專利名稱：：高強度鋁合金產(chǎn)品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及經(jīng)熱處理的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品及其制造方法。
背景技術(shù)：
：從保護全球環(huán)境的觀點來看，通過減少重量來降低運輸機械的燃料消耗在近些年來變得越來越重要。因此，由于具有高比強度和高度自由的橫截面形狀等，鋁合金擠出產(chǎn)品得到了廣泛使用，對此類鋁合金擠出產(chǎn)品的需求不斷增加。特別地，現(xiàn)已使用經(jīng)熱處理的7000系列(Al-Zn-Mg-Cu)鋁合金或2000系列(Al-Cu-Mg)鋁合金等形成的高強度鋁合金擠出產(chǎn)品。然而，由于Al-Zn-Mg-Cu合金和Al-Cu-Mg合金的可擠出性不足，其成本因生產(chǎn)率低而增大。在使用此類合金擠出中空產(chǎn)品時，由于變形阻力高，擠出方法被局限于芯棒擠出(mandrelextrusion)(即不能使用分流組合擠出，portholeextrusion)。經(jīng)熱處理的鋁合金擠出產(chǎn)品具有高強度。然而，即便在最佳條件下進行熱處理，強度也會因擠出的形狀而不同(J.JapanInst.Metals,vol.50(1986),pp.1016-1022)。通常通過形成纖維狀結(jié)構(gòu)(fiberstructure)來改進上述7000或2000系列鋁合金的強度。在這種情況下，生產(chǎn)具有不規(guī)則形狀的擠出產(chǎn)品時會形成局部的再結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生大幅度的強度變化。
發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)已提出將強度等同于2024(Al-Cu-Mg)合金并具有優(yōu)異的可擠出性的2013(Al-Cu-Mg-Si)合金作為解決上述問題的鋁合金。本發(fā)明人進行了研究試驗以進一步提高2013合金的強度(參見日本輕金屬學會第IIO屆研討會的概要，2006年4月13日，219-220頁)。本發(fā)明人從上述研究試驗中得出了可通過添加Cu改進Al-Mg-Si強度的想法，并發(fā)現(xiàn)可通過理想地控制Al-Cu-Mg-Si合金的析出物結(jié)構(gòu)(precipitatestructure)來獲得高強度的合金。以上發(fā)現(xiàn)是本發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)。本發(fā)明的目標是提供經(jīng)熱處理的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品及其制造方法，其中所述鋁合金產(chǎn)品具有優(yōu)異的可擠出性和高強度。本發(fā)明的第一個實施方案涉及通過擠出獲得的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品，而本發(fā)明的第二個實施方案涉及通過擠出和冷加工獲得的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品(特別是中空的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品)。第一個實施方案的高強度鋁合金產(chǎn)品及其制造方法如下所示(1)通過擠出獲得的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品，所述鋁合金產(chǎn)品的整個橫截面的微觀結(jié)構(gòu)由再結(jié)晶的晶粒形成，且所述晶粒的平均縱橫比(L/t)為5.0或以下(其中L為所述晶粒在擠出方向上的平均尺寸，而t為所述晶粒的平均厚度)，并且所述微觀結(jié)構(gòu)中晶粒的方位密度(orientationdensity)({001}面的法線與擠出方向平行的晶粒與指向隨機方向的晶粒的比)為50或以下。(2)如(l)所述的鋁合金產(chǎn)品，其包含Cu0.6-3.0%(質(zhì)量％，下同)，Mg0.4-1.6%，Si0.2-1.4%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。(3)如(2)所述的鋁合金產(chǎn)品，其還包含Mn0.50。/?；蛞韵?不包括0%，下同)，Cr0.40。/?；蛞韵拢?1*0.20%或以下和V0,20。/?；蛞韵轮械闹辽僖环N。(4)如(2)或(3)所述的鋁合金產(chǎn)品，其還包含Ti0.15。/?；蛞韵潞虰50ppm或以下中的至少一種。(5)如(l)-(4)中任意一項所述的鋁合金產(chǎn)品，其中擠出前鋁合金產(chǎn)品的鑄塊直徑D與擠出產(chǎn)品橫截面的最小厚度T的比值(D/T)為200或以下。(6)如(l)-(5沖任意一項所述的鋁合金產(chǎn)品，其中通過擠出比為20或以上的擠出獲得所述鋁合金產(chǎn)品。第二個實施方案的高強度鋁合金產(chǎn)品及其制造方法如下所示(7)通過擠出和冷加工獲得的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品，其棒狀析出物按<100>方向排列在基質(zhì)晶粒中，所述析出物的平均長度為10-70nm且最大長度為120nm或以下，從(001)面測量的所述析出物在方向上的數(shù)密度為500個/^11112或以上。(8)如(7)所述的鋁合金產(chǎn)品，其包含Cu1.0-3.0%,Mg0.4-1.8%，Si0.2-1.6%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。(9)如(8)所述的鋁合金產(chǎn)品，其還包含Mn0.30%或以下(不包括0%，下同)，Cr0.40。/?；蛞韵?，Zr0.25。/?；蛞韵潞蚔0.10。/?；蛞韵轮械闹辽僖环N。(10)如(8)或(9)所述的鋁合金產(chǎn)品，其還包含Ti0.15。/?；蛞韵潞虰50ppm或以下中的至少一種。