BR112021008854A2 - ligas de alumínio 2xxx - Google Patents

Abstract

LIGAS DE ALUMÍNIO 2XXX. A presente invenção refere-se à revelação de novas ligas de alumínio 2xxx. As novas ligas de alumínio 2xxx geralmente incluem de 0,08 a 0,20% em peso de Ti. As novas ligas de alumínio 2xxx podem conceber uma combinação aprimorada de duas ou dentre resistência, resistência à fratura, alongamento e resistência à corrosão, por exemplo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LIGAS DE ALUMÍNIO 2XXX".

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se à ligas de alumínio 2xxx e produtos feitos a partir delas.

ANTECEDENTES

[002] Ligas de alumínio são úteis em uma variedade de aplicações. No entanto, aprimorar uma propriedade de uma liga de alumínio sem degradar outra propriedade é frequentemente é difícil. Por exemplo, é difícil aumentar a força de uma liga sem diminuir a tenacidade de uma liga. Outras propriedades de interesse para ligas de alumínio incluem resistência à corrosão e resistência à taxa de crescimento de trincas por fadiga, para citar dois.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] Em termos gerais, o presente pedido de patente refere-se a novas ligas de alumínio 2xxx. As novas ligas de alumínio 2xxx geral- mente incluem de 0,08 a 0,20% em peso de Ti, o que pode facilitar, por exemplo, uma combinação melhorada de pelo menos duas ou mais propriedades de resistência, ductilidade, tenacidade à fratura e resistência a rachaduras por corrosão sob tensão. As novas ligas de alumínio 2xxx também podem incluir zircônio em combinação com o titânio, o que também pode facilitar a realização de uma combinação aprimorada de pelo menos dois ou mais propriedades de resistência, ductilidade, tenacidade a fraturas e resistência a rachaduras por corrosão sob tensão. As novas ligas de alumínio 2xxx também podem incluir zinco (por exemplo, de 0,10 - 1,0% em peso de Zn) com o titânio e/ou zircônio, o que também pode facilitar a realização de uma combinação melhorada de pelo menos dois ou mais propriedades de resistência, ductilidade, resistência à fratura e resistência a rachaduras por corrosão sob tensão.

[004] Em uma abordagem, uma nova liga de alumínio 2xxx com- preende (e, em alguns casos, consiste essencialmente em, ou consiste em) de 0,08 a 0,20% em peso de Ti, de 4,5 a 5,5% em peso de Cu, de 0,20 a 0,6% em peso de Mn, de 0,20 a 0,8% em peso de Mg, de 0,05 a 0,60% em peso de Ag, até 1,0% em peso de Zn, até 0,30% em peso de Fe, até 0,20% em peso de Si, até 0,25% em peso de Zr, até 0,25% em peso de Cr, e até 0,25% em peso de V, o equilíbrio sendo alumínio, elementos incidentais e impurezas. Em uma modalidade, a nova liga de alumínio 2xxx é uma liga 2039 (conforme definido pelo documento Aluminum Association Teal Sheets, descrito abaixo) modificada para incluir 0,08 a 0,20% em peso de Ti, tal como qualquer um dos limites/ intervalos de titânio descritos abaixo. Em uma modalidade, a nova liga de alumínio 2xxx é uma liga 2039 modificada para incluir 0,08 a 0,20% em peso de Ti e de O a 0,10% em peso de Zr. Os ensinamentos deste parágrafo também se aplicam a outras ligas 2x39, tais como 2139. As novas ligas de alumínio 2xxx descritas neste documento podem conceber uma combinação aprimorada de pelo menos duas dentre resistência, tenacidade à fratura, alongamento e resistência a racha- duras por corrosão sob tensão, entre outras.

i. Composição

[005] Conforme observado acima, os novos produtos de liga de alumínio 2xxx geralmente incluem de 0,08 a 0,20% em peso de Ti. O uso de titânio em combinação com outros elementos das novas ligas de alumínio 2xxx pode resultar em novos produtos de ligas de alumínio 2XxXx com uma combinação aprimorada de propriedades, tais como uma combinação aprimorada de duas ou mais dentre resistência, ductilidade (alongamento), tenacidade à fratura e resistência a rachaduras por corrosão sob tensão, entre outras. A quantidade de titânio presente nas novas ligas de alumínio 2xxx deve ser limitada de modo que grandes partículas primárias não se formem na liga. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,09% em peso de Ti. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,10% em peso de Ti. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,11% em peso de Ti. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,18 em peso de Ti. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,16 em peso de Ti. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,15 em peso de Ti. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,14 em peso de Ti. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,13 em peso de Ti. O titânio pode facilitar propriedades aprimoradas de resistência a rachaduras por tensão e corrosão, ao mesmo tempo em que facilita, por exemplo, refinamento de grãos, entre outras coisas. O titânio pode ser adicionado como um elemento separado e/ou como parte de um composto de refinamento de grãos. Exemplos de refinadores de grãos incluem Ti combinado com B (por exemplo, TiB2) ou carbono (TiC), embora outros refinadores de grãos, tais como ligas mestre de Al-Ti possam ser utilizados. Os refinadores de grãos em combinação com titânio ele- mentar podem ser usados nas novas ligas de alumínio 2Xxxx em qualquer quantidade apropriada e geralmente dependendo do tamanho de grãos conforme fundido desejado.

[006] Conforme observado acima, uma nova liga de alumínio 2xxx pode incluir de 4,5 a 5,5% em peso de Cu. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 4,6% em peso de Cu. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 4,7% em peso de Cu. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 4,8% em peso de Cu. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 5,4% em peso de Cu. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 5,3% em peso de Cu. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 5,2% em peso de Cu. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 5,1% em peso de Cu. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 5,0% em peso de Cu.

[007] Conforme observado acima, uma nova liga de alumínio 2xxx pode incluir de 0,20 a 0,68% em peso de Mn. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,25% em peso de Mn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,30% em peso de Mn. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,55% em peso de Mn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,50% em peso de Mn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,45% em peso de Mn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,40% em peso de Mn.

[008] Conforme observado acima, uma nova liga de alumínio 2xxx pode incluir de 0,20 a 0,68% em peso de Mg. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,25% em peso de Mg. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,30% em peso de Mg. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,55% em peso de Mg. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,50% em peso de Mg.

[009] Conforme observado acima, uma nova liga de alumínio 2xxx pode incluir de 0,05 a 0,68% em peso de Ag. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,10% em peso de Ag. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,15% em peso de Ag. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,20% em peso de Ag. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,25% em peso de Ag. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio

2xxx inclui pelo menos 0,30% em peso de Ag. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,55% em peso de Ag. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,50% em peso de Ag. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,45% em peso de Ag. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,40% em peso de Ag.

