BR112019021170B1

BR112019021170B1 - Produto feito de liga contendo alumínio, método para fabricar produto extrudado, laminado e/ou forjado contendo liga de alumínio, produto e elemento estrutural

Info

Publication number: BR112019021170B1
Application number: BR112019021170-5A
Authority: BR
Inventors: Juliette CHEVY
Original assignee: Constellium Issoire
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2018-04-09
Publication date: 2023-05-09
Also published as: EP3610047B1; DE18724941T1; FR3065011B1; BR112019021170A2; EP3610047A1; CN110536972B; FR3065011A1; WO2018189471A1; US20240287665A1; US20210087665A1; CN110536972A; CA3058021A1

Abstract

A invenção refere-se a um produto feito de uma liga baseada em alumínio, por % em peso, Cu: 2,5 a 3,4; Li: 1,6 a 2,2; Mg: 0,4 a 0,9; Mn: 0,2 a 0,6, Zr: 0,08 a 0,18; Zn: 0,4; Ag: 0,15; Fe + Si = 0,20; pelo menos um elemento selecionado entre Ti, Se, Cr, Hf e V, o teor do elemento, se selecionado, sendo: Ti: 0,01 a 0,15; Se: 0,01 a 0,15; Cr: 0,01 a 0,3; Hf: 0,01 a 0,5; V: 0,01 a 0,3; outros elementos = 0,05 cada e = 0,15 no total; o restante sendo alumínio. A invenção também se refere a um método para fabricar um produto à base de liga de alumínio, extrudado, laminado e/ou forjado, e a um elemento estrutural que incorpora pelo menos um produto como descrito acima.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO Campo de invenção

[0001] A invenção refere-se, em geral, a produtos trabalhados feitos de ligas de alumínio-cobre-lítio e, mais particularmente, a esses produtos na forma de perfis destinados a fabricar reforços na construção aeronáutica.

Técnica anterior

[0002] Um esforço contínuo de pesquisa é realizado para desenvolver materiais que possam reduzir simultaneamente o peso e aumentar a eficácia das estruturas de aviões de alto desempenho. As ligas de alumínio contendo lítio são de grande interesse nesse sentido, uma vez que o lítio pode reduzir a densidade do alumínio em 3% e aumentar o módulo de elasticidade em 6% para cada porcentagem em peso de lítio adicionado. Para que essas ligas sejam selecionadas em aviões, seu desempenho deve atingir o das ligas usadas rotineiramente, em particular em termos de compromisso entre as propriedades da resistência mecânica estática (ponto de escoamento, resistência à tração final) e as propriedades de tolerância a danos (tenacidade, resistência à propagação de trincas por fadiga), sendo essas propriedades em geral antinômicas. Além disso, essas ligas devem ter resistência suficiente à corrosão, podem ser formadas de acordo com os métodos usuais e apresentar baixas tensões residuais de modo a poderem ser usinadas integralmente.

[0003] É conhecida uma pluralidade de ligas de Al-Cu-Li, para as quais é realizada uma adição de prata.

[0004] A patente US 5 032 359 descreve uma vasta família de ligas de alumínio-cobre-lítio na qual a adição de magnésio e prata, em particular entre 0,3 e 0,5 por cento em peso, permite aumentar a resistência mecânica. Essas ligas são geralmente conhecidas sob o nome comercial Weldalite™.

[0005] A patente US 5 198 045 descreve uma família de ligas Weldalite™ compreendendo (em % em peso) (2,4 a 3,5) Cu, (1,35 a 1,8) Li, (0,25 a 0,65) Mg, (0,25 a 0,65) Ag, (0,08 a 0,25) Zr. Os produtos trabalhados fabricados com essas ligas combinam uma densidade inferior a 2,64 g / cm3 e um compromisso atraente entre a resistência mecânica e a tenacidade.