(11)如(7)-(10)中任意一項所述的鋁合金產(chǎn)品，其中所述基質(zhì)具有由等軸的再結(jié)晶晶粒形成的結(jié)構(gòu)，并且所述晶粒在擠出方向上的平均尺寸L與所述晶粒在厚度方向上的平均尺寸ST的平均縱橫比(L/ST)為1.5-4.0。(12)如(7)-(ll)中任意一項所述的鋁合金產(chǎn)品，其中所述鋁合金產(chǎn)品具有450MPa或以上的極限抗張強度(ultimatetensilestrength),400MPa或以上的彈性極限應力(proofstress),以及7。/o或以上的伸長率(elongation)。(13)如(7)-(12)中任意一項所述的鋁合金產(chǎn)品的制造方法，所述方法包括將具有如(8)-(10)中任意一項所述組成的鋁合金熱擠出成中空的形狀，從而獲得中空擠出產(chǎn)品，對所述中空擠出產(chǎn)品進行固溶熱處理(solutionheattreatment)和淬火，將所述中空擠出產(chǎn)品冷加工以減小所述中空擠出產(chǎn)品的橫截面及和外緣(extemalprofile),和老化所得的產(chǎn)品。(14)如(13)所述的方法，其中通過以10-50%的橫截面積縮減率和7-35%的外緣縮減率拉伸所述中空擠出產(chǎn)品對所述中空擠出產(chǎn)品進行冷加工。(15)如(13)或(14)所述的方法，其中所述方法還包括在熱擠出后對所述中空擠出產(chǎn)品進行壓力淬火(pressquenching)。具體實施例方式下文闡述了第一實施方案中鋁合金產(chǎn)品的各合金成分的意義、限定各合金成分含量的原因、所述鋁合金產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征和所述鋁合金產(chǎn)品的制造方法。Cu是改進鋁合金產(chǎn)品強度的必要元素。Cu的含量優(yōu)選為0.6-3.0%。如果Cu的含量小于0.6%,鋁合金產(chǎn)品的強度會不足。如果Cu的含量大于3.0%，則會因熱變形阻力的增加而使鋁合金產(chǎn)品的可擠出性變低。Cu的含量更優(yōu)選為1.0-2.5%，最優(yōu)選為1.5-2.0%。Mg是改進鋁合金產(chǎn)品強度的必要元素。Mg的含量優(yōu)選為0.4-1.6%。如果Mg的含量小于0.4%，鋁合金產(chǎn)品的強度會不足。如果Mg的含量大于1.6%,則會因熱變形阻力的增加而使鋁合金產(chǎn)品的可擠出性變低。Mg的含量更優(yōu)選為0.6-1.4%，最優(yōu)選為0.8-1.2%。Si是改進鋁合金產(chǎn)品強度的必要元素。Si的含量優(yōu)選為0.2-1.4%。如果Si的含量小于0.2M，鋁合金產(chǎn)品的強度會不足。如果Si的含量大于1.4%，則會因熱變形阻力的增加而使鋁合金產(chǎn)品的可擠出性變低。Si的含量更優(yōu)選為0.4-1.2%,最優(yōu)選為0.6-1.0%。Mn、Cr、Zr和V是選擇性地添加到鋁合金產(chǎn)品中的元素，并使晶粒細化(refmethegrains)?？赏ㄟ^添加Mn、Cr、Zr和V中的至少一種來獲得晶粒細化的效果。Mn的含量優(yōu)選為0.50%或以下，Cr的含量優(yōu)選為0.40%或以下，Zr的含量優(yōu)選為0.2(P/?；蛞韵?，且V的含量優(yōu)選為0.20。/?；蛞韵?。如果Mn、Cr、Zr和V中至少一種的含量超過其上限，那么擠出過程中的再結(jié)晶會受到抑制，從而不能獲得理想的再結(jié)晶結(jié)構(gòu)，或者因熱變形阻力的增加而使鋁合金產(chǎn)品的可擠出性變低。此外，可能會形成粗大化合物(giantcompound),從而降低鋁合金產(chǎn)品的延展性和韌性。Mn的含量更優(yōu)選為0.40%或以下，且最優(yōu)選0.30%或以下。Cr的含量更優(yōu)選為0.30%或以下，且最優(yōu)選0.25%或以下。Zr的含量更優(yōu)選為0.15Y。或以下，且最優(yōu)選0.10%或以下。V的含量更優(yōu)選為0.15%或以下，且最優(yōu)選0.10%或以下。Ti和B是選擇性地添加到鋁合金產(chǎn)品中的元素。Ti和B使鑄造結(jié)構(gòu)(caststructure)細化，從而改進鋁合金產(chǎn)品的可擠出性。Ti的含量優(yōu)選為0.15%或以下，B的含量優(yōu)選為50ppm或以下。如果Ti和B中至少一種的含量超過其上限，則可能會形成粗大化合物，從而降低鋁合金產(chǎn)品的延展性和韌性。鋁合金產(chǎn)品包含不可避免的雜質(zhì)Fe和Zn。Fe主要是從原料或回收金屬混入。如果Fe的含量大于0.5%，則可能會使鋁合金產(chǎn)品的延展性和韌性下降。因此，優(yōu)選將Fe的含量限制到0.5M或以下。Zn主要從回收金屬混入。如果Zn的含量大于0.3%，則可能會使鋁合金產(chǎn)品的耐腐蝕性下降。因此，優(yōu)選將Zn的含量限制到0.3%或以下。第一實施方案所述的鋁合金產(chǎn)品是通過擠出得到的。優(yōu)選所述擠出產(chǎn)品的整個橫截面的微觀結(jié)構(gòu)由再結(jié)晶的晶粒形成，且所述晶粒的平均縱橫比(L/t)為5.0或以下(其中L為所述晶粒在擠出方向上的平均尺寸(或平均長度)，而t為所述晶粒的平均厚度(即，在與擠出方向垂直的方向上測量到7的晶粒的最小平均尺寸)。再結(jié)晶在擠出期間受到抑制時，鋁合金產(chǎn)品的熱變形阻力大幅度增加，從而使鋁合金產(chǎn)品的可擠出性下降。結(jié)果，難以擠出具有復雜橫截面形狀的產(chǎn)品。此外，所擠出的產(chǎn)品不具有再結(jié)晶結(jié)構(gòu)，而是具有纖維狀結(jié)構(gòu)。當所擠出的產(chǎn)品具有纖維狀結(jié)構(gòu)時，由于不能確定晶粒，從而不能測量晶粒的平均縱橫比。對晶粒平均縱橫比的下限沒有限定。然而，擠出產(chǎn)品中晶粒的平均縱橫比通常為1.0或以上。擠出產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)由再結(jié)晶的晶粒形成時，如果所述晶粒的平均縱橫比超出上限，那么所述擠出產(chǎn)品的強度可能下降。因此，所述晶粒的平均縱橫比優(yōu)選為5.0或以下。所述晶粒的平均縱橫比更優(yōu)選為3.0或以下。