[0010] Conforme observado acima, uma nova liga de alumínio 2xxx pode incluir até 1,0% em peso de Zn. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,10% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,20% em peso de Zn. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2Xxxx inclui pelo menos 0,30% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,40% em peso de Zn. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,50% em peso de Zn. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,90% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,80% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,70% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,60% em peso de Zn.

[0011] Conforme observado acima, uma nova liga de alumínio 2xxx pode incluir até 0,25% em peso de Zr. Em algumas modalidades, a combinação de (a) níveis elevados de titânio e (b) uso de zircônio pode facilitar a realização de produtos de liga de alumínio 2xxx aprimorados com uma combinação aprimorada de pelo menos dois dentre resistên- cia, alongamento, tenacidade à fratura e resistência a rachaduras por corrosão sob tensão, entre outros. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,05% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,06%

em peso de Zr. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,07% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,08% em peso de Zr. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,18% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,16% em peso de Zr. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,15% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,14% em peso de Zr. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,13% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,12% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,11% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,10% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,09% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,08% em peso de Zr.

[0012] Conforme observado acima, uma nova liga de alumínio 2xxx pode incluir até 0,30% em peso de Fe. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,01% em peso de Fe. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,02% em peso de Fe. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,25% em peso de Fe. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,20% em peso de Fe. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,15% em peso de Fe. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,10% em peso de Fe. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,08% em peso de Fe. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,06% em peso de Fe. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,04% em peso de Fe.

[0013] Conforme observado acima, uma nova liga de alumínio 2xxx pode incluir até 0,20% em peso de Si. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,01% em peso de Si. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui pelo menos 0,02% em peso de Si. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,15% em peso de Si. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,10% em peso de Si. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,07% em peso de Si. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,05% em peso de Si. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,03% em peso de Si.

[0014] Conforme observado acima, uma nova liga de alumínio 2xxx pode incluir até 0,25% em peso de Cr. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,20% em peso de Cr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,15% em peso de Cr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,10% em peso de Cr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,05% em peso de Cr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,03% em peso de Cr. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,01% em peso de Cr.

[0015] Conforme observado acima, uma nova liga de alumínio 2xxx pode incluir até 0,25% em peso de V. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,20% em peso de V. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,15% em peso de V. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,10% em peso de V. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,05% em peso de V. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,03% em peso de V. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,01% em peso de V.

[0016] Algumas modalidades de ligas úteis de acordo com a presente divulgação são fornecidas abaixo (todos os valores em porcentagem em peso). [He Te Tm Two IB 46-54 — [020-055 0,25-0,55 [DB a8-52 [025-045 0,35-0,55 4,8-50 — |0,30-0,40 0,40 - 0,50 |B [00508 0,01 - 0,25 0,01 - 0,25 0,05-0,16 0,01 - 0,20 0,01 - 0,20 |D “ jooso 0,01 - 0,15 0,01 - 0,15 0,07-0,13 0,02 - 0,10 0,02 - 0,10 0,08-0,12 0,02 - 0,08 0,02 - 0,07 -continuação-

BR 0,10- 1,0 0,05-0,60 —|[0,08-0,20 8 "| 0,20 - 0,80 0,10-0,55 [0,08-0,18 0,30 - 0,70 0,15-0,50 [0,08-0,16 jo | 0,30 - 0,60 0,20 - 0,45 |[0,08-0,15 0,40 - 0,60 0,25-0,40 — |[0,08-0,14 0,40 - 0,60 0,30 - 0,40 — [0,08-0,13 Liga (continuação) Equilíbrio Pos sos

[0017] Conforme observado acima, em uma abordagem, a nova liga de alumínio 2xxx é uma liga de alumínio 2039 modificada para incluir de

0,08 a 0,20% em peso de Ti, tal como qualquer um dos limites/intervalos de titânio descritos acima. De acordo com a Aluminum Association Teal Sheets (2015), uma liga de alumínio 2039 compreende 4,5 a 5,5% em peso de Cu, 0,20 a 0,50% em peso de Mn, 0,40 a 0,8% em peso de Mg, 0,05 a 0,50% em peso de Ag, 0,10 a 0,25% em peso de Zr, até 0,20% em peso de Si, até 0,30% em peso de Fe, até 0,15% em peso de Ti, o equilíbrio sendo alumínio, elementos incidentais e impurezas, em que a nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,15% em peso, no total, das impurezas, e em que a liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,05% em peso de cada uma das impurezas.

[0018] Conforme observado acima, em uma abordagem, a nova liga de alumínio 2xxx é uma liga de alumínio 2139 modificada para incluir de 0,08 a 0,20% em peso de Ti, tal como qualquer um dos limites/intervalos de titânio descritos acima. De acordo com a Aluminum Association Teal Sheets (2015), uma liga de alumínio 2139 compreende 4,5 a 5,5% em peso de Cu, 0,20 a 0,6% em peso de Mn, 0,20 a 0,8% em peso de Mg, 0,15 a 0,60% em peso de Ag, até 0,10% em peso de Si, até 0,15% em peso de Fe, até 0,05% em peso de Cr, até 0,25% em peso de Zn, até 0,15% em peso de Ti, até 0,05% em peso de V, o equilíbrio sendo alumínio, elementos incidentais e impurezas, em que a nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,15% em peso, no total, das impu- rezas, e em que a liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,05 % em peso de cada uma das impurezas.

[0019] Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2039 ou nova liga de alumínio 2139 é modificada para incluir de 0,08 a 0,20% em peso de Ti, tal como qualquer um dos limites/intervalos de titânio descritos acima ("uma liga de alumínio 2039/2139 modificada") e é adicional- mente modificada para incluir zinco (Zn). Em uma modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui de 0,08 a 0,20% em peso de Ti einclui de 0,10 a 1,0% em peso de Zn. Em uma modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui pelo menos 0,20% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui pelo menos 0,30% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui pelo menos 0,40% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui pelo menos 0,50% em peso de Zn. Em uma modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,90% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modifi- cada inclui não mais que 0,80% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,70% em peso de Zn. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,60% em peso de Zn.

