專利名稱：：具有黃銅織構(gòu)的再結(jié)晶鋁合金及其制造方法具有黃銅織構(gòu)的再結(jié)晶鋁合金及其制造方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2007年10月1日提交的美國申請No.11/865，526的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全文并入本文。
背景技術(shù)：
：可以通過軋制、擠壓或鍛造方法生產(chǎn)鋁合金工件。由于操控鋁合金工件的形狀或者通過熔融鋁的冷卻，可在該合金中引起不需要的機(jī)械性能和應(yīng)力。熱處理涵蓋多種過程，通過這些過程將金屬的溫度變化用于改善合金的機(jī)械性能和應(yīng)力狀態(tài)。固溶熱處理、淬火、析出熱處理和退火均是用于熱處理鋁產(chǎn)品的不同方法。發(fā)明_既述概括而言，本發(fā)明涉及具有再結(jié)晶顯微組織的鋁合金產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法，所述顯微組織具有相對于戈斯織構(gòu)相對大量的黃銅織構(gòu)。相對于用常規(guī)方法生產(chǎn)的常規(guī)產(chǎn)品，所述鋁合金產(chǎn)品可以表現(xiàn)出改善的強(qiáng)度與韌性關(guān)系。在一方面，提供了再結(jié)晶鋁合金。在一種方法中，再結(jié)晶鋁合金具有黃銅織構(gòu)和戈斯織構(gòu)，并且黃銅織構(gòu)的量超過戈斯織構(gòu)的量。在一個(gè)實(shí)施方案中，黃銅織構(gòu)的量是戈斯織構(gòu)的量的至少2倍。在一個(gè)實(shí)施方案中，在使用X射線衍射技術(shù)測定時(shí)，通過將關(guān)于給定多晶樣品所測得的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度與所測得的戈斯織構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行對比來確定黃銅織構(gòu)相對于戈斯織構(gòu)的量。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過使用取向成像顯微鏡法，將給定多晶樣品的黃銅取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)與戈斯取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)進(jìn)行對比來確定黃銅織構(gòu)相對于戈斯織構(gòu)的量。在一個(gè)實(shí)施方案中，給定多晶樣品的黃銅取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)為至少約10%。在一個(gè)實(shí)施方案中，給定多晶樣品的戈斯取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)不大于約5%。在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶片材產(chǎn)品在約40°-約60°的范圍中具有最大R值(也稱作“Lankford系數(shù)”)。在一個(gè)實(shí)施方案中，由再結(jié)晶合金生產(chǎn)的產(chǎn)品具有與產(chǎn)品形式相同且厚度及狀態(tài)類似的組成相同的非再結(jié)晶合金至少大致相同的斷裂韌性和至少大致相同的拉伸屈服強(qiáng)度。根據(jù)本公開的多種鋁合金組合物可以是有用的。在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶鋁合金是2XXX系列鋁合金。在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶鋁合金是2199系列鋁合金。在一個(gè)實(shí)施方案中，結(jié)晶鋁合金包括至多約7.0重量％銅。在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶鋁合金包括至多約4.0重量％鋰。再結(jié)晶鋁合金可以用在多種工業(yè)應(yīng)用中。在一個(gè)實(shí)施方案中，該再結(jié)晶鋁合金是片材產(chǎn)品形式。在一個(gè)實(shí)施方案中，該片材產(chǎn)品用于航空航天應(yīng)用(例如機(jī)身產(chǎn)品)。在另外實(shí)施方案中，該片材產(chǎn)品用于汽車、運(yùn)輸或其它工業(yè)應(yīng)用。在一個(gè)實(shí)施方案中，該再結(jié)晶鋁合金是片材產(chǎn)品形式的2199系列合金。在該實(shí)施方案中，黃銅織構(gòu)的量超過戈斯織構(gòu)的量，并且該片材產(chǎn)品具有不大于約0.35英寸的厚度、至少約370MPa的LT拉伸屈服強(qiáng)度和至少約80MPa(m"2)的T-L斷裂韌性(Kapp)。在另一方面，提供了制造再結(jié)晶鋁合金片材產(chǎn)品的方法。在一種方式中，方法包括對鋁合金片材完成熱軋和冷加工步驟，對該鋁合金片材進(jìn)行第一再結(jié)晶退火，對該鋁合金片材完成(i)另一冷加工步驟和(ii)回復(fù)退火步驟中的至少一個(gè)，對該鋁合金片材進(jìn)行第二再結(jié)晶退火，和對該鋁合金片材進(jìn)行時(shí)效以生產(chǎn)再結(jié)晶鋁片材產(chǎn)品?？梢詫⑸衔闹赋龅母鱾€(gè)本發(fā)明方面進(jìn)行組合以產(chǎn)生具有改善的強(qiáng)度和/或韌性品質(zhì)等的多種再結(jié)晶鋁合金產(chǎn)品。此外，本發(fā)明的這些及其它方面、優(yōu)點(diǎn)和新特征在下面描述中部分給出，并且通過研究下面描述和附圖將對于本領(lǐng)域技術(shù)人員變得清楚，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明得以了解。附圖簡述圖Ia是變形顯微組織的示意圖。圖Ib是回復(fù)的顯微組織的示意圖。圖Ic是再結(jié)晶的顯微組織的示意圖。圖Id是另一再結(jié)晶顯微組織的示意圖。圖Ie是又一再結(jié)晶顯微組織的示意圖。圖If是部分再結(jié)晶的顯微組織的示意圖。圖2是生產(chǎn)合金片材產(chǎn)品的現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。圖3是說明生產(chǎn)再結(jié)晶片材產(chǎn)品的方法的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖4是說明生產(chǎn)再結(jié)晶片材產(chǎn)品的方法的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖5是說明生產(chǎn)再結(jié)晶片材產(chǎn)品的方法的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖6a和6b是說明根據(jù)本公開實(shí)施方案生產(chǎn)的片材產(chǎn)品的顯微組織的顯微照片。圖7a和7b是說明常規(guī)處理的片材產(chǎn)品的顯微組織的顯微照片。