擠出產(chǎn)品微觀結(jié)構(gòu)的方位密度({001}面的法線與擠出方向平行的晶粒與指向隨機方向的晶粒之比)為50或以下。暴露擠出產(chǎn)品中與擠出方向垂直的表面，通過SchulzX射線反射法分析其組構(gòu)(texture),并測量(100)極圖中在<001>方向上的整合度，由此測量出其{001}面法線與擠出方向平行的晶粒的方位密度。在擠出方向上施加拉伸負荷時，其{001}面的法線與擠出方向平行的晶粒形成許多滑移面，這樣就易于發(fā)生多重滑移。因此，擠出產(chǎn)物的強度下降。因此，為了獲得高強度必須減小{001}面的法線與擠出方向平行的晶粒的百分比。{001}面的法線與擠出方向平行的晶粒與指向隨機方向的晶粒之比(方位密度)優(yōu)選為50或以下。如果所述方位密度大于50，則不能獲得足夠的強度。所述方位密度更優(yōu)選為35或以下，最優(yōu)選為20或以下。以下闡述第一實施方案的鋁合金產(chǎn)品的生產(chǎn)條件。使用DC鑄制法澆鑄以Cu、Mg和Si為主要合金成分(優(yōu)選具有上述組成的鋁合金)的鋁合金鑄塊，并進行均質(zhì)化。在使用具有權(quán)利要求2-4中任意一項所述組成的鋁合金時，優(yōu)選將所述鑄塊在500-550。C均質(zhì)化2小時或以上。如果均質(zhì)化溫度或均質(zhì)化時間小于其下限，澆鑄期間偏析元素可能不能充分地分散。結(jié)果可能發(fā)生強度的下降或者延展性或韌性的下降。如果均質(zhì)化溫度高于上限，鑄塊可能會熔化。盡管沒有指定其上限，但均質(zhì)化時間優(yōu)選設(shè)定在實用的范圍之內(nèi)。對均質(zhì)化后的冷卻速率不作具體限定?？蓪㈣T塊在爐中緩慢冷卻，或者可使用風扇對其進行強制空氣冷卻，或者使用水進行冷卻?？蓪⒕|(zhì)化的鑄塊冷卻至室溫，并在擠出前再次加熱。也可以將均質(zhì)化的鑄塊從均質(zhì)化溫度直接冷卻到擠出溫度。對由此加熱的鑄塊進行熱擠出。擠出比(擠出前橫截面積/擠出后橫截面積)優(yōu)選為20或以上。如果擠出比小于20，可能導致強度下降或者延展性或韌性下降。此外，在下文所述的固溶熱處理期間可能發(fā)生異常的晶粒生長，這樣，晶粒的平均縱橫比可能超過5.0。擠出比更優(yōu)選為30或以上，最優(yōu)選為40或以上。擠出前的坯段(billet)直徑D與擠出產(chǎn)品橫截面的最小厚度T的比值(D/T)優(yōu)選為200或以下。如果該比值(D/T)大于200，在擠出產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)中晶粒的方位密度({001}面的法線方向平行于擠出方向的晶粒與指向隨機方向的晶粒之比)不能達到50或以下，這樣可能發(fā)生強度的下降。擠出前的鑄塊直徑D與擠出產(chǎn)品橫截面的最小厚度T的比值(D/T)更優(yōu)選為130或以下，最優(yōu)選為70或以下。擠出產(chǎn)品為圓棒時，最小厚度T是指圓棒的直徑。擠出產(chǎn)品為方棒時，最小厚度T是指方棒短邊的長度。擠出產(chǎn)品為橢圓形時，最小厚度T是指產(chǎn)品的短軸。隨后，對擠出產(chǎn)物進行固溶熱處理。在鋁合金擠出產(chǎn)品具有如權(quán)利要求2-4中任意一項所述的組成時，優(yōu)選在450-55(TC對所述擠出產(chǎn)品進行固溶熱處理10分鐘或以上。如果固溶熱處理的溫度或固溶熱處理的時間小于其下限，則可能發(fā)生強度的下降。如果固溶熱處理的溫度高于上限，擠出產(chǎn)品可能會熔化。盡管沒有指定其上限，但固溶熱處理的時間優(yōu)選設(shè)定在實用的范圍之內(nèi)。隨后，對進行固溶熱處理的擠出產(chǎn)品進行淬火。就淬火劑而言，可使用5(TC或以下的自來水，或者5(TC或以下的聚烷撐二醇水溶液。可用在45(TC或以上擠出鑄塊，并在擠出后立即對擠出產(chǎn)品進行水冷(即壓力淬火)代替固溶熱處理和淬火。對經(jīng)淬火的擠出產(chǎn)品進行人工老化。在鋁合金擠出產(chǎn)品具有權(quán)利要求2-4中任意一項所述的組成時，優(yōu)選在170-200。C對所述擠出產(chǎn)品進行人工老化4-12小時。人工老化溫度和人工老化時間的最佳組合隨合金的組成而變化。如果人工老化溫度和人工老化時間中的至少一個小于其下限或大于其上限，則可能難以獲得足夠的強度。下文闡述了第二實施方案中鋁合金產(chǎn)品的各合金組分的意義、限定各合金組分含量的原因、所述鋁合金產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征和所述鋁合金產(chǎn)品的制造方法。Cu是本發(fā)明Al-Cu-Mg-Si合金的基本合金元素。Cu與Al或Mg和Si一起改進合金的強度。Cu的含量優(yōu)選為1.0-3.0%。如果Cu的含量小于1.0%，人工老化期間產(chǎn)生的析出物的數(shù)密度可能下降，這樣將不能獲得足夠的強度。如果Cu的含量大于3.0%，擠出期間溶質(zhì)Cu的含量會增加，這樣可擠出性可能下降。此外，可能產(chǎn)生大量的晶界析出物(grainboundaryprecipitate),從而對延展性等產(chǎn)生不利的影響。Cu的含量更優(yōu)選為1.25-2.5%，最優(yōu)選為1.5-2.0%。Mg是本發(fā)明Al-Cu-Mg-Si合金的基本合金元素。Mg與Cu和Si—起改進合金的強度。Mg的含量優(yōu)選為0.4-1.8%。如果Mg的含量小于0.4%，則不能獲得足夠的強度。如果Mg的含量大于1.8M，擠出期間溶質(zhì)Mg的含量會增加，這樣可擠出性可能下降。Mg的含量更優(yōu)選為0.6-1.5%，最優(yōu)選為0.8-1.2%。Si是本發(fā)明Al-Cu-Mg-Si合金的基本合金元素。Si與Cu和Mg—起改進合金的強度。Si的含量優(yōu)選為0.2-1.6%。如果Si的含量小于0.2%，則不能獲得足夠的強度。如果Si的含量大于1.6%，擠出期間的溶質(zhì)Si含量會增加，這樣可擠出性可能下降。此外，Si相可能在晶粒的晶界析出，從而對延展性等產(chǎn)生不利的影響。Si的含量更優(yōu)選為0.4-1.3%，最優(yōu)選為0.6-1.0%。Mn、Cr、Zr和V是選擇性地添加到合金中的元素，并參與微觀結(jié)構(gòu)的控制。