[0020] Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2039/2139 é modificada para incluir de 0,08 a 0,20% em peso de Ti, tal como qualquer um dos limites/intervalos de titânio descritos acima ("uma liga de alumínio 2139 modificada"), e é adicionalmente modificada para incluir quantidades apropriadas de zircônio (2039, conforme especifi- cado pelas Aluminum Association Teal Sheets, inclui 0,10 - 0,25% em peso a de Zr e 2139, conforme especificado pelas Aluminum Association Teal Sheets, inclui zircônio apenas como impureza.) A combinação de (a) níveis elevados de titânio e (b) uso de zircônio pode facilitar a realização de produtos de liga de alumínio 2039/2139 aprimorados com uma combinação aprimorada de pelo menos dois dentre resistência, alongamento, tenacidade a fraturas e resistência a rachaduras por corrosão sob tensão, entre outros. Em uma modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui de 0,05 a 0,20% em peso de Zr. Em uma modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui pelo menos 0,06% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui pelo menos 0,07% em peso de Zr. Em ainda outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui pelo menos 0,08% em peso de Zr. Em uma modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,18% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,16% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,15% em peso de Zr. Em ainda outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,14% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,13% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,12% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,11% em peso de Zr. Em ainda outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,10% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,09% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui não mais que 0,08% em peso de Zr. Em uma modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui de 0,05 a 0,15% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui de 0,07 em peso a 0,14% em peso de Zr. Em outra modalidade, uma liga de alumínio 2039/2139 modificada inclui de 0,08 em peso a 0,13% em peso de Zr. A quantidade de zircônio presente nas novas ligas de alumínio 2Xxxx deve ser limitada de modo que partículas primárias grandes não se formem na liga.

[0021] Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2139 é modificada para incluir de 0,08 a 0,20% em peso de Ti, como qualquer um dos limites/intervalos de titânio descritos acima ("uma liga de alumínio 2139 modificada"), e é modificado ainda para incluir zircônio, como qualquer um dos limites/intervalos de zircônio descritos acima, e é modificado ainda para incluir zinco, como qualquer um dos limites/

intervalos de zinco descritos acima.

[0022] Conforme observado acima, as novas ligas geralmente incluem os ingredientes de liga declarados, o equilíbrio sendo alumínio, elementos incidentais opcionais e impurezas. Conforme usado neste documento, "elementos incidentais" significam aqueles elementos ou materiais, além dos elementos listados acima, que podem opcionalmente ser adicionados à liga para auxiliar na produção da liga. Exemplos de elementos incidentais incluem auxiliares de fundição, tais como refina- dores de grãos e desoxidantes. Elementos incidentais opcionais podem ser incluídos na liga em uma quantidade cumulativa de até 1,0% em peso. Como um exemplo não limitante, um ou mais elementos inciden- tais podem ser adicionados à liga durante a fundição para reduzir ou restringir (e em alguns casos eliminar) a rachadura do lingote devido, por exemplo, a dobra de óxido, pedaços de mina e óxido. Esses tipos de elementos incidentais são geralmente referidos neste documento como desoxidantes. Exemplos de alguns desoxidantes incluem Ca, Sr e Be. Quando o cálcio (Ca) é incluído na liga, está geralmente presente em uma quantidade de até cerca de 0,05% em peso, ou até cerca de 0,03% em peso. Em algumas modalidades, o Ca é incluído na liga em uma quantidade de cerca de 0,001-0,03 % em peso ou cerca de 0,05% em peso, tal como 0,001-0,008% em peso (ou 10 a 80 ppm). O estrôncio (Sr) pode ser incluído na liga como um substituto para Ca (no todo ou em parte) e, portanto, pode ser incluído na liga nas mesmas quantida- des ou quantidades semelhantes de Ca. Tradicionalmente, as adições de berílio (Be) ajudaram a reduzir a tendência de rachaduras no lingote, embora por motivos ambientais, de saúde e segurança, algumas modalidades da liga sejam substancialmente livres de Be. Quando Be está incluído na liga, está geralmente presente em uma quantidade de até cerca de 20 ppm. Elementos incidentais podem estar presentes em pequenas quantidades, ou podem estar presentes em quantidades significativas, e podem adicionar características desejáveis ou outras características por si só sem se afastar da liga descrita neste documento, desde que a liga retenha as características desejáveis descritas neste documento. Deve ser entendido, no entanto, que o escopo desta divulgação não deve/não pode ser evitado através da simples adição de um elemento ou elementos em quantidades que não afetariam de outra forma as combinações de propriedades desejadas e obtidas neste documento.

[0023] As novas ligas de alumínio 2xxx geralmente contêm baixas quantidades de impurezas. Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,15% em peso, no total, das impurezas, e em que a liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,05 % em peso de cada uma das impurezas. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,10% em peso, no total, das impurezas, e em que a liga de alumínio 2xxx inclui não mais que 0,03% em peso de cada uma das impurezas. ii. Formas do Produto

[0024] As novas ligas podem ser úteis em uma variedade de formas de produto, incluindo lingote ou lingote, formas de produto forjado (placa, forjamentos e extrusões), fôrmas de molde, produtos fabricados aditivamente e produtos de metalurgia do pó, por exemplo.

[0025] Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx está na forma de um produto forjado grosso. Produtos de liga de alumínio forjado grossos são aqueles produtos forjados com uma espessura transversal de pelo menos 12,7 mm. Os produtos forjados podem ser produtos enrolados, produtos forjados ou produtos extrudados. Em uma modalidade, um produto de liga de alumínio forjado grosso tem uma espessura de pelo menos 25 mm. Em outra modalidade, um produto de liga de alumínio forjado grosso tem uma espessura de pelo menos 38 mm. Em ainda outra modalidade, um produto de liga de alumínio forjado grosso tem uma espessura de pelo menos 50 mm. Em outra modalidade, um produto de liga de alumínio forjado grosso tem uma espessura de pelo menos 76 mm. Em ainda outra modalidade, um produto de liga de alumínio forjado grosso tem uma espessura de pelo menos 102 mm, ou maior.

[0026] As propriedades melhoradas descritas neste documento podem ser obtidas com produtos forjados grossos com uma espessura de até 305 mm. Em uma modalidade, um produto de liga de alumínio forjado grosso tem uma espessura não superior a 254 mm. Em outra modalidade, um produto de liga de alumínio forjado grosso tem uma espessura não superior a 203 mm. Em ainda outra modalidade, um produto de liga de alumínio forjado grosso tem uma espessura não superior a 178 mm. Em outra modalidade, um produto de liga de alumínio forjado grosso tem uma espessura não superior a 152 mm. Conforme usado neste parágrafo, espessura refere-se à espessura mínima do produto, percebendo que algumas porções do produto podem conceber espessuras ligeiramente maiores do que o mínimo indicado.

iii. Processamento Forjado

[0027] A nova liga pode ser preparada em forma forjada e, na têmpera adequada, por práticas mais ou menos convencionais, incluin- do o resfriamento direto (CD) que molda a liga de alumínio em forma de lingote. Após o escalpelamento convencional, colocação de ripas ou descamação (se necessário) e homogeneização, cuja homogeneização pode ser concluída antes ou após o escalpelamento, esses lingotes podem ser processados adicionalmente pelo trabalho a quente do produto. O produto pode então ser opcionalmente trabalhado a frio, opcionalmente recozido, tratado termicamente com solução, suprimida e trabalhado a frio final (por exemplo, por estiramento ou compressão de 0,5% a 10%). Após a etapa final de trabalho a frio, o produto pode ser artificialmente envelhecido. Assim, em algumas modalidades, os produtos podem ser produzidos em uma têmpera T3 ou T8. Em outras modalidades, outras têmperas T podem ser usadas (por exemplo, qualquer uma dentre uma têmpera T1, T2, T4, T5, T6, T7 ou T9). As têmperas T são definidas na ANSI H35.1 (2009).

