具有提高的强度和伸长率的包含析出物的Al-Zn合金及其制造方法

摘要

本发明涉及一种具有提高的强度和伸长率的Al‑Zn合金，相对于该合金的总重量，所述Al‑Zn合金包含超过20重量份的锌，并且在每单位面积上包含5％以上强制形成的不连续析出物或层状析出物。根据本发明，Al‑Zn合金的拉伸强度和伸长率同时提高。

权利要求

1.一种具有提高的强度和伸长率的Al-Zn合金，相对于该合金的总重量，所述Al-Zn合金包含超过20重量份且不超过50重量份的锌，且在每单位面积上包含5％以上强制形成的不连续析出物或层状析出物，其中，所述Al-Zn合金还包含析出加速金属，

其中，相对于该合金的总重量，所述析出加速金属选自0.05-5重量份的铜(Cu)、0.05-

0.1重量份的钛(Ti)、0.1-0.3重量份的硅(Si)、0.1-0.5重量份的铁(Fe)、0.1-0.5重量份的锰(Mn)、0.1-5重量份的镁(Mg)和0.1-3重量份的铬(Cr)中的至少一种，且其中，所述不连续析出物或所述层状析出物是定向的，所述不连续析出物或所述层状析出物具有至少20的平均纵横比，所述不连续析出物或所述层状析出物具有至少为1.4μm的平均长度，所述不连续析出物或所述层状析出物之间的平均间距为105nm以下。

2.根据权利要求1所述的Al-Zn合金，其中，所述不连续析出物或所述层状析出物的平均厚度为55nm以下。

3.根据权利要求1所述的Al-Zn合金，其中，所述不连续析出物或所述层状析出物是通过热处理Al-Zn合金形成固溶体，随后时效所述Al-Zn合金形成的。

4.根据权利要求1所述的Al-Zn合金，其中，所述析出加速金属为铜，且基于该合金的总重量，铜的含量为0.05-5重量份。

5.根据权利要求4所述的Al-Zn合金，其中，当拉伸强度为300-400MPa时，所述伸长率至少为10％。

6.根据权利要求4所述的Al-Zn合金，其中，当拉伸强度为400-500MPa时，所述伸长率至少为5％。

7.一种制造同时具有提高的强度和伸长率的Al-Zn合金的方法，该方法包括：基于合金的总重量，制备包含超过20重量份且不超过50重量份的锌的Al-Zn合金；

通过热处理该Al-Zn合金，形成固溶体；

时效该包含固溶体的Al-Zn合金以在每单位面积上形成5％以上的不连续析出物或层状析出物；和通过进行塑性加工来定向该包含析出物的Al-Zn合金，形成定向的析出物，其中，所述定向采用50％以上的塑性加工进行，其中，制备Al-Zn合金的过程中包括加入选自以下析出加速金属中的至少一种：

0.05-5重量份的铜(Cu)、0.05-0.1重量份的钛(Ti)、0.1-0.3重量份的硅(Si)、0.1-0.5重量份的铁(Fe)、0.1-0.5重量份的锰(Mn)、0.1-5重量份的镁(Mg)和0.1-3重量份的铬(Cr)，其中，所述热处理通过在350至450℃的温度范围下进行，在形成固溶体后且在时效前进行水淬火或空气淬火。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述热处理进行120分钟以上。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述时效在120至200℃的温度下进行5至400分钟。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述析出加速金属为铜，且基于该合金的总重量，铜的含量为0.05-5重量份。

11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述塑性加工在液氮氛围中进行。

说明书

具有提高的强度和伸长率的包含析出物的Al-Zn合金及其制

造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有提高的强度和伸长率的包含析出物(precipitates)的Al-Zn合金及其制造方法。更具体地，本发明涉及一种Al-Zn合金及其制造方法，其中，所述Al-Zn合金包括特定形式的不连续析出物(discontinuous precipitates)，其强度和伸长率两者同时提高。

背景技术

[0002] 铝合金是一种轻质合金，且由于其优异的耐腐蚀性和导热性而用作结构材料。由于铝的机械性能差，包含一种或多种金属(例如锌、铜、硅、镁、镍、钴、锆、铈等)的铝合金已被广泛作用结构材料，例如车辆、船舶、航空器等的内部/外部材料。Al-Zn合金是一种用于提高铝硬度的铝合金，基于所述合金的总重量，通常包含10-14wt％的锌。

