具有高強度和外表吸引力的鋁合金的制作方法
【專利說明】具有高強度和外表吸引力的鍋合金
[000。 優先權
[000引本申請依據35U.S.C§ 119(e)要求2013年9月30日提交的名稱為"Aluminum AlloyswithHi曲StrengthandCosmeticAppeal"的美國臨時專利申請 61/884, 860W 及 2014 年 9 月 8 日提交的名稱為"AluminumAlloyswithHi曲StrengthandCosmetic Appeal"的美國臨時專利申請62/047, 600的權益，所述申請中的每個申請全文W引用方式 并入本文。
技術領域
[0003] 本文中描述的實施例大體設及侶合金。更具體地，運些實施例設及用于包括電子 設備的外殼的應用的、具有高強度和外表吸引力的侶合金。
【背景技術】
[0004] 商用侶合金，諸如6063侶（A1)合金已用于制造電子設備的殼體。然而，6063侶合 金具有相對低的屈服強度，例如約214MPa，其用作電子設備的殼體時可容易凹陷。可能期望 生產具有高屈服強度的合金，使得合金不容易凹陷。電子設備可包括手機、平板電腦、筆記 本電腦、儀表窗口、設備屏幕等。
[0005] 許多商用7000系列侶合金已經開發用于航空航天應用。一般而言，7000系列侶合 金具有高屈服強度。然而，商用7000系列侶合金在用于制造電子設備的殼體時不具有外表 吸引力。例如，商用7000侶合金通常含有錯狂r)和銅（化）W強化合金。雖然化強化合 金，但是含化的侶合金在陽極化后一般呈淡黃色。淡黃色不具有外表吸引力。圖1示出了 用含化的商用侶合金制造的合金的圖像。該合金的顏色為淡黃色。
[0006] 外表吸引力對于電子設備的殼體而言非常重要。高屈服強度對于抗凹陷也很重 要。商用侶合金（例如2000、6000或7000系列合金）在陽極化和噴砂后不能同時獲得高 屈服強度和外部吸引力，諸如中性色。
[0007] 仍需要開發具有高強度和改進外表的侶合金。

【發明內容】

[0008] 本文中描述的各方面和實施例可提供具有高強度和改進外表的侶合金。
[0009] 在一些方面，本公開設及一種侶合金，其包含：4. 0重量％至10. 0重量％的化、0. 5 重量％至2. 0重量％的Mg、0重量％至0. 50重量％的化W及0重量％至0. 10重量％的 Zr，余量為侶和附帶雜質。
[0010] 在各個方面，合金中化和Mg的重量％比率為4:1至7:1。
[0011] 在各個方面，侶合金包含4. 25重量％至6. 25重量％的化和0. 75重量％至1. 50 重量％的Mg。
[0012] 在各個方面，侶合金包含4. 75重量％至6. 25重量％的化和0. 75重量％至1. 50 重量％的Mg。
[0013] 在各個方面，侶合金包含5. 00重量％至5. 65重量％的化和1. 00重量％至1. 10 重量％的Mg。
[0014] 在各個方面，侶合金包含5. 40重量％至5. 60重量％的化和0. 90重量％至1. 10 重量％的Mg。
[0015] 在各個方面，侶合金包含5. 40重量％至5. 65重量％的化和1. 30重量％至1. 50 重量％的Mg。
[0016] 在各個方面，侶合金包含6. 40重量％至6. 60重量％的化和1. 30重量％至1. 50 重量％的Mg。
[0017] 在各個方面，侶合金包含4. 25重量％至6. 25重量％的化和0. 75重量％至1. 50 重量％的Mg。
[0018] 在一些方面，侶合金包含4. 0重量％至10. 0重量％的化、0. 5重量％至2. 0重量％ 的Mg、0重量％至0. 20重量％的化和0重量％至0. 10重量％的Zr，該合金中化和Mg的 重量％比率為4:1至7:1。