[0028] Em algumas modalidades, as operações de formação podem ser concluídas concomitantemente ao envelhecimento artificial, por exemplo, formando a liga em um produto em forma predeterminada antes do envelhecimento artificial, durante o envelhecimento artificial, após o envelhecimento artificial e combinações dos mesmos. Em tais casos, a quantidade acumulada de trabalho a frio concluída após o tratamento térmico da solução pode ser maior, tal como a partir de 10- 15% de trabalho a frio, ou mais.

[0029] Conforme observado acima, como parte do processamento para uma têmpera T, o produto forjado pode ser tratado termicamente com solução e, então, opcionalmente trabalhado a frio, tal como por estiramento. Em uma abordagem, um produto forjado é processado até uma têmpera T e parte desse processamento inclui estiramento em 0,5 a 10% após o tratamento térmico da solução. Como mostrado pelos exemplos abaixo, em alguns casos, quantidades apropriadas de estiramento podem facilitar a realização de uma combinação melhorada de propriedades, tais como uma combinação melhorada de duas ou mais propriedades de resistência, ductilidade, resistência à fratura e resistência à ruptura por corrosão sob tensão. Em uma modalidade, um produto forjado é estirado pelo menos 1% após tratamento térmico com solução. Em outra modalidade, um produto forjado é estirado pelo menos 1,5% após tratamento térmico com solução. Em ainda outra modalidade, um produto forjado é estirado pelo menos 2% após tratamento térmico com solução. Em uma modalidade, um produto forjado é estirado não mais que 9% após tratamento térmico com solução. Em outra modalidade, um produto forjado é estirado não mais que 8% após tratamento térmico com solução. iv. Propriedades

[0030] As novas ligas de alumínio 2xxx geralmente concebem uma combinação aprimorada de pelo menos um dois entre resistência, alongamento, tenacidade à fratura e resistência ao craqueamento por corrosão por tensão.

[0031] Para os fins deste pedido de patente, a "têmpera T8" está de acordo com a ANSI H35.1(2009) e inclui todas as condições de envelhecimento artificial, incluindo pouca idade, envelhecimento de pico ou quase pico, e condições de envelhecimento excedente.

[0032] Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um limite de resistência à tração (LT) de pelo menos 390 MPa na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um limite de resistência à tração (LT) de pelo menos 400 MPa na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um limite de resistência à tração (LT) de pelo menos 410 MPa na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um limite de resistência à tração (LT) de pelo menos 420 MPa na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um limite de resistência à tração (LT) de pelo menos 430 MPa. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um limite de resistência à tração (LT) de pelo menos 440 MPa. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um limite de resistência à tração (LT) de pelo menos 450 MPa. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um limite de resistência à tração (LT) de pelo menos 460 MPa, ou mais, na têmpera T8. As propriedades de resistência acima podem ser realizadas em produtos com uma espessura de pelo menos 25 mm, ou pelo menos 38 mm, ou pelo menos 50 mm, ou pelo menos 76 mm, ou pelo menos 108 mm, ou superior.

[0033] Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Kc) (T-L) de pelo menos 30 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 31 MPa-sgrt-m na têmpera T8. Em ainda modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 32 MPa-sqrt- m na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 33 MPa-sqrt- m na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 34 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 35 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Kr) (T- L) de pelo menos 36 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Kr) (T-

L) de pelo menos 37 MPa-sqgrt-m na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 38 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 39 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 40 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Kc) (T-L) de pelo menos 41 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 42 MPa-sqgrt-m na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 43 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 44 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 45 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T- L) de pelo menos 46 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Kr) (T- L) de pelo menos 47 MPa-sqgrt-m na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 48 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 49 MPa-sqrt-m na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe uma tenacidade à fratura em deformação plana (Krc) (T-L) de pelo menos 50 MPa-sqrt-m, ou mais, na têmpera T8. As propriedades de resistência à fratura acima podem ser obtidas em produtos com uma espessura de pelo menos 25 mm, ou pelo menos 38 mm, ou pelo menos 50 mm, ou pelo menos 76 mm, ou pelo menos 108 mm, ou mais.

[0034] Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um alongamento (LT) de pelo menos 6,0% na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um alongamento (LT) de pelo menos 8,0% na têmpera T8. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um alongamento (LT) de pelo menos 10,0% na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um alongamento (LT) de pelo menos 12,0%. Em ainda outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um alongamento (LT) de pelo menos 14,0% na têmpera T8. Em outra modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e concebe um alongamento (LT) de pelo menos 16,0%, ou mais, na têmpera T8. As propriedades de alon- gamento acima podem ser obtidas em produtos com uma espessura de pelo menos 25 mm, ou pelo menos 38 mm, ou pelo menos 50 mm, ou pelo menos 76 mm, ou pelo menos 108 mm, ou maior.

[0035] Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e é resistente a rachaduras por corrosão por tensão LT (definida abaixo) na têmpera T8. As proprie- dades de resistência a craqueamento por corrosão sob tensão LT podem ser realizadas em produtos com uma espessura de pelo menos mm, ou pelo menos 38 mm, ou pelo menos 50 mm, ou pelo menos 76 mm, ou pelo menos 108 mm, ou maior.

[0036] Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e é resistente a rachaduras por corrosão por tensão ST (definida abaixo) na têmpera T8. As proprie- dades de resistência a rachaduras por corrosão por estresse ST podem ser obtidas em produtos com uma espessura de pelo menos 25 mm, ou pelo menos 38 mm, ou pelo menos 50 mm, ou pelo menos 76 mm, ou pelo menos 108 mm, ou mais.

[0037] Em uma modalidade, uma nova liga de alumínio 2xxx tem uma espessura de pelo menos 12,7 mm e é resistente a rachaduras por tensão de LT e resistente a rachaduras por tensão de ST na têmpera T8.

[0038] Embora as propriedades acima geralmente se relacionem a produtos de placa espessa, propriedades semelhantes também podem ser realizadas em produtos forjados e produtos extrudados espessos. Além disso, muitas das propriedades acima podem ser obtidas em combinação, conforme mostrado pelos exemplos abaixo. v. Definições

[0039] Salvo indicação em contrário, as seguintes definições se aplicam ao presente pedido:

[0040] “Ligas de alumínio 2xxx" são composições de ligas de alumínio com cobre como o principal elemento de liga, de acordo com a definição da Aluminum Association fornecida em "International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys ," ou seja, as "Teal Sheets" (2015). Para fins deste pedido de patente, composições de liga de alumínio 2xxx podem ser usadas em produtos não forjados, tais como fôrmas de molde, lingote/ tarugo e produtos fabricados aditivamente, entre outros. As ligas de alumínio 2xxx do presente pedido de patente são geralmente livres de lítio, tendo menos que 0,05% em peso de Li, e geralmente menos que 0,03% em peso de Li, ou menos que 0,01% em peso de Li.

