BR112014008685B1 - Processo de fabricação de um produto laminado à base de liga de alumínio notadamente para a indústria aeronáutica, e produto obtido por tal processo - Google Patents

Processo de fabricação de um produto laminado à base de liga de alumínio notadamente para a indústria aeronáutica, e produto obtido por tal processo Download PDF

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Abstract

resumo patente de invenção: "processo de transformação melhorado de chapas em liga al-cu-li". a invenção se refere a processo de fabricação de produto laminado, à indústria aeronáutica à base de liga de alumínio de composição 2,1-3,9% em peso de cu, 0,7-2,0% em peso de li, 0,1-1,0% em peso de mg, 0-0,6% em peso de ag, 0-1% em peso de zn, no máximo 0,20% em peso de fe+si, pelo menos um elemento escolhido dentre zr, mn, cr, sc, hf e ti a quantidade desse elemento, se escolhido, sendo 0,05-0,18% em peso para zr, 0,1-0,6% em peso para mn, 0,05-0,3% em peso para cr, 0,02-0,2% em peso para sc, 0,05-0,5% em peso para hf e 0,01-0,15% em peso para ti, outros elementos no máximo 0,05% em peso cada e 0,15% em peso no total, o resto alumínio, no qual se realiza notadamente aplainamento, e/ou tração com deformação acumulada de pelo menos 0,5% e inferior a 3%, e tratamento térmico curto onde a chapa atinge temperatura compreendida entre 130-170 oc durante 0,1-13h. a invenção permite simplificar processo de enformação das chapas de fuselagem e melhorar compromisso de propriedade entre resistência mecânica estática e tolerância aos danos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UM PRODUTO LAMINADO À BASE DE LIGA DE ALUMÍNIO NOTADAMENTE PARA A INDÚSTRIA AERONÁUTICA, E PRODUTO OBTIDO POR TAL PROCESSO. Domínio da invenção [001] A invenção se refere aos produtos em ligas em alumínio cobre- lítio, mais particularmente, a esses produtos, aos respectivos processos de fabricação e de utilização, destinados, em particular, à fabricação aeronáutica e aeroespacial.
Estado da técnica [002] Produtos laminados em liga de alumínio são desenvolvidos para produzir peças de alta resistência, destinadas notadamente à indústria aeronáutica e à indústria aeroespacial.
[003] As ligas de alumínio contendo o lítio são muito interessantes em relação a isso, pois o lítio pode reduzir a densidade do alumínio de 3 % e aumentar o módulo de elasticidade de 6 % para cada por cento em peso de lítio acrescentado. Para que essas ligas sejam selecionadas nos aviões, o respectivo desempenho em relação às outras propriedades de uso deve atingir aquele das ligas comumente utilizadas, em particular em termos de compromisso entre as propriedades de resistência mecânica estática (limite de elasticidade, resistência à ruptura) e as propriedades de tolerância aos danos (tenacidade, resistência à propagação das trincas em fadiga), essas propriedades sendo, em geral, antinômicas. A melhoria do compromisso entre a resistência mecânica a tolerância aos danos é constantemente buscada.
[004] Uma outra propriedade importante das chapas finas de liga Al - Cu - Li, notadamente aquelas das quais a espessura está compreendida entre 0,5 e 12 mm, é a conformação. Essas chapas são notadamente utilizadas para fabricar elementos de fuselagem de avião
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2/23 ou elementos de mancal de eixo que têm uma forma geral complexa em 3 dimensões. Para diminuir o custo de fabricação, os fabricantes aeronáuticos procuram minimizar o número das etapas de conformação das chapas, e utilizar chapas que podem ser fabricadas, de maneira barata com o auxílio de faixas de transformação curtas, isto é, compreendendo também poucas etapas individuais quanto possível. [005] Para a fabricação dos painéis de fuselagem, há atualmente várias sucessões possíveis das etapas de transformação, que dependem notadamente da deformação requerida durante a informação. Para pequenas deformações, quando da conformação, tipicamente inferiores a 4%, é possível aprovisionar chapas em um estado temperado amadurecido (estado T3 pouco martelado ou T4) e de conformar as chapas nesse estado. Todavia, na maior parte dos casos, a deformação buscada é localmente de pelo menos 5 ou 6%. Uma prática atual dos fabricantes aeronáuticos consiste, em geral, então, em aprovisionar chapas laminadas a quente ou a frio, segundo a espessura requerida, no estado bruto de fabricação (estado F, segundo a norma EN 515) no estado temperado amadurecido (estado T3 ou T4), ver no estado recozido (estado O), em submetê-las a um tratamento térmico de solubilização seguido de uma têmpera, depois em conformá-las no estado como temperado (estado W), antes, enfim, de submetê-las a um envelhecimento natural ou artificial, de maneira a serem obtidas as características mecânicas requeridas. De uma maneira geral, após a solubilização e a têmpera, as chapas se acham em um estado caracterizado por uma boa formabilidade, mas esse estado é instável (estado W) e a conformação deve intervir no estado como temperado, isto é, no interior de um breve prazo após a têmpera, da ordem de algumas dezenas de minutos a algumas horas. Se isto não for possível, por razões de gestão da produção, a chapa deve ser estocada em uma câmara fria a uma temperatura suficientemente baixa
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3/23 e para uma duração suficientemente curta, de forma a evitar a maturação natural. Em determinados casos, foi constatado que, para durações muito curtas, após solubilização das bandas de Lüders aparecem, após conformação, o que impõe um problema suplementar com um prazo de espera mínimo. Para peças volumosas e muito formadas, esse tratamento térmico de solubilização necessita dos fornos de grande dimensão, o que torna a operação incômoda, aí compreendida em relação à mesma operação efetuada sobre chapa plana. A necessidade eventual de uma câmara fria acrescenta aos custos e inconvenientes do estado da técnica. Além disso, após têmpera, a chapa pode ser deformada e colocar problemas ligados a essa deformação, por exemplo, quando se trata de posicioná-la nos freios do instrumento de estiramento-conformação. Para peças muito acentuadamente formadas, essa operação deve eventualmente ser repetida, se o material não apresentar, no estado metalúrgico no qual ele é achado, uma formabilidade suficiente, permitindo atingir a forma desejada em uma única operação.