圖8是根據(jù)本公開的實(shí)施方案生產(chǎn)的片材產(chǎn)品在t/2位置的L面處的OIM掃描圖像。圖9是常規(guī)處理的片材產(chǎn)品在/2位置的L面處的OIM掃描圖像。圖10是說明根據(jù)本公開的實(shí)施方案生產(chǎn)的片材產(chǎn)品和常規(guī)生產(chǎn)的片材產(chǎn)品的斷裂韌性和拉伸屈服強(qiáng)度性能的坐標(biāo)圖。圖11是說明各種常規(guī)生產(chǎn)的片材產(chǎn)品的戈斯織構(gòu)強(qiáng)度和黃銅織構(gòu)強(qiáng)度作為厚度函數(shù)的坐標(biāo)圖。圖12是說明各種常規(guī)生產(chǎn)的片材產(chǎn)品的韌性作為厚度函數(shù)的坐標(biāo)圖。圖13是說明各種常規(guī)生產(chǎn)的片材產(chǎn)品的強(qiáng)度作為厚度函數(shù)的坐標(biāo)圖。圖14是說明生產(chǎn)再結(jié)晶片材產(chǎn)品的方法的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖15是說明根據(jù)本公開的實(shí)施方案生產(chǎn)的片材產(chǎn)品的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度和戈斯織構(gòu)強(qiáng)度作為厚度函數(shù)的坐標(biāo)圖。圖16是說明生產(chǎn)再結(jié)晶片材產(chǎn)品的方法的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖17是說明根據(jù)本公開的實(shí)施方案生產(chǎn)的片材產(chǎn)品的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度和戈斯織構(gòu)強(qiáng)度作為累積冷加工函數(shù)的坐標(biāo)圖。圖18是說明常規(guī)生產(chǎn)的片材產(chǎn)品和根據(jù)本公開實(shí)施方案生產(chǎn)的片材產(chǎn)品的韌性作為厚度函數(shù)的坐標(biāo)圖。圖19是說明常規(guī)生產(chǎn)的片材產(chǎn)品和根據(jù)本公開實(shí)施方案生產(chǎn)的片材產(chǎn)品的強(qiáng)度作為厚度函數(shù)的坐標(biāo)圖。圖20是說明常規(guī)生產(chǎn)的片材產(chǎn)品和根據(jù)本公開實(shí)施方案生產(chǎn)的片材產(chǎn)品的強(qiáng)度作為韌性函數(shù)的坐標(biāo)圖。圖21是說明根據(jù)本公開發(fā)明實(shí)施方案生產(chǎn)的片材和常規(guī)生產(chǎn)的片材的R值作為離開L方向的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角函數(shù)的坐標(biāo)圖。詳述鋁和鋁合金是其特性和排列(arrangement)可通過金屬的變形(例如軋制、擠壓或鍛造)或者通過施加熱(例如退火)而改變的多晶材料。在鋁合金的變形期間，可通過例如晶體學(xué)滑移提高晶態(tài)材料的自由能。晶體學(xué)滑移涉及各晶體中某些面和方向中的位錯(cuò)移動(dòng)。塑性變形期間晶體學(xué)滑移的發(fā)生提高了材料內(nèi)的位錯(cuò)密度和晶體旋轉(zhuǎn)。伴隨變形的晶體旋轉(zhuǎn)是多晶材料內(nèi)形成織構(gòu)或晶體(也稱作晶粒)的非隨機(jī)取向的一個(gè)原因。多晶材料例如鋁合金的顯微組織取決于其加工經(jīng)歷而不同。例如，鋁合金可以在變形后具有變形顯微組織，在回復(fù)退火后具有回復(fù)顯微組織(在下文進(jìn)一步詳述)，以及在再結(jié)晶退火后具有再結(jié)晶顯微組織(在下文進(jìn)一步詳述)。在圖Ia中描述了包括變形晶粒的顯微組織的一個(gè)實(shí)例。在所描述的實(shí)例中，顯微組織Ia包括多個(gè)變形晶粒12，每個(gè)晶粒具有晶界10。由于變形，在圖Ia中以陰影14表示的變形晶粒12的內(nèi)部區(qū)域包括高的位錯(cuò)也/又。為降低變形材料的自由能，可以將材料退火。退火涉及在提高的溫度下加熱變形的材料。通常具有用于處理鋁合金的兩種退火回復(fù)退火和再結(jié)晶退火。對于回復(fù)退火，將鋁合金加熱至一定溫度使得變形晶粒的晶界總體上得以維持，但是所述變形晶粒12內(nèi)的位錯(cuò)向較低能量構(gòu)型移動(dòng)。晶粒內(nèi)的這些較低能量構(gòu)型通常稱作亞晶?；蚓ОＲ虼?，由回復(fù)退火產(chǎn)生的晶粒通常稱作回復(fù)晶粒。在圖Ib中示出了包括回復(fù)晶粒的顯微組織的一個(gè)實(shí)例。在所示的實(shí)例中，回復(fù)的顯微組織Ib包括回復(fù)晶粒22?；貜?fù)晶粒22通常與變形晶粒12具有相同的晶界10，然而由于回復(fù)退火，在回復(fù)晶粒12內(nèi)形成亞晶粒16。對于再結(jié)晶退火，將鋁合金加熱到由變形晶粒12和/或回復(fù)晶粒22產(chǎn)生新晶粒的溫度。這些新晶粒稱作再結(jié)晶晶粒。再結(jié)晶退火致使產(chǎn)生具有再結(jié)晶晶粒的材料。在圖Ic-Ie中示出了包括再結(jié)晶晶粒的顯微組織的實(shí)例。在所示的實(shí)例中，顯微組織Ic含有狹長的再結(jié)晶晶粒32c(圖Ic)，顯微組織Id含有大的等軸再結(jié)晶晶粒32d(圖Id)且顯微組織Ie含有小的等軸再結(jié)晶晶粒32e(圖Ie)。特別地，可以調(diào)節(jié)再結(jié)晶退火條件、鋁合金片材尺寸和鋁合金組成以獲得所需再結(jié)晶晶粒構(gòu)型。例如，可以由各向異性機(jī)械變形(例如冷軋)和較低再結(jié)晶溫度獲得狹長的再結(jié)晶晶粒32c。可以由長的退火時(shí)間獲得大的等軸再結(jié)晶晶粒32d?？梢杂商岣叩睦浼庸ず投痰耐嘶饡r(shí)間獲得小的等軸再結(jié)晶晶粒32e。在一些情形中，退火可以產(chǎn)生部分再結(jié)晶的材料，在圖If中示出了其一個(gè)實(shí)例。在所示的實(shí)例中，部分再結(jié)晶的顯微組織If包括回復(fù)晶粒22和再結(jié)晶晶粒32的混合物。變形、回復(fù)、再結(jié)晶或部分再結(jié)晶的多晶材料的晶粒通常以非隨機(jī)方式取向。這些結(jié)晶學(xué)上非隨機(jī)的晶粒取向稱作織構(gòu)。由鋁合金產(chǎn)品的生產(chǎn)所獲得的織構(gòu)組分可以包括銅織構(gòu)、S織構(gòu)、黃銅織構(gòu)、立方織構(gòu)和戈斯織構(gòu)等等中的一種或多種。在下面表1中定義了這些織構(gòu)中的每一種。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通常使用X射線衍射技術(shù)測量多晶材料中的織構(gòu)以獲得多晶材料的顯微圖像。因?yàn)樗鰣D像可基于X射線衍射期間所用能量的量而變化，所以通過計(jì)算背景強(qiáng)度或隨機(jī)強(qiáng)度并且將該背景強(qiáng)度與圖像的織構(gòu)強(qiáng)度對比而對測得的織構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行正規(guī)化。