[0019] 在一些方面，侶合金包含4. 0重量％至10. 0重量％的化、0. 5重量％至2. 0重量％ 的Mg、0重量％至0. 20重量％的化和0重量％至0. 10重量％的Zr，該合金中化和Mg的 重量％比率為4:1至7:1。
[0020] 在一些方面，侶合金包含4. 0重量％至8. 0重量％的化、0. 5重量％至2. 0重量％ 的Mg、0重量％至0. 01重量％的Cu和0重量％至0. 01重量％的Zr，該合金中化和Mg的 重量％比率為4:1至7:1。
[0021] 在一些方面，侶合金包含4.0重量％至8.0重量％的化、0.5重量％至2.0重量％ 的Mg、0重量％至0. 50重量％的化和0重量％至0. 10重量％的Zr。在某些另外的方面， 合金中化和Mg的重量％比率可為4:1至7:1。
[0022] 在一些方面，侶合金包含4.0重量％至8.0重量％的化、0.5重量％至2.0重量％ 的Mg、0重量％至0. 20重量％的化和0重量％至0. 10重量％的Zr。在某些另外的方面， 合金中化和Mg的重量％比率可為4:1至7:1。
[0023] 在一些方面，侶合金包含4. 0重量％至8. 0重量％的化、0. 5重量％至2. 0重量％ 的Mg、0重量％至0. 01重量％的Cu和0重量％至0. 01重量％的Zr，合金中化和Mg的重 量％比率為4:1至7:1。
[0024] 在一些方面，侶合金包含5. 25重量％至5. 75重量％的化、1. 0重量％至1. 4重 量％的]\%、0重量％至0. 01重量％的Cu和0重量％至0. 010重量％的Zr。
[00巧]在一些方面，提供了一種用于生產侶合金的方法。所述方法包括形成包含4. 0重 量％至8. 0重量％的化、0. 5重量％至2. 0重量％的Mg、0重量％至0. 01重量％的Cu和0 重量％至0.01重量％的2甘的烙體。所述合金中化和Mg的重量％比率為4:1至7:1。所 述方法還包括將烙體冷卻至室溫。
[0026] 所述方法還包括通過加熱至高溫并在一時間段內保持在所述高溫下而均質化冷 卻的合金。
[0027] 附加實施例和特征部分地在W下的描述中示出，并且部分地將在本領域技術人員 閱讀說明書時變得顯而易見，或在實施本文所述的實施例時逐漸知曉。參閱本說明書的剩 余部分和附圖可進一步了解某些實施例的本質和優點，本說明書的剩余部分和附圖為本公 開的一部分。
【附圖說明】
[002引結合附圖和描述，描述了本發明的其它非限制方面。
[0029] 圖1示出了用含0. 2%或更大量的化的侶合金制造的MacBook的圖像；
[0030] 圖2示出了根據本發明實施例的Al-Zn-Mg合金的儀（Mg)對鋒狂η)的組成空間；
[0031] 圖3為根據本發明實施例的示出了含Zr侶合金的長晶粒結構的圖像；
[0032] 圖4為根據本發明實施例的示出了不含Zr的侶合金的細晶粒結構的圖像；
[0033] 圖5示出了根據本發明實施例的使用不同澤火方法的本文中公開的樣本合金與 6063侶合金相比的硬度。
【具體實施方式】
[0034] 可參閱W下【具體實施方式】及結合下面的附圖來理解本發明。應注意，為了說明清 楚，各個附圖中的一些元件可能未按比例繪制，可能被示意性地或概念性地表示，或可能未 準確地對應于實施例的某些物理構型。
[0035] 本專利申請設及7XXX系列侶合金，在各種實施例中其具有增強的硬度、改進的外 表吸引力和/或更有效的處理參數。可通過元素的各種重量％^及具體性質來描述侶合 金。在本文中描述的合金的所有描述中，應當理解，合金的重量％余量為A1和附帶雜質。