[006] Em uma outra prática atual, parte-se de uma chapa no estado O, ver no estado T3, T4 ou no estado F, efetua-se uma primeira operação de conformação, a partir desse estado, e uma segunda conformação, após solubilização e têmpera. Essa variante é notadamente utilizada, quando a conformação visada é muito importante, para poder ser efetuada em uma única operação, a partir de um estado W, mas pode, todavia, ser efetuada em dois passes, a partir do estado O. Além disso, as chapas no estado O sendo estáveis no tempo são mais facilitadas de transformar. Todavia, a fabricação da chapa no estado O faz intervir um recozimento final da chapa bruta de laminação, e, portanto, geralmente uma etapa de fabricação elementar, e também uma solubilização e uma têmpera sobre o produto formado, o que é, contrário à finalidade de simplificação, visada pela presente
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4/23 invenção.
[007] A conformação de elementos de estrutura complexos no estado T8 se limita a casos de informação pouco severos, pois o alongamento é a relação Rm/Rp0,2 são muito pequenos nesse estado. Anotar-se-á que as propriedades ótimas em termos de compromisso de propriedades devem ser obtidas, uma vez a peça conformada, notadamente como elemento de fuselagem, já que é a peça conformada que deve, em particular, ter bons desempenhos em tolerância aos danos para evitar uma repartição muito frequente de elementos de fuselagem. É geralmente admitido que as fortes deformações, após solubilização e têmpera levam a um aumento da resistência mecânica, mas a uma acentuada degradação da tenacidade.
[008] A patente US 5.032.359 descreve uma vasta família de ligas alumínio - cobre - lítio, nas quais a adição de magnésio e de prata, em particular entre 0,3 e 0,5 por cento, em peso, permite aumentar a resistência mecânica.
[009] A patente US 5.455.003 descreve um processo de fabricação de ligas Al - Cu -Li que apresenta uma resistência mecânica e uma tenacidade melhoradas à temperatura criogênica, em particular graças a um martelamento e um revenido apropriados. Essa patente recomenda, em particular, a composição, em percentagem em peso, Cu = 3,0 - 4,5, Li = 0,7 - 1,1, Ag = 0 - 0,6, Mg = 0,3 - 0,6 e Zn = 0 - 0,75. [0010] A patente US 7.438.772 descreve ligas que compreendem, em percentagem em peso, Cu : 3 -5, Mg : 0,5 -2, Li : 0,01 - 0,9 e desencoraja a utilização de teor em lítio mais elevado, em razão de uma degradação do compromisso entre tenacidade e resistência mecânica. [0011] A patente US 7.229.509 descreve uma liga que compreende (% em peso) : (2,5 - 5,5) Cu, (0,1 - 2,5) Li, (0,2 - 1,0) Mg, (0,2 - 0,8) Ag, (0,2 - 0,8) Mn, 0,4 max Zr ou outros agentes que afinam o grão, tais como Cr, Ti, Hf, Sc, V.
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5/23 [0012] O pedido de patente US 2009/142222 Al descreve ligas que compreendem (em % em peso), 3,4 a 4,2% de Cu, 0,9 a 1,4% de Li, 0,3 a 0,7% de Ag, 0,1 a 0,6% de Mg, 0,2 a 0,8% de Zn, 0,1 a 0,6% de Mn e 0,01 a 0,6% de pelo menos um elemento para o controle da estrutura granular. Esse pedido descreve também um processo de fabricação de produtos fiados.
[0013] A patente EP 1.966.402 descreve uma liga que não contém zircônio, destinada a chapas de fuselagem de estrutura essencialmente recristalizada, compreendendo (em percentagem em peso) (2,1 - 2,8) Cu, (1,1 - 1,7) Li, (0,2 - 0,6) Mg, (0,1 - 0,8) Ag, (0,2 - 0,6) Mn. Os produtos obtidos no estado T8 não estão aptos à conformação, com notadamente uma relação Rm/Rp0,2 inferior a 1,2 nas direções L e LT. [0014] A patente EP 1.891.247 descreve uma liga destinada a chapas de fuselagem, compreendendo (em % em peso) (3,0 - 3,4) Cu, (0,8 - 1,2) Li, (0,2 - 0,6) Mg, (0,2 - 0,5) Ag e pelo menos um elemento dentre Zr, Mn, Cr, Sc, Hf e Ti no qual os teores em Cu e em Li respondem à condição Cu + 5/3 Li < 5,2. Os produtos obtidos no estado T8 não estão aptos à conformação, com notadamente uma relação Rm/Rp0,2 inferior a 1,2 nas direções L e LT. Foi, além disso, constatado que a energia global com ruptura medida por teste Kahn que é ligada à tenacidade diminui com a deformação e de forma mais brutal para uma deformação de 6%, o que apresenta o problema da obtenção de uma tenacidade elevada, qualquer que seja a taxa de deformação local, quando da conformação.
[0015] A patente EP 1045043 descreve o processo de fabricação de peças formadas em liga de tipo AA2024, e notadamente de peças muito deformadas, pela associação de uma composição química otimizada e de processos de fabricação particulares, permitindo evitar tanto quanto possível a solubilização sobre chapa formada.
[0016] No artigo Al - (4,5 - 6,3) Cu - 1.3 Li - 0,4 Ag - 0,4 Mg - 0,14
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Zr Alloy Weldalite 049 from Pickens J.R; Heubaum, F. H; Langan, T J; Kramer, L S publicado em alumínio - lítio Alloys. Volume III; Williamsburg, Virgínia; USA; 27-31 Mar. 1989 (27 de março de 1989), diferentes tratamentos térmicos são descritos para essas ligas de forte teor em cobre.
[0017] Existe uma necessidade para produtos laminados em liga alumínio - cobre - lítio, apresentando propriedades melhoradas em relação àquelas dos produtos conhecidos, em particular em termos de compromisso entre as propriedades de resistência mecânica estática e as propriedades de tolerância aos danos, mesmo após um nível elevado de deformação, quando da conformação, tendo uma baixa densidade. [0018] Além disso, existe uma necessidade para um processo de fabricação simplificado, permitindo a conformação desses produtos para serem obtidos notadamente elementos de fuselagem, de forma econômica, obtendo características mecânicas satisfatórias.