Mn的含量優(yōu)選為0.30%或以下，Cr的含量優(yōu)選為0.40%或以下，Zr的含量優(yōu)選為0.25%或以下，且V的含量優(yōu)選為0.10%或以下。如果Mn、Cr、Zr和V中任意一種的含量超過其上限，則會因熱變形阻力的增加而使合金可擠出性降低，這樣就可能發(fā)生結(jié)渣等。Mn的含量更優(yōu)選為0.25%或以下，最優(yōu)選0.20%或以下。Cr的含量更優(yōu)選為0.35%或以下，最優(yōu)選0.30%或以下。Zr的含量更優(yōu)選為0.20%或以下，最優(yōu)選0.15%或以下。V的含量更優(yōu)選為0.07%或以下，最優(yōu)選0.05%或以下。Fe和Zn是合金中包含的雜質(zhì)。由于Fe和Zn使延展性下降，優(yōu)選Fe和Zn的含量盡可能低。如果Fe含量為0.40%或以下且Zn含量為0.30°/?；蛞韵拢瑒t不影響本發(fā)明的效果。Ti和B使鑄造結(jié)構(gòu)細化，從而使?jié)茶T期間產(chǎn)生的成分顆粒的分布以及擠出后的晶粒結(jié)構(gòu)均勻化。71的含量優(yōu)選為0.15%或以下，B的含量優(yōu)選為50ppm或以下。如果Ti或B的含量超過其上限，則可能會形成較大的金屬間化合物，從而對延展性等產(chǎn)生不利影響。出于以下原因?qū)Φ诙嵤┓桨镐X合金產(chǎn)品的晶粒中析出物的尺寸和數(shù)密度進行限定。晶粒中的析出物是在人工老化期間在<100>方向上析出的棒狀物，并抑制滑移面的斷層運動，從而增大鋁合金產(chǎn)品的強度。析出物必須具有10nm或以上的平均長度，這樣所述析出物才能發(fā)揮增大強度的作用。如果析出物的平均長度大于70nm,則析出物的密度下降，這樣就不能充分增大強度。優(yōu)選析出物具有均勻的尺寸以保證析出物有效地抑制斷層運動。因此，析出物的尺寸必須為120nm以下。鋁合金產(chǎn)品的強度受到析出物數(shù)密度的影響。為了穩(wěn)定地獲得高強度，重要的是從(001)面測得的在方向上的析出物的數(shù)密度為500個/pm2或以上。如果從(001)面測得的在方向上的析出物的數(shù)密度小于500個4im2，那么即便析出物的尺寸滿足上述條件，也難以獲得高強度。因此，在本發(fā)明中重要的是晶粒中在<100>方向上的析出物具有10-70nm的平均長度和120nm以下的最大長度，并且從(001)面測得的在[100]方向上的析出物的數(shù)密度為500個/Vn^或以上。更優(yōu)選晶粒中的析出物具有20-60nm的平均長度和100nm以下的最大長度，并且從(OOl)面測量得的在[lOO]方向上的析出物的數(shù)密度為750個/^11112或以上。優(yōu)選第二實施方案的鋁合金產(chǎn)品(特別是作為冷加工的中空鋁合金產(chǎn)品材料使用的中空擠出產(chǎn)品)具有由等軸的再結(jié)晶晶粒形成的晶體結(jié)構(gòu)。通常形成纖維狀結(jié)構(gòu)(即在擠出方向上伸長的晶粒結(jié)構(gòu))以實現(xiàn)強度的增大。然而，在通過分流組合擠出等生產(chǎn)具有不規(guī)則形狀的擠出產(chǎn)品時，變形量隨擠出產(chǎn)品橫截面積而改變。因此，在固溶熱處理期間部分地發(fā)生二次再結(jié)晶(非正常晶粒生長)，從而使終產(chǎn)品具有不均勻的晶體結(jié)構(gòu)。結(jié)果，擠出產(chǎn)品的強度大幅度改變。為了提供具有穩(wěn)定強度的冷加工中空產(chǎn)品，優(yōu)選擠出產(chǎn)品具有等軸的再結(jié)晶晶粒結(jié)構(gòu)。優(yōu)選具有穩(wěn)定強度的冷加工中空產(chǎn)品具有在加工方向上伸長一定程度的晶粒結(jié)構(gòu)。平均縱橫比優(yōu)選為1.5-4.0。平均縱橫比是指在擠出方向上晶粒的平均尺寸L與所述晶粒在厚度方向(即擠出產(chǎn)品的厚度方向)上晶粒的平均尺寸ST的比值(L/ST)。下文描述了第二實施方案的中空鋁合金產(chǎn)品的制造方法。首先，按照常規(guī)方法熔化具有上述組成的鋁合金。使用DC鑄制法澆鑄鋁合金鑄塊，并進行均質(zhì)化、熱擠出、固溶熱處理、冷加工和人工老化，從而獲得T8回火材料。優(yōu)選將鑄塊在490-55(TC均質(zhì)化2小時或以上。如果均質(zhì)化溫度低于49(TC或均質(zhì)化時間小于2小時，那么由于結(jié)晶的(或偏析的)成分顆粒不能充分溶解，從而降低導致強度增加的主要溶質(zhì)元素(Cu、Mg和Si)的含量，因而難以獲得高強度。如果均質(zhì)化溫度高于55(TC，鑄塊可能因共晶熔化(eutecticmeWng)作用而被熔化。均質(zhì)化溫度更優(yōu)選為510-550°C，最優(yōu)選為530-550°C。均質(zhì)化時間更優(yōu)選為4小時或以上，最優(yōu)選為6小時或以上。沒有對均質(zhì)化時間的上限進行特別限定。然而，從工業(yè)生產(chǎn)效率的觀點來看，均質(zhì)化時間優(yōu)選小于12小時均質(zhì)化后，將鑄塊熱擠出形成所需的中空形狀。也可通過分流組合擠出、去(portholeextrusionmethod)禾口帶芯棒擠出》去(mandrelextrusionmethod)f齊出本發(fā)明的Al-Cu-Mg-Si合金。在這兩種方法中均優(yōu)選開始擠出時坯段的溫度為450-52(TC。如果坯段的溫度低于45(TC，則擠出期間不能再結(jié)晶，使得纖維狀結(jié)構(gòu)不均勻地殘留在擠出產(chǎn)品中。結(jié)果會使擠出產(chǎn)品的強度下降。然而，由于變形阻力的增加，擠出壓力可能會超出擠壓機的能力，這樣就不能進行擠出。如果坯段的溫度高于520°C，由于擠出過程產(chǎn)生熱，擠出產(chǎn)品的溫度可能超出共晶熔化溫度，這樣可能會發(fā)生斷裂。產(chǎn)品的擠出速度優(yōu)選為15m/分鐘或以下。如果擠出速度超過15m/分鐘，可能發(fā)生結(jié)渣。要提起注意的是在本發(fā)明中可使用壓力淬火法。壓力淬火法是在熱擠出后立即對擠出產(chǎn)品進行淬火的方法。壓力淬火法通過利用擠出溫度使擠出和固溶熱處理相組合。因此，重要的是將擠出產(chǎn)品的溫度調(diào)整在固溶熱處理的溫度范圍內(nèi)。