”铸造铝合金产品”等的术语是可互换的，并且是指通过直接冷硬铸造(包括直接冷硬共铸造)或半连续铸造、连续铸造(包括例如通过使用双带式铸造机、双辊铸造机、块式铸造机或任何其他连续铸造机)、电磁铸造、热顶铸造或任何其他铸造方法生产的产品。

如本文中所使用，“室温”的含义可包括约15℃至约30℃的温度，例如约15℃、约16℃、约17℃、约18℃、约19℃、约20℃、约21℃、约22℃、约23℃、约24℃、约25℃、约26℃、约27℃、约28℃、约29℃或约30℃。

本文公开的所有范围应理解为涵盖任何端点以及其中包含的任何和所有子范围。例如，“1至10”的指定范围应被视为包括最小值1与最大值10之间(并且包括1和10)的任何和所有子范围；即，所有子范围均以最小值1或更大开始(如1至6.1)，并且以最大值10或更小结束(如5.5至10)。

本文所述的生产可成形的高强度铝合金产品的方法包括铸造熔融铝合金组合物(例如，通过连续铸造)、对所述铸造铝合金产品进行热轧以提供铝合金热轧带，将所述铝合金热轧带卷绕并冷却以提供热轧带卷材，随后进行一个或多个进一步加工步骤以提供最终规格的铝合金产品。

在一些情况下，所述加工方法可包括热轧、均匀化、热轧至最终规格以及固溶。在其他情况下，所述加工方法可包括热轧、均匀化、卷材冷却、冷轧至最终规格以及固溶。在其他情况下，所述加工方法可包括热轧、卷材冷却、冷轧至最终规格以及固溶。可将上述加工方法中的任一种与下游加工方法(包括成形和进一步热处理)组合以提供高强度和可成形的铝合金产品。

本文所述的铝合金产品可由包含至少约0.1wt.％锆(Zr)、至少约2wt.％镁(Mg)和作为除铝(Al)以外的主要合金元素的锌(Zn)(例如，至少约3wt.％)的铝合金组合物制备。至少约0.10wt.％的量的Zr、至少约2wt.％的量的Mg和作为主要合金元素(除Al以外)的Zn的存在与以下所述的加工条件组合产生具有出色的强度和可成形性的铝合金产品。在一些情况下，所述组合产生具有高耐腐蚀性的铝合金产品。

在一些情况下，Zr以基于铝合金的总重量约0.1％至约2％(例如，约0.15％至约1.5％、约0.2％至约1.3％或约0.5％至约1％)的量存在。例如，铝合金可包含约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约1.1％、约1.2％、约1.3％、约1.4％、约1.5％、约1.6％、约1.7％、约1.8％、约1.9％或约2％的量的Zr。

在一些情况下，Mg可以至少约2％(例如，约2％至约5％、约2.1％至约4.9％、约2.2％至约4.8％、约2.3％至约4.75％、约2.4％至约4.7％、约2.5％至约4.6％、约2.75％至约4.5％或约3％至约4.25％)的量存在。例如，铝合金可包含约2％、约2.1％、约2.2％、约2.3％、约2.4％、约2.5％、约2.6％、约2.7％、约2.8％、约2.9％、约3％、约3.1％、约3.2％、约3.3％、约3.4％、约3.5％、约3.6％、约3.7％、约3.8％、约3.9％、约4％、约4.1％、约4.2％、约4.3％、约4.4％、约4.5％、约4.6％、约4.7％、约4.8％、约4.9％或约5％的量的Mg。

如上所述，Zn可以是铝合金中除Al以外的主要合金元素。在一些情况下，Zn以至少约3％(例如，约3％至约20％、约4.5％至约18％、约7.5％至约15％、约10％至约15％、约3.5％至约10.5％或约4％至约8％)的量存在。例如，铝合金可包含约3％、约3.1％、约3.2％、约3.3％、约3.4％、约3.5％、约3.6％、约3.7％、约3.8％、约3.9％、约4％、约4.1％、约4.2％、约4.3％、约4.4％、约4.5％、约4.6％、约4.7％、约4.8％、约4.9％、约5％、约5.1％、约5.2％、约5.3％、约5.4％、约5.5％、约5.6％、约5.7％、约5.8％、约5.9％、约6％、约6.1％、约6.2％、约6.3％、约6.4％、约6.5％、约6.6％、约6.7％、约6.8％、约6.9％、约7％、约7.1％、约7.2％、约7.3％、约7.4％、约7.5％、约7.6％、约7.7％、约7.8％、约7.9％、约8％、约8.1％、约8.2％、约8.3％、约8.4％、约8.5％、约8.6％、约8.7％、约8.8％、约8.9％、约9％、约9.1％、约9.2％、约9.3％、约9.4％、约9.5％、约9.6％、约9.7％、约9.8％、约9.9％、约10％、约10.1％、约10.2％、约10.3％、约10.4％、约10.5％、约10.6％、约10.7％、约10.8％、约10.9％、约11％、约11.1％、约11.2％、约11.3％、约11.4％、约11.5％、约11.6％、约11.7％、约11.8％、约11.9％、约12％、约12.1％、约12.2％、约12.3％、约12.4％、约12.5％、约12.6％、约12.7％、约12.8％、约12.9％、约13％、约13.1％、约13.2％、约13.3％、约13.4％、约13.5％、约13.6％、约13.7％、约13.8％、约13.9％、约14％、约14.1％、约14.2％、约14.3％、约14.4％、约14.5％、约14.6％、约14.7％、约14.8％、约14.9％、约15％、约15.1％、约15.2％、约15.3％、约15.4％、约15.5％、约15.6％、约15.7％、约15.8％、约15.9％、约16％、约16.1％、约16.2％、约16.3％、约16.4％、约16.5％、约16.6％、约16.7％、约16.8％、约16.9％、约17％、约17.1％、约17.2％、约17.3％、约17.4％、约17.5％、约17.6％、约17.7％、约17.8％、约17.9％、约18％、约18.1％、约18.2％、约18.3％、约18.4％、约18.5％、约18.6％、约18.7％、约18.8％、约18.9％、约19％、约19.1％、约19.2％、约19.3％、约19.4％、约19.5％、约19.6％、约19.7％、约19.8％、约19.9％或约20％的量的Zn。

在一些情况下，Zn和Mg的量相对于彼此进行控制。例如，在Mg的量是约3.5％或更高的情况下，组合物中包含的Zn的量可低于7％(例如，低于6.9％、低于6.8％、低于6.7％、低于6.6％、低于6.5％、低于6.4％、低于6.3％、低于6.2％、低于6.1％、低于6％、低于5.9％、低于5.8％、低于5.7％、低于5.6％、低于5.5％、低于5.4％、低于5.3％、低于5.2％、低于5.1％、低于5％、低于4.9％、低于4.8％、低于4.7％、低于4.6％或低于4.5％)。以这种方式控制Zn和Mg的量是实现由本文所述的铝合金产品表现出的高强度和可成形性的因素。不受理论的束缚，当用作铝中的合金元素时，Mg可提高强度和可成形性两者。掺入约1.2至约3的Zn与Mg比率(即，Zn的重量百分比/Mg的重量百分比)的Zn和Mg可进一步增加强度并提供优异的可成形性。在一些情况下，Zn和Mg可以提供约1.2至约2.7、约1.3至约2.5、约1.4至约2.2、约1.5至约2或约1.2至约1.7的Zn与Mg比率的量掺入。例如，Zn与Mg比率可以是约1.2、约1.3、约1.4、约1.5、约1.6、约1.7、约1.8、约1.9、约2、约2.1、约2.2、约2.3、约2.4、约2.5、约2.6、约2.7、约2.8、约2.9、约3或其间的任何值。

在一些非限制性实例中，Zn和Mg组合可增加铝合金产品所表现出的耐腐蚀性。在一些实例中，组合物中存在的Zn和Mg的合并量是约5.8％至约25％(例如，约6％至约20％、约6.5％至约18％或约7％至约15％)。例如，Zn和Mg的合并量可以是约6％、约6.5％、约7％、约7.5％、约8％、约8.5％、约9％、约9.5％、约10％、约10.5％、约11％、约11.5％、约12％、约12.5％、约13％、约13.5％、约14％、约14.5％、约15％、约15.5％、约16％、约16.5％、约17％、约17.5％、约18％、约18.5％、约19％、约19.5％、约20％、约20.5％、约21％、约21.5％、约22％、约22.5％、约23％、约23.5％、约24％、约24.5％或约25％。

任选地，用于制备本文所述的铝合金产品的铝合金可另外包含铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、硅(Si)、钛(Ti)和铬(Cr)中的一者或多者和一种或多种杂质，剩余部分为Al。

