BRPI0921819B1

BRPI0921819B1 - Produto fiado, laminado e/ou forjado à base de liga de alumínio, seu processo de fabricação, e elemento estrutural

Info

Publication number: BRPI0921819B1
Application number: BRPI0921819-0A
Authority: BR
Inventors: Fabrice Heymes; Frank Eberl; Gaelle Pouget
Original assignee: Constellium Issoire
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2022-05-17
Also published as: ES2457221T3; FR2938553B1; US20130255839A1; CN102224267A; CN102224267B; FR2938553A1; EP2364378B1; CA2743353A1; US20190136356A1; DE09764268T1; EP2364378A1; WO2010055225A1; US20100126637A1; US8366839B2; CA2743353C; US10190200B2; BRPI0921819A2

Abstract

PRODUTOS EM LIGA ALUMÍNIO - COBRE- LÍTIO. A presente invenção refere-se a um processo de fabricação de um produto fiado, laminado e/ou forjado à base de liga de alumínio, na qual: elabora-se um banho de metal líquido, compreendendo 2,0 a 3,5 % em peso de Cu, 1,4 a 1,8% em peso de Li, 0,1 a 0,5% em peso de Ag, 0,1 a 1,0% em peso de Mg, 0,05 a 0,18 % em peso de Zr, 0,2 a 0,6 % em peso de Mn, e pelo menos um elemento escolhido dentre Cr, Se, Hf e Ti, a quantidade do elemento, se for escolhido, sendo de 0,05 a 0,3% em peso para Cr e para Se, 0,05 a 0,5 % em peso para Hf e de 0,01 a 0,15 % em peso para Ti, o resto sendo o alumínio e impurezas inevitáveis; funde-se uma forma bruta a partir de banho de metal líquido e homogeneiza-se essa forma bruta a uma temperatura compreendida entre 515 °C e 525 °C, de forma que o tempo equivalente a 520 °C para a homogeneização esteja compreendido entre 5 e 20 horas. Os produtos obtidos pelo processo, de acordo com a invenção, apresentam um compromisso entre resistência mecânica estática e tolerância aos danos particularmente vantajosa e são úteis em particular no domínio da construção aeronáutica.

Description

Domínio da invenção

[0001] A presente invenção se refere, em geral, aos produtos cor roídos em ligas alumínio-cobre-lítio, e, mais particularmente, a esses produtos sob a forma de perfilados destinados a realizar enrijecedores em construção aeronáutica.

Estado da Técnica

[0002] Um esforço de pesquisa contínua é realizado a fim de de senvolver materiais que possam simultaneamente reduzir o peso e aumentar a eficácia das estruturas de aviões de elevados desempenhos. As ligas de alumínio contendo lítio são muito interessantes para esse fim, pois o lítio pode reduzir a densidade de 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, seu desempenho deve atingir aquele das ligas comumente utilizadas, em particular em termos de compromisso entre as propriedades de resistência mecânica estática (limite elástica, resistência à rup-tura) e as propriedades de tolerância aos danos (tenacidade, resistência à propagação das fissuras em fadiga), essas propriedades sendo, em geral, antinômicas. Essas ligas devem, além disso, apresentar uma resistência à corrosão suficiente, podem ser enformadas, segundo os processos habituais e apresentar pequenos esforços residuais, de modo a poderem ser usinadas de forma integral.

[0003] A US 5,032,359 descreve uma vasta família de ligas alumí- nio-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. Essas ligas são frequentemente conhecidas sob um nome comercial "Weldalite®".

[0004] A US 5,198,045 descreve uma família de ligas Weldalite® compreendendo (em % em peso) (2,4-3,5)Cu, (1,35-1,8)Li, (0,25- 0,65)Mg, (0,25-0,65)Ag, (0,08-0,25)Zr. Os produtos corroídos fabricados com essas ligas combinam uma densidade inferior a 2,64 g/cm3 e um compromisso entre a resistência mecânica e tenacidade interessante.

[0005] A US 7,229,509 descreve uma família de ligas Weldalite® compreendendo (em % 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, (até 0,4) Zr ou outros afinadores, tais como Cr, Ti, Hf, SC e V. Os exemplos apresentados têm um compromisso entre a resistência mecânica e a tenacidade melhorada, mas sua densidade é superior a 2,7 g/cm3.