[0003] 为了用作船舶、航空器等的结构材料，拉伸强度、伸长率和冲击吸收能量被认为是重要的机械特性。通常，同时提高拉伸强度和伸长率两者是困难的，因为拉伸强度和伸长率处于一种性能提高而另一种性能减弱的折衷关系(a trade-off relationship)。

[0004] 为了提高拉伸强度，析出硬化(precipitation hardening)、弥散强化(dispersion strengthening)、加工硬化(work hardening)、固溶强化(solid solution strengthening)和晶粒细化(grain refinement)的研究一直在继续。其中，析出硬化是在热处理期间基体中的其它相析出的现象，且析出物作为位错运动(dislocation motion)的障碍，致使使用颗粒强化使合金变得更硬和更强。

[0005] 在Al-Zn合金的析出硬化处理中，连续析出物(CP)从过饱和固溶体中析出并小而均匀地分布在整个样品上，同时由于晶界扩散(grain boundary diffusion)和晶界迁移(grain boundary migration)导致不规则析出而产生不连续析出物(DP)，因此在晶界处的组成和晶体取向不连续地变化。

[0006] 通常，由于不连续析出物(DP)的拉伸强度低于连续析出物(CP)，主要对于抑制不连续析出物的研究在进行中。

[0007] 韩国专利No.10-1274063公开了一种具有定向析出物的金属复合材料及其制造方法，其中向铜合金中添加了Ni+Si、钛或钒来提高强度和电导率。

[0008] 如上所述，问题存在于，提高铝合金的拉伸强度降低了伸长率，而提高伸长率降低了拉伸强度。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于提供一种同时具有高拉伸强度和高伸长率的包含定向析出物(oriented precipitates)的Al-Zn合金。

[0010] 本发明的另一目的在于提供一种有效生产同时具有高拉伸强度和高伸长率的包含定向析出物的Al-Zn合金的方法。

[0011] 本发明的其它目的和优点会从本发明以下的详细描述、权利要求和附图中变得更加明显。

[0012] 根据本发明的一方面，提供了一种具有提高的强度和伸长率的Al-Zn合金，相对于该合金的总重量，所述Al-Zn合金包含超过20重量份的锌，并且在每单位面积上包含5％以上强制形成的不连续析出物(discontinuous precipitates)或层状析出物(lamellar precipitates)。

[0013] 根据本发明的另一方面，提供了一种具有提高的强度和伸长率的Al-Zn合金，所述Al-Zn合金包含不连续析出物或层状析出物，其中，所述不连续析出物或所述层状析出物具有至少20的平均纵横比且是定向的。

[0014] 根据本发明的又一方面，提供了一种具有提高的强度和伸长率的Al-Zn合金，所述Al-Zn合金包含不连续析出物或层状析出物，其中，所述不连续析出物或所述层状析出物的平均长度大于或等于1.4μm。

[0015] 根据本发明的一种实施方式，所述不连续析出物或所述层状析出物之间的平均间距可以在105nm以下。

[0016] 根据本发明的一种实施方式，所述不连续析出物或所述层状析出物的平均厚度可以在55nm以下。

[0017] 根据本发明的一种实施方式，所述不连续析出物或所述层状析出物可以是定向的。

[0018] 根据本发明的一种实施方式，所述不连续析出物或所述层状析出物可以通过热处理Al-Zn合金以产生固溶体并时效处理形成(an aging treatment)。

[0019] 根据本发明的一种实施方式，所述Al-Zn合金还可以包括析出加速金属。

[0020] 所述析出加速金属可以选自铜(Cu)、钛(Ti)、硅(Si)、铁(Fe)、锰(Mn)、镁(Mg)和铬(Cr)中的至少一种。

[0021] 所述析出加速金属可以为铜(Cu)，且基于该合金的总重量，铜的含量可以为0.05-5重量份。

[0022] 根据本发明的一种实施方式，当所述Al-Zn合金的拉伸强度为300-400MPa时，伸长率可以为10％以上。

[0023] 根据本发明的一种实施方式，当所述Al-Zn合金的拉伸强度为400-500MPa时，伸长率可以为5％以上。

[0024] 根据本发明的另一方面，提供了一种同时具有高拉伸强度和高伸长率的Al-Zn合金的制造方法，包括：制备Al-Zn合金，基于所述合金的总重量，锌的含量超过20重量份；热处理所述Al-Zn合金，形成固溶体；时效(aging)该包含固溶体的Al-Zn合金，在每单位面积上强制形成5％以上的不连续析出物或层状析出物；和通过煅烧来定向该包含析出物的Al-Zn合金，形成定向的析出物。