[0006] A patente US 7 229 509 descreve uma família de ligas Weldalite™ compreendendo (em % em peso) (2,5 a 5,5) Cu, (0,1 a 2,5) Li, (0,2 a 1,0) Mg, (0,2 a 0,0) Mg, (0,2 a 0,8) Ag, (0,2 a 0,8) Mn, (até 0,4) Zr ou outros elementos tais como Cr, Ti, Hf, Sc e V. Os exemplos apresentados apresentam um compromisso aprimorado entre a resistência mecânica e a tenacidade, mas sua densidade é superior a 2,7 g / cm3.

[0007] O pedido de patente WO2007 / 080267 descreve uma liga Weldalite™ que não contém zircônio destinada a folhas de fuselagem compreendendo (em % em peso) (2,1 a 2,8) Cu, (1,1 a 1,7) Li, (0,2 a 0,6) Mg, (0,1 a 0,8)) Ag, (0,2 a 0,6) Mn.

[0008] Além disso, a liga AA2196 é conhecida, compreendendo (em % em peso) (2,5a 3,3) Cu, (1,4 a 2,1) Li, (0,25 a 0,8) Mg, (0,25 a 0,6) Ag, (0,04 a 0,18) Zr e no máximo 0,35 Mn.

[0009] A limitação da quantidade de prata é economicamente muito favorável. No entanto, note-se que os produtos de acordo com a técnica anterior feitos de liga que substancialmente não contém prata não permitem obter propriedades tão vantajosas quanto os produtos feitos com ligas contendo prata, como a liga AA2196.

[0010] Há necessidade de produtos feitos de liga de alumínio-cobre- lítio, perfis extrudados, com uma densidade e propriedades reduzidas substancialmente equivalentes às de produtos conhecidos contendo prata, em particular em termos de compromisso entre as propriedades da resistência mecânica estática e propriedades de tolerância a danos. A estabilidade térmica, a resistência à corrosão, a usinabilidade e a densidade desses produtos também devem ser satisfatórias em relação às dos produtos conhecidos contendo prata, embora com baixa densidade.

Objeto da invenção

[0011] Um primeiro objetivo da invenção é um produto feito de liga contendo alumínio que compreende, em % em peso, Cu: 2,5 a 3,4; de preferência 2,8 a 3,2; Li: 1,6 a 2,2; de preferência 1,65 a 1,8; Mg: 0,4 a 0,9; de preferência 0,5 a 0,8; Mn: 0,2 a 0,6; de preferência 0,3 a 0,6; Zr: 0,08 a 0,18; de preferência 0,12 a 0,16; Zn: < 0,4 preferencialmente 0,05 a 0,4; mais preferencialmente de 0,2 a 0,4; Ag: < 0,15; de preferência < 0,1; ainda mais preferencialmente < 0,05; Fe + Si ≤ 0,20; pelo menos um elemento escolhido dentre Ti: 0,01 a 0,15; de preferência 0,01 a 0,05; Sc: 0,01 a 0,15, preferencialmente 0,02 a 0,1; Cr: 0,01 a 0,3, preferencialmente 0,02 a 0,1; Hf: 0,01 a 0,5; de preferência 0,02 a 0,1; V: 0,01 a 0,3, preferencialmente 0,01 a 0,05; outros elementos ≤ 0,05 cada e ≤ 0,15 no total, o restante alumínio.