Objetivo da invenção [0019] Um primeiro objetivo da invenção é um processo de fabricação de um produto laminado à base de liga de alumínio notadamente para a indústria aeronáutica, no qual, sucessivamente, [0020] se elabora um banho de metal líquido à base de alumínio, compreendendo 2,1 a 3,9% em peso de Cu, 0,7 a 2,0% em peso de Li, 0,1 a 1,0% em peso de Mg, 0 a 0,6% em peso de Ag, 0 a 1% em peso de Zn, no máximo 0,20% em peso de Fe + Si, pelo menos um elemento escolhido dentre Zr, Mn, Cr, Sc, Hf e Ti a quantidade desse elemento, se for escolhido, sendo 0,05 a 0,18% em peso para Zr, 0,1 a 0,6% em peso para Mn, 0,05 a 0,3% em peso para Cr, 0,02 a 0,2% em peso para Sc, 0,05 a 0,5% em peso para Hf e de 0,01 a 0,15% em peso para Ti, os outros elementos no máximo 0,05 %em peso cada um e 0,15% em peso no total, o resto sendo o alumínio;
se funde uma placa de laminação, a partir desse banho de
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7/23 metal líquido;
opcionalmente, se homogeneiza essa placa de laminação; se lamina a quente e opcionalmente a frio essa placa de laminação em uma chapa;
se submete a um tratamento de solubilização essa chapa e ela é temperada;
se realiza um aplainamento e/ou estira-se, de forma controlada, essa chapa com uma deformação acumulada de pelo menos 0,5% e inferior a 3%, se realiza um tratamento térmico curto, no qual essa chapa atinge uma temperatura compreendida entre 130 e 170 oC e, de preferência, entre 150 e 160 oC, durante 0,1 a 13 horas e, de preferência, de 1 a 5 horas.
[0021] Um segundo objetivo da invenção é um produto laminado capaz de ser obtido por um processo, de acordo com a invenção, apresentando entre 0 e 50 dias após tratamento térmico curto, uma combinação de pelo menos uma propriedade escolhida dentre Rp0,2 (L) de pelo menos 220 MPa e, de preferência, de pelo menos 250 MPa, Rp0,2 (LT) de pelo menos 200 MPa e, de preferência, de pelo menos 230 MPa, Rm (L) de pelo menos 340 MPa e, de preferência, de pelo menos 380 MPa, Rm (LT) de pelo menos 320 MPa e, de preferência, de pelo menos 360 MPa com uma propriedade escolhida dentre A % (L) pelo menos 14% e, de preferência, pelo menos 15%, A% (LT) pelo menos 24% e, de preferência, pelo menos 26%, Rm/Rp0,2 (L) pelo menos 1,40 e, de preferência, pelo menos 1,45 Rm/Rp0,2 (LT) pelo menos 1,45 e, de preferência, pelo menos 1,50.
[0022] Um outro objetivo da invenção é um produto capaz de ser obtido por um processo, de acordo com a invenção, apresentando um limite de elasticidade em tração Rp0,2 (L) em pelo menos sensivelmente igual e uma tenacidade Kr superior, de preferência, de pelo menos 5%,
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8/23 àqueles obtidos por um processo semelhante que não compreende tratamento térmico curto.
[0023] Ainda um outro objetivo da invenção é a utilização de um produto capaz de ser obtido por um processo, de acordo com a invenção, para a fabricação de um revestimento de fuselagem de avião. Descrição das figuras [0024] Figura 1: Curvas R na direção T-L obtida sobre as amostras do exemplo 1.
[0025] Figura 2: Relação Rm/Rp0,2 na direção LT ao final do tratamento térmico curto em função do tempo equivalente a 150 oC para temperaturas de tratamento de 145 oC, 150 oC e 155 oC, tal como descrito no exemplo 3.
Descrição da invenção [0026] Salvo menção contrária, todas as indicações referentes à composição química das linhas são expressas como uma percentagem em peso baseada no peso total da liga. A expressão 1,4 Cu significa que o teor em cobre expresso em % em peso e multiplicada por 1,4. A designação das ligas é feita em conformidade com os regulamentos The Aluminium Association, conhecidos do técnico. As definições dos estados metalúrgicos são indicadas na norma Europeia EM 515.
[0027] As características mecânicas estáticas em tração, em outros termos, a resistência à ruptura Rm, o limite de elasticidade convencional a 0,2% de alongamento Rp0,2, e o alongamento à ruptura A%, são determinados por um teste de tração, segundo a norma NF EN ISO 6892-1, o levantamento e o sentido do teste sendo definidos pela norma EN 485-1.
[0028] A tenacidade sob esforço plano é determinada, graças a uma curva do fator de intensidade de esforço, em função da extensão de trinca, conhecida como a curva R, segundo a norma ASTM E 561. O fator de intensidade de esforço crítico Kc, em outros termos o fator de
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9/23 intensidade que torna a trinca instável, é calculado a partir da curva R. O fator de intensidade de esforço Kco é também calculado, atribuindo o comprimento de trinca inicial à carga crítica, no começo da carga monótona. Esses dois valores são calculados para uma amostra da forma requerida. Kapp representa o fator Kco correspondendo à amostra que foi utilizada para efetuar o teste de curva R. Keff representa o fator Kc correspondente à amostra que foi utilizada para efetuar o teste de curva R. Aaeff(max) representa a extensão de trinca do último ponto válido da curva R.
[0029] Denomina-se aqui elemento de estrutura ou elemento estrutural de uma fabricação mecânica uma peça mecânica para a qual as propriedades mecânicas estáticas e/ou dinâmicas são particularmente importantes para o desempenho da estrutura, e para a qual um cálculo de estrutura é habitualmente prescrito ou realizado. Trata-se também de elementos, cuja falha é capaz de colocar em perigo a segurança dessa construção, de seus usuários ou de outros. Para um avião, esses elementos de estrutura compreendem notadamente os elementos que compõem a fuselagem (tais como o revestimento de fuselagem, fuselage skin, em Inglês) os enrijecedores ou longarinas de fuselagem (stringers), as divisórias estanques (bulkheads), as armações de fuselagem (circumferential frames), as asas (tais como o revestimento de velame extradorso ou intradorso (upper or lower wing skin), os enrijecedores (stringers ou stiffeners), as nervuras (ribs) e longarinas (spars) e a empenagem composta notadamente de estabilizadores horizontais e verticais (horizontal or vertical stabilisers), assim como os perfilados de piso (floor beams), os trilhos de bancos (seat tracks) e as portas.