[0025] 根据本发明的一种实施方式，所述热处理可通过在350至450℃的温度范围下加热30分钟以上进行。

[0026] 根据本发明的一种实施方式，所述时效处理可以在120至200℃的温度范围下进行。

[0027] 根据本发明的一种实施方式，所述时效处理可以进行5至400分钟。

[0028] 根据本发明的一种实施方式，Al-Zn合金的制备可以包括：向合金中添加至少一种析出加速金属，所述析出加速金属选自铜(Cu)、钛(Ti)、硅(Si)、铁(Fe)、锰(Mn)、镁(Mg)和铬(Cr)。

[0029] 根据本发明的一种实施方式，所述析出加速金属可以为铜，且基于该合金的总重量，铜的含量可以为0.05-5重量份。

[0030] 根据本发明的一种实施方式，所述定向可以采用50％以上的塑性加工(plastic working)进行。

[0031] 根据本发明的一种实施方式，所述定向可以在液氮氛围中进行。

[0032] 根据本发明的一种实施方式，Al-Zn合金的拉伸强度和伸长率可以通过定向的特定形式析出物来同时提高。

[0033] 根据本发明的一种实施方式，所述Al-Zn合金的拉伸强度和伸长率可以通过在Al-Zn合金制造过程中简单控制定向析出物的量来同时提高。

附图说明

[0034] 图1是根据本发明的实施例1至6的Al-Zn合金的显微照片。

[0035] 图2是根据本发明实施例7至14的Al-Zn合金的显微照片。

[0036] 图3是根据本发明的比较例1和2的Al-Zn合金的显微照片。

[0037] 图4是表示根据本发明的一种实施方式的Al-Zn合金的制造方法的流程图。

[0038] 图5是表示锌含量和时效时间对根据本发明的不连续析出物形成的影响的曲线图。

[0039] 图6是表示铜的存在和时效时间对根据本发明的不连续析出物形成的影响的曲线图。

[0040] 图7是表示根据本发明的Al-(35-x)Zn-xCu合金的铜含量对不连续析出物形成的影响的曲线图。

[0041] 图8是表示根据本发明的Al-(45-x)Zn-xCu合金的铜含量对不连续析出物形成的影响的曲线图。

[0042] 图9是根据本发明的实施例2的Al-Zn合金中不连续析出物的TEM照片。

[0043] 图10是根据本发明的实施例7的Al-Zn合金中不连续析出物的TEM照片。

[0044] 图11是表示根据本发明的实施例4的Al-Zn合金中不连续析出物的纵横比的曲线图。

[0045] 图12是表示根据本发明的实施例4的Al-Zn合金中不连续析出物的平均长度的曲线图。

[0046] 图13是表示根据本发明的Al-Zn合金的不连续析出物的平均厚度的曲线图。

[0047] 图14是表示时效时间对根据本发明的实施例7的Al-Zn合金中不连续析出物形成的影响的TEM照片。

[0048] 图15是表示时效时间对根据本发明的实施例2的Al-Zn合金中不连续析出物形成的影响的显微照片。

[0049] 图16是表示根据本发明的实施例4的Al-Zn合金的拉伸试验结果的曲线图。

[0050] 图17是表示根据本发明的实施例4的Al-Zn合金在室温和液氮拉拔后的拉伸试验结果的曲线图。

[0051] 图18是表示根据本发明的实施例4的Al-Zn合金在室温和液氮拉拔后的析出物形状的TEM照片。

[0052] 图19是表示根据本发明的实施例12的Al-Zn合金依据时效时间的析出物形状的显微照片。

[0053] 图20是表示通过将铜添加到本发明的Al-Zn合金中形成不连续析出物的热处理时间的变化的TEM照片。

[0054] 图21是根据本发明的实施例12的Al-Zn合金在时效处理后的TEM照片。

[0055] 图22是表示铜的添加对根据本发明的实施例12的Al-Zn合金中不连续析出物的尺寸的影响的TEM照片。

[0056] 图23是表示根据本发明的实施例12的Al-Zn合金的强度和伸长率同时提高的曲线图。

[0057] 图24是表示根据本发明的实施例12的Al-Zn合金依据拉拔率的不连续析出物形状的TEM照片。