在一些实例中，铝合金包含基于合金的总重量约0.1％至约3％(例如，约0.1％至约2.6％或约0.15％至约2％)的量的Cu。例如，所述合金可包含约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约1.1％、约1.2％、约1.3％、约1.4％、约1.5％、约1.6％、约1.7％、约1.8％、约1.9％、约2％、约2.1％、约2.2％、约2.3％、约2.4％、约2.5％、约2.6％、约2.7％、约2.8％、约2.9％或约3％的Cu。在一些情况下，所述合金中不存在Cu(即0％)。

在一些实例中，铝合金包含基于合金的总重量至多约0.25％(例如，0％至约0.15％或约0.05％至约0.10％)的量的Fe。例如，所述合金可包含约0.01％、约0.02％、约0.03％、约0.04％、约0.05％、约0.06％、约0.07％、约0.08％、约0.09％、约0.1％、约0.11％。约0.12％、约0.13％、约0.14％、约0.15％、约0.16％、约0.17％、约0.18％、约0.19％、约0.2％、约0.21％、约0.22％、约0.23％、约0.24％或约0.25％Fe。在一些情况下，所述合金中不存在Fe(即0％)。

在一些实例中，铝合金包含基于合金的总重量各自至多约0.2％(例如，0％至约0.1％或约0.05％至约0.15％)的量的Mn、Si、Ti和/或Cr。例如，所述合金可包含各自约0.01％、约0.02％、约0.03％、约0.04％、约0.05％、约0.06％、约0.07％、约0.08％、约0.09％、约0.1％、约0.11％、约0.12％、约0.13％、约0.14％、约0.15％、约0.16％、约0.17％、约0.18％、约0.19％或约0.2％的Mn、Si、Ti和/或Cr。在一些情况下，所述合金中不存在Mn、Si、Ti或Cr中的一者或多者(即，0％)。

任选地，铝合金还可包含其他微量元素，有时称为杂质，其量各自为约0.05％或以下、约0.04％或以下、约0.03％或以下、约0.02％或以下或约0.01％或以下。这些杂质可包括但不限于V、Ni、Sn、Ga、Ca、Bi、Na、Pb或它们的组合。因此，V、Ni、Sn、Ga、Ca、Bi、Na或Pb可以约0.05％或以下、约0.04％或以下、约0.03％或以下、约0.02％或以下或约0.01％或以下的量存在于合金中。所有杂质的总和不超过约0.15％(例如约0.10％)。合金的其余百分比是铝。

任选地，用于本文所述的方法中的合适的铝合金产品包括7xxx系列铝合金。在一些情况下，用于本文所述的方法中的7xxx系列铝合金可以是在铝业协会注册的7xxx系列铝合金，并且可任选地进行修改以包括一定量的Zr、Mg、Zn和/或如上所述的任何其他元素。7xxx系列铝合金可包括例如已任选地进行修改以包含至少约0.1wt.％Zr、至少约2.8wt.％镁(Mg)和作为主要合金元素的锌(Zn)的AA7003、AA7004、AA7204、AA7005、AA7108、AA7108A、AA7009、AA7010、AA7012、AA7014、AA7015、AA7016、AA7116、AA7017、AA7018、AA7019、AA7019A、AA7020、AA7021、AA7022、AA7122、AA7023、AA7024、AA7025、AA7026、AA7028、AA7029、AA7129、AA7229、AA7030、AA7031、AA7032、AA7033、AA7034、AA7035、AA7035A、AA7036、AA7136、AA7037、AA7039、AA7040、AA7140、AA7041、AA7042、AA7046、AA7046A、AA7047、AA7049、AA7049A、AA7149、AA7249、AA7349、AA7449、AA7050、AA7050A、AA7150、AA7055、AA7155、AA7255、AA7056、AA7060、AA7064、AA7065、AA7068、AA7168、AA7072、AA7075、AA7175、AA7475、AA7076、AA7178、AA7278、AA7278A、AA7081、AA7181、AA7085、AA7185、AA7090、AA7093、AA7095、AA7099或AA7199。

在一些实例中，所述合金是整体式合金。在一些实例中，所述合金是具有芯层和一个或两个包覆层的包覆铝合金。在一些情况下，所述芯层可与一个或两个包覆层不同。所述芯层可以是例如，如本文所述的铝合金(例如，包含至少约0.1wt.％Zr、至少约2wt.％Mg和作为除Al以外的主要合金元素的Zn的铝合金)。

铸造

可使用任何合适的铸造工艺来铸造合金。例如，包含如本文所述的铝合金的熔融铝合金组合物可使用连续铸造(CC)工艺铸造，所述连续铸造工艺可包括但不限于使用双带式铸造机、双辊铸造机或块式铸造机。在一些实例中，通过CC工艺进行铸造过程以形成铸造产品，如坯料、板坯、带材等。

在一些情况下，所得铸造铝合金产品可在约370℃至约450℃的温度(例如，铸造机出口温度)下离开铸造机。例如，铸造铝合金产品可具有约370℃、约380℃、约390℃、约400℃、约410℃、约420℃、约430℃、约440℃、约450℃或其间的任何值的铸造机出口温度。

所得铸造铝合金产品可具有约5mm至约50mm(例如，约10mm至约45mm、约15mm至约40mm或约20mm至约35mm)，如约10mm的厚度。例如，铸造铝合金产品可以是约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm、约10mm、约11mm、约12mm、约13mm、约14mm、约15mm、约16mm、约17mm、约18mm、约19mm、约20mm、约21mm、约22mm、约23mm、约24mm、约25mm、约26mm、约27mm、约28mm、约29mm、约30mm、约31mm、约32mm、约33mm、约34mm、约35mm、约36mm、约37mm、约38mm、约39mm、约40mm、约41mm、约42mm、约43mm、约44mm、约45mm、约46mm、约47mm、约48mm、约49mm或约50mm厚。

然后可对铸造铝合金产品进行进一步加工步骤。在一些非限制性实例中，所述加工方法包括热轧、卷绕、卷材冷却、下文所述的其他加工步骤、固溶和/或老化。在一些情况下，进一步加工可包括均匀化和热轧至最终规格。在其他情况下，进一步加工步骤可包括均匀化、冷却和冷轧至最终规格。在其他情况下，进一步加工步骤可包括冷轧至最终规格。

铸造之后的任选的加工

在某些实例中，在铸造步骤之后，可对铸造铝合金产品进行任选的冷却、均匀化和/或再加热。在一些情况下，进行冷却以使铸造铝合金产品的温度降低铸造机出口温度以下约20℃至约50℃。在一些情况下，铸造机出口温度可以是约400℃至约430℃(例如，铸造机出口温度可以是约400℃、410℃、420℃或430℃)。在一些情况下，冷却步骤提供热稳定的铸造铝合金产品。冷却可通过轧辊冷却、卷材冷却、强制空气冷却、水冷却、水雾冷却、乳液冷却、任何合适的冷却技术或它们的任何组合来进行。

在其他实例中，均匀化步骤于在线工艺中铸造之后或于在线工艺中冷却之后进行。在任选的在线工艺中，使铸造铝合金产品或热稳定得铸造铝合金产品通过隧道式炉，以使所述铸造铝合金产品或热稳定的铸造铝合金产品在约400℃至约520℃(例如，约410℃至约510℃、约420℃至约500℃、约420℃至约520℃、约400℃至约500℃或约425℃至约475℃)的均匀化温度(即，峰值金属温度(PMT))下均匀化。例如，均匀化温度可以是约400℃、约410℃、约420℃、约430℃、约440℃、约450℃、约460℃、约470℃、约480℃、约490℃、约500℃、约510℃或约520℃。在一些情况下，均匀化步骤用于保持铸造铝合金产品或热稳定的铸造铝合金产品的均匀温度。例如，铸态铝合金产品可能不均匀地冷却，其中冷却可能在铸造铝合金产品的边缘处比在铸造铝合金产品的中心处更快地发生。在铸造后或冷却后使铸造铝合金产品或热稳定化的铸造铝合金产品通过隧道式炉以提供热稳定化的铸造铝合金产品可提供均匀冷却的铸造铝合金产品。

在一些实例中，进行再加热步骤以为后续的热轧步骤准备铸造铝合金产品或热稳定的铸造铝合金产品。可作为在线工艺(例如，在隧道式炉中)或作为离线工艺(例如，卷绕的铸造铝合金产品或卷绕的热稳定的铸造铝合金产品可在热轧前在箱式炉中再加热)进行再加热步骤。在一些情况下，通过将铸造铝合金产品或热稳定的铸造铝合金产品加热至下述热轧温度来进行再加热。