因此，所獲得的織構(gòu)測量結(jié)果的相對強(qiáng)度是可彼此對比的無量綱量以確定多晶材料內(nèi)不同織構(gòu)的相對量。例如，X射線衍射分析可以確定相對于戈斯織構(gòu)強(qiáng)度或黃銅織構(gòu)強(qiáng)度的背景強(qiáng)度，以及使用取向分布函數(shù)來產(chǎn)生正規(guī)化的戈斯強(qiáng)度和黃銅強(qiáng)度?？梢岳眠@些正規(guī)化的戈斯強(qiáng)度和黃銅強(qiáng)度測量結(jié)果來確定給定多晶材料的戈斯織構(gòu)和黃銅織構(gòu)的相對量。還可以使用取向成像顯微鏡法(OIM)測量晶體學(xué)織構(gòu)。當(dāng)掃描電子顯微鏡(SEM)的射束撞擊傾斜(例如約70°)安置的晶態(tài)材料時(shí)，電子在表面下分散，隨后在晶體學(xué)平面中衍射。衍射射束產(chǎn)生由交叉帶構(gòu)成的圖案，稱為電子背散射圖案，或EBSP?？墒褂肊BSP相對于一些已知晶體結(jié)構(gòu)材料的實(shí)驗(yàn)室參照系來確定晶體晶格的取向。鑒于前述，在本文中使用下面定義“晶?！北硎径嗑Р牧侠玟X合金的晶體?！白冃尉Я！北硎疽蚨嗑Р牧系淖冃味鹱冃蔚木Я?。“位錯(cuò)”表示一個(gè)或多個(gè)晶態(tài)結(jié)構(gòu)層中由錯(cuò)位的原子排列產(chǎn)生的材料的晶態(tài)結(jié)構(gòu)缺陷。變形晶粒可以定義為位錯(cuò)晶胞，并且因此變形晶粒通常具有高的位錯(cuò)密度?！盎貜?fù)晶?！北硎居勺冃尉ЯＰ纬傻木Я??；貜?fù)晶粒通常具有與變形晶粒相同的晶界，但因?yàn)橛勺冃尉ЯＮ诲e(cuò)引起的亞晶粒的形成而通常具有低于變形晶粒的自由能。因此，回復(fù)晶粒通常具有低于變形晶粒的位錯(cuò)密度?；貜?fù)晶粒通常由回復(fù)退火而形成?！霸俳Y(jié)晶晶?！北硎居勺冃尉Я；蚧貜?fù)晶粒形成的新晶粒。再結(jié)晶晶粒通常由再結(jié)晶退火而形成?！霸俳Y(jié)晶材料”表示主要含有再結(jié)晶晶粒的多晶材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，至少約60%的再結(jié)晶材料包含再結(jié)晶晶粒。在其它實(shí)施方案中，至少約70%、80%或甚至90%的再結(jié)晶材料包含再結(jié)晶晶粒。因此，再結(jié)晶材料可以包含大量的再結(jié)晶晶粒。“再結(jié)晶鋁合金”表示由再結(jié)晶材料構(gòu)成的鋁合金產(chǎn)品?！胺窃俳Y(jié)晶晶粒”表示要么是變形晶粒要么是回復(fù)晶粒的晶粒。“非再結(jié)晶材料”表示包括大量非再結(jié)晶晶粒的多晶材料?！盎貜?fù)退火”表示產(chǎn)生最終產(chǎn)品的處理步驟，該最終產(chǎn)品具有大量的回復(fù)晶粒。因此回復(fù)退火通常產(chǎn)生非再結(jié)晶材料?；貜?fù)退火可以包括將變形材料加熱。“再結(jié)晶退火”表示產(chǎn)生再結(jié)晶材料的處理步驟。再結(jié)晶退火可以包括將變形材料和/或回復(fù)材料加熱?！盁彳垺北硎驹谔岣叩臏囟认逻M(jìn)行的熱機(jī)械處理以使金屬變形。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，熱軋還稱作動(dòng)態(tài)回復(fù)。熱軋通常不導(dǎo)致再結(jié)晶晶粒的產(chǎn)生，但卻通常導(dǎo)致變形晶粒的產(chǎn)生。在這方面，如上文圖Ia中所說明，熱軋片材產(chǎn)品通常表現(xiàn)出變形顯微組織。“冷加工”表示在約環(huán)境溫度下施加到鋁合金以使該金屬變形為另一種形狀和/或厚度的變形處理。變形處理包括軋制、擠壓和鍛造。冷加工步驟可以包括交叉軋制或單向軋制?！帮@微組織”表示借助顯微圖像觀察時(shí)多晶樣品的組織。顯微圖像通常至少提供材料中所包含晶粒的類型的信息。關(guān)于本公開，可以由適當(dāng)制備的樣品(例如參見關(guān)于織構(gòu)強(qiáng)度測量所描述的制備技術(shù))并且用偏振束(例如通過Zeiss光學(xué)顯微鏡)以約150X-約200X放大倍率獲得。“變形顯微組織”表示包含變形晶粒的顯微組織?！盎貜?fù)顯微組織”表示包含回復(fù)晶粒的顯微組織。“再結(jié)晶顯微組織”表示包含再結(jié)晶晶粒的顯微組織?！翱棙?gòu)”表示多晶材料內(nèi)晶粒的晶體學(xué)取向。在上文表1中定義了“戈斯織構(gòu)”。在上文表1中定義了“黃銅織構(gòu)”?！案晁箍棙?gòu)的分?jǐn)?shù)”表示使用例如下述OIM取樣程序利用取向成像顯微鏡法計(jì)算的給定多晶樣品的戈斯取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)。“黃銅織構(gòu)的分?jǐn)?shù)”表示使用例如下述OIM取樣程序利用取向成像顯微鏡法計(jì)算的給定多晶樣品的黃銅取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)。"0ΙΜ取樣程序”如下所用軟件是TexSEMLabOIMDC版本4.0(EDAXInc.，NewJersey,U.S.Α.)，其通過FIREWIRE(Apple，Inc.,California,U.S.Α.)連接到DigiView1612CCD相機(jī)(TSL/EDAX,Utah,U.S.A.)。SEM是JEOL840(JEOLLtd.Tokyo,Japan)。OIM運(yùn)行條件是70°傾斜，在25KV下具有15mm的工作距離，具有動(dòng)態(tài)聚焦并且光斑尺寸為1X10-7安培。采集模式為方形柵格。僅采集了取向(即不采集Hough峰信息)。在75X下每次掃描的面積尺寸為3500μmX600μm(步長為5μm)。每個(gè)樣品進(jìn)行4次掃描。將總掃描面積設(shè)定為含有大于1000個(gè)用于織構(gòu)分析的晶粒。在t/2位置處的L面進(jìn)行所述掃描。用多迭代膨脹清除法以5°的晶粒容限角和每個(gè)晶粒最小晶粒尺寸(15μπι)3個(gè)點(diǎn)來處理所獲得的數(shù)據(jù)。晶界圖假定15°的取向誤差角。晶界圖假定Euler角對于黃銅織構(gòu)組分為φ1=35°Φ=45°φ2=0°(士15°取向誤差角度)且對于戈斯織構(gòu)組分為φ1=0°Φ=45°φ2=0°(士15°取向誤差角度)?！翱棙?gòu)強(qiáng)度”表示與給定多晶樣品的特定織構(gòu)有關(guān)的X射線衍射測得量?？梢酝ㄟ^X射線衍射并根據(jù)"TextureandAnisotropy,PreferredOrientationsinPolycrystalsandtheirEffectonMaterialProperties，，Kocks等，140-141頁，CambridgeUniversityPress(1998)測量織構(gòu)強(qiáng)度。因硬件和/或軟件差異，各研究機(jī)構(gòu)間所測得的織構(gòu)組分的絕對強(qiáng)度值可能不同，因而根據(jù)本公開使用織構(gòu)強(qiáng)度之比。