[0058] 图25是表示根据本发明的实施方式的Al-Zn合金的合金组成的拉伸试验结果的曲线图。

[0059] 图26是表示向根据本发明的实施方式的Al-Zn合金添加Cu，拉拔80％后的拉伸试验结果的曲线图。

[0060] 图27是表示根据本发明的实施例4和5的Al-Zn合金中不连续析出物在拉拔方向上排列的SEM照片。

[0061] 图28是表示添加析出加速金属对根据本发明的实施方式的Al-Zn合金中不连续析出物形成的影响的曲线图。

[0062] 图29是表示根据本发明的实施方式的Al-Zn合金与常规合金相比同时提高拉伸强度和伸长率的曲线图。

具体实施方式

[0063] 尽管已参考具体的实施方式描述了本发明，但应当理解，本领域的技术人员可以进行各种改变和修改而不脱离由附加的权利要求及其等同物定义的本发明的精神和范围。在本发明的整个描述中，当描述的某种技术确定为规避本发明的要点时，将省略相关的详细描述。

[0064] 描述中使用的术语仅仅旨在描述某些实施方式，并不用于限制本发明。除非另有明确使用，表达的单数包括复数的含义。在本说明书中，例如“包含”或“由……组成”的表达旨在表示特征、数量、步骤、操作、元素、部分或其组合，并且不应被解释为排除存在或可能存在一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元素、部分或其组合。

[0065] 下文中，根据本发明的Al-Zn合金及其制造方法将参考附图进行详细地描述。

[0066] 图1是根据本发明实施例1-6的Al-Zn合金的显微照片。图2是根据本发明的实施例7-14的Al-Zn合金的显微照片。图3是根据本发明的比较例1和2的Al-Zn合金的显微照片。

[0067] 本发明的Al-Zn合金是降低机械强度的不连续析出物强制形成在金属内部的Al-Zn合金。所述强制形成的不连续析出物可被人工定向以同时提高所述Al-Zn合金的强度和伸长率。

[0068] 在本发明中，不连续析出物表示包括层状析出物(以下称为层状析出物)或多孔析出物(cellular precipitates)的综合的或等价的含义。

[0069] 相对于所述合金的总重量，本发明的Al-Zn合金包含超过20重量份的锌。当所述Al-Zn合金中的锌含量在20重量份以下时，几乎不产生不连续析出物。所述Al-Zn合金中的锌含量优选在30重量份以上。

[0070] 另外，所述Al-Zn合金每单位面积上包含5％以上的不连续析出物或层状析出物。当每单位面积上强制形成的不连续析出物或层状析出物低于5％时，可能难以同时提高强度和伸长率。

[0071] 本发明的Al-Zn合金包含不连续析出物或层状析出物，其中，所述不连续析出物或层状析出物具有20以上的平均纵横比。当所述Al-Zn合金的不连续析出物或层状析出物的平均纵横比低于20时，可能难以同时提高Al-Zn合金的拉伸强度和伸长率。每3.5μm×3.5μm的单位面积上的所述平均纵横比可以在20以上，但不限于此。

[0072] 本发明的Al-Zn合金包含不连续析出物或层状析出物，其中，所述不连续析出物或层状析出物具有1.4μm以上的平均长度。若所述不连续析出物或层状析出物的平均长度低于1.4μm，可能难以同时提高Al-Zn合金的拉伸强度和伸长率。每3.5μm×3.5μm的单位面积上的所述平均长度可以低于1.4μm，但并不限于此。

[0073] 在本发明中，当所述不连续析出物或层状析出物的析出物之间的平均间距在105nm以下时，Al-Zn合金的拉伸强度和伸长率可以同时适当地提高。然而，并不限于此。例如，每3.5μm×3.5μm的单位面积上的析出物之间的平均间距可以在105nm以下。

[0074] 在本发明中，当所述不连续析出物或层状析出物的平均厚度在55nm以下时，Al-Zn合金的拉伸强度和伸长率可以同时适当地提高。然而，并不限于此。例如，每3.5μm×3.5μm的单位面积上的析出物的平均厚度可以在55nm以下。