热轧

在铸造步骤之后，可进行热轧步骤。在一些情况下，热轧步骤可在铸造后立即进行。热轧步骤可包括热可逆轧机操作和/或热串联轧机操作。热轧步骤可在约250℃至约500℃(例如，约300℃至约400℃或约350℃至约430℃)范围内的热轧温度(例如，热轧进入温度)下进行。例如，热轧步骤可在约250℃、约260℃、约270℃、约280℃、约290℃、约300℃、约310℃、约320℃、约330℃、约340℃、约350℃、约360℃、约370℃、约380℃、约390℃、约400℃、约410℃、约420℃、约430℃、约440℃、约450℃、约460℃、约470℃、约480℃、约490℃、约500℃或其间的任何值的热轧温度下进行。

在热轧步骤中，可将铸造铝合金产品热轧至15mm或更小(例如，约2mm至约10mm)的厚度，从而提供铝合金热轧带。例如，可将铸造铝合金产品热轧至约15mm规格或更小、14mm规格或更小、13mm规格或更小、12mm规格或更小、11mm规格或更小、10mm规格或更小、9mm规格或更小、8mm规格或更小、7mm规格或更小、6mm规格或更小、5mm规格或更小、4mm规格或更小、3mm规格或更小、2mm规格或更小、1mm规格或更小或0.5mm规格。在一些情况下，由热轧步骤导致的厚度减小百分比可以是至少约30％(例如，约30％至约50％)。例如，铸造铝合金产品的厚度可减小约30％、约35％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％或约80％。在一些情况下，铝合金热轧带可在约300℃至约400℃的温度下离开热可逆轧机和/或热串联轧机(即，热轧机)。例如，铝合金热轧带可具有约300℃、约310℃、约320℃、约330℃、约340℃、约350℃、约360℃、约370℃、约380℃、约390℃、约400℃或其间的任何值的热轧机出口温度。

卷绕和卷材冷却

任选地，铝合金热轧带可在从热轧机离开后被卷成热轧带卷材。在一些其他实例中，热轧带卷材在空气中被冷却(称为卷材冷却)。卷材冷却步骤可以约12.5℃/小时(℃/h)至约3600℃/h的速率进行。例如，卷材冷却步骤可以约12.5℃/h、约25℃/h、约50℃/h、约100℃/h、约200℃/h、约400℃/h、约800℃/h、约1600℃/h、约3200℃/h、约3600℃/h或其间的任何值的速率进行。可将热轧带卷材冷却至约200℃至约400℃的温度。例如，可将热轧带卷材冷却至约200℃、约210℃、约220℃、约230℃、约240℃、约250℃、约260℃、约270℃、约280℃、约290℃、约300℃、约310℃、约320℃、约330℃、约340℃、约350℃、约360℃、约370℃、约380℃、约390℃或约400℃的温度。

在一些实例中，空气冷却卷材可储存一段时间。例如，可将卷材在约200℃至约400℃的温度下保持1小时或更长时间(例如，2小时或更长时间、5小时或更长时间、10小时或更长时间、1天或更长时间、2天或更长时间或1周或更长时间)。

任选的加工步骤：均匀化、热轧至最终规格、卷材冷却和冷轧至最终规格

任选地，可在热轧、卷绕和卷材冷却之后进行均匀化步骤。均匀化步骤可包括加热热轧带卷材以达到约或至少约450℃(例如，至少约460℃、至少约470℃、至少约480℃、至少约490℃、至少约500℃、至少约510℃、至少约520℃、至少约530℃、至少约540℃、至少约550℃、至少约560℃、至少约570℃或至少约580℃)的峰值金属温度(PMT)。例如，可将热轧带卷材加热至约450℃至约580℃、约460℃至约575℃、约465℃至约570℃、约470℃至约565℃、约475℃至约555℃或约480℃至约550℃的均匀化温度。在一些情况下，达到均匀化温度/PMT的加热速率可以是约100℃/小时或更低、约75℃/小时或更低、约50℃/小时或更低、约40℃/小时或更低、约30℃/小时或更低、约25℃/小时或更低、约20℃/小时或更低或约15℃/小时或更低。在其他情况下，达到均匀化温度/PMT的加热速率可以是约10℃/分钟至约100℃/分钟(例如，约10℃/分钟至约90℃/分钟、约15℃/分钟至约70℃/分钟、约20℃/分钟至约60℃/分钟、约20℃/分钟至约50℃/分钟或约30℃/分钟至约40℃/分钟)。

然后使热轧带卷材浸泡(即，保持在指示的温度下)一段时间。根据一个非限制性实例，使热轧带卷材浸泡至多约36小时(例如，约30分钟、约2小时或约36小时)。例如，可将热轧带卷材在所指示温度下浸泡30分钟、60分钟(即，1小时)、90分钟、120分钟(即，2小时)、150分钟、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时、25小时、26小时、27小时、28小时、29小时、30小时、31小时、32小时、33小时、34小时、35小时、36小时或其间的任何值。

在一些非限制性实例中，不进行均匀化步骤。

任选地，可对均匀化的热轧带卷材进行热轧以提供最终规格的铝合金产品。可使用例如精轧机在均匀化步骤之后进行热轧至最终规格的步骤。热轧步骤可在约250℃至约500℃(例如，约300℃至约400℃或约350℃至约430℃)范围内的热轧温度下进行。例如，热轧步骤可在约250℃、约260℃、约270℃、约280℃、约290℃、约300℃、约310℃、约320℃、约330℃、约340℃、约350℃、约360℃、约370℃、约380℃、约390℃、约400℃、约410℃、约420℃、约430℃、约440℃、约450℃、约460℃、约470℃、约480℃、约490℃、约500℃或其间的任何值的热轧温度下进行。

热轧至最终规格的步骤可进一步使热轧带的厚度减小至约0.5mm至约6mm的最终规格。例如，热轧至最终规格的步骤可提供规格为约6mm或更小、约5.5mm或更小、约5mm或更小、约4.5mm或更小、约4mm或更小、约3.5mm或更小、约3mm或更小、约2.5mm或更小、约2mm或更小、约1.5mm或更小、约1mm或更小、约0.5mm或其间的任何值的铝合金产品。

任选地，在均匀化之后，均匀化的热轧带卷材可进行卷材冷却和冷轧。均匀化的热轧带卷材可在空气中以约12.5℃/小时(℃/h)至约3600℃/h的速率冷却。例如，卷材冷却步骤可以约12.5℃/h、约25℃/h、约50℃/h、约100℃/h、约200℃/h、约400℃/h、约800℃/h、约1600℃/h、约3200℃/h、约3600℃/h或其间的任何值的速率进行。在卷材冷却后，可任选地进行冷轧步骤。在冷轧步骤期间，可将均匀化的热轧带卷材冷轧至约0.1mm至约6mm(例如，约0.5mm至约5mm)的厚度。例如，可将均匀化的热轧带卷材冷轧至小于约4mm的厚度，以提供最终规格的铝合金产品。例如，最终规格的铝合金产品可具有约6mm或更小、约5.5mm或更小、约5mm或更小、约4.5mm或更小、约4mm或更小、约3.5mm或更小、约3mm或更小、约2.5mm或更小、约2mm或更小、约1.5mm或更小、约1mm或更小、约0.5mm或其间的任何值的厚度。任选地，冷轧步骤可在没有均匀化步骤和/或热轧步骤的情况下进行。

在一些情况下，用于进一步加工热轧带卷材以提供最终规格的铝合金产品的示例性步骤顺序包括将热轧带卷材均匀化以提供均匀化的热轧带卷材和对所述均匀化的热轧带卷材进行热轧以提供最终规格的铝合金产品。在其他情况下，用于进一步加工热轧带卷材以提供最终规格的铝合金产品的示例性步骤顺序包括将热轧带卷材均匀化以提供均匀化的热轧带卷材，冷却所述均匀化的热轧带卷材并且对所述均匀化的热轧带卷材进行冷轧以提供最终规格的铝合金产品。在其他情况下，进一步加工热轧带卷材以提供最终规格的铝合金产品包括对所述热轧带卷材进行冷轧以提供最终规格的铝合金产品。在一些方面，进一步加工热轧带卷材以提供最终规格的铝合金产品包括卷材冷却、冷轧至最终规格、固溶、漆层烘烤和老化。

固溶

本文所述的方法还包括使最终规格的铝合金产品固溶的步骤。固溶步骤可包括根据需要将最终规格的铝合金产品加热或冷却至约450℃或更高的固溶温度(例如，约460℃至约600℃、约465℃至约575℃、约470℃至约550℃、约475℃至约525℃或约480℃至约500℃)。最终规格的铝合金产品可在固溶温度下浸泡一段时间。在某些方面，将最终规格的铝合金产品浸泡至少30秒(例如，约60秒至约120分钟(包括端值))。例如，可将最终规格的铝合金产品在约450℃或更高的温度下浸泡30秒、35秒、40秒、45秒、50秒、55秒、60秒、65秒、70秒、75秒、80秒、85秒、90秒、95秒、100秒、105秒、110秒、115秒、120秒、125秒、130秒、135秒、140秒、145秒、150秒、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟、55分钟、60分钟、65分钟、70分钟、75分钟、80分钟、85分钟、90分钟、95分钟、100分钟、105分钟、110分钟、115分钟或120分钟或其间的任何值。在某些方面，固溶在热轧步骤或冷轧步骤之后立即进行。