[0012] Um segundo objetivo da invenção é um método para fabricar um produto extrudado, laminado e/ou forjado contendo liga de alumínio, compreendendo as etapas de: a) criar um banho de metal líquido compreendendo, em porcentagem em peso, Cu: 2,5 a 3,4; Li: 1,6 a 2,2; Mg: 0,4 a 0,9; Mn: 0,2 a 0,6; Zr: 0,08 a 0,18; Zn: < 0,4; Ag: < 0,15; Fe + Si ≤0,20; pelo menos um elemento escolhido dentre Ti, Sc, Cr, Hf e V, a concentração do referido elemento, se for escolhido, sendo Ti: 0,01 a 0,15; Sc: 0,01 a 0,15; Cr: 0,01 a 0,3; Hf: 0,01 a 0,5; V: 0,01 a 0,3; outros elementos ≤ 0,05 cada e ≤0,15 no total, o restante alumínio b) fundir um produto em bruto do referido banho de metal líquido; c) homogeneizar o referido produto em bruto; d) trabalho a quente e, opcionalmente, a frio do produto bruto em um produto extrudado, laminado e/ou forjado; e) tratamento térmico em solução e resfriamento brusco do referido produto; f) estiramento de maneira controlada do referido produto com um conjunto permanente de 1 a 15 %, preferencialmente de 2 a 4 %; g) maturação do referido produto por aquecimento a 140 a 170°C por 5 a 70 horas. Vantajosamente, a maturação é realizada de tal maneira que o referido produto possui um limite elástico convencional medido a 0,2 % do alongamento na direção L, Rp0,2 (L), de pelo menos 510 MPa e uma tenacidade KQ (L-T), na direção L-T, de pelo menos 21MPa

e tal que KQ (L-T) > -0,2667 * Rpo,2 (L) + 169.

[0013] Ainda outro objetivo da invenção é um elemento estrutural qu incorpora pelo menos um produto de acordo com a invenção.

Descrição dos desenhos

[0014] A FIG. 1: o formato do perfil W do exemplo ("formato" significa a seção transversal do referido perfil). As dimensões são indicadas em mm. As amostras utilizadas para as caracterizações mecânicas foram amostradas na zona indicada por linhas tracejadas.

[0015] A FIG. 2: o formato do perfil Z do exemplo ("formato" significa a seção transversal do referido perfil). As dimensões são indicadas em mm. As amostras utilizadas para as caracterizações mecânicas foram amostradas na zona indicada por linhas tracejadas.

[0016] A FIG. 3: Comprometimento entre tenacidade e resistência mecânica obtidas para os perfis do exemplo.

Descrição da invenção

[0017] Salvo indicação em contrário, todas as indicações relativas à composição química das ligas são expressas em porcentagem em peso, com base no peso total da liga. A designação das ligas é feita de acordo com os regulamentos da Associação de Alumínio, conhecidos por um versado na técnica. A densidade depende da composição e é determinada pelo cálculo e não por um método de medição de peso. Os valores são calculados de acordo com o procedimento da Associação de Alumínio, que é descrito nas páginas 2 a 12 e 2.13 de “Aluminum Standards and Data”. As definições dos estados metalúrgicos estão indicadas na norma europeia EN 515 (2009).

[0018] Salvo indicação em contrário, as características mecânicas estáticas, ou seja, a resistência à tração final Rm, o limite elástico convencional a 0,2% do alongamento Rp0,2 (“limite elástico”) e o alongamento na ruptura A, são determinados por um teste de tração de acordo com de acordo com a norma EN 10002-1 (2001), a amostragem e a direção do teste são definidas pela norma EN 485-1 (2016).

[0019] O fator de intensidade de estresse (KQ) é determinado de acordo com a norma ASTM E 399 (2012). Assim, a proporção das peças de teste definidas no parágrafo 7.2.1 desta norma é sempre verificada exatamente como o procedimento geral definido no parágrafo 8. A norma ASTM E 399 (2012) dá nos parágrafos 9.1.3 e 9.1.4 critérios que permite determinar se KQ é um valor válido de K1C. Assim, um valor K1C é sempre um valor KQ, o inverso não é verdadeiro. No contexto da invenção, os critérios dos parágrafos 9.1.3 e 9.1.4 da norma ASTM E399 (2012) nem sempre são atendidos; no entanto, para uma dada geometria da peça de teste, os valores de KQ apresentados são sempre comparáveis um ao outro, a geometria da peça de teste que permite obter um valor válido de K1C nem sempre é acessível, dadas as restrições relacionadas às dimensões das folhas ou perfis.

