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CN101631882A - 适合装甲板应用的Al-Mg合金产品 - Google Patents

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CN101631882A
CN101631882A CN200880004376A CN200880004376A CN101631882A CN 101631882 A CN101631882 A CN 101631882A CN 200880004376 A CN200880004376 A CN 200880004376A CN 200880004376 A CN200880004376 A CN 200880004376A CN 101631882 A CN101631882 A CN 101631882A
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CN
China
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aluminium alloy
plate
cold
alloy plate
working operation
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CN200880004376A
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I·G·克洛普弗
C·J·莫里茨
S·莫尔登豪尔
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Novelis Koblenz GmbH
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Aleris Aluminum Koblenz GmbH
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Abstract

具有改善的对入射动能弹的抵抗性的铝合金板，该板具有10毫米或更高的厚度，并且该铝合金具有以重量百分比包含下列成分的化学组成：Mg4.0至6.0，Mn 0.2至1.4，Zn最高为0.9，Zr＜0.3，Cr＜0.3，Sc＜0.5，Ti＜0.3，Fe＜0.5，Si＜0.45，Ag＜0.4，Cu＜0.25，其它元素和不可避免的杂质每种＜0.05，总量＜0.20，余量为铝，并且其中通过包括浇铸、预热和/或均化、热轧、第一冷加工操作、在低于350℃的温度下的退火处理、接下来的第二冷加工操作的制造方法获得该合金板。

Description

适合装甲板应用的Al-Mg合金产品
发明领域
本发明涉及具有10毫米或更高厚度的铝合金板。更具体地，本发明涉及适合装甲板、还具有改善的性能特性、特别是与改善的可成形性结合的改善的对入射动能弹的抵抗性的AlMg合金。
发明背景
如通过下文将认识到的那样，除非另外说明，合金名称和状态名称(temper designations)指的是美国铝业协会(Aluminum Association)出版的铝业标准和数据以及注册记录(Aluminum Standards and Data and theRegistration Records)中的美国铝业协会名称(Aluminum Associationdesignations)。
对于合金组合物或优选合金组合物的任何描述，所有提及的百分数除非另外说明均按重量百分比计。
由于它们重量轻，铝合金已经在军事用途中获得广泛应用，包括军用车辆，如人员输送车。铝的轻重量能够实现改善的性能和设备运输的简易性，包括军用车辆的空运。在一些车辆中，通过提供装甲板以保护车辆的乘客，来提供对攻击的防护或保护是可行的。铝主要用于装甲板，并且针对不同铝合金的使用存在许多装甲板标准。