[0075] 在本发明中，所述的不连续析出物或层状析出物可以是定向的。通过人工定向可以适当同时提高Al-Zn合金的拉伸强度和伸长率。根据本发明的铝合金的定向可通过塑性加工实现。所述塑性加工可选自各种方法，例如拉拔(drawing)、轧制(rolling)和挤出(extrusion)。

[0076] 本发明的Al-Zn合金的不连续析出物或层状析出物可以通过使Al-Zn合金经受热处理形成固溶体，随后时效处理来形成。稍后会参照图4来详细描述Al-Zn合金的制备。

[0077] 在制备本发明的Al-Zn合金中，还可以添加析出加速金属来促进析出物的形成。所述析出加速金属可以为选自铜(Cu)、钛(Ti)、硅(Si)、铁(Fe)、锰(Mn)、镁(Mg)和铬(Cr)中的至少一种。

[0078] 所述析出加速金属可以为铜(Cu)，且基于所述合金的总重量，铜的含量可以为0.05-5重量份，但并不限于此。

[0079] 当本发明的Al-Zn合金的拉伸强度为300至400MPa时，所述伸长率可以为10％或更高。另外，当本发明的Al-Zn合金的拉伸强度为400至500MPa时，所述伸长率可以为5％或更高。本发明的Al-Zn合金的拉伸强度和伸长率可以同时提高。

[0080] 图4是表示根据本发明的实施方式的Al-Zn合金的制造方法的流程图。

[0081] 参照图4，基于合金的总重量，制备锌的含量在20重量份以上的铝锌合金材料(S100)。

[0082] 更具体地，基于所述Al-Zn合金的总重量，锌的含量在20重量份以上，铝的含量在80重量份以下。铝与锌的重量比可以高于80︰20且低于50︰50，优选高于70︰30且低于50︰50，更优选高于60︰40且低于50︰50。

[0083] 此时，可以选择性地准备以上的析出加速金属。所述析出加速金属可以如上所述。

[0084] 在如上所述地制备合金材料之后，使用合金材料(S200)制备固溶体。制备固溶体的步骤是为了除去剩余析出物的步骤。若在合金材料(S100)的制备步骤中包括所述析出加速金属，可以降低固体溶解度。

[0085] 所述固溶体可通过热处理所述合金形成。所述热处理可以是均化处理(a homogenization treatment)和/或增溶处理(a solubilization treatment)。由于固溶体的形成，所述Al-Zn合金变为包括固溶体的状态。

[0086] 固溶体生产步骤的温度范围为350至450℃。该温度范围可以通过考虑固溶体的上限温度(Al-Zn合金不形成液相而形成固溶体)来确定。所述Al-Zn合金在高于450℃的温度下不会形成不连续析出物，因为它会形成多相而不形成单相。固溶体的生产步骤可通过加热30分钟以上进行。

[0087] 所述不连续析出物是使用包含固溶体(S300)的Al-Zn合金强制形成的。

[0088] 所述析出物的强制生产步骤是在合金内产生不连续析出物或层状析出物，该步骤包括：时效包含固溶体的铝合金，从而在每单位面积上形成5％以上的不连续析出物或层状析出物。

[0089] 所述时效处理可以在120至200℃的温度下进行，该温度低于固溶体形成步骤的温度。例如，所述时效处理可在160℃温度下进行。所述时效处理可以进行5分钟至400分钟。例如，在合金材料包含析出加速金属的情况下，在产生固溶体后可以进行水淬火或空气淬火，以及时效处理可强制性进行至少2小时来产生不连续析出物，而在合金材料不包含析出加速金属的情况下，时效处理可进行至少5小时。

[0090] 如上所述，时效处理前的水淬火或空气淬火可通过快速淬火降温速度随后形成定向的析出物。若通过减缓降温速度来降低温度，即使强制产生了不连续析出物或层状析出物，这些析出物也可能不被定向。

[0091] 在如上所述地强制形成不连续析出物或层状析出物后，煅烧包含析出物的Al-Zn合金，形成定向的析出物(S400)。

[0092] 形成定向析出物的定向步骤是人工定向强制性形成不连续析出物的过程，其可通过轧制、拉拔和/或挤出进行。拉拔率(截面积的下降率)可以在50％以上。随着拉拔率的增加，定向析出物的间距和定向析出物自身的厚度可能会下降，且拉伸强度可能会提高。