[0020] Salvo indicação em contrário, aplicam-se as definições da norma EN 12258 (2012). A espessura dos perfis é definida de acordo com a norma EN 2066: 2001: a seção transversal é dividida em retângulos elementares com as dimensões A e B; A sendo sempre a maior dimensão do retângulo elementar e B podendo ser considerada como a espessura do retângulo elementar.

[0021] Aqui, " elemento estrutural" ou "elemento estrutural" de uma construção mecânica designa uma parte mecânica para a qual as propriedades mecânicas estáticas e/ou dinâmicas são particularmente importantes para o desempenho da estrutura e para as quais geralmente é prescrito ou realizado um cálculo estrutural. Estes são tipicamente elementos, cuja falha pode pôr em risco a segurança da referida construção, de seus usuários, de seus clientes ou de outros. Para um avião, esses elementos estruturais compreendem, em particular, os elementos que compõem a fuselagem (tal como o revestimento da fuselagem), os reforçadores ou longarinas da fuselagem, as anteparas, as molduras da fuselagem (molduras circunferenciais), as asas (tal como o revestimento da asa), os reforçadores (longarinas ou reforços), as nervuras e as vergas e a empenagem composta nomeadamente de estabilizadores horizontais e verticais, bem como os perfis do piso (vigas do piso), os trilhos do assento (pistas dos assentos) e as portas.

[0022] De acordo com a invenção, uma classe selecionada de ligas de alumínio contendo concentrações críticas e específicas de cobre, lítio, magnésio, zinco, manganês e zircônio, mas substancialmente não contendo prata, permite preparar produtos trabalhados, com um comprometimento aprimorado entre tenacidade e resistência mecânica em relação aos produtos que não contêm substancialmente prata.

[0023] Os presentes inventores observaram que, surpreendentemente, é possível que os produtos obtenham um compromisso entre as propriedades da resistência mecânica estática e as propriedades de tolerância a danos pelo menos equivalentes às obtidas com uma liga de alumínio-cobre-lítio contendo prata, tal como a liga AA2196, realizando uma seleção restrita das quantidades de lítio, cobre, magnésio, manganês, zinco e zircônio.

[0024] A concentração de cobre nos produtos de acordo com a invenção está entre 2,5 e 3,4% em peso. Em uma modalidade vantajosa da invenção, a concentração de cobre é de pelo menos 2,8 ou de preferência pelo menos 2,9 % em peso e/ou no máximo 3,2 e de preferência no máximo 3,1 % em peso.

[0025] A concentração de lítio nos produtos de acordo com a invenção está entre 1,6 e 2,2 % em peso. Vantajosamente, a concentração de lítio está entre 1,65 % e 1,8 % em peso. Preferencialmente, a concentração de lítio é no máximo 1,75 % em peso.

[0026] A concentração de magnésio nos produtos de acordo com a invenção está entre 0,4 e 0,9 % em peso e preferencialmente é pelo menos 0,5 % em peso e, ainda mais preferencialmente, superior a 0,6 % em peso. Vantajosamente, a concentração de magnésio é no máximo 0,8 % em peso. Os presentes inventores observaram que quando a concentração de magnésio é inferior a 0,30 % em peso, o compromisso vantajoso entre a resistência mecânica e a tolerância ao dano não é obtido.

[0027] A concentração de manganês nos produtos de acordo com a invenção está entre 0,2 e 0,6 % em peso e, de preferência, é pelo menos 0,3 % em peso e, ainda mais preferencialmente, pelo menos 0,33 % em peso e mais preferencialmente, pelo menos, 0,4 % em peso. Em outra modalidade, a concentração de manganês está entre 0,2 e 0,4 % em peso, preferencialmente entre 0,25 e 0,35 % em peso. Os presentes inventores notaram que quando a concentração de manganês é inferior a 0,2 % em peso, a vantajosa tenacidade KQ (L-T), na direção L-T, de acordo com a invenção, não é obtida.