[0030] De acordo com a invenção, realiza-se, após laminação sob a forma de chapa, solubilização, têmpera e aplainamento e/ou tração pelo menos um tratamento térmico curto com uma duração e uma
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10/23 temperatura, tais que a chapa atinge uma temperatura compreendida entre 130 e 170 °C e, de preferência, entre 150 e 160 °C, durante 0,1 a 13 horas, de preferência, de 0,5 a 9 horas e de maneira preferida de 1 a 5 horas. Tipicamente, em consequência desse tratamento térmico curto, o limite de elasticidade Rpo,2 diminui significativamente, isto é, de pelo menos 20 MPa ou mesmo mais, enquanto que o alongamento A% é aumentado, isto é, é multiplicado por um fator de pelo menos 1,2 até mesmo de pelo menos 1,3 em relação ao estado obtido sem tratamento térmico curto, tipicamente T3 ou T4. O tratamento térmico curto não é, portanto, um revenido com o qual seria obtido um estado T8, mas um tratamento térmico particular que permite obter um estado não padronizado particularmente apto à conformação. Com efeito, uma chapa no estado T8 apresenta um limite de elasticidade superior àquela de um estado T3 ou T4, enquanto que, após o tratamento térmico curto, de acordo com a invenção, o limite de elasticidade é, ao contrário, menor que aquele de um estado T3 ou T4. Vantajosamente, o tratamento térmico curto é realizado de forma a se obter um tempo equivalente a 150 °C de 30 minutos a 6 horas e, de preferência, de 1 hora a 4 horas e de maneira preferida de 1 hora a 3 horas, o tempo equivalente í a 150 °C é definido pela fórmula:
16400/T)dt exp(-16400/Trcf) [0031] na qual T (em Kelvin) é a temperatura instantânea de tratamento do metal, que evolui com o tempo t (em horas), e Tref é uma temperatura de referência fixada a 423 K. ή é expresso em horas, a constante Q/R = 16400 K é derivada da energia de ativação para a difusão do Cu, para a qual o valor Q = 136100 J/mol foi utilizada.
[0032] De maneira surpreendente, os presentes inventores constataram que as propriedades mecânicas obtidas ao final do tratamento térmico curto são estáveis no tempo o que permite utilizar as
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11/23 chapas do estado obtido oriundo do tratamento térmico curto no lugar da chapa no estado O ou no estado W para a conformação.
[0033] Os presentes inventores constataram que, de maneira surpreendente, não somente o tratamento térmico curto permite simplificar o processo de fabricação dos produtos, suprimindo a conformação sobre estado O ou W, mas, além disso, o compromisso entre resistência mecânica estática e tolerância aos danos é pelo menos idêntico ou mesmo melhorado, graças ao processo da invenção, no estado revenido em relação ao processo não compreendendo tratamento térmico curto. Em particular, para uma deformação suplementar a frio de pelo menos 5%, após tratamento térmico curto, o compromisso obtido entre resistência mecânica estática e tenacidade é melhorada em relação ao estado da técnica.
[0034] A vantagem do processo, de acordo com a invenção, é obtida para produtos que têm um teor em cobre, compreendido entre
2,1 e 3,9% em peso. Em uma realização vantajosa da invenção, o teor em cobre é pelo menos de 2,8% ou 3% em peso. Um teor em cobre máximo de 3,7 ou 3,5% em peso é preferido.
[0035] O teor em lítio está compreendido entre 0,7% ou 0,8% e 2,0 em peso. Vantajosamente, o teor em lítio é pelo menos 0,85% em peso. Um teor em lítio máximo de 1,6 ou mesmo 1,2% em peso é preferido. [0036] O teor em magnésio está compreendido entre 0,1% e 1,0% em peso. Preferencialmente, o teor em magnésio é pelo menos de 0,2% ou mesmo 0,25% em peso. Em um modo de realização da invenção o teor máximo em magnésio é de 0,6% em peso.
[0037] O teor em prata está compreendido entre 0% e 0,6% em peso. Em uma realização vantajosa da invenção, o teor em prata está compreendido entre 0,1 e 0,5% em peso e, de maneira preferida, entre 0,15 e 0,4% em peso. A adição de prata contribui para melhorar o compromisso de propriedades mecânicas dos produtos obtidos pelo
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12/23 processo, de acordo com a invenção.
[0038] O teor em zinco está compreendido entre 0% e 1 % em peso. O zinco é, geralmente, uma impureza indesejável, notadamente em razão de sua contribuição para a densidade da liga, todavia, em certos casos, o zinco pode ser utilizado sozinho ou combinação com a prata. De maneira preferida, o teor em zinco é inferior a 0,40% em peso, de preferência, inferior a 0,2% em peso. Em um modo de realização da invenção, o teor em zinco é inferior a 0,04% em peso.
[0039] A liga contém também pelo menos um elemento que pode contribuir para o controle do tamanho de grão escolhido dentre Zr, Mn, Cr, Sc, Hf e Ti, a quantidade do elemento, se for escolhido, sendo de 0,05 a 0,18% em peso para Zr, 0,1 a 0,6% em peso para Mn, 0,05 a 0,3% em peso para Cr, 0,02 a 0,2% em peso para Sc, 0,05 a 0,5% em peso para Hf e de 0,01 a 0,15% em peso para Ti. De maneira preferida, escolhe-se acrescentar entre 0,08 e 0,15% em peso de zircônio e entre 0,01 e 0,10% em peso de titânio e limita-se o teor em Mn, Cr, Sc e Hf a no máximo 0,05% em peso, esses elementos podendo ter um efeito desfavorável, notadamente sobre a densidade e sendo acrescentados apenas para favorecer ainda a obtenção de uma estrutura essencialmente não recristalizada, se necessário.
[0040] Em um modo de realização vantajoso da invenção, o teor em zircônio é pelo menos igual a 0,11% em peso.
[0041] Em um outro modo de realização da invenção, o teor em manganês está compreendido entre 0,2 e 0,4% em peso e o teor em zircônio é inferior a 0,04% em peso.