可按下述“織構(gòu)強(qiáng)度測量程序”所提供來獲得織構(gòu)強(qiáng)度。“織構(gòu)強(qiáng)度測量程序”如下通過用BuehlerSi-C紙手工拋磨3分鐘，接著用平均顆粒尺寸為約3μm的Buehler金剛石液體拋磨劑手工拋磨來制備樣品。在水性含氟和硼的(fluoric-boric)溶液中將樣品陽極化處理30-45秒。使用RigakuGeigerflexX射線衍射儀(Rigaku，TokyoJAPAN)測量織構(gòu)強(qiáng)度，其中使用CuKα輻射通過Schulz背反射法以一直到最大75°傾斜角測量{111}、{200}和{220}極圖，然后在散焦和原始極圖數(shù)據(jù)的背景校準(zhǔn)后獲得校正的極圖，并然后使用合適軟件(例如“popLA”軟件，可自LosAlamosNationalLaboratory,NewMexico,UnitedStatesofAmerica獲得)由校正的三個(gè)極圖數(shù)據(jù)計(jì)算取向分布函數(shù)(ODF)?！案晁箍棙?gòu)強(qiáng)度”表示與給定多晶樣品的戈斯織構(gòu)有關(guān)的織構(gòu)強(qiáng)度。“黃銅織構(gòu)強(qiáng)度”表示與給定多晶樣品的黃銅織構(gòu)有關(guān)的織構(gòu)強(qiáng)度?！案晁箍棙?gòu)的量”表示要么(i)通過X射線衍射所測得的給定多晶樣品的戈斯織構(gòu)強(qiáng)度的實(shí)測量，要么(ii)使用取向成像顯微鏡法(OIM)測得的給定多晶樣品的戈斯織構(gòu)的面積分?jǐn)?shù)?！包S銅織構(gòu)的量”表示要么⑴通過X射線衍射所測得的給定多晶樣品的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度的實(shí)測量，要么(ii)使用取向成像顯微鏡法(OIM)測得的給定多晶樣品的黃銅織構(gòu)的面積分?jǐn)?shù)。“非再結(jié)晶合金”表示含有大量非再結(jié)晶晶粒的合金，或者經(jīng)受通過固溶熱處理步驟僅經(jīng)歷單次再結(jié)晶退火的合金。黃銅織構(gòu)量高于戈斯織構(gòu)量的本公開范圍內(nèi)的鋁合金，相對于常規(guī)產(chǎn)生的產(chǎn)品可以表現(xiàn)出改善的強(qiáng)度與韌性關(guān)系。因此，本公開涉及黃銅織構(gòu)量高量于戈斯織構(gòu)量的再結(jié)晶鋁合金。由再結(jié)晶合金生產(chǎn)的產(chǎn)品通常具有與產(chǎn)品形式相同且厚度及狀態(tài)類似的組成相同的非再結(jié)晶合金至少大致相同的斷裂韌性和至少大致相同的拉伸屈服強(qiáng)度?？梢哉{(diào)節(jié)機(jī)械、熱機(jī)械和/或熱處理來生產(chǎn)具有相對高的黃銅織構(gòu)量的再結(jié)晶鋁合金。在一種方法中，可以將熱和/或冷加工步驟(例如軋制)與至少一個(gè)中間再結(jié)晶退火和最終再結(jié)晶退火(例如固溶熱處理步驟)組合使用來生產(chǎn)具有高的黃銅織構(gòu)量的再結(jié)晶鋁合金。在固溶熱處理后可以使用另外的回火操作來開發(fā)再結(jié)晶鋁合金的所需性能。再結(jié)晶鋁合金的黃銅織構(gòu)的量通常超過該再結(jié)晶鋁合金的戈斯織構(gòu)的量。在一個(gè)實(shí)施方案中，使用上文所描述的取向成像顯微鏡法技術(shù)測定黃銅織構(gòu)的量和戈斯織構(gòu)的量。在一個(gè)實(shí)施方案中，黃銅織構(gòu)的面積分?jǐn)?shù)為至少約10%。在一個(gè)實(shí)施方案中，戈斯織構(gòu)的面積分?jǐn)?shù)不大于約5%。在一個(gè)實(shí)施方案中，如黃銅取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)和戈斯取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)所測定，再結(jié)晶鋁合金中黃銅織構(gòu)的量與戈斯織構(gòu)的量之比為至少約1。在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶鋁合金中黃銅取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)(BVF)與戈斯取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)(GVF)之比為至少約1.5KBVFGVF)。在其它實(shí)施方案，再結(jié)晶鋁合金中黃銅織構(gòu)強(qiáng)度與戈斯織構(gòu)強(qiáng)度之比為至少約1.75KBVFGVF)或至少約21(BVFGVF)。在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶鋁合金在約40°至60°的范圍中表現(xiàn)出最大R值。該“R值”或“Lankford系數(shù)”表現(xiàn)出按如下表示的塑性應(yīng)變比<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中^是真實(shí)寬度應(yīng)變(在與拉伸軸成90°的片材面內(nèi))而％是真實(shí)厚度應(yīng)變?？梢愿鶕?jù)ASTME517-00(2006)el(2006年9月1日)測量R值。在約40°至約60°的范圍中表現(xiàn)出最大R值的再結(jié)晶鋁合金產(chǎn)品通常指示所述產(chǎn)品具有較大量的黃銅織構(gòu)，而在約90°范圍中表現(xiàn)出最大R值的再結(jié)晶鋁合金產(chǎn)品指示所述產(chǎn)品具有較大量的戈斯織構(gòu)。如上文所指出，可以通過X射線衍射并根據(jù)“TextureandAnisotropy,PreferredOrientationsinPolycrystalsandtheirEffectonMaterialProperties，，,Kocks等，140-141頁，CambridgeUniversityPress(1998)測量織構(gòu)強(qiáng)度。然而，因硬件和/或軟件差異，各研究機(jī)構(gòu)之間所測得的織構(gòu)組分的絕對強(qiáng)度值可能不同。但是，可以使用所測得的織構(gòu)強(qiáng)度的相對比例來確定再結(jié)晶合金內(nèi)兩種織構(gòu)的相對量。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶鋁合金包含所測得的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度為至少約5的再結(jié)晶顯微組織。在一個(gè)實(shí)施方案中，所測得的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度為至少約10。在其它實(shí)施方案中，所測得的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度為至少約15、或至少約20、或至少約25、或至少約30、或至少約40、或至少約50。所測得的戈斯織構(gòu)強(qiáng)度的量通常小于所測得的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度的量。