[0093] 所述定向步骤可在液氮氛围中进行。当在液氮氛围中定向时，在定向步骤中产生的热可以最小化，这促进了不连续析出物的定向，导致拉伸强度提高。

[0094] 如上所述，在制造过程期间，本发明的Al-Zn合金强制形成了不连续析出物或层状析出物，且通过使用该方法形成了定向的析出物，所述拉伸强度和所述伸长率据此同时提高(参见图29)。

[0095] 实施例

[0096] 在下文中，将参照本发明的具体制备实施例和比较例并结合其特性评估结果对本发明进行更详细的描述。

[0097] 实施例1-26和比较例1-2

[0098] 表1示出了本发明的实施例和比较例的Al-Zn合金的含量。

[0099] 表1的Al-Zn合金通过电炉熔化和高频感应熔化铸造。为了除去铸造期间产生的杂质，在370℃下进行均化处理30小时。随后，以每15分钟20％的减少率在400℃进行热处理来进行模锻(swaging)，使总的冷加工面积的减少率为75％。经过1小时后，使所得溶液在400℃下经受1小时固溶处理，之后水淬火。随后在160℃进行析出处理，以产生不连续析出物。

[0100] 表1

[0101]

[0102] 析出物的面积比例的变化分析

[0103] 针对每个实施例和比较例，在以160℃热处理为时效处理的期间测量了其不连续析出物的面积比(分数(％))，且结果由图5所示。

[0104] 图5是表示锌含量和时效时间对根据本发明的不连续析出物形成的影响的曲线图。图6是表示铜的存在和时效时间对根据本发明的不连续析出物形成的影响的曲线图。

[0105] 参照图5和图6，在进行时效处理时形成不连续析出物，但即使比较例1和2进行了时效处理，也未形成不连续析出物。另外，当锌含量高时，添加铜或时效时间较长时，发现会产生更多不连续析出物。

[0106] 图7是表示Al-35Zn-Cu合金中铜含量对根据本发明的不连续析出物形成的影响的曲线图。图8是表示Al-45Zn-Cu合金中铜含量对根据本发明的不连续析出物形成的影响的曲线图。

[0107] 参照图7和图8，随着铜含量的增加，不连续析出物的形成加快，并且会产生更多的不连续析出物。

[0108] 析出物的形态变化分析

[0109] 图9是根据本发明的实施例2的Al-Zn合金的不连续析出物的TEM图。图10是根据本发明的实施例7的Al-Zn合金的不连续析出物的TEM图。

[0110] 参照图9，观察到了纤维状的不连续析出物，并且注意到铝和锌的匹配关系为(111)Al//(002)Al、(011)Al//(110)Zn。

[0111] 参照图10，在纤维状的不连续析出物与不连续析出物之间发现了细锌析出物。

[0112] 图11是表示根据本发明的实施例4的Al-Zn合金的不连续析出物的纵横比的曲线图。图12是表示根据本发明的实施例4的Al-Zn合金的不连续析出物的平均长度的曲线图。图13是表示根据本发明的Al-Zn合金的不连续析出物的平均厚度的曲线图。

[0113] 参照图11至图13，定向的析出物的平均厚度和间距随拉拔率而减小，即，横截面积的下降率增加。所述平均纵横比和平均长度分别提高了70％和80％，但此后由于不连续析出物被破坏而下降。

[0114] 时效处理的时间依赖性分析

[0115] 实施例7中在160℃进行15分钟时效处理，并在水淬火后进行360分钟时效处理后的析出物的结构如图14所示，该图是表示时效时间对根据本发明的实施例7的Al-Zn合金的不连续析出物影响的TEM照片。参照图14，发现样品在时效15分钟后具有一般的析出物，并且发现样品在时效360分钟后具有纤维状的不连续析出物。

[0116] 图15是说明时效时间对于根据本发明的实施例2的Al-Zn合金形成不连续析出物的影响的显微照片。参照图15，注意到通过改变时效时间可控制不连续析出物的面积比，因为不连续析出物的面积比随时效时间的增加而增加。