[0042] A soma do teor em ferro e do teor em silício é no máximo de 0,20% em peso. De preferência, os teores em ferro e em silício são, cada um, no máximo de 0,08% em peso. Em uma realização vantajosa da invenção, os teores em ferro e em silício são, além disso, de 0,06% e 0,04% em peso, respectivamente. Um teor em ferro e em silício
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13/23 controlado e limitado contribui para melhoria do compromisso entre resistência mecânica e tolerância aos danos.
[0043] Os outros elementos têm um teor no máximo de 0,05% em peso, cada um, e 0,15% em peso no total, trata-se de impurezas inevitáveis, o resto é o alumínio.
[0044] O processo de fabricação, de acordo com a invenção, compreende as etapas de elaboração, fundição, laminação, solubilização, têmpera, aplainamento e/ou tração e tratamento térmico curto. Em uma primeira etapa, elabora-se um banho de metal líquido, de forma a se obter uma liga de alumínio de composição, de acordo com a invenção.
[0045] O banho de metal líquido é, em seguida, fundido sob a forma de placa de laminação.
[0046] A placa de laminação pode, em seguida, opcionalmente ser homogeneizada, de forma a atingir uma temperatura compreendida entre 450 oC e 550 oC, e, de preferência, entre 480 oC e 530 oC por uma duração compreendida entre 5 e 60 horas. O tratamento de homogeneização pode ser realizado em um ou vários patamares. [0047] A placa de laminação é, em seguida, laminada a quente e opcionalmente em uma chapa. Vantajosamente, a espessura dessa chapa está compreendida entre 0,5 e 15 mm e, de preferência, entre 1 e 8 mm.
[0048] O produto assim obtido é, em seguida, solubilizado tipicamente por um tratamento térmico, permitindo atingir uma temperatura compreendida entre 490 e 530 oC durante 15 minutos a 8 horas, depois temperado tipicamente com água à temperatura ambiente ou, preferencialmente, água fria.
[0049] Realiza-se, em seguida, um aplainamento e/ou se estira, de forma controlada essa chapa com uma deformação acumulada de pelo menos 0,5% e inferior a 3%. Quando um aplainamento é realizado, a
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14/23 deformação efetuada, quando do aplainamento, nem sempre é conhecida precisamente, mas ela é estimada aproximadamente em 0,5%. Quando ela é realizada, a tração controlada é utilizada com uma deformação permanente compreendida entre 0,5 a 2,5% e, de preferência, compreendida entre 0,5 a 1,5%. A combinação entre uma tração controlada com uma deformação permanente preferida e um tratamento térmico curto permite atingir resultados ótimos em termos de formabilidade e de propriedades mecânicas, notadamente quando uma conformação suplementar e um revenido são realizados.
[0050] O produto sofre, em seguida, um tratamento térmico curto já descrito.
[0051] Ao final do tratamento térmico curto, a chapa obtida pelo processo, de acordo com a invenção, apresenta, de preferência, entre 0 e 50 dias e, de maneira preferida entre 0 e 200 dias após tratamento térmico curto, uma combinação de pelo menos uma propriedade escolhida dentre Rp0,2 (L) de pelo menos 220 MPa e, de preferência, de pelo menos 250 MPa, Rp0,2 (LT) de pelo menos 200 MPa e, de preferência, de pelo menos 230 MPa, Rm (L) de pelo menos 340 MPa e, de preferência, de pelo menos 380 MPa, Rm (LT) de pelo menos 320 MPa e, de preferência, de pelo menos 360 MPa com um propriedade escolhida dentre A% (L) pelo menos 14% e, de preferência, pelo menos 15%, A% (LT) pelo menos 24% e, de preferência, pelo menos 26%, Rm/Rp0,2 (L) pelo menos 1,40 e, de preferência, pelo menos 1,45, Rm/Rp0,2 (LT) pelo menos 1,45 e, de preferência, pelo menos 1,50. [0052] Em um modo de realização vantajoso da invenção, ao final do tratamento térmico curto, a zona obtida pelo processo, de acordo com a invenção, apresenta uma relação Rm/Rp0,2 na direção LT de pelo menos 1,52 ou 1,53.
[0053] Vantajosamente, entre 0 e 50 dias e, de maneira preferida, entre 0 e 200 dias, após tratamento térmico curto, a chapa obtida pelo
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15/23 processo, de acordo com a invenção, apresenta um limite de elasticidade Rp0,2 (L) inferior a 290 MPa e, de preferência, inferior a 280 MPa e Rp0,2 (LT) inferior a 270 MPa e, de preferência, inferior a 260 MPa.
[0054] Ao final do tratamento térmico curto, a chapa está, portanto, pronta para uma deformação suplementar a frio, notadamente uma operação de conformação em 3 dimensões. Uma vantagem da invenção é que essa deformação suplementar pode atingir, localmente ou de forma generalizada, valores de 6 a 8% ou mesmo até 10%. Para atingir propriedades mecânicas suficientes ao final do revenido no estado T8, uma deformação mínima acumulada de 2% entre essa deformação suplementar e a deformação acumulada por aplainamento e/ou uma atração controlada realizada, antes do tratamento térmico curto é vantajosa. De maneira preferida, a deformação suplementar a frio é localmente ou de forma generalizada de pelo menos 1%, de preferência, pelo menos 4% e, de maneira preferida de pelo menos 6%.
[0055] Realiza-se enfim um revenido, no qual essa chapa atinge uma temperatura compreendida entre 130 e 170 oC e, de preferência, entre 150 e 160 oC, durante 5 a 100 horas e, de preferência, de 10 a 70 horas. O revenido pode ser fabricado em um ou vários patamares. [0056] Vantajosamente, a deformação a frio é efetuada por um ou vários processos de conformação, tais como estiramento, embutimento, repuxamento, estampagem ou dobradura. Em uma realização vantajosa, trata-se de uma conformação nas três dimensões do espaço para se obter uma peça de forma complexa, de preferência, por estiramento - conformação. Assim, o produto obtido no final do tratamento térmico curto pode ser conformado como um produto no estado O ou um produto no estado W. Todavia, em relação a um produto no estado O ele tem a vantagem de não mais necessitar de solubilização e têmpera para atingir as propriedades mecânicas finais,
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16/23 um simples tratamento de revenido sendo suficiente. Em relação ao produto no estado W, ele tem a vantagem de ser estável e de não necessitar de câmara fria e de não apresentar problemas ligados à deformação desse estado. O produto apresenta também a vantagem, geral de não gerar bandas de Lüders redibitórios, quando da conformação. Assim, pode-se, por exemplo, efetuar o tratamento térmico curto no fabricante de chapa e a conformação no fabricante de estrutura aeronáutica, diretamente sobre o produto entregue. O produto, de acordo com a invenção, permite efetuar a conformação em três dimensões de uma chapa ao final do tratamento térmico curto, sem que a chapa esteja em um estado T8, um estado O ou um estado W, antes dessa conformação em três dimensões.