对铝合金装甲板的最相关的要求是对弹丸的抵抗性、良好的耐腐蚀性和在某些应用中良好的可焊性。通常使用如7.62毫米AP M2的穿甲(“AP”)弹和使用如普通20毫米弹丸的碎片模拟弹(“FSP”)进行弹道试验(Ballistictests)。满足对装甲板所有要求的铝合金是理想的，这些愿望已经不同程度地得到满足。针对装甲板的美国军用标准(U.S.Military Specification)MIL-DTL-46027J(1998年9月)中涵盖了铝合金AA5083和AA5456，美国军用标准MIL-DTL-46063H(1998年9月)中涵盖了合金AA7039。通常认为，对许多应用而言，合金AA7039装甲板优于AA5083和AA5456装甲板，尽管至少按照军用标准，对于穿甲弹道性能来说优势更大，对于碎片模拟性能来说优势较小。但是，合金AA7039可能存在比AA5083与AA5456更大程度的腐蚀或应力腐蚀问题。合金AA7039极难焊接。AA7039合金当用于装甲板应用时通常为T6状态(Temper)，而AA5083与AA5456合金当用于装甲板应用时以H131状态使用。
AA5083的组成范围以重量百分比计为：Mg 4.0至4.9，Mn 0.40至1.0，Cr 0.05至0.25，Si最高为0.40，Fe最高为0.40，Cu最高为0.10，Zn最高为0.25，Ti最高为0.15，每种杂质元素＜0.05、杂质总量＜0.15，余量为铝。AA5083合金的公称组成为大约4.4重量％的Mg、0.7重量％的Mn和0.15重量％的Cr。
AA5456的组成范围以重量百分比计为：Mg 4.7至5.5，Mn 0.50至1.0，Cr 0.05至0.20，Si最高为0.25，Fe最高为0.40，Cu最高为0.10，Zn最高为0.25，Ti最高为0.20，每种杂质元素＜0.05、杂质总量＜0.15，余量为铝。AA5456合金的公称组成为大约5.0重量％的Mg、0.7重量％的Mn和0.15重量％的Cr。
AA7039的组成范围以重量百分比计为：Zn 3.5至4.5，Mg 2.3至3.3，Mn 0.10至0.40，Cr 0.15至0.25，Si最高为0.30，Fe最高为0.40，Cu最高为0.10，Ti最高为0.10，每种杂质元素＜0.05、杂质总量＜0.15，余量为铝。AA7039合金的公称组成为大约4重量％的Zn、2.8重量％的Mg、0.25重量％的Mn和0.20重量％的Cr。
除非另外说明，本说明书中的所有组成百分数为重量百分数。
对于铝合金装甲板最重要的要求是对弹丸的抵抗性、良好的耐腐蚀性，特别是耐应力腐蚀性，以及在现代的应用中，良好的可焊性。通常使用如0.30英寸口径弹丸的穿甲弹和使用如普通20毫米弹丸的碎片模拟弹进行弹道试验。满足对装甲板所有要求的铝合金是理想的。
另一种铝-镁合金是美国铝业协会在1999年6月登记的AA5059合金。AA5059登记的组成范围按重量％计为：Mg 5.0至6.0，Mn 0.6至1.2，Zn 0.40至0.9，Zr 0.05至0.25，Cr最高为0.25，Si最高为0.45，Fe最高为0.50，Cu最高为0.25，Ti最高为0.20，每种杂质元素＜0.05、合计＜0.15，余量为铝。
该铝合金也公开在US-6,238,495-B2和US-6,342,113-B2中，其内容在此全部引入作为参考。该铝合金用于构建大的焊接结构，如用于海运和陆运的贮藏箱和容器。该合金已经特别在造船应用中获得商业用途，由此，该铝合金通常为H321-状态或O-状态，并具有低于20毫米的厚度或规格(thickness或gauge)。根据US-6,238,495，通过40％的冷轧压缩量和接下来将冷轧产品在250℃下均热一小时而进行热处理来达到H321状态。通过40％的冷轧压缩量和接下来将冷轧产品在525℃下均热15分钟而进行热处理来达到O-状态。
发明概述
本发明的一个目的是提供改进的5000系列合金，其具有很好的可焊性，还表现出良好的腐蚀性能和对入射的动能弹的高抵抗性。另一个的目的是提供具有至少与其AA5083-H131对应物类似的弹道性能但又具有更高的断裂伸长(elongation at fracture)的5000系列合金产品。
通过关于具有改善的对入射动能弹的抵抗性的铝合金板的本发明实现或超越这些和其它目的以及进一步的优势，该板具有10毫米或更高的厚度，并且该铝合金具有以重量百分比计包含下列成分的化学组成：
Mg  大约4.0至6.0，优选大约4.3至5.7
Mn  大约0.2至1.4，优选大约0.4至1.2
Zn  最高0.9，优选大约0.20至0.90，优选大约0.35至0.70
Zr  ＜0.3，优选大约0.05至0.25
Cr  ＜0.3
Sc  ＜0.5
Ti  ＜0.3
Fe  ＜0.5，优选＜0.25
Si  ＜0.45，优选＜0.2
Ag  ＜0.4
Cu  ＜0.25
