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公開番号2025061649
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-11
出願番号2024213806,2023518474
出願日2024-12-06,2021-09-23
発明の名称機能傾斜アルミニウム合金生成物及び製造方法
出願人ノベリス・インコーポレイテッド,NOVELIS INC.
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B22D 11/00 20060101AFI20250403BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】平板圧延アルミニウム合金生成物、及び多重特性を発揮するようにそのような生成物を製造する。
【解決手段】本開示は、概して、アルミニウム合金生成物の少なくとも1つの次元にわたって機能傾斜を有するアルミニウム合金生成物を提供する。本開示はまた、そのような生成物から作られた製品、ならびにそのような生成物を例えば鋳造及び圧延によって作る方法も提供する。本開示はまた、そのような生成物の様々な最終用途、例えば、自動車、航空宇宙、船舶、防衛、輸送、電子機器及び産業用途も提供する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
機能傾斜アルミニウム合金生成物を調製する方法であって、
型にインゴットを鋳造して、または鋳造空洞に融液を鋳込んで鋳造して、鋳造品を形成することであって、前記鋳造品がアルミニウム合金を含み、前記鋳造品が、少なくとも１つの包晶形成元素及び少なくとも１つの共晶形成元素を含み、前記鋳造することが、
ａ）前記少なくとも１つの包晶形成元素に富み、前記少なくとも１つの共晶元素が枯渇した、一次結晶粒を形成すること、ならびに
ｂ）前記一次結晶粒の移動及び蓄積を制御すること
を含む、前記形成することと；
前記鋳造品を均質化することであって、前記均質化中に前記一次結晶粒が析出する、前記均質化することと；
前記均質化された鋳造品を圧延して前記機能傾斜アルミニウム合金生成物を形成することと
を含む、前記方法。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記アルミニウム合金が、２ｘｘｘ系アルミニウム合金、５ｘｘｘ系アルミニウム合金、６ｘｘｘ系アルミニウム合金または７ｘｘｘ系アルミニウム合金である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの包晶形成元素が０．２重量％以下の量で存在している、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの共晶形成元素が、０．２重量％を上回る量で存在している、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記型にインゴットを鋳造することが、ダイレクトチル鋳造プロセスを含む、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記鋳造空洞に融液を鋳込んで鋳造することが、連続鋳造プロセスを含む、請求項１～５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記連続鋳造プロセスが、
双ベルト式鋳造機、双ロール式鋳造機、ブロック式鋳造機または他の任意の連続鋳造機
の少なくとも１つによって鋳造することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記圧延することが、熱間圧延することを含む、請求項１～７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記析出した一次結晶粒が、前記圧延する間の再結晶を抑制する、請求項１～８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記アルミニウム合金生成物が、前記生成物の厚みにわたって機能傾斜化されている、請求項１～９のいずれかに記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年９月２４日に出願された米国仮出願第６３／１９８，０１８号に基づく利益及び優先権を主張するものであり、これをもって参照によりその全体を援用する。
続きを表示（約 1,700 文字）【０００２】
本開示は、概して、生成物の少なくとも１つの次元に機能傾斜を有するアルミニウム合金生成物を提供する。本開示はまた、少なくとも１つの次元に機能傾斜を有するアルミニウム合金生成物を例えばダイレクトチル鋳造及び圧延によって作る方法も提供する。本開示はまた、そのような生成物の様々な最終用途、例えば、自動車、航空宇宙、船舶、輸送、電子機器、防衛及び産業用途も提供する。
【背景技術】
【０００３】
アルミニウム合金生成物は、複数の異なる用途、特に、軽量さ、強度及び耐久性が望ましいとされる用途において使用するのに望ましいものである。例えば、アルミニウム合金はますます、自動車及び他の輸送装置の構造部品として鉄鋼に取って代わりつつある。アルミニウム合金は、一般に、密度が鉄鋼に比べて約２．８倍小さいため、そのような材料を使用することで、装置の重量が低減され、エネルギー効率をかなり向上させることが可能になる。たとえそうであっても、アルミニウム合金生成物の使用は、ある特定の課題を課すことがある。
【０００４】
１つの特定の課題は、平板圧延アルミニウム合金生成物、及び多重特性を発揮するようにそのような生成物を製造する試みに関するものである。そのような特性には、機械特性、例えばヤング率、ポアソン比、剪断弾性係数、密度、伝導率及び熱膨張係数が含まれ得る。そのような特性にはまた、腐食性、接合耐久性、及び陽極酸化性も含まれ得る。これらの特性を制御する試みは、例えば溶融鋳造またはロール圧接によって、複数の材料を組み合わせることに依拠し得る。しかしながら、複数の材料から作られた生成物は再利用性に欠け、依然として、所望の特性をもたらさない場合がある。
【発明の概要】
【０００５】
本開示に包含される実施形態は、この発明の概要によってではなく、特許請求の範囲によって規定される。この発明の概要は、本発明の様々な態様の大まかな概説を提供し、発明を実施するための形態の節でさらに記載されている概念をいくらか導入する。この発明の概要は、特許請求される主題の主要または必須な特徴を特定することを意図したものでもないし、特許請求される主題の範囲を単独で定めるために使用されることを意図したものでもない。主題は、明細書全体の適切な部分、一部のまたはすべての図面、及び各請求項を参照することによって理解されるべきである。
【０００６】
一態様において、記載されるのは、機能傾斜アルミニウム合金生成物を調製する方法である。この態様の方法は、型にインゴットを鋳造して、または鋳造空洞に融液を鋳込んで鋳造して、鋳造品を形成することを含み得る。鋳造品はアルミニウム合金を含み得る。鋳造品は、少なくとも１つの包晶形成元素及び少なくとも１つの共晶形成元素を含み得る。鋳造することは、ａ）少なくとも１つの包晶形成元素に富み、少なくとも１つの共晶元素が枯渇した、一次結晶粒を形成すること、ならびにｂ）一次結晶粒の移動及び蓄積を制御することを含み得る。方法は、鋳造品を均質化することを含み得、均質化中に一次結晶粒が析出する。方法は、均質化された鋳造品を圧延して機能傾斜アルミニウム合金生成物を形成することを含み得る。
【０００７】
実施形態では、方法は、２ｘｘｘ系アルミニウム合金、５ｘｘｘ系アルミニウム合金、６ｘｘｘ系アルミニウム合金または７ｘｘｘ系アルミニウム合金を含むアルミニウム合金を含み得る。
【０００８】
実施形態では、方法は、０．２重量％以下の量で存在している少なくとも１つの包晶形成元素を含み得る。
【０００９】
実施形態では、方法は、０．２重量％を上回る量で存在している少なくとも１つの共晶形成元素を含み得る。
【００１０】
実施形態では、方法は、ダイレクトチル鋳造プロセスを用いて型にインゴットを鋳造することを含み得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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