這是通過開始擠出時將坯段的溫度調(diào)整到450-52(TC而實現(xiàn)的。如果坯段的溫度小于45(TC，擠出產(chǎn)品的溫度可能不能達到固溶熱處理溫度的范圍內(nèi)。此外，可能由于變形阻力的增加而不能進行擠出。如果坯段的溫度大于52(TC，則可能發(fā)生共晶熔化，從而在擠出產(chǎn)品中發(fā)生斷裂。同樣重要的是快速冷卻擠出產(chǎn)品。從壓盤取出的產(chǎn)品在其溫度接近約室溫之前的平均冷卻速率優(yōu)選為50(TC/分鐘或以上。如果冷卻速率小于50(TC/分鐘，在冷卻期間可能會形成主要元素的粗析出物，這樣就不能獲得高強度。冷卻速率更優(yōu)選為100(TC/分鐘或以上。在通過除壓力淬火法之外的其他方法擠出坯段時，對擠出產(chǎn)品進行固溶熱處理。固溶熱處理在520-55(TC進行1小時或以上。優(yōu)選以500。C/分鐘或以上的冷卻速率通過水淬火冷卻所得產(chǎn)品。如果固溶熱處理的溫度低于520°C，主要元素(Cu、Mg和Si)溶質(zhì)的含量不足，這樣就不能獲得高強度。如果固溶熱處理的溫度超過55(TC，終產(chǎn)品的機械性能可能因共晶熔化而變差。固溶熱處理的溫度更優(yōu)選為535-550°C。如果固溶熱處理后的冷卻速率小于50(TC/分鐘，在冷卻期間可能會形成主要元素的粗析出物，這樣就不能獲得高強度。冷卻速率更優(yōu)選為100(TC/分鐘或以上?？稍诠倘軣崽幚砬皩D出產(chǎn)品進行冷加工(例如，拉伸)。對經(jīng)過固溶熱處理和淬火的擠出產(chǎn)品進行冷加工以改進強度。例如，拉伸擠出產(chǎn)品以減小橫截面積(厚度)和外緣(外徑)，或軋制等。橫截面積的縮減率優(yōu)選為10-50%，且外緣的縮減率優(yōu)選為7-35%。在生產(chǎn)管狀拉制產(chǎn)品時，優(yōu)選拉伸擠出產(chǎn)品，從而使橫截面積減小10-50%并使外緣外徑減小7-35%。通過冷加工引入的位錯(dislocation)可因加工硬化作用而促使強度的增加，促進下文所述人工老化期間溶質(zhì)原子的擴散，并作為析出物的成核位點細化析出物結(jié)構(gòu)，由此獲得權(quán)利要求l所述的析出物結(jié)構(gòu)。如果橫截面積的縮減率小于10%或者外緣外徑的縮減率小于7%，則不能獲得上述效果。如果橫截面積的縮減率大于50%或者外緣外徑的縮減率大于35%，在拉伸期間材料可能斷裂，這樣就不能獲得終產(chǎn)品。在冷加工(例如拉伸)后對擠出產(chǎn)品進行人工老化。使析出物滿足上述尺寸和數(shù)密度的最佳老化條件不僅取決于老化溫度和老化時間，也隨冷加工的條件而改變。如果老化溫度為13(TC或以下，析出可能不足。如果老化溫度為22(TC或以上，析出物的形狀可能改變，這樣就不能實現(xiàn)強度的增加。如果老化時間為2小時或以下，析出可能不足。如果老化時間為25小時或以13上，析出物可能粗化，這樣就不能獲得強度的增加。析出物的形成速率和生長速率隨壓縮比而改變。析出物的形成和生長隨壓縮比的增加而加快。設(shè)定最佳老化條件，從而使老化溫度TTC)大于13(TC并小于22(TC，使老化時間t(h)大于2小時并小于25小時，并且是老化溫度T(。C)、老化時間t(h)以及壓縮比"％)(等于橫截面積的縮減率)滿足以下關(guān)系30<(￡/100)xtx(T-120)<200(130<T<220，2<t<25)。通過上述方法獲得的冷加工中空Al-Cu-Mg-Si合金產(chǎn)品穩(wěn)定地顯示出高強度(即抗張強度450MPa或以上，彈性極限應力400MPa或以上)和高延展性(即伸長率7%或以上)，并適合作為運輸材料使用。此外，因此冷加工中空Al-Cu-Mg-Si合金產(chǎn)品具有極好的可擠出性，所以能夠減少生產(chǎn)成本。實施例下文通過實施例和比較例的方式描述本發(fā)明以證明本發(fā)明的效果。應注意的是，以下實施例僅說明本發(fā)明的一個方面。本發(fā)明并不限于以下實施例。實施例1使用DC鑄制法澆鑄具有表1所示組成的各種鋁合金(A到M)的鑄塊(直徑200mm)。將鑄塊在54(TC均質(zhì)化6小時，并冷卻至室溫。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>使用感應爐將各個鑄塊加熱至50(TC，并熱擠出成為寬度為150mm且厚度為5mm平板形(擠出比42，坯段直徑/最小厚度的比值(D/T):40)。擠出速度(輸出端產(chǎn)品速度)設(shè)定為5m/分鐘。將各擠出產(chǎn)品在54(TC固溶熱處理1小時，并在自來水中淬火到室溫。隨后，將各擠出產(chǎn)品在19(TC人工老化8小時以獲得樣品1-13。對樣品l-13進行以下試驗。晶粒的平均縱橫比沿寬度方向上從樣品中心切下用于觀察微觀結(jié)構(gòu)的樣品(15x15mm)。將樣品固定到樹脂上，從而使與寬度方向垂直的橫截面成為拋光面。最后，使用#1200砂紙拋光樣品，拋光輪拋光(buff-polish)，再按照ASTME407的描述使用3號蝕刻劑(2ml氫氟酸、3ml鹽酸、5ml硝酸和190ml水)在25。C蝕刻20秒以暴露晶粒結(jié)構(gòu)。使用光學顯微鏡在50倍的放大倍率下對樣品進行拍照。按照ASTME112的切割法測量在擠出方向(長度方向)上晶粒的平均尺寸L，并在與擠出方向垂直的方向上測定晶粒的最小尺寸t。然后，計算晶粒的平均縱橫比(L/t)。{001}面的法線方向平行于擠出方向的晶粒的方位密度在寬度方向上從樣品中心切下樣品(寬15mm，長15mm)。最后，使用#1200砂紙將樣品的拋光面(即與擠出方向垂直的橫截面)拋光，并使用宏觀腐蝕劑(macroetchant)腐蝕10秒以制備X-射線衍射樣品，其中所述腐蝕劑是通過混合硝酸、鹽酸和氫氟酸制備的。通過SchulzX-射線反射法測量各個樣品的(100)極圖并計算在<001>方向上的方位密度。抗張試驗在寬度方向上從樣品中心切下樣品(寬40mm，長250mm)，并使其形成JIS5號抗張試驗樣品。按照JISZ2241在室溫下對所述樣品進行抗張試驗以測量樣品的極限抗張強度、0.2%彈性極限應力和伸長率。試驗結(jié)果顯示于表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如表2所示，本發(fā)明樣品1-13的晶粒的平均縱橫比(L/t)為5.0或以下，并且，{001}面法線與擠出方向平行的晶粒的方位密度(其與指向隨機方向的晶粒之比)為50或以下。