其它元素和不可避免的杂质每种＜0.05，总量＜0.20，
余量为铝，并且其中通过包括浇铸、预热和/或均化、热轧、第一冷加工操作、在低于350℃的温度下的退火处理、接下来的第二冷加工操作的制造方法获得该合金板。
在一种实施方案中，如通过按照1998年9月的MIL-DTL-46027J的30AMP2测试所测量的那样，该板与AA5083-H131对应物相比在V50极限方面具有至少4％的改善，优选至少5％的改善。
AA5083-H131对应物是指具有如上文对AA5083所定义的组成、且加工和热处理至H131状态并具有和与其相比的本发明的板相同的长度、宽度和厚度尺寸的铝合金板。典型的对应物具有在大约4.4重量％的Mg、0.7重量％的Mn、0.15重量％的Cr、最高0.40重量％的Si、最高0.40重量％的Fe、最高0.10重量％的Cu、最高0.25重量％的Zn、最高0.15重量％的Ti、每种杂质元素＜0.05重量％、杂质合计＜0.15重量％且余量为铝的元素范围(elemental window)内的组成。获得H131状态的典型加工路线是采用浇铸确定组成的铸块、在热轧前均化和/或预热、热轧至中间厚度、采用大约15至25％的冷轧形变冷轧至最终厚度，接着进行最大1.5％的拉伸操作以满足平整度和平直度要求。在冷轧或拉伸步骤之后都不进行退火。在该元素组成范围内并如本发明所述处理过的板，在V50极限方面具有比单一AA5083-H131对应物改善至少4％，该板符合成为在V50极限方面与AA5083-H131对应物相比具有至少4％改善的板的特征。例如，在本发明所述元素组成范围内的板，在V50极限方面具有比AA5083-H131对应物至少4％的改善，具有4.4重量％的Mg、0.7重量％的Mn、0.15重量％的Cr、0.2重量％的Si、0.2重量％的Fe、0.05重量％的Cu、0.15重量％的Zn、0.1重量％的Ti、每种杂质元素＜0.05重量％、杂质总量＜0.15重量％且余量为铝的组成，该板符合成为在V50极限方面与AA5083-H131对应物相比具有至少4％改善的板的特征。
同样，AA7039-T6对应物是具有如上文对AA7039所定义的组成，并加工和热处理至T6状态，且具有和与其相比的本发明的板相同的长度、宽度和厚度尺寸的铝合金板。典型的对应物具有在大约4重量％的Zn、2.8重量％的Mg、0.25重量％的Mn和0.20重量％的Cr、最高0.30重量％的Si、最高0.40重量％的Fe、最高0.10重量％的Cu、最高0.10重量％的Ti、杂质每种元素＜0.05重量％，杂质合计＜0.15重量％，余量为铝；例如4重量％的Zn、2.8重量％的Mg、0.25重量％的Mn和0.20重量％的Cr、0.20重量％的Si、0.20重量％的Fe、0.05重量％的Cu、0.05重量％的Ti、杂质每种元素＜0.05重量％，杂质合计＜0.15重量％、余量为铝的元素范围(elementalwindow)内的组成。
该装甲板可用于例如军事和/或反恐应用以保护授权的法律实施和/或军事人员。例如，巡视藏有已知或可疑恐怖分子区域的经授权的法律实施和/或军事人员当在用本装甲板铠装的车辆中可以这样做。
附图简述
图1显示装有顶置装甲的多用途轮式车辆，或“HMMWV”。
图2显示史崔克装甲车(Stryker vehicle)。
图3显示布雷德利M2/M3战车(Bradley M2/M3 vehicle)。
优选实施方案详述
本发明提供具有改善的对入射动能弹的抵抗性的铝合金板，该板具有10毫米或更高的厚度，并且该铝合金具有以重量百分比计包含下列成分的化学组成：
Mg  大约4.0至6.0，优选大约4.3至5.7，例如4.9至5.6
Mn  大约0.2至1.4，优选大约0.4至1.2，例如0.65至0.9
Zn  最高大约0.9，优选大约0.20至0.90，优选大约0.35至0.70，例如0.45至0.6
Zr  ＜0.3，优选大约0.05至0.25，例如大约0.05至0.15
Cr  ＜0.3，例如大约0.08至0.15
Sc  ≤0.5，例如大约0.08至0.45、0.2至0.45、或＜0.1，但优选为0.05至0.30、0.05至0.20或0.05至0.15
Ti  ≤0.3，例如＜0.1
Fe  ＜0.5，优选＜0.25，例如＜0.14
Si  ＜0.45，优选＜0.2，例如＜0.14
Ag  ＜0.4，例如＜0.01
Cu  ＜0.25，例如＜0.05，
其它元素和不可避免的杂质每种＜0.05，总量＜0.20，