[0028] A concentração de zircônio nos produtos de acordo com a invenção está entre 0,08 e 0,18 % em peso e, de preferência, é de 0,12 a 0,16 % em peso e, ainda mais preferencialmente, de 0,14 a 0,15 % em peso. Em outra modalidade, a concentração de zircônio é vantajosamente entre 0,09 e 0,12 % em peso, preferencialmente entre 0,09 e 0,11 % em peso, ou mesmo entre 0,09 e 0,10 % em peso.

[0029] A concentração de zinco é inferior a 0,4 % em peso, de preferência é de 0,05 a 0,35 % em peso. Vantajosamente, a concentração de zinco é de 0,2 a 0,3 % em peso, o que pode contribuir para alcançar o compromisso desejado entre a tenacidade e a resistência mecânica.

[0030] A concentração de prata é inferior a 0,15 % em peso, preferencialmente inferior a 0,10 % em peso e, ainda mais preferencialmente, inferior a 0,05 % em peso. Os presentes inventores observaram que o compromisso vantajoso entre a resistência mecânica e a tolerância a danos conhecida por ligas tipicamente contendo 0,2 a 0,4 % de prata em peso pode ser obtido para ligas substancialmente não contendo prata com a seleção da composição realizada.

[0031] A soma da concentração de ferro e da concentração de silício é de no máximo 0,20 % em peso. De preferência, as concentrações de ferro e silício são cada uma no máximo 0,08 % em peso. Em uma modalidade vantajosa da invenção, as concentrações de ferro e silício são no máximo 0,06 % e 0,04 % em peso, respectivamente.

[0032] A liga também contém pelo menos um elemento que pode contribuir para controlar o tamanho de grão escolhido dentre Ti, Cr, Sc, Hf e V, a quantidade do elemento, se for escolhido, sendo de 0,01 a 0,15 % em peso, preferencialmente 0,01 a 0,05 % em peso para Ti; de 0,01 a 0,15 % em peso, de preferência 0,02 a 0,1 % em peso para Sc; 0,01 a 0,5 % em peso, de preferência 0,02 a 0,1 % em peso para Hf e de 0,01 a 0,3% em peso, preferencialmente de 0,02 a 0,1 % em peso para Cr e de 0,01 a 0,3 % em peso, preferencialmente de 0,01 a 0,05 % em peso para V. Preferencialmente, é escolhida entre 0,02 e 0,04 % de titânio em peso.

[0033] A liga de acordo com a invenção é particularmente destinada à fabricação de produtos laminados, extrudados e/ou forjados e, mais particularmente, produtos extrudados. Os produtos de acordo com a invenção têm um compromisso particularmente vantajoso entre resistência mecânica e tenacidade.

[0034] Os produtos de acordo com a invenção têm, em um estado extrudado, tratado a quente em solução, resfriado bruscamente, estirado e maturado, em particular para espessuras de até 50 mm ou entre 8 e 50 mm, ou mesmo entre 15 e 35 mm, um limite elástico convencional medido em 0,2 % de alongamento na direção L, Rp0,2 (L), de pelo menos 510 MPa e uma tenacidade KQ (LT), na direção L-T, de pelo menos 21MPa

e tal que KQ (L-T) > -0,2667 * Rp0.2 (L) + 169. De acordo com uma modalidade particularmente vantajosa, eles têm, nas condições descritas acima, um limite elástico convencional medido a 0,2 % de alongamento na direção L, Rp0.2 (L), de pelo menos 525 MPa e uma tenacidade KQ (L-T), na direção L-T, de pelo menos 23 MPa

e tal que KQ (L-T) > -0,2667 * Rp0,2 (L) + 171. Na presente invenção, as peças de teste utilizadas para as medições de KQ são do tipo CT com uma espessura de 20 mm e uma largura de 50 mm.