淬火

本文所述的方法包括淬火步骤。如本文中所用，术语“淬火”可包括迅速降低如上所述已经固溶的最终规格的铝合金产品的温度。在淬火步骤中，可用液体(例如水)、气体、任何其他合适的淬火介质或它们的任何组合来对所述产品进行淬火。在某些方面，可使用水温度介于约40℃与约75℃之间的水对所述产品进行淬火。在某些方面，使用强制空气对产品进行淬火。

在某些方面，可在基于选定规格的淬火步骤中以可在约50℃/s至400℃/s之间变化的淬火速率将产品冷却至约25℃至约65℃的温度。例如，淬火速率可以是约50℃/s至约375℃/s、约60℃/s至约375℃/s、约70℃/s至约350℃/s、约80℃/s至约325℃/s、约90℃/s至约300℃/s、约100℃/s至约275℃/s、约125℃/s至约250℃/s、约150℃/s至约225℃/s或约175℃/s至约200℃/s。

预老化

在一些情况下，可进行预老化步骤。不受理论束缚，预老化步骤可至少部分地阻止由铝合金产品的自然老化引起的机械性质变化。任选地，可在固溶步骤之前或固溶步骤之后进行预老化步骤。所述预老化步骤可包括将最终规格的铝合金产品加热至约50℃至约150℃(例如，约55℃至约140℃、约60℃至约130℃、约65℃至约120℃或约70℃至约110℃)的预老化温度。例如，预老化步骤可包括将最终规格的铝合金产品加热至约50℃、约55℃、约60℃、约65℃、约70℃、约75℃、约80℃、约85℃、约90℃、约95℃、约100℃、约105℃、约110℃、约115℃、约120℃、约125℃、约130℃、约135℃、约140℃、约145℃或约150℃的温度。可将最终规格的铝合金产品在预老化温度下保持至多约24小时(例如，约1小时至约24小时)的时段。例如，可将最终规格的铝合金产品保持约24小时或更短、约12小时或更短、约6小时或更短、约5小时或更短、约4小时或更短、约3小时或更短、约2小时或更短、约1小时或更短或其间的任何值。

老化

在固溶、淬火和/或预老化步骤之后，可进行一个或多个老化步骤。所述老化可包括自然老化、人工老化、漆层烘烤和成形后热处理中的一种或多种。

任选地，老化可包括自然老化步骤。自然老化可包括将最终规格的铝合金产品在室温下保持一段时间的步骤。例如，可将最终规格的铝合金产品在室温下保持至多约12周(例如，约1天、约2天、约3天、约4天、约5天、约6天、约1周、约2周、约3周、约4周、约5周、约6周、约7周、约8周、约9周、约10周、约11周或约12周)。

根据本文所述的方法制备的铝合金产品可在进行任选的预老化和自然老化后递送。铝合金产品可在由最终用户加工后，例如通过变形(例如，冲压、压制、成形或任何合适的变形过程)和/或通过老化或热处理(例如，涂覆和漆层烘烤、人工老化、成形后热处理或任何合适的最终用户热处理)实现高屈服强度。任选地，在任选的预老化和/或自然老化步骤之后，对本文所述的铝合金产品进行例如成形过程、涂覆过程、人工老化步骤和/或漆层烘烤过程。

任选地，老化可包括人工老化步骤。人工老化可包括将最终规格的铝合金产品加热至约100℃至约250℃(例如，约110℃至约220℃、约115℃至约210℃或约125℃至约200℃)的人工老化温度。人工老化步骤可包括保持所述人工老化温度约1小时至约72小时(例如，约1小时、约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时、约7小时、约8小时、约9小时、约10小时、约11小时、约12小时、约24小时、约48小时、约60小时或约72小时)的时段。

在一些方面，可进行任选的涂覆程序(例如，仅列举一些涂漆、电泳涂漆或锌磷化)。涂覆后，可对最终规格的铝合金产品进行进一步热处理，包括漆层烘烤、成形后热处理、任何合适的OEM热处理过程或它们的任何组合。涂层烘烤可进一步增强铝合金产品，从而提供具有任选复杂形状的高强度铝合金产品。在一些情况下，漆层烘烤步骤可包括将铝合金产品加热至约75℃至约250℃的漆层烘烤温度，并将铝合金产品在所述漆层烘烤温度下保持至多约3小时(例如，约15分钟至2小时或约30分钟至约1小时)。在一些其他情况下，可进行成形后热处理。成形后热处理程序可包括将最终规格的铝合金产品加热至约100℃至约250℃的成形后热处理温度，并且将保持此温度约1小时至约24小时(例如，约2小时至约12小时)。

如本文所述，在老化之前和之后，本文所述的铝合金产品可具有高强度和可成形性性质。样品的拉伸测试是根据相关出版物中描述的材料科学领域中已知的标准程序进行的，如美国测试和材料学会(ASTM)提供的那些程序。题为“Standard Test Methods forTension Testing of Metallic Materials”的ASTM E8/EM8(DOI:10.1520/E0008E0008M-15A)规定了金属材料的拉伸测试程序。

在一些情况下，与老化之前铝合金产品所实现的伸长率和屈服强度相比，所述铝合金产品在老化之后实现伸长率的增加和屈服强度的增加。伸长率的增加可以是至少约1％(例如，约1.5％至约5％或约2％至约3％)。例如，伸长率的增加可以是约1％、约1.5％、约2％、约2.5％、约3％、约3.5％、约4％、约4.5％、约5％或大于约5％。屈服强度的增加可以是至少约15MPa(例如，约15MPa至约25MPa)。例如，屈服强度的增加可以是约15MPa、约16MPa、约17MPa、约18MPa、约19MPa、约20MPa、约21MPa、约22MPa、约23MPa、约24MPa、约25MPa或大于约25MPa。

在一些实例中，在根据本文所述的方法加工之后，以T6回火提供的铝合金产品具有大于约400MPa的屈服强度。例如，在根据本文所述的方法加工之后，所述铝合金产品可具有400MPa或更大、405MPa或更大、410MPa或更大、415MPa或更大、420MPa或更大、425MPa或更大、430MPa或更大、435MPa或更大、440MPa或更大、445MPa或更大、450MPa或更大、455MPa或更大、460MPa或更大、465MPa或更大、470MPa或更大、475MPa或更大、480MPa或更大、485MPa或更大、490MPa或更大、495MPa或更大、500MPa或更大、505MPa或更大、510MPa或更大、515MPa或更大、520MPa或更大、525MPa或更大、530MPa或更大、535MPa或更大、540MPa或更大、545MPa或更大、550MPa或更大、555MPa或更大、560MPa或更大、565MPa或更大、570MPa或更大或575MPa或更大的屈服强度。

在一些情况下，在根据本文所述的方法加工之后，以T4回火提供的铝合金产品具有大于约240MPa的屈服强度。例如，所述铝合金产品可具有约240MPa或更高、约250MPa或更高、约260MPa或更高、约270MPa或更高、约280MPa或更高、约290MPa或更高、约300MPa或更高、约310MPa或更高、约320MPa或更高、约330MPa或更高、约340MPa或更高、约350MPa或更高、约360MPa或更高、约370MPa或更高、约380MPa或更高、约390MPa或更高、约400MPa或更高、约410MPa或更高、约420MPa或更高或约425MPa或更高的屈服强度。

在一些实例中，在根据本文描述的方法加工之后，当以T6回火提供时，所述铝合金产品具有大于约6％的均匀伸长率。例如，处于T6回火的铝合金产品可具有约6％、约6.1％、约6.2％、约6.3％、约6.4％、约6.5％、约6.6％、约6.7％、约6.8％、约6.9％、约7％、约7.1％、约7.2％、约7.3％、约7.4％、约7.5％、约7.6％、约7.7％、约7.8％、约7.9％、约8％、约8.1％、约8.2％、约8.3％、约8.4％、约8.5％、约8.6％、约8.7％、约8.8％、约8.9％、约9％、约9.1％、约9.2％、约9.3％、约9.4％、约9.5％、约9.6％、约9.7％、约9.8％、约9.9％、约10％、约10.1％、约10.2％、约10.3％、约10.4％、约10.5％、约10.6％、约10.7％、约10.8％、约10.9％、约11％、约11.1％、约11.2％、约11.3％、约11.4％、约11.5％、约11.6％、约11.7％、约11.8％、约11.9％、约12％、约12.1％、约12.2％、约12.3％、约12.4％、约12.5％、约12.6％、约12.7％、约12.8％、约12.9％、约13％、约13.1％、约13.2％、约13.3％、约13.4％、约13.5％、约13.6％、约13.7％、约13.8％、约13.9％、约14％、约14.1％、约14.2％、约14.3％、约14.4％、约14.5％、约14.6％、约14.7％、约14.8％、约14.9％、约15％、约15.1％、约15.2％、约15.3％、约15.4％、约15.5％、约15.6％、约15.7％、约15.8％、约15.9％、约16％、约16.1％、约16.2％、约16.3％、约16.4％、约16.5％、约16.6％、约16.7％、约16.8％、约16.9％、约17％、约17.1％、约17.2％、约17.3％、约17.4％、约17.5％、约17.6％、约17.7％、约17.8％、约17.9％、约18％、约18.1％、约18.2％、约18.3％、约18.4％、约18.5％、约18.6％、约18.7％、约18.8％、约18.9％、约19％、约19.1％、约19.2％、约19.3％、约19.4％、约19.5％、约19.6％、约19.7％、约19.8％、约19.9％或约20％的均匀伸长率。