余量为铝，
并且其中通过包括浇铸、预热和/或均化、热轧、第一冷加工操作、在低于350℃的温度下的退火处理、接下来的第二冷加工操作的制造方法获得该合金板。
在一种实施方案中，如通过按照1998年9月的MIL-DTL-46027J的30AMP2测试所测量的那样，该板与AA5083-H131对应物相比在V50极限方面具有至少4％和优选至少5％的改善。对于具有4.9％或更多的Mg的合金板产品来说该改善尤其显著。
在一种实施方案中，如通过按照1998年9月的MIL-DTL-46027J的20毫米FSP测试所测量的那样，该板与AA5083-H131对应物相比在V50极限方面具有至少4％和优选至少6％的改善。对于具有4.9％或更多的Mg的合金板产品来说该改善尤其显著。
根据本发明的铝合金板提供理想地适合装甲板应用的板产品，其具有与由断裂伸长表示的改善的可成形性相结合的与其AA5083-H131对应物相比至少类似的弹道性能、且在最佳实施例中甚至明显改善的弹道性能。
根据本发明的铝合金板还提供具有接近于其AA7039-T6对应物的弹道性能、但是和AA7039-T6相比还具有很好的可焊性和改善的耐腐蚀性能(特别是耐应力腐蚀性性能)的板产品。弹道性能、很好的可焊性和耐腐蚀性的结合有助于本发明的合金板用于装甲板用途。
本发明的一个重要优点是，与AA5083-H131相比且甚至与AA7039-T6对应物相比改善的质量防护系数(Mass Efficiency)。根据本发明的合金产品与AA5083和AA7039合金相比具有更低的在20℃下测得的比重，这导致了有利的强度/重量比或比强度(抗拉强度除以比重)。对具有4.9％或更多的Mg的合金板产品来说该改善尤其显著。质量防护系数是FSP性能的度量，它还涉及比重，并允许类似厚度的各种装甲板材料彼此之间进行公平比较。质量防护系数或“Em”定义为挫败给定弹道威胁所需的每单位面积参比材料例如AA5083-H131对应物合金的重量除以每单位面积主题材料的重量。
已经发现，当取AA5083-H131作为基准时，AA7039-T64显示超过3％的更好的质量防护系数，而本发明的合金产品显示超过5％的改善，并且在更好的实施例中为至少7％的改善。当冲击弹丸速度更高时，发现这种改善更进一步提高。该合金产品的改善的质量防护系数使得在提供相同的对入射弹丸的抵抗性的同时能够制造更轻的车辆。在装甲车辆中节省重量可以在其它优点中转化为车辆的机动性。或者，当制造装甲车辆时，可以使用不变的板厚度而提供显著改善的对入射弹丸的抵抗性，并由此提供改善的抗毁性。
在根据本发明的合金产品中，由于具有更高Mg含量的合金产品不是非常容易制造，Mg含量限制在6％。此外，超过6％的Mg含量不会导致任何显著的强度改善，而在更高的Mg水平下耐腐蚀性，特别是对晶间腐蚀、剥蚀和应力腐蚀的抵抗性非常快地劣化。Mg含量应高于4.0％以便尤其提供对该合金板用于装甲板应用的优选用途的足够的强度水平。该Mg含量更优选为至少4.3％，更优选至少4.9％。如果需要的话，Mg+Mn高于6.8％或Mg+Mn低于5.9％。
该板产品优选具有大约0.2至0.9重量％的Zn含量以提高该基板的可焊性和耐腐蚀性。
该板产品优选具有大约0.05至0.25％，例如＞0.16至0.25的Zr含量以进一步改善该基板的可焊性和耐腐蚀性。
为了在浇铸和/或焊接过程中的晶粒细化目的，可以有目的地加入Ti最多至大约0.3％，例如＞0.16至0.3。
如果需要的话，Cr和/或Ti可以不存在。但是，在另一种实施方案中，当Ti和Cr均以确定范围内相当大的量存在时，可以进一步改善本发明的铝合金板产品的性能，特别是耐腐蚀性。优选钛和铬以等于或约等于在铝合金产品中的量存在，其中Cr为大约0.08至0.25％，Ti为大约0.1至0.2％。在该实施方案中，除了Ti与Cr在给定范围内的共同存在外，也可以存在在先前确定的0.05至0.25％范围内的Zr。
已经发现，对于组合添加Cr和Ti的给定合金组成，强度提高，而韧性保持在大约相同的水平。
在一种实施方案中，Sc可以有目的地加入最多至0.5％，优选为0.05至0.3％，更优选为0.05至0.15％，以进一步提高对入射的动能弹的抵抗性。
在一种优选的实施方案中，本发明的铝合金板具有在AA5059范围内的组成。
在一种实施方案中，当在其L方向上测量时，该合金板具有至少大约250MPa、优选至少大约255MPa、更优选至少大约260MPa的弹限强度(“PS”)。