在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶鋁合金包含所測得的戈斯織構(gòu)強(qiáng)度小于約20的再結(jié)晶顯微組織。在其它實(shí)施方案中，所測得的戈斯織構(gòu)強(qiáng)度小于約15、或小于約10、或小于約5。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶鋁合金中黃銅織構(gòu)的量與戈斯織構(gòu)的量之比為至少約1.25KBTIGTI)0在其它實(shí)施方案中，再結(jié)晶鋁合金中黃銅織構(gòu)強(qiáng)度與戈斯織構(gòu)強(qiáng)度之比為至少約1.5KBTIGTI)、或至少約2KBTIGTI)、或至少約3KBTIGTI)、或至少約41(BTIGTI)、或至少約5KBTIGTI)、或至少約6KBTIGTI)、或至少約71(BTIGTI)、或至少約8KBTIGTI)、或至少約9KBTIGTI)、或至少約101(BTIGTI)。與所利用的是X射線衍射還是OIM技術(shù)無關(guān)，根據(jù)本申請進(jìn)行分析的試樣包括至少1000個(gè)晶粒。在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶鋁合金是片材產(chǎn)品(“再結(jié)晶片材產(chǎn)品”)。如本文中所使用的，“片材產(chǎn)品”表示具有約0.01英寸(0.25mm)_約0.5英寸(12.7mm)厚度的軋制鋁產(chǎn)品。該片材的厚度可以為約0.025英寸(0.64mm)-約0.325英寸(8.9mm)，或者約0.05英寸(1.3mm)-約0.325英寸(8.3mm)。對于許多應(yīng)用例如一些飛機(jī)機(jī)身，該片材可以為約0.05英寸(1.3mm)-約0.25英寸(6.4mm)厚，或者約0.05英寸(1.3mm)-約0.2英寸(5.Imm)厚。該片材可以是未包覆或包覆的，且覆層厚度為片材厚度的約約5%。該片材產(chǎn)品可以包含各種鋁合金組合物。一些合適的合金組合物包括可熱處理的合金，例如Al-Li基合金，所述可熱處理的合金包括鋁業(yè)協(xié)會(huì)2XXX系列合金所定義的2XXX系列合金中的一種或多種或其變體。一種特別有用的合金是2199系列合金。在一個(gè)實(shí)施方案中，該鋁合金包括至多約7.0重量％銅。在一個(gè)實(shí)施方案中，該鋁合金包括至多約4.0重量％鋰。本公開的再結(jié)晶片材產(chǎn)品可以用于各種工業(yè)應(yīng)用。例如，所述再結(jié)晶片材產(chǎn)品可以用于航空航天應(yīng)用如機(jī)身產(chǎn)品(例如飛機(jī)機(jī)身型材或機(jī)身片材)的制造，或者用于運(yùn)輸、汽車、或其它工業(yè)應(yīng)用。本公開的再結(jié)晶片材產(chǎn)品對于給定厚度的再結(jié)晶片材產(chǎn)品通常表現(xiàn)出較高的拉伸屈服強(qiáng)度和斷裂韌性。在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶片材產(chǎn)品具有與產(chǎn)品形式相同且厚度及狀態(tài)類似的組成相同的非再結(jié)晶合金至少大致相同的斷裂韌性和大致相同的拉伸屈服強(qiáng)度。例如，該再結(jié)晶片材產(chǎn)品可以具有不大于約0.35英寸的厚度、至少約370MPa的LT拉伸屈服強(qiáng)度和至少約80MPa(m"2)的T-L斷裂韌性(Kapp)。如本文中所使用的，“LT拉伸屈服強(qiáng)度”表示使用ASTMB557M-06(2006年5月1日)測得的再結(jié)晶片材的LT拉伸屈服強(qiáng)度。如本文中所使用的，“T-L斷裂韌性”(Kapp)表示根據(jù)ASTMB646-06a(2006年9月1日)使用初始裂紋長度與寬度之比為2a/W=0.25的16英寸寬M(t)試樣測得的再結(jié)晶片材產(chǎn)品的T-L斷裂韌性。相對于常規(guī)片材生產(chǎn)方法，本公開的再結(jié)晶片材產(chǎn)品通常通過利用至少兩次再結(jié)晶退火制得。在圖2中示出了一種生產(chǎn)2199鋁合金再結(jié)晶片材產(chǎn)品的常規(guī)方法。在所說明的該實(shí)施方案中，常規(guī)片材生產(chǎn)方法包括預(yù)加熱步驟、修整步驟、和熱軋步驟(100)、冷卻步驟(110)、回復(fù)退火(120)、冷加工步驟(130)、另一回復(fù)退火(140)、另一冷加工步驟(150)、固溶熱處理步驟(160)(即再結(jié)晶退火)、冷卻步驟(170)和時(shí)效步驟(180)。關(guān)于圖2中所示的常規(guī)方法，用于常規(guī)2199鋁合金再結(jié)晶片材產(chǎn)品的熱機(jī)械方法包括在再結(jié)晶退火(在該情形中為固溶熱處理形式)之前交替進(jìn)行冷軋和回復(fù)退火。在冷加工道次之間可以使用回復(fù)退火來軟化材料，但是不被設(shè)計(jì)用以在隨后的冷軋步驟之前有意地使材料再結(jié)晶。因此，常規(guī)片材生產(chǎn)方法通常僅包括單次再結(jié)晶退火，其在固溶熱處理步驟(160)期間進(jìn)行。相反地，本公開的再結(jié)晶片材產(chǎn)品通常通過至少兩次再結(jié)晶退火制得。在圖3中示出了再結(jié)晶片材生產(chǎn)方法的一個(gè)實(shí)施方案。在所示的該實(shí)施方案中，該片材生產(chǎn)方法包括預(yù)加熱步驟、修整步驟和熱軋步驟(200)、冷卻步驟(210)、回復(fù)退火(220)、冷加工步驟(230)、第一再結(jié)晶退火(240)、另一冷加工步驟(250)和固溶熱處理步驟(260)(即第二再結(jié)晶退火)、冷卻步驟(270)以及常規(guī)的時(shí)效步驟(280)。因此，本方法在最終固溶熱處理步驟(即第二再結(jié)晶退火)之前包括至少一次中間再結(jié)晶退火和一個(gè)隨后的冷加工道次。在片材產(chǎn)品成形期間使用兩次再結(jié)晶步驟可以致使產(chǎn)生具有上述黃銅織構(gòu)和戈斯織構(gòu)特性(例如黃銅織構(gòu)的量超過戈斯織構(gòu)的量)的再結(jié)晶片材產(chǎn)品?？梢栽诘谝?中間)再結(jié)晶退火和最終再結(jié)晶退火(即固溶熱處理步驟)之間完成多個(gè)步驟。例如，可以在第一和第二再結(jié)晶退火之間完成一個(gè)或多個(gè)回復(fù)退火和/或冷加工步驟。以說明方式，并且參考圖4，片材生產(chǎn)方法可以包括熱軋步驟(310)、第一冷加工步驟(320)、第一再結(jié)晶退火(330)、第二冷加工步驟(340)、第一回復(fù)退火(350)、第三冷加工步驟(360)和固溶熱處理步驟(370)(即第二再結(jié)晶退火)。在另一種方法中，參考圖5，片材生產(chǎn)方法可以包括熱軋步驟(410)、第一冷加工步驟(420)、第一再結(jié)晶退火(430)、第二冷加工步驟(440)、第一回復(fù)退火(450)、第三冷加工步驟(460)、第二回復(fù)退火(470)、第四冷加工步驟(480)和固溶熱處理步驟(490)(即第二再結(jié)晶退火)。還可以完成其它變體。