在一些实例中，在根据本文描述的方法加工之后，当以T4回火提供时，所述铝合金产品具有大于约16％的均匀伸长率。例如，处于T4回火的铝合金产品可具有约16％、约16.1％、约16.2％、约16.3％、约16.4％、约16.5％、约16.6％、约16.7％、约16.8％、约16.9％、约17％、约17.1％、约17.2％、约17.3％、约17.4％、约17.5％、约17.6％、约17.7％、约17.8％、约17.9％、约18％、约18.1％、约18.2％、约18.3％、约18.4％、约18.5％、约18.6％、约18.7％、约18.8％、约18.9％、约19％、约19.1％、约19.2％、约19.3％、约19.4％、约19.5％、约19.6％、约19.7％、约19.8％、约19.9％、约20％、约20.1％、约20.2％、约20.3％、约20.4％、约20.5％、约20.6％、约20.7％、约20.8％、约20.9％、约21％、约21.1％、约21.2％、约21.3％、约21.4％、约21.5％、约21.6％、约21.7％、约21.8％、约21.9％、约22％、约22.1％、约22.2％、约22.3％、约22.4％、约22.5％、约22.6％、约22.7％、约22.8％、约22.9％、约23％、约23.1％、约23.2％、约23.3％、约23.4％、约23.5％、约23.6％、约23.7％、约23.8％、约23.9％、约24％、约24.1％、约24.2％、约24.3％、约24.4％、约24.5％、约24.6％、约24.7％、约24.8％、约24.9％、约25％、约25.1％、约25.2％、约25.3％、约25.4％、约25.5％、约25.6％、约25.7％、约25.8％、约25.9％、约26％、约26.1％、约26.2％、约26.3％、约26.4％、约26.5％、约26.6％、约26.7％、约26.8％、约26.9％、约27％、约27.1％、约27.2％、约27.3％、约27.4％、约27.5％、约27.6％、约27.7％、约27.8％、约27.9％、约28％、约28.1％、约28.2％、约28.3％、约28.4％、约28.5％、约28.6％、约28.7％、约28.8％、约28.9％、约29％、约29.1％、约29.2％、约29.3％、约29.4％、约29.5％、约29.6％、约29.7％、约29.8％、约29.9％或约30％的均匀伸长率。

如本文所述，在老化之前和之后，本文所述的铝合金产品可具有优异的可弯曲性。如根据ISO 7438(通用弯曲标准)和VDA 238-100通过三点弯曲测试所测量的，根据本文所述的方法制备的铝合金产品表现出所需的可弯曲性性质。例如，铝合金产品可具有大于约65°的VDAα弯曲角度。在一些情况下，所述铝合金产品可具有约65°、约65.1°、约65.2°、约65.3°、约65.4°、约65.5°、约65.6°、约65.7°、约65.8°、约65.9°、约66°、约66.1°、约66.2°、约66.3°、约66.4°、约66.5°、约66.6°、约66.7°、约66.8°、约66.9°、约67°、约67.1°、约67.2°、约67.3°、约67.4°、约67.5°、约67.6°、约67.7°、约67.8°、约67.9°、约68°、约68.1°、约68.2°、约68.3°、约68.4°、约68.5°、约68.6°、约68.7°、约68.8°、约68.9°、约69°、约69.1°、约69.2°、约69.3°、约69.4°、约69.5°、约69.6°、约69.7°、约69.8°、约69.9°、约70°、约70.1°、约70.2°、约70.3°、约70.4°、约70.5°、约70.6°、约70.7°、约70.8°、约70.9°、约71°、约71.1°、约71.2°、约71.3°、约71.4°、约71.5°、约71.6°、约71.7°、约71.8°、约71.9°、约72°、约72.1°、约72.2°、约72.3°、约72.4°、约72.5°、约72.6°、约72.7°、约72.8°、约72.9°、约73°、约73.1°、约73.2°、约73.3°、约73.4°、约73.5°、约73.6°、约73.7°、约73.8°、约73.9°、约74°、约74.1°、约74.2°、约74.3°、约74.4°、约74.5°、约74.6°、约74.7°、约74.8°、约74.9°、约75°、约75.1°、约75.2°、约75.3°、约75.4°、约75.5°、约75.6°、约75.7°、约75.8°、约75.9°、约76°、约76.1°、约76.2°、约76.3°、约76.4°、约76.5°、约76.6°、约76.7°、约76.8°、约76.9°、约77°、约77.1°、约77.2°、约77.3°、约77.4°、约77.5°、约77.6°、约77.7°、约77.8°、约77.9°、约78°、约78.1°、约78.2°、约78.3°、约78.4°、约78.5°、约78.6°、约78.7°、约78.8°、约78.9°、约79°、约79.1°、约79.2°、约79.3°、约79.4°、约79.5°、约79.6°、约79.7°、约79.8°、约79.9°、约80°、约80.1°、约80.2°、约80.3°、约80.4°、约80.5°、约80.6°、约80.7°、约80.8°、约80.9°、约81°、约81.1°、约81.2°、约81.3°、约81.4°、约81.5°、约81.6°、约81.7°、约81.8°、约81.9°、约82°、约82.1°、约82.2°、约82.3°、约82.4°、约82.5°、约82.6°、约82.7°、约82.8°、约82.9°、约83°、约83.1°、约83.2°、约83.3°、约83.4°、约83.5°、约83.6°、约83.7°、约83.8°、约83.9°、约84°、约84.1°、约84.2°、约84.3°、约84.4°、约84.5°、约84.6°、约84.7°、约84.8°、约84.9°、约85°、约85.1°、约85.2°、约85.3°、约85.4°、约85.5°、约85.6°、约85.7°、约85.8°、约85.9°、约86°、约86.1°、约86.2°、约86.3°、约86.4°、约86.5°、约86.6°、约86.7°、约86.8°、约86.9°、约87°、约87.1°、约87.2°、约87.3°、约87.4°、约87.5°、约87.6°、约87.7°、约87.8°、约87.9°、约88°、约88.1°、约88.2°、约88.3°、约88.4°、约88.5°、约88.6°、约88.7°、约88.8°、约88.9°、约89°、约89.1°、约89.2°、约89.3°、约89.4°、约89.5°、约89.6°、约89.7°、约89.8°、约89.9°或约90°的VDAα弯曲角度。

本文描述的合金产品和方法可用于汽车和/或运输应用中，包括机动车、飞机和铁路应用，或任何其他所需的应用。在一些实例中，所述产品和方法可用于制备汽车车身零件产品，如保险杠、侧梁、车顶梁、横梁、支柱增强件(例如，A柱、B柱和C柱)、内部板、外部板、侧板、内罩、外罩或行李箱盖板。本文所述的铝合金产品和方法还可用于飞机或铁路车辆应用中，以制备例如外部和内部面板。

本文所述的产品和方法还可用于电子设备应用中，以制备例如外部和内部封套。例如，本文描述的产品和方法还可用于制备用于电子设备(包括移动电话和平板计算机)的外壳。在一些实例中，所述产品可用于制备用于移动电话(例如，智能电话)和平板计算机底架的外壳。

在某些方面，所述产品和方法可用于制备航空航天器本体零件产品。例如，所公开的产品和方法可用于制备飞机本体零件，如蒙皮合金。所述产品和方法可用于任何其他所需的应用中。

说明

说明1是一种生产可成形的高强度铝合金产品的方法，所述方法包括连续铸造熔融铝合金组合物以提供具有铸造出口温度的铸造铝合金产品，其中所述熔融铝合金组合物包含铝合金，所述铝合金包含至少0.1wt.％Zr、至少2wt.％Mg和作为除Al以外的主要合金元素的Zn；将所述铸造铝合金产品冷却至低于所述铸造出口温度20℃至50℃的温度，以提供热稳定化的铸造铝合金产品；对所述热稳定化的铸造铝合金产品进行热轧以提供铝合金热轧带；将所述铝合金热轧带卷绕以提供热轧带卷材；将所述热轧带卷材冷却至200℃至400℃的温度；对所述热轧带卷材进行进一步加工以提供最终规格的铝合金产品；并且使所述最终规格的铝合金产品固溶。