[0041] “Produto de liga de alumínio forjado" significa um produto de liga de alumínio que é trabalhado a quente após a fundição e inclui produtos laminados (folha ou placa), produtos forjados e produtos extrudados.

[0042] “Produto de liga de alumínio forjado" significa um produto de liga de alumínio forjado que é forjado fundido ou forjado manualmente.

[0043] “Tratamento térmico da solução" significa exposição de uma liga de alumínio a temperatura elevada com o objetivo de colocar soluto(s) em solução sólida.

[0044] “Trabalho a quente" significa trabalhar o produto de liga de alumínio em temperatura elevada, geralmente pelo menos 250ºF.

[0045] “Trabalho a frio" significa trabalhar o produto de liga de alumínio em temperaturas que não são consideradas temperaturas de trabalho quentes, geralmente abaixo de cerca de 250ºF (por exemplo, em ambiente).

[0046] “Envelhecimento artificial" significa exposição de uma liga de alumínio a temperatura elevada com o objetivo de precipitar soluto(s). O envelhecimento artificial pode ocorrer em uma ou várias etapas, que podem incluir temperaturas e/ou tempos de exposição variáveis.

[0047] A resistência e o alongamento são medidos de acordo com ASTM E8 e B557.

[0048] A resistência à fratura é medida de acordo com ASTM E399.

[0049] “Resistente a rachaduras por corrosão por tensão LT" significa que pelo menos duas das três amostras de um produto de liga de alumínio 2xxx não falham após 10 dias de testes de imersão alternativos em uma tensão líquida de 300 MPa na direção LT e de acordo com ASTM G47 usando dispositivos de armação de estresse do tipo deformação constante, de acordo com a Figura 4 de ASTM G49, e com três amostras replicadas sendo necessárias para o teste. Em uma modalidade, todas as três amostras não falham após 10 dias de teste de imersão alternativo em uma tensão líquido de 300 MPa na direção LT e de acordo com ASTM G47. Em outra modalidade, todas as três amostras não falham após 30 dias de teste de imersão alternativo em uma tensão líquida de 300 MPa na direção LT e de acordo com ASTM G47.

[0050] "Resistente a rachaduras por corrosão por estresse ST" significa que pelo menos duas das três amostras de um produto de liga de alumínio 2xxx não falham após 10 dias de teste de imersão alter- nativo em uma tensão líquida de 250 MPa na direção ST e de acordo com ASTM G47 e usando acessórios de acordo com G49, e com pelo menos 3 amostras sendo necessárias para o teste. Em uma modali- dade, todas as três amostras não falham após 10 dias de teste de imersão alternativo em uma tensão líquida de 250 MPa na direção ST e de acordo com ASTM G47. Em outra modalidade, todas as três amostras não falham após 30 dias de teste de imersão alternativo em uma tensão líquida de 250 MPa na direção ST e de acordo com ASTM G47.

[0051] “Conforme usado neste documento, "fabricação aditiva" quer dizer "um processo de união de materiais para produzir objetos a partir de dados de modelo 3D, usualmente camada sobre camada, em oposição às metodologias de fabricação subtrativa", conforme definido em ASTM F2792-12a intitulado "Standard Terminology for Additively Manufacturing Technologies". Exemplos não limitantes de processos de fabricação aditivos úteis na produção de produtos de liga de titânio livre de fraturas incluem, por exemplo, DMLS ("direct metal laser sintering" - sinterização a laser de metal direta), SLM ("selective laser melting" - fusão seletiva a laser), SLS ("selective laser sintering" - sinterização seletiva a laser) e EBM ("electron beam melting" - fusão por feixe de elétrons), entre outros. Quaisquer matérias-primas adequadas feitas das novas ligas de alumínio 2xxx acima podem ser usadas, incluindo um ou mais pós, um ou mais fios e suas combinações. Em algumas modalidades, a matéria-prima de fabricação aditiva é composta por um ou mais pós compreendendo as novas ligas de alumínio 2xxx. Limalhas são tipos de partículas. Em algumas modalidades, a matéria-prima de fabricação aditiva é composta por um ou mais fios compreendendo as novas ligas de alumínio 2xxx. Um cabo de fita é um tipo de fio. Em al- gumas modalidades, a matéria-prima de fabricação aditiva é composta por uma ou mais folhas compreendendo as novas ligas de alumínio 2Xxx. A lâmina é um tipo de folha.

[0052] Estes e outros aspectos, vantagens e novas características desta nova tecnologia são estabelecidos em parte na descrição que se segue e se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica após o exame da seguinte descrição e figuras, ou podem ser aprendidos pela prática de uma ou mais modalidades da tecnologia fornecida pela presente divulgação.

[0053] As figuras fazem parte desta especificação e incluem moda- lidades ilustrativas da presente divulgação e ilustram vários objetos e características das mesmas. Além disso, quaisquer medições, especifi- cações e similares mostradas nas figuras têm finalidade ilustrativa e não restritiva. Portanto, detalhes estruturais e funcionais específicos divul- gados neste documento não devem ser interpretados como limitantes, mas meramente como uma base representativa para ensinar uma pessoa versada na técnica como usar de maneira variada a presente invenção.

[0054] Entre os benefícios e melhorias que foram divulgados, outros objetos e vantagens desta invenção tornar-se-ão evidentes a partir da seguinte descrição feita juntamente com as figuras que a acompanham. As modalidades detalhadas da presente invenção são divulgadas neste documento; no entanto, deve ser entendido que as modalidades divul- gadas são meramente ilustrativas da invenção, que pode ser incorpo- rada de várias formas. Além disso, cada um dos exemplos dados em conexão com as várias modalidades da invenção tem finalidade ilustrativa e não restritiva.

[0055] Ao longo da especificação e reivindicações, os seguintes termos têm os significados explicitamente associados neste documento, a menos que o contexto indique claramente o contrário. As frases "em uma modalidade" e "em algumas modalidades", conforme usadas neste documento, não necessariamente se referem às mesmas modalidades, embora possam. Além disso, as frases "em outra modalidade" e "em algumas outras modalidades", conforme usadas neste documento, não se referem necessariamente a uma modalidade diferente, embora possam. Assim, várias modalidades da invenção podem ser pronta- mente combinadas, sem se afastar do escopo ou espírito da invenção.