在一种实施方案中，当在其L方向或LT方向上测量时，该合金板具有至少大约320MPa，优选至少大约330MPa、更优选至少大约340MPa的极限拉伸强度(“UTS”)。
在一种实施方案中，合金板具有超过10％、优选超过12％的在L方向上的按照ASTM B557的拉伸试验中测得的断裂伸长。在进一步的实施方案中，在LT方向上的伸长为13％或更高，在最佳的实施例中为14％或更高。这些值提供改善的可成形性，使得可以在焊接前通过例如弯曲法形成该板产品。与类似厚度的AA5083-H131板相比，这些伸长值更高。
本发明的板理想地适合用作装甲车辆，特别是装甲军用车辆中使用的装甲板。该铝合金板的规格范围或厚度范围为超过大约10毫米。铝合金板的适宜的上限为大约100毫米。优选的厚度范围为大约15至75毫米，更优选为大约25至75毫米。
在该合金板的制造方法的更优选的实施方案中，所述冷加工操作后处于最终厚度的该合金板没有经进一步的热处理，使得在合金板中没有发生实质的复原。这导致了保持基本不变的在最终厚度或最终规格下的机械性能，由此基本上不发生复原。在本发明的冷加工操作后，可以进行例如在80℃下30分钟的热处理，由于这仅仅稳定化该合金产品。而在250℃下30分钟或60分钟的热处理以获得H321状态尤其导致了延展性的不合意的增加。优选避免冷加工至最终厚度后的任何高温热处理。
本文中描述的合金可以是由铸块制成的，且可以通过包括本领域中目前所采用的那些技术的浇铸技术制成铸块或扁锭形式的。优选的实施方式是例如厚度为350或600毫米、宽度为大约1000毫米或更高、长度为大约3.5米或更高的大型铸块的半连续浇铸。此类大型铸块在本发明的实践中是优选的，尤其在制造用于装甲板应用的大型板产品时。
该铝合金原料优选在热轧前以一个或多个步骤在至少480℃的温度下进行预热或均化。为了避免导致在铸块中可能生成不合意的孔隙的共晶熔化，该温度不应太高，一般不应超过535℃。对于大型商品铸块，在该温度下的时间为大约2至24小时。更长的时期，例如48小时或更久，不会立即对所需性能产生不利影响，但是在经济上是不合算的。当使用惯用的工业规模炉时，加热速率通常为30至40℃/小时。
将该合金热轧，以便将其厚度降低其起始(任何热轧前)厚度的至少大约30％，优选大约50％或更高，例如当使用大型商品原料(例如大约400毫米厚或更厚)并使用来回辊轧金属以挤压降低其厚度的可逆式热轧机时为其厚度的60％或65％或更高。由此，可以使用不同的轧机递增地进行起始的热轧。其还可包括在轧制道次之间的约500℃左右下的传统再热工序以补偿损失的热。
在该热轧操作后，通过第一冷加工操作冷加工该合金产品，所述第一冷加工操作选自(i)2至15％的拉伸，和(ii)采用4％至低于45％的冷轧压缩量的冷轧。
在第一冷加工操作后，存在第二冷加工操作，其选自(i)大约2至15％的拉伸，和(ii)采用约4％至低于25％的冷轧压缩量的冷轧。
在第一和第二冷加工操作之间，在适于提高可加工性的低于350℃的温度下，优选在300℃或更低的温度下且更优选在大约220℃至300℃的温度范围内对该板施以退火处理。该退火处理的均热时间通常为10分钟至10小时。
已经发现，如果仅进行一次冷加工操作，没有任何退火处理，将导致过低的强度和降低的弹道性能，或导致非常低的可成形性。
在优选的实施方案中，在第一和第二冷加工操作中的冷拉伸由大约4至15％、优选大约4至10％的伸长组成。
拉伸定义为在拉伸方向，通常在板产品的L方向上的永久伸长。优选当生产更厚厚度的板产品，如对于最终厚度为22毫米或更高、优选为38毫米或更高的板产品时进行拉伸操作。已经发现，与冷轧操作相比，冷拉伸操作能够提供在板的整个厚度上更为均匀的性质。
还可以结合进行冷加工步骤，尽管以不那么优选的方式，例如通过进行10％的冷轧操作，接着进行8％的拉伸操作。
可以通过所有惯用的焊接技术，如MIG和摩擦搅拌焊(friction stirwelding)，来焊接本发明的铝合金板产品。在焊接操作之后，不需要进一步热处理以获得最高性能或恢复由焊接操作中的热输入导致的在机械性能方面的某些损失，因此，在装甲车辆的生产中成本较低。可以使用如AA5183的惯用熔化焊丝(filler wire)或通过具有更高Mg和/或Mn含量的改性熔化焊丝焊接该铝板。
本发明的进一步的方面涉及该铝合金产品在装甲车辆，特别是在军用车辆，如履带式战斗系统、人员输送装甲车、装甲支援系统、两栖攻击系统、先进水陆两栖突击载具或装甲机器人载具(Armed Robotic Vehicles)中作为装甲板的使用方法。当用于此类装甲车辆时，其将为焊接构造的形式，以使其形成整体装甲。对于本发明的铝合金板来说，悬挂式(Hang-on)装甲板是可能的，但是并非最优选的应用。