[0006] O WO2007/080267 descreve uma liga Weldalite® não con tendo zircônio destinado a chapas de fuselagem compreendendo (em % 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.

[0007] A EP 1891247 descreve uma liga Weldalite® pouco carre gada em elementos de liga e destinada também à fabricação de chapas de fuselagem, compreendendo (em % em peso) (2,7-3,4)Cu, (0,8- 1,4)Li, (0,2-0,6)Mg, (0,1-0,8)Ag e pelo menos um elemento selecionado dentre Zr, Mn, Cr, SC, Hf, Ti.

[0008] O WO2006/131627 descreve uma liga destinada a chapas de fuselagem compreendendo (em % em peso) (2,7-3,4)Cu, (0,8- 1.4) Li, (0,2-0,6)Mg, (0,1-0,8)Ag e pelo menos um elemento selecionado dentre Zr, Mn, Cr, SC, Hf, Ti, na qual os teores em Cu e em Li respondem à condição Cu + 5/3 Li < 5,2.

[0009] A US 5,455,003 descreve um processo de produção de li gas alumínio - cobre - lítio que apresentam propriedades melhoradas de resistência mecânica e tenacidade à temperatura criogênica. Esse processo aplica-se notadamente a uma liga que compreende (em % em peso) (2,0-6,5)Cu, (0,2-2,7)Li, (0-4,0)Mg, (0-4,0)Ag, (0-3,0)Zn.

[00010] Conhece-se, por outro lado, a liga AA2196 compreendendo (em % em peso) (2,5-3,3)Cu, (1,4-2,1)Li, (0,25-0,8)Mg, (0,25-0,6)Ag, (0,04-0,18)Zr e, além disso, 0,35 Mn.

[00011] Foi geralmente admitida nessas patentes ou pedidos de patente que uma homogeneização impulsionada, isto é, a uma temperatura de pelo menos 527°C e para uma duração de pelo menos 24 horas, permitia atingir as propriedades ótimas da liga. Em certos casos de ligas pouco carregadas (EP1891247) ou isentas de zircônio (WO2007/080267), condições de homogeneização muito menos impulsionadas, isto é, a uma temperatura inferior a 510°C, foram utiliza-das.

[00012] Existe sempre uma necessidade referente aos produtos em liga em Al -Cu- Li de baixa densidade e de propriedades ainda melhoradas, particularmente em termos de compromisso entre a resistência mecânica, por um lado, e a tolerância aos danos, e, em particular, da tenacidade e da resistência à propagação das fissuras em fadiga, por outro lado, apresentando outras propriedades de uso satisfatórias, no- tadamente a resistência à corrosão.

Objeto da Invenção

[00013] A invenção tem por objeto um processo para fabricação de um produto fiado, laminado ou forjado à base de liga de alumínio, no qual: a) elabora-se um banho de metal líquido, compreendendo 2,0 a 3,5 % em peso de Cu, 1,4 a 1,8 % em peso de Li, 0,1 a 0, 5 % em peso de Ag, 0,1 a 1,0 % em peso de Mg, 0,05 a 0,18 % em peso de Zr, 0,2 a 0,6 % em peso de Mn, e pelo menos um elemento selecionado dentre Cr, SC, Hf e Ti, a quantidade do elemento, se for selecionado, sendo de 0,05 a 0,3 % em peso para Cr e para SC, 0,05 a 0,5 % em peso para Hf e de 0,01 a 0,15 % em peso para Ti, o resto sendo o alumínio e impurezas inevitáveis; b) funde-se uma forma bruta a partir de metal líquido; c) homogeneíza-se essa forma bruta a uma temperatura compreendida entre 515°C e 525°C, de forma que o tempo equivalente para a homogeneização

esteja compreendido entre 5 e 20 horas, no qual T (em Kelvin) é a temperatura instantânea de tratamento, que evolui com o tempo t (em horas) e Tref é uma temperatura de referência fixada em 793 K; d) deforma-se a quente e opcionalmente a frio essa forma bruta em um produto fiado, laminado e/ou forjado; e) coloca-se em solução e tempera-se esse produto; f) traciona-se, de forma controlada, esse produto com uma deformação permanente de 1 a 5 %, e preferencialmente de pelo menos 2 %; g) realiza-se um rendimento desse produto por aquecimento a 140 a 170°C durante 5 a 70 horas, de forma que esse produto tenha um limite de elasticidade convencional medida a 0,2 % de alongamento de pelo menos 440 MPa e, de preferência, de pelo menos 460 MPa.