[0035] O método para fabricar os produtos de acordo com a invenção compreende etapas de produção, fundição, laminação, extrusão e/ou forjamento, tratamento térmico em solução, resfriamento brusco, alívio de tensão e maturação.

[0036] Em uma primeira etapa, um banho de metal líquido é produzido de modo a obter uma liga de alumínio com uma composição de acordo com a invenção.

[0037] O banho de metal líquido é então fundido como um produto em bruto, tipicamente um lingote de laminação, um tarugo de extrusão ou um forjamento em branco.

[0038] O produto em bruto é então homogeneizado a uma temperatura entre 450°C e 550°C e preferencialmente entre 520°C e 530°C durante um tempo entre 6 e 15 horas.

[0039] Após a homogeneização, o produto em bruto é opcionalmente arrefecido à temperatura ambiente antes de ser preaquecido na preparação para ser trabalhado a quente. O trabalho a quente é realizado por laminação, extrusão e/ou forjamento, de modo a obter um produto laminado, extrudado e/ou forjado, de preferência um produto extrudado.

[0040] O produto assim obtido é então tratado a quente em solução por tratamento térmico entre 490 e 550°C por 15 minutos a 8 h, depois resfriado bruscamente tipicamente com água à temperatura ambiente.

[0041] O produto passa então por um alívio de tensão controlado, de preferência por estiramento, com um conjunto permanente de 1 a 15 % e preferencialmente de 2 a 4 %.

[0042] Vantajosamente, o produto extrudado possui, após as etapas do método descritas em detalhes acima, uma espessura de até 50 mm ou entre 8 e 50 mm, ou mesmo entre 15 e 35 mm.

[0043] A maturação é realizada compreendendo aquecimento a uma temperatura entre 140 e 170°C por 5 a 70 horas, de modo que o referido produto tenha um limite elástico convencional medido a 0,2 % do alongamento na direção L, Rp0,2 (L), de pelo menos 510 MPa e uma tenacidade KQ (L-T), na direção L-T, de pelo menos 21 MPa

e tal que KQ (L-T) > -0,2667 * Rp0,2 (L) + 169. Os presentes inventores observaram que o compromisso entre a resistência mecânica e a tenacidade pode ser melhorado realizando a maturação a uma temperatura entre 150 e 165°C por um tempo com um ti equivalente a 160°C entre 15 e 28h, de preferência entre 20 e 27h, ti sendo definido pela fórmula:

onde T (em Kelvin) é a temperatura instantânea do tratamento do metal, que muda com o tempo t (em horas), e Tref é uma temperatura de referência definida para 433K.

[0044] De acordo com uma modalidade particularmente vantajosa, o produto extrudado com um limite elástico convencional medido a 0,2% do alongamento na direção L, Rp0.2 (L), de pelo menos 525 MPa e uma tenacidade KQ (L-T), na direção L-T, de pelo menos 23 MPa

e tal que KQ (L-T) > -0,2667 * Rp0,2 (L) + 171. Na referida modalidade, o produto extrudado apresenta vantajosamente uma espessura, até 50 mm ou entre 8 e 50 mm, ou mesmo entre 15 e 35mm.

[0045] Os produtos de acordo com a invenção podem ser vantajosamente utilizados em elementos estruturais, em particular em um avião. Assim, um objetivo da invenção é um elemento estrutural que incorpora pelo menos um produto de acordo com a invenção ou um produto fabricado usando um método de acordo com a invenção.

[0046] O uso de um elemento estrutural que incorpora pelo menos um produto de acordo com a invenção ou fabricado com esse produto é vantajoso, em particular para construção aeronáutica. Os produtos de acordo com a invenção são particularmente vantajosos para a criação de elementos estruturais, tais como os reforçadores ou as molduras, ou para a fabricação de elementos de superfície inferior ou superfície superior da asa de avião, preferencialmente reforçadores, vergas e nervuras, ou também as vigas do piso e trilhos do assento.