说明2是任一前述或后续说明的方法，其中所述熔融铝合金组合物包含约1.2至约3的Zn与Mg比率。

说明3是任一前述或后续说明的方法，其中所述热轧包括将所述热稳定化的铸造铝合金产品加热至热轧入口温度。

说明4是任一前述或后续说明的方法，其中对所述热稳定化的铸造铝合金产品进行热轧以使所述热稳定化的铸造铝合金产品的厚度减小至少30％。

说明5是任一前述或后续说明的方法，其中所述铸造铝合金产品的厚度被减小40％至50％。

说明6是任一前述或后续说明的方法，其中所述进一步加工包括将所述热轧带卷材均匀化以提供均匀化的热轧带卷材；以及对所述均匀化的热轧带卷材进行热轧以提供所述最终规格的铝合金产品。

说明7是任一前述或后续说明的方法，其中所述进一步加工包括将所述热轧带卷材均匀化以提供均匀化的热轧带卷材；将所述均匀化的热轧带卷材冷却；以及对所述均匀化的热轧带卷材进行冷轧以提供最终规格的铝合金产品。

说明8是任一前述或后续说明的方法，其中所述均匀化包括将所述铝合金热轧带加热到至少450℃的均匀化温度，并且将所述铝合金热轧带在至少450℃的所述均匀化温度下保持至少约90分钟的时间段。

说明9是任一前述或后续说明的方法，其中所述进一步加工包括对所述热轧带卷材进行冷轧以提供最终规格的铝合金产品。

说明10是任一前述或后续说明的方法，所述方法还包括对所述最终规格的铝合金产品进行预老化，其中所述预老化包括将所述最终规格的铝合金产品加热至约50℃至约150℃的预老化温度，并且保持所述预老化温度约1小时至约24小时的时段。

说明11是任一前述或后续说明的方法，所述方法还包括对所述最终规格的铝合金产品进行老化以实现至少400MPa的屈服强度。

说明12是任一前述或后续说明的方法，其中所述老化包括自然老化、人工老化、漆层烘烤和成形后热处理中的一种或多种。

说明13是任一前述或后续说明的方法，其中所述老化包括自然老化，并且所述自然老化包括将所述最终规格的铝合金产品在室温下保持约1天至约12周的时段。

说明14是任一前述或后续说明的方法，其中所述老化包括人工老化，并且所述人工老化包括将所述最终规格的铝合金产品加热至约100℃至约250℃的人工老化温度并保持所述人工老化温度约1小时至约72小时的时段。

说明15是任一前述或后续说明的方法，其中所述老化包括漆层烘烤，并且所述漆层烘烤包括将所述最终规格的铝合金产品加热至约75℃至约250℃的漆层烘烤温度并保持所述漆层烘烤温度约15分钟至约3小时的时段。

说明16是任一前述或后续说明的方法，其中所述老化包括成形后热处理，并且所述成形后热处理包括将所述最终规格的铝合金产品加热至约100℃至约250℃的成形后热处理温度并保持所述成形后热处理温度约1小时至约24小时的时段。

说明17是根据任一前述或后续说明的方法制备的铝合金产品。

说明18是任一前述或后续说明的铝合金产品，其中所述铝合金产品在老化后实现伸长率的增加和屈服强度的增加。

说明19是任一前述或后续说明的铝合金产品，其中所述伸长率的增加是至少约1％。

说明20是任一前述或后续说明的铝合金产品，其中所述伸长率的增加是约1.5％至约5％。

说明21是任一前述或后续说明的铝合金产品，其中所述屈服强度的增加是至少约15MPa。

说明22是任一前述或后续说明的铝合金产品，其中所述屈服强度的增加是约15MPa至约25MPa。

说明23是任一前述说明的铝合金产品，其中所述伸长率的增加是至少约1％，并且所述屈服强度的增加是至少约15MPa。

以下实施例用来进一步说明本发明，然而对其不构成任何限制。相反，应当清楚地理解，在阅读了本文的说明书之后本领域技术人员可以想到作出各种其他实施方案、修改以及其等效方案而不背离本发明的精神。

实施例

实施例1：制备和生产高可成形、高强度铝合金的方法

如本文所述的铝合金加工方法包括热轧、卷材冷却、均匀化、热轧至最终规格以及固溶(在本文中称为“途径1”)。图1A是描绘途径1加工方法100的示意图。采用连续铸造机110来生产铝合金板坯120。铝合金板坯120在约400℃至约430℃的温度下离开连续铸造机110。然后将铝合金板坯120在热轧机130中进行加工以使铝合金板坯120的厚度减小约40％至约50％，以产生热轧带125。随后将热轧带125在约350℃的温度下卷绕，且然后对卷材140进行进一步加工。随后将卷材140在箱式炉150中在约480℃的均匀化温度下均匀化约2小时。在均匀化后，将卷材140展开，并将热轧带125在精轧机160中进一步热轧，以产生最终规格的铝合金产品127。然后将最终规格的铝合金产品127卷绕，并且然后对铝合金产品卷材170进行固溶过程。在一些情况下，在固溶步骤之前，对铝合金产品卷材进行预老化过程。在一些实例中，在固溶步骤之后，对铝合金产品卷材进行其他老化过程。

如本文所述的另一种铝合金加工方法包括热轧、卷材冷却、均匀化、卷材冷却、冷轧和固溶(在本文中称为“途径2”)。图1B是描绘途径2加工方法101的示意图。如上所述进行铸造、热轧、卷绕、卷材冷却和均匀化。在均匀化后，将卷材140展开，并将热轧带125在冷轧机165中进行冷轧，以产生最终规格的铝合金产品127。然后将最终规格的铝合金产品127卷绕，并对铝合金产品卷材170进行固溶过程。在一些情况下，对铝合金产品卷材进行预老化过程或其他老化过程。

如本文所述的另一种铝合金加工方法包括热轧、卷材冷却、冷轧和固溶(在本文中称为“途径3”)。图1C是描绘途径3加工方法102的示意图。如上所述进行铸造、热轧、卷绕和卷材冷却以产生卷材140。在卷材冷却后，将卷材140展开，并将热轧带125在冷轧机165中进行冷轧，以生产最终规格的铝合金产品127。然后将最终规格的铝合金产品127卷绕，并且然后对铝合金产品卷材170进行固溶过程。在一些情况下，对铝合金产品卷材170进行预老化过程或其他老化过程。

实施例2：高可成形、高强度铝合金的机械性质

使用连续铸造机，由包含0.60wt.％Cu、0.20wt.％Fe、3.50wt.％Mg、0.10wt.％Mn、0.05wt.％Si、0.02wt.％Ti、0.10wt.％Cr、4.50wt.％Zn、0.12wt.％Zr、至多0.15wt.％杂质以及其余部分铝的铝合金组合物(在本文中称为“合金A”)制备铸造铝合金产品。合金A具有约1.3的Zn/Mg比率。对取自根据实施例1中描述的方法制备和生产的合金A的样品进行机械测试。途径1、途径2和途径3(参见实施例1)全部在进行预老化和不进行预老化的情况下使用。在一些情况下，使用额外的漆层烘烤步骤，其中将铝合金产品加热至约180℃的温度，并在此温度下保持约30分钟。

图2是示出根据本文所述的方法制备和加工的合金A的机械性质的概要图，所述合金A不进行预老化(“无PX”)并且通过将最终规格的铝合金产品127加热至约70℃的温度进行预老化(“PX”)，并在固溶之前保持此温度约8小时。在固溶后，将合金A样品自然老化1周。如图所示，每种样品的屈服强度(每对中的左侧实心直方图)在约280MPa至约325MPa的范围内，而与加工途径或是否采用预老化无关。对于每种铝合金产品样品，极限抗拉强度(每对中的右侧阴影直方图)在约450MPa至约500MPa的范围内。对于每种样品，均匀伸长率(空心圆)和总伸长率(空心菱形)在约17％至约25％的范围内。

图3是示出根据本文所述的途径1(称为“HO-HRTG”)、途径2(称为“HO-CC-CR”)和途径3(称为“CR”)在不进行预老化情况下和1周自然老化以提供处于T4回火的样品(称为“T4-1W”)而制备和加工的合金A的机械性质的图。另外，通过将样品加热至约125℃并在此温度下保持24小时以产生处于T6退火的样品(称为“T6-1W”)来进行人工老化。对于某些样品，使用了如上所述的漆层烘烤程序(对于T4样品，称为“T4+PB-1W”，并且对于T6样品，称为“T6+PB-1W”)。如图3所示，在人工老化后，不管加工途径如何，每种样品的屈服强度(每对中的左侧实心直方图)均显著增加。对于每种铝合金产品样品，极限抗拉强度(每对中的右侧阴影直方图)也均增加。对于每种样品，均匀伸长率(空心圆)和总伸长率(空心菱形)均显著降低。