樣品1-13顯示出與化學組成相應的高抗張強度、彈性極限應力和伸長率。實施例2將如表1所示的實施例1中澆鑄的合金A鑄塊(直徑200mm)在540°C均質(zhì)化6小時，并冷卻至室溫。使用感應爐將均質(zhì)化鑄塊加熱至500°C，并熱擠出形成表3所示的橫截面形狀，從而獲得擠出產(chǎn)品14-20。擠出速度(輸出端產(chǎn)品速度)設(shè)定為5m/分鐘。將各擠出產(chǎn)品在54(TC固溶熱處理1小時，并使用室溫的自來水進行淬火。隨后，將各擠出樣品在190。C人工老化8小時，從而獲得樣品14-20。在與實施例1相同的條件下測量晶粒的平均縱橫比以及{001}面法線與擠出方向平行的晶粒的方位密度。用于計算晶粒平均縱橫比的微觀結(jié)構(gòu)觀測部位如下所述。具體而言，樣品14的微觀結(jié)構(gòu)觀測部位為圓棒的中心。樣品15的微觀結(jié)構(gòu)觀測部位為在寬度方向(即長度為100mm的那一邊)中央的厚度方向的中心。樣品16的微觀結(jié)構(gòu)觀測部位為在寬度方向(即長度為30mm的那一邊)中央的厚度方向的中心。樣品17的微觀結(jié)構(gòu)觀測部位為橢圓的中心。樣品18的微觀結(jié)構(gòu)觀測部位為長度為100mm的那一邊中央的厚度方向上的中心。樣品19的微觀結(jié)構(gòu)觀測部位為任意位置在厚度方向上的中心。樣品20的微觀結(jié)構(gòu)觀測部位為距長度為100mm的那一邊的末端24mm處在厚度方向上的中心。由擠出方向和最小厚度T限定的表面為拋光表面。使用樣品14和樣品17形成JIS2號抗拉試樣。使用樣品15和樣品16形成JIS5號樣品。使用樣品18(從長度為100mm的邊)形成JIS5號抗拉試樣。使用樣品19形成JIS11號樣品。使用樣品20(從長度為100mm的邊)形成JIS5號抗拉試樣。按照JISZ2241在室溫下對所述樣品進行抗張試驗以測量極限抗張強度、0.2%彈性極限應力和伸長率。試驗結(jié)果顯示于表4中。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>如表4所示，本發(fā)明樣品14-20的晶粒平均縱橫比(L/t)為5.0或以下，并且，晶粒的方位密度({001}面法線與擠出方向平行的晶粒與指向隨機方向的晶粒之比)為50或以下。樣品14-20顯示出高抗張強度、彈性極限應力和伸長率。比較例1在與實施例1相同的條件下，使用DC鑄制法澆鑄具有表5所示組成的鋁合金N-Y、均質(zhì)化、冷卻、加熱、熱擠出并進行固溶熱處理、淬火和人工老化，從而獲得樣品21-32。在與實施例1相同的條件下測量各樣品晶粒的平均縱橫比以及{001}面法線與擠出方向平行的晶粒的方位密度。每個樣品還在與實施例1相同的條件下進行拉伸測試試驗。試驗結(jié)果顯示于表6中。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>如表6所示，由于Cu含量(樣品21)、Mg含量(樣品22)或Si含量(樣品23)低于其下限，樣品21、22和23顯示出低強度。由于Cu含量(樣品24)、Mg含量(樣品25)或Si含量(樣品26)高于其上限，樣品24、25和26在擠出期間發(fā)生斷裂。由于Mn含量(樣品27)、Cr含量(樣品28)、Zr含量(樣品29)或V含量(樣品30)高于其上限，樣品27、28、29和30形成了纖維狀結(jié)構(gòu)并且由于形成粗大成分顆粒而顯示出低伸長率。由于Ti和B的含量(樣品31)或Fe含量(樣品32)高于其上限，樣品31和32因形成粗大成分顆粒而顯示出低伸長率。由于Zn含量也高于上限，樣品32顯示出耐腐蝕性不足。比較例2將如表1所示的實施例1中澆鑄的各個鋁合金鑄塊A-M均質(zhì)化、冷卻、加熱并熱擠出以獲得寬150mm且厚0.7mm的橫截面形狀(擠出比299，坯段直徑/最小厚度的比值(D/T):286)。擠出速度(輸出端產(chǎn)品速度)設(shè)定為5m/分鐘。在與實施例1相同的條件下，對各個擠出產(chǎn)品進行固溶熱處理、淬火和人工老化，從而獲得樣品33-45。在與實施例1相同的條件下測量各樣品晶粒的平均縱橫比以及{001}面法線與擠出方向平行的晶粒的方位密度。每個樣品還在與實施例1相同的條件下進行拉伸測試試驗。試驗結(jié)果顯示于表7中。24表7<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>如表7所示，由于樣品33-45的坯段直徑/最小厚度的比值為286(>200)，{001}面法線與擠出方向平行的晶粒與指向隨機方向的晶粒之比的方位密度為50。結(jié)果，樣品33-45顯示的強度小于實施例中樣品1-13。比較例3將如表1所示的實施例1中澆鑄的各個鋁合金鑄塊A-M均質(zhì)化、冷卻、加熱并熱擠出，獲得寬150mm且厚25mm的橫截面形狀(擠出比8.4，坯段直徑/最小厚度的比值(D/T):8)。擠出速度(輸出端產(chǎn)品速度)設(shè)定為5在與實施例l相同的條件下，對各個擠出產(chǎn)品進行固溶熱處理、淬火和人工老化，從而獲得樣品46-58。在與實施例1相同的條件下測量個樣品晶粒的平均縱橫比和{001}面法線與擠出方向平行的晶粒的方位密度。每個樣品還在與實施例1相同的條件下進行拉伸測試試驗。試驗結(jié)果顯示于表8中。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>如表8所示，由于擠出比為8.4(<20)，樣品46-58顯示的強度小于實施例中樣品1-13。特別地，由于晶粒的平均縱橫比大于5.0，樣品53-56顯示出顯著的強度下降。實施例3'按照常規(guī)方法熔化具有表9所示組成的各種金屬(a到m)，從而獲得直徑為155mm的坯段。將各坯段在54(TC均質(zhì)化10小時，并在坯段溫度500°C以6m/分鐘的擠出速度進行分流組合擠出，從而獲得外徑15.0mm且厚3.0mm的擠出管材。在540。C對擠出管材進行固溶熱處理2小時，在水中淬火到室溫，拉伸到直徑為13.0mm且厚度為2.5mm,并在17(TC老化7小時。測量析出物在晶粒中的分布情況以及拉伸產(chǎn)品中晶粒的縱橫比，根據(jù)以下方法評估拉伸產(chǎn)品的拉伸性能。