图1显示装有顶置装甲的美军高机动性多用途轮式车辆，或“HMMWV”110。图2显示史崔克装甲车120。图3显示布雷德利M2/M3战车130。鉴于本发明，可以对这些车辆110、120、130进行改造以具有本发明的装甲板，该装甲板通过例如焊接法施加于适合装甲保护的车辆外表面或其它位置。该装甲是针对轻武器、火箭推进榴弹或RPGs与“简易爆炸装置”或IEDs的不可缺少的保护。对装甲车辆的附加信息可以在全球安全网(Global Security.org，Alexandria，VA)的网站http://www.globAlsecurity.org/military/systems/ground/hmmwvua.htm(2006年7月)上获得。
现在参照本发明的非限制性实施方案举例说明本发明。
实施例
实施例1
在工业规模上，通过DC-浇铸法已经浇铸了几个400毫米厚度的铸块，其具有在AA5059范围内的组成，即以重量百分比计为：5.45％的Mg、0.81％的Mn、0.51％的Zn、0.14％的Zr、0.09％的Si、0.08％的Fe、0.03％的Ti、余量为铝和不可避免的杂质。已经将该铸块的表层剥去，随后在510℃下预热8小时，随后热轧至厚度为28至57毫米，随后冷拉伸6％作为第一冷加工操作，随后采用在大约250℃下均热大约15分钟来退火，随后冷拉伸大约6％或经受大约7％的冷轧压缩量作为第二冷加工操作，达到最终的板厚度。实施热轧使得可以改变冷加工压缩量以研究作为最终板厚度的函数的机械性能。冷加工过的板在最后的冷加工操作后不再接受进一步的热处理。
在LT方向和L方向上已经按照ASTM B557测量了机械性能(拉伸强度和极限拉伸强度)。该机械性能列于表1中。
Figure G2008800043762D00101
由表1的结果可以看出，当按照本发明制造时该合金产品的机械性能水平与AA5083-H131对应物相比具有明显更高的性能和伸长的结合。类似厚度的AA5085-H131的典型伸长在L方向上为大约9％，同时弹限强度为255MPa，极限拉伸强度为310MPa，并且在LT方向上典型伸长为大约9.5％，弹限强度为256MPa，极限拉伸强度为311MPa。
实施例2
该实施例涉及按照本发明的38.8毫米厚的铝合金板，特别是按照实施例1的方法和化学组成制造的AA5059合金的优选实施方案。测试该板的弹道性能，并与其装甲板对应物AA5083-H131比较。
已经进行了两种弹道试验，即使用依照1998年9月的MIL-DTL-46027J的0.3英寸(6.72毫米)弹丸和使用依照1998年9月的MIL-DTL-46027J的20毫米碎片模拟弹丸的穿甲试验。在两个测试中，测定以米/秒为单位的V50极限。该V50极限或v50值定义为2(3)个导致完全穿透的最低弹丸速度和导致部分穿透的2(3)个最高速度的算数平均。“2(3)”指的是3个中的2个。这些速度应落入18.3(27.4)米/秒的括号内(MIL-DTL-46027J(MR))。该结果列于表2中。
Figure G2008800043762D00111
由表2的结果可以看出，本发明的板产品在两种类型的测试中都表现出比其AA5083-H131对应物更好的弹道性能。与上面的实施例1中例举的更高的断裂伸长结合，令本发明的合金板成为用于装甲板应用的非常吸引人的候选。
现在已经全面描述了该发明，在不脱离本文中所述的本发明的精神或范围的情况下可进行许多变化和改进，这对本领域普通技术人员来说是显而易见的。

Claims (25)

1.具有改善的对入射动能弹的抵抗性的铝合金板，该板具有10毫米或更高的厚度，并且该铝合金具有以重量百分比计包含下列成分的化学组成：
Mg    4.0至6.0
Mn    0.2至1.4
Zn    最多0.9
Zr    ＜0.3
Cr    ＜0.3
Sc    ≤0.5
Ti    ≤0.3
Fe    ＜0.5
Si    ＜0.45
Ag    ＜0.4
Cu    ＜0.25
其它元素和不可避免的杂质每种＜0.05，合计＜0.20，
余量为铝，并且
其中，通过包括浇铸、预热和/或均化、热轧、第一冷加工操作、在低于350℃的温度下的退火处理、接下来的第二冷加工操作的制造方法获得该合金板。