[0047] Estes aspectos, bem como outros da invenção, são explicados em mais detalhes usando os seguintes exemplos ilustrativos e não limitativos.

Exemplo

[0048] Neste exemplo, uma pluralidade de tarugos (384 mm de diâmetro) feitos de uma liga Al-Cu-Li, cuja composição é dada na tabela 1, foram fundidos (ligas 67, 74 a e b, 66, 68 e 69). A composição de duas ligas da técnica anterior AA2196 também foi dada na tabela 1 abaixo. Tabela 1. Composição em % em peso e densidade das ligas de Al-Cu-Li utilizadas

Para todas as ligas 67, 74a e b, 66, 68 e 69, Fe e Si < 0,20 % em peso e outros elementos com menos de 0,05 % em peso cada, 0,15 % em peso total.

[0049] Os tarugos feitos das ligas 67, 74 a e b, 66, 68 e 69 foram então homogeneizados de 8 a 10h a 524°C. O tarugo feito da liga 2 foi homogeneizado 8h a 500°C e depois 24h a 527°C, enquanto o tarugo feito da liga 5 foi homogeneizado 8h a 520°C.

[0050] Após a homogeneização, os tarugos foram aquecidos a 450°C +/- 40°C e depois extrudados a quente para obter perfis W de acordo com a figura 1 para as ligas 2, 67, 74 a e b, 66, 68 e 69 e Z de acordo com a figura 2 para as ligas 5. Os perfis assim obtidos foram tratados a quente em solução a 524°C, resfriados bruscamente e estirados com um alongamento permanente entre 2 e 5 %.

[0051] Os perfis foram submetidos à maturação, conforme indicado na tabela 2: 30h a 152°C, 48h a 152°C, 30h a 160°C. Para as ligas 2 e 5, a maturação foi realizada por 48h a 152°C. Os tempos equivalentes de ti a 160 °C foram calculados considerando o tempo de subida ao platô de maturação e considerando uma velocidade crescente de 20°C / h.

[0052] As amostras colhidas na extremidade do perfil foram testadas para determinar suas propriedades mecânicas estáticas e sua tenacidade (Kq). A localização das amostras é indicada por linhas tracejadas nas figuras 1 e 2. As peças de teste utilizadas para a medição das propriedades estáticas tinham um diâmetro de 10 mm e foram amostradas de modo que a direção do eixo da peça de teste correspondesse na direção da extrusão (direção L). As peças de teste utilizadas para as medições de tenacidade eram do tipo CT e apresentavam as características B = 20 mm e W = 50 mm e foram usinadas de tal forma que a direção do carregamento correspondia à direção da extrusão e a direção da propagação era perpendicular na direção da extrusão e contida no plano das figuras 1 e 2 (configuração LT).

[0053] Os resultados obtidos são apresentados na tabela 2 abaixo e ilustrados na figura 3 para as ligas da tabela 1. Tabela 2. Condições e propriedades de maturação Rp0.2 (L) e Kq (L-T) das ligas

Claims

1. Produto Feito de Liga Contendo Alumínio, caracterizado por que compreende, em % em peso, Cu: 2,5 a 3,4; Li: 1,6 a 2,2; Mg: 0,5 a 0,8; Mn: 0,2 a 0,6; Zr: 0,08 a 0,18; Zn: 0,05 a 0,4; Ag: < 0,1; Fe + Si ≤ 0,20; Ti: 0,01 a 0,15; outros elementos são respectivamente menores ou iguais a 0,05 e menores ou iguais a 0,15 no total, o restante alumínio; e o referido produto tem um limite elástico convencional medido a 0,2% de alongamento na direção L, Rp0.2 (L), de pelo menos 510 MPa e uma tenacidade KQ (L-T), na direção L-T, de pelo menos 21 MPa

e tal que KQ (L-T) > -0,2667*Rp0,2 (L) + 169.