在一個(gè)實(shí)施方案中，在再結(jié)晶片材產(chǎn)品的生產(chǎn)中完成了僅兩次再結(jié)晶退火。在其它實(shí)施方案中，在再結(jié)晶片材產(chǎn)品的生產(chǎn)中完成了多于兩次的再結(jié)晶退火。第一和第二再結(jié)晶退火的處理?xiàng)l件可以基本上彼此類似，或者第一和第二再結(jié)晶退火的處理?xiàng)l件可以彼此實(shí)質(zhì)不同。例如，第一再結(jié)晶退火可以包括加熱期，接著是在促進(jìn)合金片材內(nèi)產(chǎn)生再結(jié)晶晶粒的溫度(例如第一均熱溫度)下均熱。第二退火可以包括加熱期，接著是在促進(jìn)合金片材的固溶熱處理的溫度(例如高于第一均熱溫度的溫度)下均熱。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以通過在約454°C下約4小時(shí)完成第一再結(jié)晶退火來對2199鋁合金進(jìn)行處理。在一個(gè)或多個(gè)其它步驟(例如冷加工和/或回復(fù)退火步驟)后，可以通過在約521°C下約1小時(shí)完成第二再結(jié)晶退火來對2199合金進(jìn)行進(jìn)一步處理。鋁合金系列2199的再結(jié)晶片材產(chǎn)品可具有提高的LT(縱向-橫向)拉伸屈服強(qiáng)度和/或T-L(橫向-縱向)斷裂韌性。在一個(gè)實(shí)施方案中，再結(jié)晶片材產(chǎn)品可以具有至少約370MPa的LT拉伸屈服強(qiáng)度，例如至少約380MPa的LT拉伸屈服強(qiáng)度，或至少約390MPa的LT拉伸屈服強(qiáng)度，或至少約400MPa的LT拉伸屈服強(qiáng)度，或至少約410MPa的LT拉伸屈服強(qiáng)度。在有關(guān)實(shí)施方案中，再結(jié)晶片材產(chǎn)品可以具有至少約80MPa(m1/2)的T-L斷裂韌性(Kapp),例如至少約SSMPaOn1勺的T-L斷裂韌性，或至少約gOMPaOn1勺的T-L斷裂韌性，或至少約95MPa(m"2)的T-L斷裂韌性，或至少約IOOMPa(m"2)的T-L斷裂韌性，或至少約105MPa(m1/2)的T-L斷裂韌性。雖然前文的描述主要涉及片材產(chǎn)品，但應(yīng)意識(shí)到對于板材產(chǎn)品、鍛造產(chǎn)品和擠壓產(chǎn)品也可以利用所述方法。板材產(chǎn)品與片材產(chǎn)品的區(qū)別在于板材產(chǎn)品具有的厚度(例如約0.5英寸-12英寸)大于片材產(chǎn)品的厚度。實(shí)施例實(shí)施例1直接冷硬(DC)鑄造兩個(gè)2199鋁合金坯錠。在應(yīng)力消除后，將坯錠均化并修整。然后將坯錠加熱至950°F并且熱軋成厚度為7.2mm的片材。然后通過在371°C下均熱4小時(shí)，接著在315°C下均熱4小時(shí)，繼而在204°C下均熱4小時(shí)將這些片材回復(fù)退火。以30%的厚度減薄將這些片材進(jìn)一步冷軋。在第一冷軋后，在454°C下對第一片材(片材1)進(jìn)行再結(jié)晶退火6小時(shí)(在16小時(shí)的加熱期之后)，并同時(shí)在354°C下對第二片材(片材2)進(jìn)行回復(fù)退火6小時(shí)(在16小時(shí)的加熱期之后)。隨后，則將片材1和片材2二者冷軋至3.5mm的最終厚度。在冷軋后，將片材1和片材2均在521°C下固溶熱處理1小時(shí)并且在室溫下在水中進(jìn)行淬冷。然后，使用相同的回火條件將片材1和片材2二者回火至T8狀態(tài)。在最終時(shí)效操作后測量片材1和片材2的晶粒和織構(gòu)。通過如下方式來制備這些片材的測試樣品用BuehlerSi-C紙手工拋磨3分鐘，接著用平均顆粒尺寸為約3μm的Buehler金剛石液體拋磨劑進(jìn)行手工拋磨。在氟硼水溶液中將樣品陽極氧化處理30-45秒。通過Zeiss光學(xué)顯微鏡以約150X-約200X的放大倍率用偏振束獲得顯微組織。使用上述的“織構(gòu)強(qiáng)度測量程序”測得片材1和片材2的樣品的晶體學(xué)織構(gòu)，但是使用內(nèi)部開發(fā)的軟件。圖6a示出了片材1在固溶熱處理后的顯微組織。該顯微組織為完全再結(jié)晶。圖6b示出了在橫向(LT-ST)所獲得的片材1的顯微組織，并且示出了完全再結(jié)晶且扁平形狀的顯微組織。圖7a示出了片材2在固溶熱處理后的顯微組織。圖7b示出了在橫向(LT-ST)所獲得的片材2的顯微組織，并且示出了完全再結(jié)晶且扁平形狀的顯微組織。如圖6a、6b和7a、7b中所示，片材1(用兩次再結(jié)晶退火對其進(jìn)行了處理)和片材2(用單次再結(jié)晶退火對其進(jìn)行了處理)之間不存在明顯差異。用OIM分析片材1和片材2的樣品。使用上述OIM取樣程序來確定兩個(gè)片材的戈斯取向晶粒和黃銅取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)。圖8示出了片材1的OIM掃描圖像。在片材1中，黃銅晶粒的面積分?jǐn)?shù)大于10%，而黃銅取向的面積分?jǐn)?shù)小于3%。圖9示出了常規(guī)處理的樣品2的OIM掃描圖像。在片材2中，戈斯晶粒的面積分?jǐn)?shù)大于25%，而黃銅取向的面積分?jǐn)?shù)小于1%。使用初始裂紋長度與寬度之比為2a/W=0.25的16英寸寬M(t)試樣根據(jù)ASTMB646-06a進(jìn)行斷裂韌性測量。沿LT方向根據(jù)ASTMB557M-06(2006年5月1日)進(jìn)行拉伸測試并且所報(bào)告的拉伸結(jié)果為重復(fù)測試的平均值。如圖10中所示，相對于片材2的性能，片材1表現(xiàn)出改善的縱向橫向(T-L)Kapp斷裂韌性和拉伸屈服強(qiáng)度(TYS)的性能組合。下表1包含有關(guān)片材1和片材2的性能的匯總數(shù)據(jù)。片材1(用兩次再結(jié)晶退火制得)具有的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度是其戈斯織構(gòu)強(qiáng)度的近9倍(黃銅織構(gòu)強(qiáng)度為29.8，相比之下戈斯織構(gòu)強(qiáng)度為3.4)。相反地，片材2(其以常規(guī)的單次再結(jié)晶退火(即固溶熱處理步驟)制造)具有的戈斯織構(gòu)強(qiáng)度是其黃銅織構(gòu)強(qiáng)度的約27倍(戈斯織構(gòu)強(qiáng)度為35.7，相比之下黃銅織構(gòu)強(qiáng)度為1.3)。因此，在合金片材處理期間利用兩次再結(jié)晶退火可以致使產(chǎn)生具有的黃銅織構(gòu)的量超過戈斯織構(gòu)的量的再結(jié)晶合金片材。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實(shí)施例2對多種工廠生產(chǎn)的2199合金再結(jié)晶片材(即用常規(guī)的單次再結(jié)晶退火方法制造)進(jìn)行各種測試。例如，按上文所述制備測試樣品，并且測量片材產(chǎn)品的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度和戈斯織構(gòu)強(qiáng)度與規(guī)格(gauge)厚度的函數(shù)關(guān)系。