[0056] Além disso, conforme usado neste documento, o termo "ou" é um operador "ou" inclusivo e é equivalente ao termo "e/ou", a menos que o contexto indique claramente o contrário. O termo "com base em" não é exclusivo e permite ser baseado em fatores adicionais não descritos, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Além disso, em todo o relatório descritivo, o significado de "um", "uma" e "o(a)"

inclui referências plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. O significado de "em" inclui "em" e "sobre", a menos que o contexto indique claramente o contrário.

[0057] Embora uma série de modalidades da presente invenção tenham sido descritas, entende-se que estas modalidades são ilustra- tivas apenas e não restritivas, e que muitas modificações podem tornar- se evidentes para aqueles versados na técnica. Além disso, a menos que o contexto exija claramente o contrário, as várias etapas podem ser realizadas em qualquer ordem desejada e quaisquer etapas aplicáveis podem ser adicionadas e/ou eliminadas.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0058] As Figuras 1-4 são gráficos que ilustram o desempenho de ligas de acordo com os Exemplos 2-3.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0059] Exemplo 1-Teste de Placa

[0060] Várias ligas de alumínio 2xxx foram fundidas como lingotes e homogeneizadas. A composição de cada lingote é mostrada na Tabela 1, abaixo. TABELA 1 - COMPOSIÇÃO DE LIGAS (peso %) [ue mo fe qm Mm 7 2º 1a | eos [496 joso loss Jor loca 1034 | | jeto [484 Joao oa nos nor 10% | [8 jon |49r jogo [os joor jaca [049 | Cada lingote continha não mais que 0,04% em peso de Si e não mais que 0,06% em peso de Fe. O equilíbrio de cada liga foi de alumínio,

elementos incidentais e impurezas, sem nenhuma impureza excedendo 0,05 % em peso e com a quantidade total de impurezas não excedendo 0,15% em peso. Após a homogeneização, as ligas foram laminadas a quente até um calibre final de aproximadamente 33 milímetros (mm), tratadas termicamente com solução e então suprimidas em cerca de 195ºF (90,6ºC) de água para simular o resfriamento em T/2 para uma placa de 4,5 polegadas (114,3 mm) de espessura. As ligas foram então esticadas em cerca de 2%, após o que as ligas foram artificialmente envelhecidas por cerca de 32 horas a cerca de 325 “F (162,8 ºC). Medidores finais aproximados são fornecidos na Tabela 3b, abaixo.

[0061] Várias propriedades mecânicas das placas de liga de alumínio envelhecidas em T8 foram medidas de acordo com ASTM E8 e B557. As propriedades de resistência à fratura de algumas amostras também foram medidas e de acordo com ASTM E399. As propriedades de resistência e resistência à fratura medidas são mostradas na Tabela 2, abaixo. TABELA 2 - Propriedades mecânicas (Direção transversal longa (LT) (MPa) (ksi) (MPavm) (ksivin.) (%) Por qe e E e Poe e E e 8 jo sa ar ae ao [8 js jonas aa je * = valor Ko

[0062] A resistência à SCC (craqueamento por corrosão sob tensão) das ligas na direção ST também foi testada de acordo com ASTM G47,

cujos resultados são mostrados na Tabela 3, abaixo. Como mostrado, as ligas com titânio mais alto concebem maior resistência à SCC. TABELA 3 - Propriedades de resistência do SCC (direção ST)

T ; Tensão líquida | Amostras que em MPa (ksi) passaram peso) 3 [2 foos Pago mer Te PA 2 os Broa TR [5 os esa Tas [3 os Broa e e PR | E bo Baeso a E e | E o Bamo Re e bs Tea TR PR 5 o Besos E RP [5 foto [2600 as e Te Tp Fo Breso TR RP 7 o Boa 5 TP RP 8 om jl2aneso 128 a Pp jp | 8 om jarro 38 Pp Pp jp | * P = 30 dias decorridos

[0063] Como mostrado pelos dados, as ligas com mais titânio realizaram uma combinação aprimorada de propriedades. Exemplo 2 - Teste de placa grossa

[0064] Uma invenção de liga de alumínio e duas ligas 2039 conven- cionais foram fundidas como lingotes. A composição de cada lingote é mostrada na Tabela 4, abaixo. Tabela 4 - Composição das Ligas (% em peso)* que mo je ima dm zo dz A | E pm fa o To os To SO foz so om os ow | Tom | ava foz sm jon fo fowm |-- Jos * Cada lingote continha não mais que 0,04% em peso de Si e não mais que 0,06% em peso de Fe. O equilíbrio de cada liga foi de alumínio,

elementos incidentais e impurezas, sem nenhuma impureza excedendo 0,05 % em peso e com a quantidade total de impurezas não excedendo 0,15% em peso.

[0065] Após a homogeneização, as ligas foram laminadas a quente até um calibre final de aproximadamente 127 milímetros (mm). Após a laminação a quente, as ligas foram resfriadas à temperatura ambiente, tratadas termicamente com solução e então suprimidas em água em temperatura ambiente (aprox. 75ºF de água). As ligas foram então esticadas cerca de 2% ou 8%, após o que as ligas foram artificialmente envelhecidas a cerca de 325 ºF (162,8 ºC) por várias vezes. Assim, as ligas estavam em uma têmpera T8.

[0066] Várias propriedades mecânicas das placas de liga de alumínio T8 foram medidas de acordo com ASTM E8 e B557. As propriedades de resistência à fratura de algumas amostras também foram medidas e de acordo com ASTM E399. As propriedades de resistência e resistên- cia à fratura medidas na direção transversal longa são mostradas nas Tabelas 5-8 abaixo. Tabela 5 - Propriedades da Liga 9 envelhecida a 325 ºF com estiramento a 2% LT (V4) T-L (V4) Tempo de Envelhecimento Ke (horas) TYS (ksi) UTS (ksi) Along, (%) (Ki-sqrt-pol) Pp Bs e em ee EEE ss e Res Rr Bo Seo ea oo —iasto — 8 eo 78 oo 406 | * = valor Kq

Tabela 6 - Propriedades da Liga 9 envelhecida a 325ºF com estiramento a 8% LT (4) T-L (t/4) Tempo de Envelhecimento Ke (horas) TYS (ksi) UTS (ksi) Along. (%) (ki-sgrt-pol) lo 463 = f6o 2x2 [es | lB faz 78 |ns [45 | 6 68 722 98 [31 | * = valor Kq Tabela 7 - Propriedades da Liga 9 2039 (V1) envelhecida a 325ºF com estiramento a 2% LT (V4) T-L (t/4) Tempo de Envelhecimento Ke (horas) TYS (ksi) | UTS (ksi) Along. (%) (Ki-sqrt-pol) 43,2 (valor de 46,4 61,9 18,0 Ka) 2 2 es Bo e [E 82 ssa Ao E le 663 Bo 8 = [BB fes 72 [ão E ae es 73 70 = lee “ jeas | 73 | 8 | = Tabela 8 — Liga 2039 (V2) envelhecida a 325ºF com estiramento de 8% LT (4) T-L (4) Tempo de Envelhecimento Krc (ki-sqrt-pol) (horas) TYS (ksi) | UTS (ksi) | Along. (%) lo ae jeito [7 f486(0aordek) E es me e E far Ts TE EA Be ese 79 oo Bo 63 | 729 o —[&5 || Bs Br rs e E ss BT ns E

ER CX LR LO

[0067] “Conforme mostrado nas Figuras 1-2, a liga da invenção atinge uma tendência de tenacidade de resistência-fratura melhorada em relação às ligas 2039 convencionais.