試驗結(jié)果顯示于表10中。析出物在晶粒中的分散狀態(tài)通過電解拋光將樣品形成用于TEM觀察的薄膜樣品。使用TEM從(100)平面拍攝析出物的暗視野照片(放大倍率100,000)。由在和方向上排列的晶粒計算析出物的平均長度，并由在[100]方向上排列的晶粒計算析出物的數(shù)密度。為了減少統(tǒng)計誤差，在3個視野中對同一個樣品拍照，計算平均值并進行評估。平均縱橫比從樣品切下用于觀察微觀結(jié)構(gòu)的樣品(10x10mm)。將樣品固定在樹脂中，以觀察平行于擠出方向的橫截面。最后，使用#1200砂紙拋光樣品并按照ASTME407的描述使用3號蝕刻劑(2ml氫氟酸、3ml鹽酸、5ml硝酸和190ml水)在25。C蝕刻20秒以暴露晶粒結(jié)構(gòu)。使用光學顯微鏡在50倍的放大倍率下對樣品進行拍照。按照ASTME112測量擠出方向(長度方向)樣品晶粒的平均尺寸L以及厚度方向樣品晶粒的平均尺寸ST。然后，計算晶粒的平均縱橫比(L/ST)。為了減少統(tǒng)計誤差，在3個視野中對同一個樣品拍照，計算平均值并進行評估。拉伸性能的評估使用樣品形成JISNo.ll抗拉試樣，并按照JISZ2241測量樣品的極限抗張強度、彈性極限應力和伸長率?；跍y量值評估樣品的強度和延展性。<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>如表IO所示，本發(fā)明的樣品59-71的析出物在晶粒中的分布情況以及平均縱橫比在指定范圍之內(nèi)，這些樣品顯示出優(yōu)異的拉伸性能。實施例4利用與實施例3相同的方式將表9所示的合金"a"的鑄塊(直徑155mm)均質(zhì)化，并在坯段溫度50(TC以6m/分鐘的擠出速度進行分流組合擠出，從而獲得擠出管材。利用與實施例3相同的方式對擠出管材進行固溶熱處理，拉伸成直徑不同的管狀，隨后進行人工老化。在擠出后以9%的橫截面積縮減率拉伸樣品77，進行固溶熱處理，再次拉伸，隨后進行人工老化。對樣品78進行壓力淬火。表11顯示了樣品的生產(chǎn)條件。測量拉伸產(chǎn)品的穿晶析出物(transgranularprecipitate)分布情況和晶粒的平均縱橫比，并按照與實施例3中相同的方式評估拉伸產(chǎn)品的拉伸性質(zhì)。試驗結(jié)果顯示于表12中。表ll<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>表12<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>如表12所示，本發(fā)明的樣品72-84的析出物在晶粒中的分布情況以及平均縱橫比在指定范圍之內(nèi)，顯示出優(yōu)異的拉伸性能。比較例4按照與實施例3相同的方式，使用具有表13所示組成的各種合金(n到z)生產(chǎn)拉伸產(chǎn)品。測量拉伸產(chǎn)品的析出物在晶粒中的分布情況和晶粒的平均縱橫比，并按照與實施例3中相同的方式評估拉伸產(chǎn)品的拉伸性質(zhì)。試驗結(jié)果顯示于表14中。<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>如表14所示，由于Cu、Mg和Si的含量分別低于其下限，樣品85、87和89晶粒中析出物的數(shù)密度不足。結(jié)果，樣品85、87和89顯示出的強度不夠。由于Cu、Mg和Si的含量分別高于其上限，樣品86、88和90顯示出低延展性。由于Mn、Cr、Zr和V的含量分別高于其上限，樣品91、92、93和94具有高變形阻力。結(jié)果，在擠出期間發(fā)生結(jié)渣，從而不能獲得樣品。由于Ti和B的含量高于其上限，樣品95顯示出低延展性。由于Fe的含量高于其上限，樣品96顯示出低延展性。由于Zn的含量高于其上限，樣品97顯示出低延展性。比較例5將表9所示的合金"a"的坯段(直徑155mm)均質(zhì)化，并進行分流組合擠出，獲得擠出管材。對擠出管材進行固溶熱處理，在水中淬火到室溫，拉伸成直徑不同的管狀，隨后進行人工老化，從而獲得拉伸產(chǎn)品(樣品)。表15顯示了樣品的生產(chǎn)條件。測量拉伸產(chǎn)品的穿晶析出物分布情況和晶粒的平均縱橫比，并按照與實施例3中相同的方式評估拉伸產(chǎn)品的拉伸性質(zhì)。試驗結(jié)果顯示于表16中。注意在固溶熱處理后，使用風扇以5(TC/分鐘的冷卻速率對樣品107進行空氣冷卻。<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>表16<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>如表16所示，由于樣品98和100未充分均質(zhì)化，致使析出物的數(shù)密度降低，導致強度下降。由于高均質(zhì)化溫度致使樣品99發(fā)生共晶熔化，造成強度和伸長率下降。由于樣品101在低溫下擠出，纖維狀晶粒不均勻地殘留在擠出產(chǎn)品中。結(jié)果，由于平均縱橫比的增加而使強度下降。由于樣品102在高溫下擠出，加工期間產(chǎn)生的熱導致發(fā)生共晶熔化，從而使擠出產(chǎn)品發(fā)生斷裂。由于樣品103具有高變形阻力致使擠出期間發(fā)生結(jié)渣，從而不能獲得樣P叩o由于樣品104和106的固溶熱處理不充分，致使析出物的數(shù)密度降低，導致強度下降。由于固溶熱處理溫度高，致使樣品105發(fā)生共晶熔化，造成強度和伸長率下降。由于樣品107在固溶熱處理后的冷卻速率低，致使主要元素溶質(zhì)的含量降低。結(jié)果，人工老化期間析出的析出物的數(shù)量下降，導致強度下降。由于樣品108在低縮減率下拉伸，其析出物的平均長度和最大長度超出上限，導致強度下降。由于樣品109的拉伸縮減比高于合金可塑性的上限，所述材料在拉伸期間斷裂。由于樣品IIO的外徑縮減率低，其析出物的平均長度和最大長度超出上限，導致強度下降。由于樣品111在低溫下老化，其析出物的平均長度低于下限，導致強度下降。由于樣品112在高溫下老化，其析出物的尺寸增加，導致強度下降。由于樣品113的老化時間短，其析出物的平均長度低于下限，導致強度下降。由于樣品114老化時間長，析出物的尺寸增加，導致強度下降。