[0057] De forma surpreendente, o compromisso entre as propriedades mecânicas estáticas e as propriedades de tolerância aos danos obtidos no final do revenido é vantajoso em relação àquele obtido para um tratamento semelhante não compreendendo tratamento térmico curto. Em particular, os inventores constataram que a resistência mecânica, em particular o limite de elasticidade em tração Rp0,2 (L), é elevada e aumenta com a deformação suplementar, mas que, contrariamente à sua espera, a tenacidade medida pela curva R (valores de Kr) não diminui significativamente, sobretudo até um valor de extensão de trinca de 60 mm quando se aumenta a deformação suplementar, mesmo até uma deformação generalizada de 8%. Vantajosamente, o produto capaz de ser obtido pelo processo que compreende as etapas de deformação suplementar e de revenido apresenta um limite de elasticidade em tração Rp0,2 (L) pelo menos sensivelmente igual e uma tenacidade Kr superior, de preferência, de pelo menos 5%, àquele obtido por um processo semelhante que não compreende tratamento térmico curto. Tipicamente, o limite de elasticidade em tração Rp0,2 (L) é pelo menos igual a 90% ou, de
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17/23 preferência, 95% daquele obtido por um processo semelhante que não compreende tratamento térmico curto. O processo, de acordo com a invenção, permite obter notadamente uma chapa em liga AA2198, cuja espessura está compreendida entre 0,5 e 15 mm e, de preferência, entre 1 e 8 mm, tendo após tratamento térmico de revenido no estado T8 uma combinação de pelo menos uma propriedade de resistência mecânica estática escolhida dentre Rp0,2 (L) de pelo menos 500 MPa e, de preferência, de pelo menos 510 MPa e/ou Rp0,2 (LT) de pelo menos 480 MPa e, de preferência, de pelo menos 490 MPa, e de pelo menos uma propriedade de tenacidade medida sobre amostras de tipo CCT760 (com 2ao = 253 mm) escolhida dentre Kapp no sentido T-L de pelo menos 160 MPa^m e, de preferência, de pelo menos 170 MPa^m e/ou Keff no sentido de pelo menos 200 MPa^m e, de preferência, de pelo menos 220 MPa^m e/ou Aaeff(max) no sentido T-L de pelo menos 40 mm e, de preferência, de pelo menos 50 mm.
[0058] Assim, os produtos capazes de serem obtidos pelo processo, de acordo com a invenção, são particularmente vantajosos.
[0059] A utilização de um produto capaz de ser obtido pelo processo, de acordo com a invenção, compreendendo as etapas de tratamento térmico curto, deformação a frio e revenido para a fabricação de um elemento de estrutura para avião, notadamente de um revestimento de fuselagem é particularmente vantajoso.
Exemplo
Exemplo 1 [0060] Uma placa de laminação em liga AA2198 foi homogeneizada, depois laminada a quente até a espessura de 4 mm. As chapas assim obtidas foram solubilizadas 30 mn a 505 oC, depois imersas na água.
[0061] As chapas foram, em seguida, estiradas de forma controlada. A tração controlada foi realizada com um alongamento
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18/23 permanente de 2.2%.
[0062] As chapas sofreram, em seguida, um tratamento térmico curto de duas horas a 150 oC.
[0063] As propriedades mecânicas foram medidas antes do tratamento térmico curto e entre dois e sessenta e cinco dias, após o tratamento. Os resultados são apresentados na tabela 1. Constata-se que o estado obtido, após o tratamento térmico curto é notavelmente estável no tempo.
Tabela 1
Rm(L) Rp0,2 (L) A % (L) Rm(LT) Rp0,2 (LT) A % (LT)
Antes do tratamento térmico curto 438 323 13 404 287 23
Duração, após tratamento térmico curto (dias)
2 396 270 16,8 370 244 27,1
8 396 269 15,3 372 247 28,0
15 398 273 14,5 374 248 27,2
43 397 270 14,9 375 248 27,5
65 398 271 15,0 373 250 27,2
104 398 273 14,3 373 250 26,9
203 401 277 16,1 375 253 26,9
239 402 278 16,7 376 255 27,7
Exemplo 2 [0064] Uma placa de laminação em liga AA2198 foi homogeneizada, depois laminada a quente até a espessura 4 mm. As chapas assim obtidas foram solubilizadas 30 mn a 505 oC depois temperadas na água.
[0065] As chapas foram, em seguida, aplainadas e estiradas de forma controlada. A tração controlada foi realizada com um
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19/23 alongamento permanente de 1%.
[0066] As chapas sofreram, em seguida, um tratamento térmico curto de 2 horas a 150 oC.
[0067] As chapas assim obtidas foram, em seguida, uma deformação suplementar a frio por uma tração controlada com um alongamento permanente compreendido de 2,5%, 4% ou 8%. As chapas não apresentaram, após deformação de bandas de Lüders redibitórias.
[0068] As chapas sofreram enfim um revenido de 12 horas a 155 oC para se obter um estado T8.
[0069] A título de referência uma chapa sofreu diretamente, após a têmpera, uma tração controlada de 2% seguida de um revenido de 14 horas a 155 oC no estado T8, sem tratamento térmico curto intermediário.
[0070] As propriedades mecânicas estáticas foram caracterizadas no final do revenido estão presentes na tabela 2 abaixo: amostras # 1, #2 e #3: de acordo com a invenção, e amostra #4: referência.