2. Produto Feito de Liga Contendo Alumínio, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a concentração de cobre é de 2,9 a 3,1 % em peso.

3. Produto Feito de Liga Contendo Alumínio, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 2, caracterizado por que a concentração de lítio é de 1,65 a 1,75 % em peso.

4. Produto Feito de Liga Contendo Alumínio, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 3, caracterizado por que a concentração de manganês é de 0,4 a 0,6 % em peso.

5. Produto Feito de Liga Contendo Alumínio, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 3, caracterizado por que a concentração de zircônio é de 0,14 a 0,15 % em peso.

6. Método Para Fabricar Produto Extrudado, Laminado e/ou Forjado Contendo Liga de Alumínio, caracterizado por que compreende as etapas de: a) produzir de um banho de metal líquido compreendendo, em porcentagem em peso, Cu: 2,5 a 3,4; Li: 1,6 a 2,2; Mg: 0,4 a 0,9; Mn: 0,2 a 0,6; Zr: 0,08 a 0,18; Zn: < 0,4; Ag: < 0,15; Fe + Si ≤ 0,20; pelo menos um elemento escolhido dentre Ti, Sc, Cr, Hf e V, a concentração do referido elemento, se for escolhido, sendo Ti: 0,01 a 0,15; Sc: 0,01 a 0,15; Cr: 0,01 a 0,3; Hf: 0,01 a 0,5; V: 0,01 a 0,3; outros elementos á ≤,05 cada e ≤ 0,15 no total, o restante alumínio b) moldar um produto em bruto do referido banho de metal líquido; c) homogeneização do referido produto em bruto; d) trabalho a quente e, opcionalmente, a frio do produto em bruto em um produto extrudado, laminado e/ou forjado; e) tratamento térmico em solução e resfriamento brusco do referido produto; f) estiramento de maneira controlada do referido produto com um conjunto permanente de 1 a 15%, preferencialmente de 2 a 4%; g) maturação do referido produto extrudado por aquecimento de 140 a 170°C por 5 a 70 horas, de modo que o referido produto tenha um limite elástico convencional medido a 0,2 % de alongamento na direção L, Rp0,2 (L), de pelo menos 510MPa e uma tenacidade KQ (L-T), na direção L-T, de pelo menos 21MPa

e tal que KQ (LT) > -0,2667 * Rpc,2 (L) + 169.

7. Método Para Fabricar Produto Extrudado, Laminado e/ou Forjado Contendo Liga de Alumínio, de acordo com a Reivindicação 6, caracterizado por que a temperatura de homogeneização está entre 520°C e 530°C e o tempo de tratamento é entre 6 e 15 horas.

8. Método Para Fabricar Produto Extrudado, Laminado e/ou Forjado Contendo Liga de Alumínio, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 6 a 7, caracterizado por que a maturação é realizada a uma temperatura entre 150 e 165°C por um tempo com um equivalente ti a 160°C entre 15 e 28h, preferencialmente entre 20 e 27h, ti sendo definido pela fórmula:

9. Produto, obtido conforme definido em qualquer uma das Reivindicações de 6 a 8, caracterizado por que possui um limite elástico convencional medido a 0,2% do alongamento na direção L, Rp0,2 (L), de pelo menos 525 MPa e uma tenacidade KQ (L-T), na direção L-T, de pelo menos 23MPa

e tal que KQ (L-T) > -0,2667 * Rp0,2 (L) + 171.

10. Elemento Estrutural, caracterizado por que incorpora pelo menos um produto, conforme definido em qualquer uma das Reivindicações de 1 a 5, ou fabricado a partir de um produto obtido conforme definido em qualquer uma das Reivindicações de 6 a 8.

11. Elemento Estrutural, de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado por que é usado como reforçador ou moldura para a fabricação de elementos de superfície inferior ou superfície superior da asa de avião, preferencialmente reforçadores, vergas e nervuras, ou vigas do piso e trilhos do assento.