[0036] 在一些方面，具有無定型合金的組成可含有少量附帶雜質。例如，運些雜質元素可 作為用于處理或制造的副產品而存在。運些雜質可小于或等于約2重量％，或小于或等于 約1重量％，或小于或等于約0. 5重量％、或小于或等于約0. 1重量％。
[0037] 在一些方面，本公開提供具有至少280MPa的高抗拉屈服強度的侶合金。在其他方 面，本公開提供具有至少350MPa的抗拉屈服強度的侶合金。合金包含鋒狂η)和儀（Mg)W 強化合金。
[0038] 鏈巧儀
[0039] 合金可通過添加化和Mg而被強化。化和Mg沉淀為Mg化2,W在合金中形成第二 Mg化2相，該第二Mg化2相可通過沉淀強化而增加合金的強度。在各個方面，Μ拉η2沉淀物可 由包括如本文所述的快速澤火和后續熱處理的工藝而產生。
[0040] 可通過增加化的含量來增加合金的屈服強度；然而，抗應力腐蝕開裂性可隨化含 量的增加而降低。Ζη含量可根據所設計的抗應力腐蝕性和所設計的屈服強度而不同。高屈 服強度可與合金的較低抗腐蝕性折中。例如，對于抗腐蝕性高的合金，化含量可根據應用 而低于抗腐蝕性低的合金。在高強度高合金具有相對較低的抗應力腐蝕性的變體中，Ζη含 量可高于耐腐蝕性高的合金。
[0041] 合金中化和Mg的量可通過化學計算量選擇，使得所有可用的Mg和化用于形成 合金中的Mg化2。在一些實施例中，化和Mg的摩爾比使得在Mg化么外不存在多余的Mg或 Ζη。在各種實施例中，可存在一些多余的化或Mg。
[0042]在一些實施例中，合金包含小于10. 0重量％的化。在一些實施例中，合金包含小 于9. 5重量％的化。在一些實施例中，合金包含小于9.0重量％的化。在一些實施例中， 合金包含小于8. 5重量％的化。在一些實施例中，合金包含小于8.0重量％的化。在一些 實施例中，合金包含小于7. 5重量％的化。在一些實施例中，合金包含小于7.ο重量％的Ζη。在一些實施例中，合金包含小于6. 5重量％的化。在一些實施例中，合金包含小于6.0 重量％的化。在一些實施例中，合金包含小于5. 5重量％的化。在一些實施例中，合金包 含小于5. 0重量％的化。在一些實施例中，合金包含小于4. 5重量％的化。
[0043] 在一些實施例中，合金包含大于4.0重量％的化。在一些實施例中，合金包含大 于4. 5重量％的化。在一些實施例中，合金包含大于5.0重量％的化。在一些實施例中， 合金包含大于5. 5重量％的化。在一些實施例中，合金包含大于6.0重量％的化。在一些 實施例中，合金包含大于6. 5重量％的化。在一些實施例中，合金包含大于7. 0重量％的 Ζη。在一些實施例中，合金包含大于7. 5重量％的化。在一些實施例中，合金包含大于8.0 重量％的化。在一些實施例中，合金包含大于8. 5重量％的化。在一些實施例中，合金包 含大于9. 0重量％的化。在一些實施例中，合金包含大于9. 5重量％的化。
[0044] 在一些實施例中，合金包含4. 0重量％至8. 0重量％的Ζη。在一些實施例中，合金 具有4. 25重量％至6. 25重量％的化。在一些實施例中，合金具有小于6. 25重量％的化。 在一些實施例中，合金包含5. 25重量％至5. 75重量％的211。在一些實施例中，合金包含小 于6. 25重量％的Ζη。在一些實施例中，合金包含小于6. 00重量％的Ζη。在一些實施例中， 合金包含小于5. 75重量％的化。在一些實施例中，合金包含小于5. 65重量％的化。在一 些實施例中，合金包含小于5. 55重量％的Ζη。在一些實施例中，合金包含小于5. 45重量％ 的化。在一些實施例中，合金包含小于5. 35重量％