Tabela 2 - Propriedades mecânicas estáticas (MPa)
No amostra Determinação suplementar a frio, após tratamento térmico curto Rm(L) Rp0,2 (L) A % (L) Rm(LT) Rp0,2 (LT) A % (LT)
#1 2,5% 511 474 11,0 499 464 11,0
#2 4% 526 499 10,4 513 485 10,4
#3 8% 541 518 9,7 516 491 9,7
#4 Sem tratamento térmico curto 497 454 10,2 486 440 12,7
[0071] As curvas R foram medidas na direção T-L, segundo a norma E561-05, sobre amostras de teste CCT760, que tinham uma largura de 760 mm. O comprimento de trinca inicial era de 2ao = 253 mm. As curvas R obtidas na figura 1.
[0072] Os resultados de tenacidade sob esforços planos obtidos
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20/23 são apresentados na tabela 3. Constata-se, em particular, que, mesmo para uma deformação de 8%, os valores de Kapp e Keff são elevados. Assim, a diminuição de Kapp na direção T-L é pequena, inferior a 5%, entre uma tração controlada de 2,5% e uma tração controlada de 8%.
Tabela 3
No amostra Determinação suplementar a frio, após tratamento térmico curto Kapp (MPa 5/m) T-L Keff (MPa 5/m) T-L Aaeffmax (mm)
#1 22,5% 182 262 79
#2 4% 177 265 97
#3 8% 174 238 68
#4 Sem tratamento térmico curto 190 274 60
[0073] Constata-se que mesmo uma deformação suplementar de 8%, a curva R é inteiramente satisfatória: a curva é suficientemente longa, superior a 60 mm, e os valores de Kr são próximos daqueles obtidos com uma deformação menor (Figura 1).
[0074] Exemplo 3 [0075] Nesse exemplo foram estudadas as condições de duração e de temperatura do tratamento térmico curto. Uma placa de laminação em liga AA2198 foi homogeneizada, depois laminada a quente até espessura 4 mm. As chapas assim obtidas foram solubilizadas durante 30 minutos a 505 oC, depois temperadas na água.
[0076] As chapas foram, em seguida, aplainadas e estiradas de forma controlada. A tração controlada foi realizada com um alongamento permanente de 1%. As chapas foram envelhecidas suficientemente para atingir um estado T3 estabilizado.
[0077] As chapas sofreram, em seguida, um tratamento térmico curto a 145 oC, 150 oC ou 155 oC. O tempo equivalente a 150 oC foi calculado, considerando-se uma velocidade de subida em temperatura de 20 oC / hora. As características mecânicas estáticas das chapas
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21/23 foram caracterizadas, após o tratamento térmico curto no sentido TL. [0078] Os resultados são apresentados na tabela 4 abaixo e representados graficamente na figura 2. Constata-se que a relação Rm/Rp0,2 o mais elevado no sentido TL é obtido para uma temperatura compreendida entre 150 e 160 oC e para um tempo equivalente a 150 oC compreendido entre uma e três horas.
Tabela 4
Duração tratamento térmico curto (h) Temperatura tratamento térmico curto (oC) Tempo equivalente ti a 150oC Rp0,2 TL (MPa) Rm TL (MPa) A TL (%) Rm/Rp0,2 (TL)
0 0 0 288,0 407,3 22,6 1,41
2,5 145 1,90 245,7 371,7 29,1 1,51
5 145 3,47 251,3 373,7 27,6 1,49
7 145 4,73 264,3 378,7 27,7 1,43
10 145 6,62 283,3 386,3 25,9 1,36
0,5 150 1,02 240,3 369,3 25,9 1,54
1 150 1,52 237,3 366,0 26,1 1,54
2 150 2,52 240,3 369,3 27,6 1,54
3 150 3,52 246,7 369,3 28,1 1,50
4 150 4,52 253,0 373,3 26,3 1,48
5 150 5,52 259,3 376,7 27,9 1,45
6 150 6,52 264,7 375,7 26,5 1,42
0,5 155 1,63 235,0 364,0 28,1 1,55
1 155 2,41 238,3 367,7 26,4 1,54
2 155 3,98 246,7 369,3 29,2 1,50
3 155 5,55 262,0 380,7 24,8 1,45
4 155 7,12 275,3 382,3 25,5 1,39
5 155 8,70 295,3 392,0 25,1 1,33
Exemplo 4
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22/23 [0079] Nesse exemplo comparativo, estudou-se o efeito da taxa de tração sobre a tenacidade em um processo que não comporta tratamento térmico curto. Uma placa de laminação em liga AA2198 foi homogeneizada, depois laminada a quente até a espessura 3.2 mm. As chapas assim obtidas foram solubilizadas 30 mm a 505 oC, depois temperadas na água. As chapas foram em seguida aplainadas e estiradas de forma controlada. A tração controlada foi realizada com um alongamento permanente de 3% ou de 5%.
[0080] As chapas sofreram, em seguida, um revenido de 14 horas a 155 oC até no estado T8.
[0081] As propriedades mecânicas estáticas foram caracterizadas no final do revenido e são apresentadas na tabela 5 abaixo.
Tabela 5
Amostra Tração controlada Rm (L) Rp0,2 (L) A%(L) Rm (LT) Rp0,2 (LT) A% (LT)
#5 - 3% 3% 525 486 11,1 499 459 14,1
#6 - 5% 5% 545 519 10,4 518 487 14,0
[0082] As curvas R foram medidas, segundo a norma E561-05, sobre amostra de teste CCT760, que tinham uma largura de 760 mm na direção T-L e na direção L-T. O comprimento de trinca inicial era de 2ao = 253 mm.
[0083] Os resultados de tenacidade obtidos são apresentados na tabela 6. Constata-se, em particular, que a diminuição de Kapp na direção T-L é significativa da ordem de 9%, entre uma tração controlada de 3% e uma tração controlada de 5%.