图4是示出根据本文所述的途径1(称为“HO-HRTG”)、途径2(称为“HO-CC-CR”)和途径3(称为“CR”)在不进行预老化情况下和4周自然老化以提供处于T4回火的样品(称为“T4-4W”)而制备和加工的合金A的机械性质的图。另外，通过将样品加热至约125℃并在此温度下保持24小时以产生处于T6退火的样品(称为“T6-4W”)来进行人工老化。对于某些样品，使用了如上所述的漆层烘烤程序(对于T4样品，称为“T4+PB-4W”，并且对于T6样品，称为“T6+PB-4W”)。如图4所示，额外的自然老化使屈服强度(每对中的左侧实心直方图)和极限抗拉强度(每对中的右侧阴影直方图)两者均稍微增加。出人意料地，可成形性(即，均匀伸长率(空心圆)和总伸长率(空心菱形))均显著提高，从而表现出高强度和高度可成形的铝合金。

图5是示出根据本文所述的途径1(称为“HO-HRTG”)、途径2(称为“HO-CC-CR”)和途径3(称为“CR”)、在固溶前进行预老化情况下和1周自然老化以提供处于T4回火的样品(称为“T4-1W”)而制备和加工的合金A的机械性质的图。另外，通过将样品加热至约125℃并在此温度下保持24小时以产生处于T6退火的样品(称为“T6-1W”)来进行人工老化。对于某些样品，使用了如上所述的漆层烘烤程序(对于T4样品，称为“T4+PB-1W”)。

图6是示出根据本文所述的途径1(称为“HO-HRTG”)、途径2(称为“HO-CC-CR”)和途径3(称为“CR”)、在固溶前进行预老化情况下和4周自然老化以提供处于T4回火的样品(称为“T4-4W”)而制备和加工的合金A的机械性质的图。另外，通过将样品加热至约125℃并在此温度下保持24小时以产生处于T6退火的样品(称为“T6-4W”)来进行人工老化。对于某些样品，使用了如上所述的漆层烘烤程序(对于T4样品，称为“T4+PB-4W”，并且对于T6样品，称为“T6+PB-4W”)。如图图5和6所示，在有和没有漆层烘烤的情况下，在1周和1个月的自然老化之后，预老化提供自然老化样品的约20MPa增加。如图6所示，与图5的实施例中的铝合金相比，自然老化1周，无论处理途径如何，预老化出人意料地生产了处于T4回火的铝合金，其可成形性提高了约2％-3％。

通过光学显微镜评价根据途径1、途径2和途径3制备和生产的合金A样品的微观结构。分析了粒度和分布以及颗粒形态。图7示出铝合金样品的表面(顶行，称为“表面”)和中心(底行，称为“中心”)处的粒度和分布。经由途径3加工的合金A样品(在未进行均匀化情况下冷轧，称为“CR”)表现出大量未溶解颗粒的分布，所述颗粒可导致变形过程(例如，成形)期间的裂纹和断裂。经由途径1和2加工的合金A样品(例如，在初始热轧后均匀化)显示出没有沉淀物的微观结构，因此改善了可成形性。

图8示出合金A样品的表面(顶行，称为“表面”)和中心(底行，称为“中心”)的颗粒结构。经由途径3加工的合金A样品(未进行均匀化情况下冷轧，“CR”)比在均匀化情况下加工的样品具有更细的颗粒结构。经由途径1和2加工的合金A样品(在初始热轧后进行均匀化)表现出较大的颗粒结构，从而导致如图5的实施例中约20MPa的屈服强度降低。

实施例3：制备、生产和老化高可成形、高强度铝合金的方法

如本文所述的铝合金加工方法包括均匀化、热轧、卷材冷却、冷轧至最终规格、固溶、漆层烘烤和老化(在本文中称为“途径4”)。图9是描绘途径4加工方法900的示意图。采用连续铸造机110来生产铝合金板坯120。铝合金板坯120在约400℃至约430℃的温度下离开连续铸造机110。使用隧道式炉905来使铝合金板坯120均匀化，并跨铝合金板坯120的整个宽度将铝合金板坯120的温度保持在约400℃至约520℃的峰值金属温度下约1分钟至约5分钟。然后将铝合金板坯120在第一精轧机910中进行加工以使铝合金板坯120的厚度减小约20％至约40％，并将所述板坯冷却至约325℃至约375℃。然后将铝合金板坯120在第二精轧机920中进行加工以使铝合金板坯120的厚度减小约20％至约40％，并将所述板坯冷却至约225℃至约275℃以产生热轧带125。随后将热轧带125在小于约250℃的温度下卷绕，然后对卷材140进行卷材冷却。随后将卷材140展开，并将热轧带125在冷轧机165中进一步冷轧以产生最终规格的铝合金产品127。然后将最终规格的铝合金产品127卷绕以提供铝合金产品卷材170。然后使铝合金产品卷材170在固溶炉960中在约450℃至约500℃的温度下固溶约2分钟至约5分钟。在固溶后，通过水淬火或强制空气淬火中的一种将铝合金产品卷材170淬火至约室温。在一些情况下，在固溶步骤之前，对铝合金产品卷材170进行预老化过程。任选地，所述预老化过程包括在约80℃下老化约6小时，或者所述预老化过程包括在约100℃下老化约2小时。在一些实例中，对铝合金产品卷材170进行在漆层烘烤炉970中在约160℃至约200℃下进行的漆层烘烤过程约15分钟至约60分钟。在某些情况下，对铝合金产品卷材170进行自然老化约1周至约4周。任选地，使铝合金产品卷材170在约100℃至约140℃下进行人工老化约6小时至约48小时。

实施例4：老化的高可成形高强度铝合金的机械性质

按照途径4的实施例(参见实施例3)，使用连续铸造机由下表1所示的铝合金组合物制备了四种铸造铝合金产品：

表1-合金组合物

每种合金包含至多0.15wt.％杂质，并且其余部分为铝。

合金B具有约1.29的Zn/Mg比率，合金C具有约1.28的Zn/Mg比率，合金D具有约2.16的Zn/Mg比率，并且合金E具有约2.18的Zn/Mg比率。此外，合金E是使用直接冷硬(DC)铸造以及实施例3中所述的均匀化、热轧、冷轧、固溶和人工老化生产的。对取自合金B、合金C、合金D和合金E的样品进行自然老化1周，自然老化4周或在约120℃下人工老化约24小时。使用途径4(参见实施例3)，进行和不进行预老化。在一些情况下，在约180℃的温度下进行漆层烘烤步骤，并在此温度下保持约30分钟。

图10、11和12是示出根据本文所述的方法制备和加工的合金B、合金C、合金D和合金E的机械性质的图。在固溶后，使用水淬火来冷却合金。根据本文所述的方法，如上文所述包括连续铸造(“合金E-CC”)来制备合金E，并且包括DC铸造来制备合金E(“合金E-DC”)。在加工后，所有合金均在100℃进行预老化2小时(“PX：100℃x2小时”)，或在80℃下进行预老化6小时(“PX：80℃x6小时”)，然后自然老化1周(每个直方图的底部)和自然老化4周(每个直方图的顶部)。图10示出自然老化对合金的纵向屈服强度的影响。在自然老化1周后测试每种合金的纵向屈服强度(每个直方图的底部)，并且在自然老化4周后测试每种合金的纵向屈服强度(每个直方图的顶部)。如图10所示，自然老化对合金的纵向屈服强度的影响不显著，如纵向屈服强度从约5MPa增加至约15MPa所指示。合金E(包括合金E-CC和合金E-DC)在自然老化1周后表现出较高的纵向屈服强度，这归因于固溶24小时内的快速老化。图11示出自然老化对合金的均匀伸长率的影响。在自然老化1周后测试每种合金的纵向均匀伸长率(每对中的左侧直方图)，并且在自然老化4周后测试每种合金的均匀伸长率(每对中的右侧直方图)。如图11所示，自然老化对合金的纵向均匀伸长率的影响不显著，如由纵向均匀伸长率约0％至约5％的变化所指示。图12示出自然老化对合金的纵向总伸长率的影响。在自然老化1周后测试每种合金的纵向总伸长率(每对中的左侧直方图)，并且在自然老化4周后测试每种合金的纵向总伸长率(每对中的右侧直方图)。如图12所示，自然老化对合金的纵向总伸长率的影响不显著，如由纵向总伸长率约0.3％至约4％的变化所指示。