工業(yè)實用性由于本發(fā)明第一實施方案的經(jīng)熱處理的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金擠出產(chǎn)品具有優(yōu)異的可擠出性和高強度，所述鋁合金擠出產(chǎn)品適合作為運輸裝置的結(jié)構(gòu)材料(例如航空器的結(jié)構(gòu)材料)使用。由于本發(fā)明第二實施方案的經(jīng)熱處理的高強度Al-Cu-Mg-Si冷加工鋁合金產(chǎn)品具有優(yōu)異的可擠出性和高強度，能夠通過分流組合擠出來生產(chǎn)中空擠出產(chǎn)品，并具有高強度，可使用所述鋁合金擠出產(chǎn)品生產(chǎn)適合用作運輸材料(例如摩托車的結(jié)構(gòu)材料)的冷加工管材。40權(quán)利要求1.通過擠出獲得的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品，所述鋁合金產(chǎn)品的整個橫截面的微觀結(jié)構(gòu)是由再結(jié)晶的晶粒形成的，所述晶粒的平均縱橫比(L/t)為5.0或以下(其中L為所述晶粒在擠出方向上的平均尺寸，t為所述晶粒的平均厚度)，并且所述微觀結(jié)構(gòu)中晶粒的方位密度即{001}面法線與擠出方向平行的晶粒與指向隨機方向的晶粒之比為50或以下。2.如權(quán)利要求l所述的鋁合金產(chǎn)品，其包含Cu0.6-3.0%(質(zhì)量％，下同)，Mg0.4-1.6%，Si0.2-1.4%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。3.如權(quán)利要求2所述的鋁合金產(chǎn)品，其還包含Mn0.50%或以下(不包括0%，下同)、Cr0.40。/?；蛞韵隆r0.20。/。或以下和V0.20。/?；蛞韵轮械闹辽僖环N。4.如權(quán)利要求2或3所述的鋁合金產(chǎn)品，其還包含Ti0.15。/?；蛞韵潞虰50ppm或以下中的至少一種。5.如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的鋁合金產(chǎn)品，其中擠出前鋁合金產(chǎn)品坯段的直徑D與擠出產(chǎn)品橫截面的最小厚度T的比值(D/T)為200或以下。6.如權(quán)利要求1-5中任意一項所述的鋁合金產(chǎn)品，其中所述鋁合金產(chǎn)品是通過以20或以上的擠出比擠出而獲得。7.通過擠出和冷加工獲得的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品，其棒狀析出物按<100>方向排列在基質(zhì)顆粒中，所述析出物的平均長度為10-70nm，最大長度為120nm或以下，從(001)面測量的所述析出物在方向上的數(shù)密度為500個^m^或以上。8.如權(quán)利要求7所述的鋁合金產(chǎn)品，其包含Cu1.0-3.0%，Mg0.4-1.8%,Si0.2-1.6%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。9.如權(quán)利要求8所述的鋁合金產(chǎn)品，其還包含Mn0.30。/?；蛞韵?、Cr0.40%或以下、Zr0.25。/。或以下和V0.10。/?；蛞韵轮械闹辽僖环N。10.如權(quán)利要求8或9所述的鋁合金產(chǎn)品，其還包含Ti0.15%或以下和B50ppm或以下中的至少一種。11.如權(quán)利要求7-10中任意一項所述的鋁合金產(chǎn)品，其中所述基質(zhì)具有由等軸的再結(jié)晶晶粒形成的結(jié)構(gòu)，并且所述晶粒在擠出方向上的平均尺寸L與所述晶粒在厚度方向上的平均尺寸ST的平均縱橫比(L/ST)為1.5-4.0。12.如權(quán)利要求7-11中任意一項所述的鋁合金產(chǎn)品，其中所述鋁合金產(chǎn)品具有450MPa或以上的極限抗張強度，400MPa或以上的彈性極限應力，以及7%或以上的伸長率。13.權(quán)利要求7-12中任意一項所述的鋁合金產(chǎn)品的制造方法，所述方法包括將具有權(quán)利要求8-10中任意一項所述組成的鋁合金熱擠出成中空形狀，從而獲得中空的擠出產(chǎn)品，對所述中空的擠出產(chǎn)品進行溶液熱處理和淬火，將所述中空的擠出產(chǎn)品冷加工以減小所述中空擠出產(chǎn)品的橫截面和外緣，以及老化所得的產(chǎn)品。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中通過以10-50%的橫截面積縮減率和7-35%的外徑縮減率拉伸所述中空的擠出產(chǎn)品對所述中空的擠出產(chǎn)品進行冷加工。15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其中所述方法還包括在熱擠出后對所述中空擠出產(chǎn)品進行壓力淬火。全文摘要本發(fā)明的目的是為了提供可熱處理的高強度Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品，其具有優(yōu)良的可擠出性和高強度。通過擠出獲得的Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品，其特征是擠出產(chǎn)品整個橫截面的微觀結(jié)構(gòu)由再結(jié)晶的晶粒構(gòu)成，所述晶粒的平均縱橫比(L/t)為5.0或以下(其中L為所述晶粒在擠出方向上的平均尺寸，而t為所述晶粒的平均厚度)，并且在該組構(gòu)中，{001}面法線與擠出方向平行的晶粒的方位密度最多為隨機指向的晶粒的方位密度的50倍；通過擠出和冷加工獲得的Al-Cu-Mg-Si鋁合金產(chǎn)品，其特征是根據(jù)從(001)面觀察視野中的測定，平均長度為10-70nm且最大長度為120nm或以下的棒狀析出物以在方向上為500個/μm²或以上的數(shù)密度排列在基質(zhì)晶粒中。文檔編號C22C21/12GK101558177SQ20078004597公開日2009年10月14日申請日期2007年12月12日優(yōu)先權(quán)日2006年12月13日發(fā)明者加藤勝也,巖村信吾,箕田正申請人:住友輕金屬工業(yè)株式會社