[0068] Os resultados a SCC das ligas também foram testados de acordo com ASTM G47, os resultados dos quais são mostrados nas Tabela 9-10, abaixo. Uma liga 2xxx passa no teste de SCC quando não ocorrem falhas em todas as três amostras ao longo de um período de pelo menos 10 dias (para 8,2). Tabela 9 — Desempenho de SCC da Liga 9 envelhecida a 325ºF - ST (t2)* Liga | Lote Estiramento | Envelhecimento Tensão 9 (%) tempo (h) geral (kiw) | Espé- |Espé- | Espé- cime 1 | cime 2 | cime 3 lo ja3 2 5 |3 | le ja3 |3 12 3 | 33 | lo ja3 2 14 [12 | le j33 jo 12 12 | 2 ja3 | 52 54 8 | “531 *T50 = ainda em teste após 50 dias; T91 = ainda em teste após 91 dias Tabela 10 — Desempenho do SCC da Liga 9 envelhecida a 325ºF - ST (t/2) ; : Liga Estiramento | Tempo de enve- | Tensão Espéci Espéci Espéci as is 2039 |, 1) 8 as a a

EB ER EEE 8 8 7 o 7 | as | 2039 8 8 5 7 jo | 2) 6 as 3 a 8 | lee as 3 6 7 | lee “as 3 6 | 7 |

[0069] Como mostrado, a invenção Liga 9 passa no teste de SCC em múltiplos tempos de envelhecimento diferentes em ambos os níveis de estiramento. Por outro lado, nenhuma das ligas 2039 é capaz de passar no teste de SCC. Assim, não só a liga de invenção 9 atinge uma combinação melhorada de força e tenacidade à fratura em relação à liga 2039, como também tem resistência à corrosão muito melhor do que a liga 2039. Exemplo 3 - Envelhecimento da Liga 9 a 350ºF

[0070] As amostras de Liga 9 do Exemplo 2 foram processadas de acordo com o Exemplo 2, com exceção de que as ligas foram envelhecidas a 350ºF em vez de 325ºF. As propriedades da liga foram medidas novamente, cujos resultados são mostrados nas Tabelas 11- 13, abaixo. Tabela 11 - Propriedades da Liga 9 envelhecida a 350ºF com estiramento a 2% Tempo de Envelhecimento Krc (ki-sqrt-pol) (horas) TYS (ksi) | UTS (ksi) | 5D Along. (%) Re je a e

Tabela 12 - Propriedades da Liga 9 envelhecida a 350ºF com estiramento a 8% LT (V4) T-L (4) Tempo de Envelhecimento Ke (horas) TYS (ksi) | UTS (ksi) | 5D Along, (%) (ki-sqgrt-pol) Fe e e = Tabela 13 —- Desempenho de SCC da Liga 9 envelhecida a 350ºF - ST (t/2)* Ú Lot Estiramento | t Tensão ga ote cimento éci! éci! éci! 19: (%) geral (Ki) Espécime | Espécime | Espécime tempo (h) 1 2 3 *T35 = ainda em teste após 35 dias

[0071] Conforme mostrado nas FIGS. 3-4, enquanto as tendências de resistência-resistência para as ligas envelhecidas a 350ºF são ligeira- mente reduzidas em relação à liga a 325ºF, o desempenho a SCC é aprimorado, especialmente com os materiais estirados a 2%.

[0072] Embora várias modalidades da presente divulgação foram descritas em detalhes, é evidente que as modificações e adaptações destas modalidades ocorrerão aos versados na técnica. No entanto, deve ser expressamente entendido que tais modificações e adaptações estão dentro do espírito e escopo da presente divulgação.

Claims (29)

REIVINDICAÇÕES

1. Liga de alumínio 2xxx, caracterizada pelo fato de que compreende: de 0,08 a 0,20% em peso de Ti de 4,5 a 5,5% em peso de Cu; de 0,20 a 0,6% em peso de Mn; de 0,20 a 0,8% em peso de Mg; de 0,05 a 0,60% em peso de Ag; até 1,0% em peso de Zn; até 0,30% em peso de Fe; até 0,20% em peso de Si; até 0,25% em peso de Zr; até 0,25% em peso de Cr; e até 0,25% em peso de V; o equilíbrio sendo alumínio, elementos incidentais e impurezas.

2. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos 4,6% em peso de Cu, ou pelo menos 4,7% em peso de Cu, ou pelo menos 4,8% em peso de Cu.

3. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende não mais do que 5,4% em peso de Cu, ou não mais do que 5,3% em peso de Cu, ou não mais do que 5,2% em peso de Cu, ou não mais do que 5,1% em peso de Cu, ou não mais do que 5,0% em peso de Cu.

4. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos 0,25% em peso de Mn ou pelo menos 0,30% em peso de Mn.

5. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende não mais do que 0,55% em peso de Mn, ou não mais do que 0,50% em peso de Mn, ou não mais do que 0,45% em peso de Mn, ou não mais do que 0,40% em peso de Mn.

6. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos 0,25% em peso de Mg ou pelo menos 0,30% em peso de Mg.

7. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende não mais do que 0,55% em peso de Mg ou não mais do que 0,50% em peso de Mg.

8. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos 0,10% em peso de Ag, ou pelo menos 0,15% em peso de Ag, ou pelo menos 0,20% em peso de Ag, ou pelo menos 0,25% em peso de Ag, ou pelo menos 0,30% em peso de Ag.

9. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende não mais do que 0,55% em peso de Ag, ou não mais do que 0,50% em peso de Ag, ou não mais do que 0,45% em peso de Ag, ou não mais do que 0,40% em peso de Ag.

10. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos 0,10% em peso de Zn, ou pelo menos 0,20% em peso de Zn, ou pelo menos 0,30% em peso de Zn, ou pelo menos 0,40% em peso de Zn, ou pelo menos 0,50% em peso de Zn.

11. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende não mais do que 0,90% em peso de Zn, ou não mais do que 0,80% em peso de Zn, ou não mais do que 0,70% em peso de Zn, ou não mais do que 0,60% em peso de Zn.

12. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos 0,06% em peso de Zr, ou pelo menos 0,07% em peso de Zr, ou pelo menos 0,08% em peso de Zr.

13. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende não mais do que 0,18% em peso de Zr, ou não mais do que 0,16% em peso de Zr, ou não mais do que 0,15% em peso de Zr, ou não mais do que 0,14% em peso de Zr, ou não mais do que 0,13% em peso de Zr, ou não mais do que 0,12% em peso de Zr, ou não mais do que 0,11% em peso de Zr, ou não mais do que 0,10% em peso de Zr, ou não mais do que 0,09% em peso de Zr, ou não mais do que 0,08% em peso de Zr.

14. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que é pelo menos 0,09% em peso de Ti, ou pelo menos 0,10% em peso de Ti, ou pelo menos 0,11% em peso de Ti.

15. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que não é mais do que 0,18% em peso de Ti, ou não mais do que 0,16% em peso de Ti, ou não mais do que 0,15% em peso de Ti, ou não mais do que 0,14% em peso de Ti, ou não mais do que 0,13% em peso de Ti.

16. Liga de alumínio 2xxx, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende: de 0,08 a 0,13% em peso de Ti; de 4,8 a 5,0% em peso de Cu; de 0,40 a 0,60% em peso de Zn; de 0,30 a 0,40% em peso de Mn; de 0,30 a 0,50% em peso de Mg; de 0,30 a 0,40% em peso de Ag; de 0,08 a 0,12% em peso de Zr; até 0,15% em peso de Fe; até 0,10% em peso de Si; até 0,05% em peso de Cr; até 0,05% em peso de V; o equilíbrio sendo alumínio, elementos incidentais e impurezas, em que a liga de alumínio 2xxx inclui não mais do que 0,15% em peso, no total, das impurezas, e em que a liga de alumínio 2xxx inclui não mais do que 0,05% em peso de cada uma das impurezas.

17. Liga de alumínio 2x39, caracterizada pelo fato de que a liga de alumínio 2x39 compreende de 0,08 a 0,20% em peso de Ti.

18. Liga de alumínio 2x39, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que a liga de alumínio 2x39 inclui de 0,05 a 0,20% em peso de Zr, ou de 0,05% em peso a 0,15% em peso de Zr, ou de 0,07% em peso a 0,14% em peso de Zr, ou de 0,08% em peso a 0,13% em peso de Zr.

19. Liga de alumínio 2x39, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que a liga de alumínio 2x39 inclui pelo menos 0,06% em peso de Zr, ou pelo menos 0,07% em peso de Zr, ou pelo menos 0,08% em peso de Zr.

20. Liga de alumínio 2x39, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que a liga de alumínio 2x39 inclui pelo menos 0,20% em peso de Zn, ou pelo menos 0,30% em peso de Zn, ou pelo menos 0,40% em peso de Zn, ou pelo menos 0,50% em peso de Zn.

21. Liga de alumínio 2x39, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que a liga de alumínio 2x39 inclui não mais do que 0,90% em peso de Zn, ou não mais do que 0,80% em peso de Zn, ou não mais do que 0,70% em peso de Zn, ou não mais do que 0,60% em peso de Zn.

22. Liga de alumínio 2x39, de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que a liga de alumínio 2x39 inclui pelo menos 0,09% em peso de Ti, ou pelo menos 0,10% em peso de Ti, ou pelo menos 0,11% em peso de Ti.

23. Produto forjado, caracterizado pelo fato de que é produzido a partir da liga de alumínio como definida em qualquer uma das reivindicações precedentes.

24. Produto forjado, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o produto forjado possui uma espessura transversal de pelo menos 12,7 mm.

25. Produto forjado, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o produto forjado está na têmpera T8 e em que o produto forjado concebe um limite de resistência à tração (LT) de pelo menos 390 MPa, ou pelo menos 400 MPa, ou pelo menos 410 MP, ou pelo menos 420 MPa, ou pelo menos 430 MPa, ou pelo menos 440 MPa, ou pelo menos 450 MPa.

26. Produto forjado, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o produto forjado está na têmpera T8 e em que o produto forjado concebe uma resistência à fratura (T-L) em deformação plana (Krc) de pelo menos 30 MPa-sqgrt-m, ou pelo menos 31 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 32 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 33 MPa- sqart-m, ou pelo menos 34 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 35 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 36 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 37 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 38 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 39 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 40 MPa-sqrt-m, ou pelo menos ou pelo menos 41 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 42 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 43 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 44 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 45 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 46 MPa- sqart-m, ou pelo menos 47 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 48 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 49 MPa-sqrt-m, ou pelo menos 50 MPa-sqrt-m.

27. Produto forjado, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o produto forjado está na têmpera T8 e em que o produto forjado concebe um alongamento (LT) de pelo menos 6,0%, ou pelo menos 8,0%, ou pelo menos 10,0%, ou pelo menos 12,0%, ou pelo menos 14%, ou pelo menos 16%.

28. Produto forjado, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o produto forjado está na têmpera T8 e em que o produto forjado é resistente a rachaduras por tensão e corrosão LT.

29. Produto forjado, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o produto forjado está na têmpera T8 e em que o produto forjado é resistente a rachaduras por corrosão por estresse ST.

o rm o a 2 Sã o |o As o =o o o

E

É 8 ê ã 3 ”. 2 a x Ss Ss 2 E = 7 3 É Oo À go o Ss rr í 5 = &

É ã 4 $ 2

Ê 2 As !

E 2 q

E " ”. q o a un o nn o un o n o o o vn un T Tv oe mo (ur-ubs-159) 9D1 1-1 o mm

ES a 8 & Ss = mo "

S

E

É

É E o É o

Z o 8 x <= Ss 2 a = & FT á É " o n o

S F & 5 = &

SS z 8

É

SS 2 FE o - n As ! Ss

É z >

E "= " q o

TJ vn o pn o n o n o s Ss 4 a 2 s E s (ur-ubs-191) 9D 1-1 ns DÁ o = 2

É

É

Ê 5 o 8 Ss * à

E 8 8 2

É 5 É oo 2 sn

Ê Ps = & 2 & É 8 es ee Fr o 5 & 5 o e n = o s o - s Ss

Z É 1 a. « 3 Es 7 E ss ' é É Ss FE Ss E sã 8 26 ES E aos E sumo ns un o n o o - s Ss o co Ds) T Tv Tv T Tv mo (ur-ubs-19]) DI T-L

Ns o vn [) 2

É

É

Ê 8 2 8 = & Ss

E 8 3 2

É 5 & 5 3 É = > Ws

Ê E To Ss O se 2 É Fr & o 5

E Es

GS = = o s & = ss o " | 4

É CN Ú 2 - 2

É EN & e es

Ê E & ê É ! 3 + 2 8 o FR mm E sÕo nn ” 8 o o Ê o co o Nm o o o nn Tv o mo oo mo rr mo o mo o mo a & & & s (ur-upbs-19) ID 1-1