图13和图14是示出固溶后不同冷却技术(例如，上述的水淬火和强制空气淬火)对根据途径4制备和加工的合金B、合金C和合金D(参见实施例3)的机械性质的影响的图。在加工后，所有合金均在100℃进行预老化2小时(“PX：100℃x2小时”)，或在80℃下进行预老化6小时(“PX：80℃x6小时”)，然后自然老化1周(每个直方图的底部)和自然老化4周(每个直方图的顶部)。图13示出自然老化对在固溶后进行水淬火的合金样品的纵向屈服强度的影响。图14示出自然老化对在固溶后进行强制空气淬火的合金样品的纵向屈服强度的影响。总体而言，在固溶后进行水淬火的样品表现出比在固溶后进行强制空气淬火的样品更高的纵向屈服强度。然而，当比较冷却过程时，合金D和合金C在纵向屈服强度方面没有显著变化。具有比合金C和合金D更高的溶质含量的合金B在固溶后水淬火时显示比在固溶后强制空气淬火时强度高约30MPa。此外，所有合金样品均表现出自然老化对合金的纵向屈服强度的不显著影响。图15和图16是示出固溶后不同冷却技术(包括上述的水淬火和强制空气淬火)对根据途径4制备和加工的合金B、合金C和合金D(参见实施例3)的纵向均匀伸长率的影响的图。在加工后，所有合金均在100℃进行预老化2小时(“PX：100℃x2小时”)或在80℃下进行预老化6小时(“PX：80℃x6小时”)，然后自然老化1周(每对中的左侧直方图)和4周自然老化(每对中的右侧直方图)。图15示出自然老化对在固溶后进行水淬火的合金样品的纵向均匀伸长率的影响。图16示出自然老化对在固溶后进行强制空气淬火的合金样品的纵向均匀伸长率的影响。总体而言，当比较冷却过程时，所述样品在纵向均匀伸长率方面没有显著变化。此外，所有合金样品均表现出自然老化对合金的纵向均匀伸长率的不显著影响。

图17和图18是示出固溶后不同冷却技术(包括上述的水淬火和强制空气淬火)对根据途径4制备和加工的合金B、合金C和合金D(参见实施例3)的纵向总伸长率的影响的图。在加工后，所有合金均在100℃进行预老化2小时(“PX：100℃x2小时”)或在80℃下进行预老化6小时(“PX：80℃x6小时”)，然后自然老化1周(每对中的左侧直方图)和4周自然老化(每对中的右侧直方图)。图17示出自然老化对在固溶后进行水淬火的合金样品的纵向总伸长率的影响。图18示出自然老化对在固溶后进行强制空气淬火的合金样品的纵向总伸长率的影响。总体而言，当比较冷却过程时，所述样品在纵向总伸长率方面没有显著变化。此外，所有合金样品均表现出自然老化对合金的纵向总伸长率的不显著影响。

图19和图20是示出固溶后不同冷却技术(包括上述的水淬火和强制空气淬火)对根据途径4制备和加工的合金B、合金C和合金D(参见实施例3)的可弯曲性(例如，弯曲角，称为“VDA角度-α(°)”)的影响的图。在加工后，所有合金均在100℃进行预老化2小时(“PX：100℃x2小时”)或在80℃下进行预老化6小时(“PX：80℃x6小时”)，然后自然老化1周(每对中的左侧直方图)和4周自然老化(每对中的右侧直方图)。图19示出自然老化对在固溶后进行水淬火的合金样品的可弯曲性的影响。图20示出自然老化对在固溶后进行强制空气淬火的合金样品的可弯曲性的影响。总体而言，当比较冷却过程时，所述样品的可弯曲性没有显著变化。当与合金C和合金D相比时，由于合金B中的溶质含量较高，所以合金B表现低约10°的可弯曲性。此外，所有合金样品均表现出自然老化对合金的可弯曲性的不显著影响。

图21、22和23是示出根据途径4制备和加工的合金B、合金C、合金D、合金E-CC(参见实施例3)、通过DC铸造并如上所述加工以提供处于T4回火的合金的合金E-DC的纵向屈服强度的图。在图21和图22的实例中，在固溶后使用水淬火来冷却合金。在加工后，所有合金均在80℃下进行预老化6小时(“PX”)。然后，对合金B、合金D、合金E-CC和合金E-DC进行4周的自然老化，并且对合金C进行13周的自然老化处理以提供处于T4回火的合金(每个直方图的底部，称为“T4”)。将每种合金在180℃下进一步进行漆层烘烤(每个直方图的中部)30分钟。最后，将每种合金在120℃下进行人工老化24小时(每个直方图的顶部)。图21示出漆层烘烤和人工老化对合金的纵向屈服强度的影响。在自然老化(每个直方图的顶部)、漆层烘烤(每个直方图的中部，在图21、22和3中称为“PB”)和人工老化(每个直方图的顶部，在图21、22和23中称为“AA”)中的每者后，测试每种合金的纵向屈服强度。另外，每种样品都以T6回火提供而没有预老化(圆圈，称为“T6(无PX)”)。如图21所示，漆层烘烤(每个直方图的中部)对每种合金在预老化后的纵向屈服强度有不同的影响，最显著的是在合金C和合金D中，其中在预老化后，漆层烘烤使纵向屈服强度提高约130MPa至约145MPa。人工老化(每个直方图的顶部)对合金的纵向屈服强度也有不同的影响，如预老化后纵向屈服强度从约10MPa增加至约70MPa所指示。如图21所示，预老化和漆层烘烤过程没有不利地影响合金在T6回火中获得高强度的能力。因此，当根据本文所述的方法进行加工时，可提供具有高成形性和高强度的本文所述的合金。

图22和图23是示出固溶后不同冷却技术(包括上述的水淬火和强制空气淬火)对根据途径4制备和加工的合金B、合金C和合金D(参见实施例3)的机械性质的影响的图。在加工后，所有合金均在80℃下进行预老化6小时(“PX”)。然后，对合金B和合金D)进行4周的自然老化，并且对合金C进行13周的自然老化以提供处于T4回火的合金(每个直方图的底部，称为“T4”)。将每种合金在180℃下进一步进行漆层烘烤(每个直方图的中部)30分钟。最后，将每种合金在120℃下进行人工老化24小时(每个直方图的顶部)。图21示出漆层烘烤和人工老化对合金的纵向屈服强度的影响。在自然老化(每个直方图的底部)、漆层烘烤(每个直方图的中部，在图21、22和3中称为“PB”)和人工老化(每个直方图的顶部，在图21、22和23中称为“AA”)中的每者后，测试每种合金的纵向屈服强度。另外，每种样品都以T6回火提供而没有预老化(圆圈，称为“T6(无PX)”)。图22示出在固溶后水淬火对合金样品的纵向屈服强度的影响。图23示出在固溶后强制空气淬火对合金样品的纵向屈服强度的影响。总体而言，在固溶后进行水淬火的样品表现出比在固溶后进行强制空气淬火的样品更高的纵向屈服强度。合金C和合金B表现出更高的涂料烘烤响应，而与固溶后的冷却过程无关。

在上述固溶步骤之后，通过光学显微镜评价根据途径4制备和生产的合金B、合金C和合金D以及通过如上所述的DC铸造制备的合金E的微观结构。分析了粒度和分布以及颗粒形态。图24示出每种合金样品的粒度和分布。每种合金均表现出相似的粒度和分布，并且未溶解沉淀物含量不显著。图24所示的深灰色颗粒是含Fe的构成颗粒。图25示出每种合金样品的颗粒结构。每种合金样品均表现出重结晶的微观结构。合金E含有比合金B、合金C和合金D更小的颗粒。

图26、27和28分别示出各种固溶参数和自然老化对根据途径4生产和制备的合金C(参见实施例3)的纵向屈服强度、均匀伸长率和总伸长率的影响。合金C在450℃的温度下进行固溶而无浸泡时间(带空心三角形的线，在图26-28中称为“450C无浸泡”)，在450℃的温度下进行固溶具有2分钟浸泡时间(带空心圆圈的线，在图26-28中称为“450C 2Min”)，并且在470℃的温度下进行固溶而没有浸泡时间(带空心正方形的线，图26-28中称为“470C无浸泡”)。合金C在自然老化90天之前未进行预老化。如图26所示，在自然老化30天后，屈服强度显示出缓慢的增加。如图27所示，在自然老化90天后，均匀伸长率表现出约5％降低。如图28所示，在自然老化90天后，总伸长率没有显著变化。

因此，本文所述的合金组合物与本文所述的加工方法相结合，提供高度可成形和高强度的铝合金。

以上引用的所有专利、出版物和摘要以引用的方式整体并入本文。为了实现本发明的各个目的，已经描述了本发明的各个实施方案。应认识到这些实施方案仅说明本发明的原理。在不偏离如在以下权利要求中所定义的本发明的精神和范围的情况下，其各种修改和改动对于本领域技术人员而言将是显而易见的。