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23/23
Tabela 6
T-L T-L T-L L-T L-T L-T
Amostra Espessura [mm] Kapp (MPa^m) Keff (MPa\m) Aaeff max (mm) Kapp (MPa^m) Keff (MPa\m) Aaeff max (mm)
#5 - 3% 3.2 mm 151 178 61 124 152 115
#6 - 5% 3.2 mm 138 174 67 119 142 55
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Claims (14)

reivindicações
1. Processo de fabricação de um produto laminado à base de liga de alumínio notadamente para a indústria aeronáutica, caracterizado pelo fato de que, sucessivamente, (a) se elabora um banho de metal líquido à base de alumínio, compreendendo 2,1 a 3,9% em peso de Cu, 0,7 a 2,0% em peso de Li, 0,1 a 1,0% em peso de Mg, 0 a 0,6% em peso de Ag, 0 a 1% em peso de Zn, no máximo 0,20% em peso de Fe + Si, pelo menos um elemento escolhido dentre Zr, Mn, Cr, Sc, Hf e Ti a quantidade desse elemento, se for escolhido, sendo 0,05 a 0,18% em peso para Zr, 0,1 a 0,6% em peso para Mn, 0,05 a 0,3% em peso para Cr, 0,02 a 0,2% em peso para Sc, 0,05 a 0,5% em peso para Hf e de 0,01 a 0,15% em peso para Ti, os outros elementos no máximo 0,05 em peso cada um e 0,15% em peso no total, o resto sendo o alumínio;
(b) se produz uma placa por lingotamento contínuo a partir desse banho de metal líquido;
(c) opcionalmente, se homogeneíza essa placa lingotada;
(d) se lamina a quente e opcionalmente a frio essa placa lingotada em uma chapa;
(e) se submete a um tratamento de solubilização essa chapa e ela é temperada;
(f) se realiza um aplainamento e/ou se estira, de forma controlada, essa chapa com uma deformação acumulada de pelo menos 0,5% e inferior a 3%, (g) se realiza um tratamento térmico curto, no qual essa chapa atinge uma temperatura compreendida entre 130 e 170oC e, de preferência, entre 150 e 160oC, durante 0,1 a 13 horas e, de preferência, de 1 a 5 horas, sendo que o referido tratamento térmico curto é realizado de forma a se obter um tempo equivalente a 150oC de meia hora a seis
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2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espessura da referida chapa está compreendida entre 0,5 e 15 mm e, de preferência, entre 1 e 8 mm.
2/4 horas e, de preferência, de uma hora a quatro horas, o tempo equivalente t, a 150°C é definido pela fórmula:
Jexp(-16400/T) dt “ exp(-l6400/Trcf)
J na qual T (em Kelvin) é a temperatura instantânea de tratamento térmico do metal, que evolui com o tempo t (em horas) e Tref é uma temperatura de referência fixada em 423 K. t, é expresso em horas, a constante Q/R = 16400 K é derivada da energia de ativação para a difusão do Cu, para a qual o valor Q = 136100 J/mol foi utilizado.
3/4
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que se realiza na etapa (f) uma tração controlada com uma deformação permanente compreendida entre 0,5 e 1,5%.
4/4 e, de preferência, pelo menos 1,45 Rm/Rpo,2 (LT) pelo menos 1,45 e, de preferência, pelo menos 1,50.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o teor em cobre é pelo menos de 3% e no máximo de 3,5% em peso.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o teor em lítio é pelo menos 0,85% em peso e no máximo de 1,2% em peso.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o teor em magnésio é pelo menos de 0,2% e no máximo de 0,6% em peso.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o teor em prata está compreendido entre 0,1 e 0,5% em peso e de maneira preferida entre 0,15 e 0,4% em peso e/ou o teor em zinco é inferior a 0,4% em peso e, de preferência, inferior a 0,2% em peso.
Petição 870190011255, de 04/02/2019, pág. 27/35
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a liga contém entre 0,08 e 0,15% em peso de zircônio, entre 0,01 e 0,10% em peso de titânio e no qual o teor em Mn, Cr, Sc e Hf é no máximo de 0,05% em peso.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que, após a etapa (g), (h) se realiza uma deformação suplementar a frio da referida chapa de tal modo que a deformação suplementar seja inferior a 10%, (i) se realiza um revenido no qual essa chapa atinge uma temperatura compreendida entre 130 e 170 oC, e, de preferência, entre 150 e 160 oC durante 5 a 100 horas e, de preferência, de 10 a 70 horas.
10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a referida deformação suplementar a frio é localmente ou, de forma generalizada, de pelo menos 1%, de preferência, pelo menos 4% e, de maneira preferida, de pelo menos 6%.
11. Processo de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a deformação a frio é efetuada por um ou vários processos de conformação, tais como estiramento, embutimento, repuxamento, estampagem ou dobradura.
12. Produto laminado obtido pelo processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que apresenta, entre 0 e 50 dias após tratamento térmico curto, uma combinação de pelo menos uma propriedade escolhida dentre Rp0,2 (L) de pelo menos 220 MPa e, de preferência, de pelo menos 250 MPa, Rp0,2 (LT) de pelo menos 200 MPa e, de preferência, de pelo menos 230 MPa, Rm (L) de pelo menos 340 MPa e, de preferência, de pelo menos 380 MPa, Rm (LT) de pelo menos 320 MPa e, de preferência, de pelo menos 360 MPa com uma propriedade escolhida dentre A % (L) pelo menos 14% e, de preferência, pelo menos 15%, A% (LT) pelo menos 24% e, de preferência, pelo menos 26%, Rm/Rp0,2 (L) pelo menos 1,40
Petição 870190011255, de 04/02/2019, pág. 28/35
13. Produto obtido pelo processo como definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que apresenta um limite de elasticidade em tração Rp0,2 (L) pelo menos sensivelmente igual e uma tenacidade Kr superior, de pelo menos 5%, àquela obtida por um processo semelhante não compreendendo tratamento térmico curto.
14. Produto obtido pelo processo como definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de se tratar de uma chapa em liga AA2198, cuja espessura está compreendida entre 0,5 e 15 mm e, de preferência, entre 1 e 8 mm, tendo após tratamento térmico de revenido no estado T8 uma combinação de pelo menos uma propriedade de resistência mecânica estática escolhida dentre Rp0,2 (L) de pelo menos 500 MPa e, de preferência, de pelo menos 510 MPa e/ou Rp0,2 (LT) de pelo menos 480 MPa e, de preferência, de pelo menos 490 MPa, e de pelo menos uma propriedade de tenacidade medida sobre amostras de tipo CCT760 (com 2ao = 253 mm) escolhida dentre Kapp no sentido T-L de pelo menos 160 MPa^m e, de preferência, de pelo menos 170 MPa^m e/ou Keff no sentido de pelo menos 200 MPa^m e, de preferência, de pelo menos 220 MPa^m e/ou Aaeff(max) no sentido T-L de pelo menos 40 mm e, de preferência, de pelo menos 50 mm.
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