圖11示出了常規(guī)2199片材的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度和戈斯織構(gòu)強(qiáng)度與規(guī)格厚度的函數(shù)關(guān)系。明顯的趨勢是，隨著規(guī)格厚度變薄，戈斯強(qiáng)度提高而黃銅強(qiáng)度降低。還對該常規(guī)片材產(chǎn)品進(jìn)行韌性和強(qiáng)度測試。根據(jù)ASTMB557M-06(2006年5月1日)沿LT方向?qū)λ銎倪M(jìn)行拉伸測試，并且使用初始裂紋長度與寬度之比為2a/W=0.25的16英寸寬M(t)試樣根據(jù)ASTMB646-06a對其進(jìn)行T-L斷裂韌性測試。報(bào)告的拉伸結(jié)果為重復(fù)測試的平均值。圖12和圖13分別示出了相應(yīng)T-L斷裂韌性(Kapp)和極限拉伸強(qiáng)度作為規(guī)格厚度的函數(shù)。特別是對于厚度低于約4mm的片材，觀測到隨著規(guī)格厚度降低，韌性和強(qiáng)度均降低。實(shí)施例3將尺寸為38ImmX1270mmX4572mm(厚度X寬度X長度)的2199合金DC鑄造的坯錠進(jìn)行修整和均化。然后將所述坯錠熱軋成兩種不同的厚度即5.08mm和11.68mm,并且通過3步驟回復(fù)退火處理(其包括在371°C下均熱4小時(shí)，在315°C下均熱4小時(shí)和在204°C下均熱4小時(shí))將其進(jìn)行回復(fù)退火。在該3步驟回復(fù)退火后，由該熱軋且退火的板材制備尺寸為50.8mmX254mm(寬度X長度)的樣片。如圖14中所示，在3步驟回復(fù)退火后，將每種厚度的樣片(即一個(gè)5.08mm樣片和一個(gè)11.68mm樣片)冷軋減薄30%、35%、40%和45%中之一，因此產(chǎn)生具有變化的冷加工量和厚度的8個(gè)樣片。然后通過在約454°C下再結(jié)晶退火4小時(shí)(具有16小時(shí)的加熱期)對這8個(gè)樣片中的每一個(gè)進(jìn)行處理。然后將這8個(gè)樣片中的每一個(gè)冷軋減薄另外30%，并然后在約315°C下將其進(jìn)行回復(fù)退火4小時(shí)(具有16小時(shí)的加熱期)。然后將這8個(gè)試樣中的每一個(gè)冷軋減薄另外30%，并然后在約521°C下將其固溶熱處理1小時(shí)。在該固溶熱處理后，按上文所述制備測試樣品并且測量每個(gè)樣品的顯微組織。圖15顯示了戈斯織構(gòu)和黃銅織構(gòu)的強(qiáng)度作為熱軋厚度和冷加工量的函數(shù)。結(jié)果表明，在所有8個(gè)樣片中兩步驟再結(jié)晶處理導(dǎo)致黃銅織構(gòu)量高于戈斯織構(gòu)量的片材，由此表明對于兩步驟再結(jié)晶處理可利用多種冷加工量和多種厚度。實(shí)施例4參考圖16，將2199合金熱軋至5.08mm厚度并且通過3步驟回復(fù)退火處理(其包括在371°C下均熱4小時(shí)，在315°C下均熱4小時(shí)和在204°C下均熱4小時(shí))將其進(jìn)行回復(fù)退火。在該3步驟回復(fù)退火后，由該熱軋且退火的板材制備樣片。將每個(gè)樣片冷軋減薄30%。然后通過在約454°C下再結(jié)晶退火4小時(shí)(具有16小時(shí)的加熱期)對這8個(gè)樣片中的每一個(gè)進(jìn)行處理。然后對所述樣片分別單獨(dú)冷軋減薄另外35%、40%和45%。然后在約521°C下將所述樣片固溶熱處理1小時(shí)。在該固溶熱處理后，按上文所述制備測試樣品并且測量每個(gè)樣品的顯微組織。該顯微組織是完全再結(jié)晶的。如上所述通過初始熱軋和3步驟回復(fù)退火處理制備另一個(gè)5.08mm厚的樣片，然后根據(jù)圖4中所示的制造圖對其進(jìn)行處理。特別地，在初始冷加工后，通過在約454°C下再結(jié)晶退火4小時(shí)(具有16小時(shí)的加熱期)將該試樣進(jìn)行處理。然后將該試樣冷軋減薄另外30%。然后通過在約315°C下回復(fù)退火4小時(shí)(具有16小時(shí)的加熱期)將該樣片進(jìn)行處理。然后將該樣片冷軋減薄另外30%。然后在約521°C下將該樣片固溶熱處理1小時(shí)。如上所述通過初始熱軋和3步驟回復(fù)退火處理制備另一個(gè)5.08mm厚的樣片，然后根據(jù)圖5中所示的制造圖對其進(jìn)行處理。特別地，在初始冷加工后，通過在約454°C下再結(jié)晶退火4小時(shí)(具有16小時(shí)的加熱期)將該樣片進(jìn)行處理。然后將該樣片冷軋減薄另外30%。然后通過在約315°C下回復(fù)退火4小時(shí)(具有16小時(shí)的加熱期)將該樣片進(jìn)行處理。然后將該樣片冷軋減薄另外30%。然后通過在約315°C下4小時(shí)的另一回復(fù)退火(具有16小時(shí)的加熱期)將該樣片進(jìn)行處理。然后將該樣片冷軋減薄另外30%。然后在約521°C下將該樣片固溶熱處理1小時(shí)。按上文所述制備測試樣品并且測量每個(gè)樣品的顯微組織。圖17示出了來自至少一些上述樣片的織構(gòu)強(qiáng)度與累積冷加工的函數(shù)關(guān)系。這些和其它結(jié)果表明，根據(jù)本公開的具有再結(jié)晶黃銅織構(gòu)的片材的強(qiáng)度可通過調(diào)節(jié)第一中間再結(jié)晶退火后的冷加工的量進(jìn)行控制。此外，這些和其它結(jié)果說明了再結(jié)晶Al-Li片材中的黃銅織構(gòu)可通過在固溶熱處理期間施用中間再結(jié)晶退火和再結(jié)晶獲得。另外，再結(jié)晶片材中黃銅織構(gòu)的強(qiáng)度可通過使包括熱軋、冷軋和退火的熱機(jī)械處理參數(shù)優(yōu)化而得到控制。實(shí)施例5選擇實(shí)施例3和4中制備的樣品中的多個(gè)樣品用于機(jī)械測試。因?yàn)闀r(shí)效是影響最終性能的關(guān)鍵處理，所以對于常規(guī)處理的材料和通過雙重再結(jié)晶法進(jìn)行處理的材料均在相同的T8條件下進(jìn)行時(shí)效。根據(jù)ASTMB557M-06(2006年5月1日)沿LT方向?qū)λ銎倪M(jìn)行拉伸測試，并且使用初始裂紋長度與寬度之比為2a/W=0.25的16英寸寬M(t)試樣根據(jù)ASTMB646-06a對其進(jìn)行T-L斷裂韌性測試。報(bào)告的拉伸結(jié)果為重復(fù)測試的平均值。圖18示出了常規(guī)處理的再結(jié)晶片材和本公開的再結(jié)晶片材產(chǎn)品的的平均T-L斷裂韌性(Kapp)值與規(guī)格厚度的函數(shù)關(guān)系。圖19示出了常規(guī)處理的再結(jié)晶片材和本公開的再結(jié)晶片材產(chǎn)品的平均LT拉伸屈服強(qiáng)度與規(guī)格厚度的函數(shù)關(guān)系。如圖18和19中所示，提高2199再結(jié)晶片材中黃銅織構(gòu)的量并因此降低戈斯織構(gòu)的量，通常致使片材產(chǎn)品相對于常規(guī)處理的片材具有改善的LT強(qiáng)度和T-L韌性組合。圖20示出了使用圖16和17中所示數(shù)據(jù)的強(qiáng)度和韌性坐標(biāo)圖。