2.根据权利要求1的铝合金板，其中，如通过按照1998年9月的MIL-DTL-46027J的30 AMP2测试所测量的那样，所述板与AA5083-H131对应物相比在V50极限方面具有至少4的改善。
3.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述板具有至少大约250MPa的弹限强度，并且该板优选具有至少大约255MPa的弹限强度。
4.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述板具有至少大约330MPa的极限拉伸强度。
5.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述板具有超过10％的在L方向上的伸长，并优选具有超过12％的在L方向上的伸长。
6.根据权利要求1的铝合金板，其中，Mg含量为4.3％或更高，优选Mg含量为4.9％或更高。
7.根据权利要求1的铝合金板，其中，Mn含量为0.4至1.2％，优选Mn含量为0.65至1.2％。
8.根据权利要求1的铝合金板，其中，Mg+Mn＞6.8％或Mg+Mn＜5.9％。
9.根据权利要求1的铝合金板，其中，Zn含量为0.20至0.90％，优选Zn含量为0.35至0.70％。
10.根据权利要求1的铝合金板，其中，Zr含量为0.05至0.25％。
11.根据权利要求1的铝合金板，其中，Cr含量为0.08至0.25％且Ti含量为0.1至0.2％。
12.根据权利要求1的铝合金板，其中，Sc含量为0.05至0.3％，优选Sc含量为0.05至0.15％。
13.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述化学组成在AA5059范围内。
14.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述板具有低于100毫米的厚度，优选所述板具有15至75毫米的厚度。
15.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述第一冷加工操作由采用4％至12％的冷轧压缩量的冷轧组成。
16.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述第二冷加工操作由采用4％至12％的冷轧压缩量的冷轧组成。
17.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述第一冷加工操作由2至15％范围内的拉伸组成，优选所述第一冷加工操作由4至10％范围内的拉伸组成。
18.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述第二冷加工操作由2至15％的拉伸组成，优选所述第二冷加工操作由4至10％的拉伸组成。
19.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述冷加工由拉伸与冷轧的组合组成。
20.根据权利要求1的铝合金板，其中，在低于300℃的温度下、优选在220℃至300℃的温度下进行退火处理。
21.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述冷加工操作后处于最终厚度的合金板的制造方法没有进一步的热处理，使得在合金板中没有发生实质的复原。
22.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述铝合金的组合物由以重量百分比计的下述成分组成：Mg 4.9至6.0，Mn 0.45至1.4，Zn＜0.9，Zr＜0.3，Cr＜0.3，Sc＜0.5，Ti＜0.3，Fe＜0.35，Si＜0.35，Ag＜0.4，Cu＜0.25，其它元素和不可避免的杂质每种＜0.05、合计＜0.20，余量为铝。
23.一种使用方法，包括将根据权利要求1的铝合金板作为装甲板用于装甲车辆。
24.根据权利要求23的使用方法，其中，所述铝合金具有在AA5059范围内的组成，并焊接到该装甲车辆上。
25.根据权利要求1的铝合金板，其中，所述制造方法包括浇铸、预热和/或均化、热轧、第一冷加工操作、在低于350℃的温度下的退火处理、接下来的第二冷加工操作的顺序步骤。
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