[0117] 拉伸强度和伸长率根据拉拔率的变化分析

[0118] 图16是表示根据本发明的实施例4的Al-Zn合金的拉伸试验结果的曲线图。在时效处理后，根据拉拔后的工程应变(engineering strain)来测试CP和DP的应力变化。拉拔加工的拉拔率为50％、80％、90％和95％。DP和半DP显示了比CP低的拉伸强度，但比CP高的伸长率。DP和半DP的伸长率拉拔后提高至80％，但是随后降低。

[0119] 根据拉拔条件的性能分析

[0120] 图17是表示根据本发明的实施例4的Al-Zn合金的拉拔试验结果，该结果根据在室温和液氮拉拔后的工程应变测量。参照图17，当在液氮氛围中拉拔时，拉伸强度远高于室温下的DP拉拔。

[0121] 图18是表示根据本发明实施例4的Al-Zn合金在室温和液氮拉拔后析出物形状的TEM照片。参照图18，在室温拉拔加工后，不连续析出物消失且锌析出物变成球形，而液氮拉拔后不连续析出物相对大并沿拉拔方向伸长。

[0122] 根据铜的添加不连续析出物的性质分析

[0123] 图19是表示根据本发明的实施例12的Al-Zn合金依据时效时间的析出物形状的显微照片。图20是表示通过将铜添加到本发明的Al-Zn合金中形成不连续析出物的热处理时间的变化的TEM照片。参照图19和20，铜的添加加速了不连续析出物的形成速率，导致在整个微结构中DP(全部DP)的形成，即使采用15分钟的时效处理。

[0124] 图21是根据本发明的实施例12的Al-Zn合金在160℃时效处理360分钟后的TEM照片。参照图21，发现铜溶解在锌不连续析出物中。

[0125] 图22是表示向根据本发明的实施例12的Al-Zn合金中添加铜并在60℃时效360分钟后，铜的添加对不连续析出物的影响的TEM照片。参照图22，发现铜溶解在锌不连续析出物中会降低锌不连续析出物的厚度和析出物之间的间距，并提高锌不连续析出物的强度。

[0126] 拉拔后的拉伸强度和伸长率分析

[0127] 图23是表示根据本发明的实施例12的Al-Zn合金的强度和伸长率同时提高的曲线图。图24是表示根据本发明的实施例12的Al-Zn合金依据拉拔率的不连续析出物形状的TEM照片。

[0128] 参照图23和图24，当在室温拉拔时，包含铜的Al-Zn合金的强度和伸长率同时提高，锌不连续析出物在拉拔方向上排列而不断裂，且析出物的厚度和析出物之间的间距下降。

[0129] 图25是表示根据本发明的实施方式的Al-Zn合金的合金组成的拉伸试验结果的曲线图。图26是表示根据本发明的实施方式的Al-Zn合金在拉拔80％之前和之后的拉伸试验结果的曲线图。参照图25和图26，铜的添加提高了拉伸强度，且在拉拔80％后，包含铜的Al-Zn合金的拉伸强度和伸长率同时提高。

[0130] 图27是表示根据本发明的实施例4和5的Al-Zn合金的不连续析出物沿拉拔方向排列的SEM照片。参照图27，存在或不存在铜的情况下，不连续析出物在拉拔方向上排列。

[0131] 图28是表示析出加速金属的添加对根据本发明的实施方式的Al-Zn合金中形成不连续析出物的影响的曲线图。参照图28，当添加铜和例如Ti、Si、Fe、Mn、Mg和Cr的元素时，会促进不连续析出物的形成。

[0132] 表2示出了根据本发明的实施例的Al-Zn的加工速率、拉伸强度和伸长率。

[0133] 表2

[0134]

[0135] 图29是表示根据本发明的Al-Zn合金与常规合金相比同时提高拉伸强度和伸长率(不考虑铜的添加)的曲线图。

[0136] 已通过以上实施例的方式描述了本发明的精神，并且本发明可以被本发明所属领域的技术人员进行各种修改、改变和替代，而不脱离本发明的必要特征。因此，本发明所公开的示例性实施方式和附图不是限制而是描述本发明的精神，且本发明的范围不通过示例性实施方式和附图来限制。本发明的范围应由所附的权利要求解释，且应当解释地是，等同于以下权利要求的所有精神都在本发明的范围内。