圖21顯示了根據(jù)本公開的方法制備的樣品的R值和常規(guī)制備的樣品的R值。作為角度=0°(其中L方向平行于拉伸方向)至角度=90°(其中L方向垂直于拉伸方向)的旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)獲得估測的R值。作為旋轉(zhuǎn)角度函數(shù)的R值的變化是由晶體學(xué)織構(gòu)引起的機(jī)械行為各向異性的直接結(jié)果。如圖21中所示，根據(jù)本公開制備的樣品在40°和60°之間表現(xiàn)出最大R值，這是黃銅織構(gòu)片材的典型R值分布，而常規(guī)處理的樣品表現(xiàn)出90°的最大R值，這是戈斯織構(gòu)片材的典型R值分布。雖然詳細(xì)描述了本發(fā)明的多種實(shí)施方案，但這些實(shí)施方案的修改和調(diào)整對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。然而，應(yīng)明確理解，這些修改和調(diào)整在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。權(quán)利要求具有黃銅織構(gòu)和戈斯織構(gòu)的再結(jié)晶鋁合金，其中黃銅織構(gòu)的量超過戈斯織構(gòu)的量，并且其中該再結(jié)晶鋁合金表現(xiàn)出與產(chǎn)品形式相同且厚度及狀態(tài)類似的組成相同的非再結(jié)晶合金至少大致相同的拉伸屈服強(qiáng)度和斷裂韌性。2.權(quán)利要求1的再結(jié)晶鋁合金，其中黃銅織構(gòu)的量是戈斯織構(gòu)的量的至少2倍。3.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的再結(jié)晶鋁合金，其中該再結(jié)晶鋁合金具有至少為2的黃銅織構(gòu)強(qiáng)度與戈斯織構(gòu)強(qiáng)度之比。4.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的再結(jié)晶鋁合金，其中黃銅取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)為至少約10%，并且其中戈斯取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)為不大于約5%。5.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的再結(jié)晶鋁合金，其中黃銅取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)與戈斯取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)之比為至少約2。6.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的再結(jié)晶鋁合金，其中所述鋁合金包括2XXX系列鋁合金。7.權(quán)利要求6的再結(jié)晶鋁合金，其中該鋁合金包含至多約7.0重量％銅。8.權(quán)利要求6-7中任一項(xiàng)的再結(jié)晶鋁合金，其中該鋁合金包含至多約4.0重量％鋰。9.權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)的再結(jié)晶鋁合金，其中該鋁合金是2199系列鋁合金。10.權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)的再結(jié)晶鋁合金，其中該再結(jié)晶鋁合金是片材產(chǎn)品形式。11.權(quán)利要求10的再結(jié)晶鋁合金，其中所述片材產(chǎn)品具有不大于約0.35英寸的厚度、至少約370MPa的LT拉伸屈服強(qiáng)度和至少約80MPa(mV2)的T-L斷裂韌性(Kapp)。12.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的再結(jié)晶鋁合金，其中該再結(jié)晶鋁合金在約40°至約60°的范圍中具有R峰值。13.制造再結(jié)晶鋁合金片材產(chǎn)品的方法，該方法包括(a)對鋁合金片材完成熱軋和冷加工步驟；(b)對該鋁合金片材進(jìn)行第一再結(jié)晶退火；(c)對該鋁合金片材完成(i)另一冷加工步驟和(ii)回復(fù)退火步驟中的至少一個(gè)；(d)對該鋁合金片材進(jìn)行第二再結(jié)晶退火；和(e)對該鋁合金片材進(jìn)行時(shí)效，從而產(chǎn)生再結(jié)晶鋁片材產(chǎn)品；其中該再結(jié)晶鋁片材產(chǎn)品具有黃銅織構(gòu)和戈斯織構(gòu)，其中黃銅織構(gòu)的量超過戈斯織構(gòu)的量，并且其中該再結(jié)晶鋁合金表現(xiàn)出與產(chǎn)品形式相同且厚度及狀態(tài)類似的組成相同的非再結(jié)晶合金至少大致相同的拉伸屈服強(qiáng)度和斷裂韌性。14.權(quán)利要求13的方法，其中再結(jié)晶鋁片材產(chǎn)品中黃銅織構(gòu)強(qiáng)度與戈斯織構(gòu)強(qiáng)度之比為至少約21。15.權(quán)利要求13-14中任一項(xiàng)的方法，其中再結(jié)晶鋁合金產(chǎn)品中黃銅取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)與戈斯取向晶粒的面積分?jǐn)?shù)之比為至少約2。16.權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)的方法，其中該再結(jié)晶鋁片材產(chǎn)品在約40°至約60°的范圍中具有R峰值。17.權(quán)利要求13-16中任一項(xiàng)的方法，其中所述鋁合金是2XXX系列合金。18.權(quán)利要求17的方法，其中所述鋁合金包含至多約7.0重量％銅和至多約4.0重量％鋰。19.權(quán)利要求的17-18中任一項(xiàng)的方法，其中所述鋁合金是2199系列合金。20.再結(jié)晶鋁合金片材產(chǎn)品，其中所述鋁合金是2199系列合金，其中所述再結(jié)晶鋁合金片材產(chǎn)品具有黃銅織構(gòu)和戈斯織構(gòu)，其中黃銅織構(gòu)的量超過戈斯織構(gòu)的量，并且其中所述片材產(chǎn)品具有不大于約0.35英寸的厚度、至少約370MPa的LT拉伸屈服強(qiáng)度和至少約SOMPa(m1/2)的T-L斷裂韌性(Kapp)。全文摘要一種具有黃銅織構(gòu)和戈斯織構(gòu)的再結(jié)晶鋁合金，其中黃銅織構(gòu)的量超過戈斯織構(gòu)的量，并且其中該再結(jié)晶合金表現(xiàn)出與產(chǎn)品形式相同且厚度及狀態(tài)類似的組成相同的非再結(jié)晶合金至少大致相同的拉伸屈服強(qiáng)度和斷裂韌性。文檔編號C22C21/00GK101815800SQ200880109848公開日2010年8月25日申請日期2008年8月14日優(yōu)先權(quán)日2007年10月1日發(fā)明者C·亞納爾,D·C·莫伊,E·勒維林,G·B·韋尼瑪,P·E·麥格紐森,R·J·洛加,鄭淳旭申請人:美鋁公司