[00014] A invenção tem também por objeto um produto fiado, laminado ou forjado em liga de alumínio de densidade inferior a 2,67 g/cm3 capaz de ser obtido pelo processo, de acordo com a invenção.

[00015] Ainda um outro objeto da invenção é um elemento estrutural, incorporando pelo menos um produto, de acordo com a invenção. Descrição das Figuras

[00016] Figura 1: forma do perfilado W do Exemplo 1. As cotas são indicadas em mm. As amostras utilizadas para as caracterizações me- cânicas foram retiradas na zona indicada pelos pontilhados. A espessura do calço é de 16 mm.

[00017] Figura 2: forma do perfilado X do Exemplo 2. As cotas são indicadas em mm. A espessura do calço é de 26,3 mm.

[00018] Figura 3: forma do perfilado Y do Exemplo 2. As cotas são indicadas em mm. A espessura do calço é de 18 mm.

[00019] Figura 4: compromisso entre tenacidade e resistência mecânica obtido para os perfilados X do Exemplo 2.

[00020] Figura 5: compromisso entre tenacidade e resistência mecânica obtido para os perfilados Y do Exemplo 2; 5a: calço e sentido compridos; 5b: calço e sentido transverso compridos.

[00021] Figura 6: curva de Wohler de iniciação de fissuras em fadiga para os perfilado Y do Exemplo 2.

[00022] Figura 7: forma do perfilado Z do Exemplo 3. As cotas são indicadas em mm. A amostras utilizadas para as caracterizações mecânicas foram retiradas na zona indicada pelos pontilhados. A espessura do calço é de 20 mm.

[00023] Figura 8: forma do perfilado P do Exemplo 4. As cotas são indicadas em mm.

[00024] Figura 9: forma do perfilado Q do Exemplo 5. As cotas são indicadas em mm.

Descrição da Invenção

[00025] Salvo menção contrária, todas as indicações referentes à composição química das ligas são expressas como uma percentagem em peso, com base no peso total da liga. A designação das ligas é feita em conformidade com os regulamentos de The Aluminium Association, conhecidos do técnico. A densidade depende da composição é determinada por cálculo mais do que por um método de medida de peso. Os valores são calculados em conformidade com processo de The Aluminium Association, que é descrito nas páginas 2-12 e 2-13 de "Aluminum Standards and Data". As definições dos estados metalúrgicos são indicadas na norma europeia EN 515.

[00026] Salvo menção contrária, as características mecânicas estáticas, em outros termos a resistência à ruptura Rm, o limite de elasticidade convencional a 0,2% de alongamento Rp0,2 ("limite de elasticidade") e alongamento à ruptura A, são determinados por um teste de tração segundo a norma EN 10002-1, a retirada e o sentido do teste são definidos pela norma EN 485-1.

[00027] O fato de intensidade de esforço (KQ) é determinado segundo a norma ASTM E 399. Assim, a proporção das amostras definida no parágrafo 7.2.1 dessa norma é sempre verificada, da mesma forma que o processo geral definido no parágrafo 8. A norma ASTM E 399 dá nos parágrafos 9.1.3 e 9.1.4 critérios que permitem determinar se KQ é um valor válido de K1C. Assim, um valor K1C é sempre um valor KQ, a recíproca não sendo verdadeira. No âmbito da invenção, os critérios dos parágrafos 9.1.3 e 9.1.4 da norma ASTM E 399 nem sempre são verificados, todavia, para uma geometria de amostra determinada, os valores de KQ apresentados são sempre comparáveis entre si, a geometria de amostra permitindo obter um valor válido de K1C, nem sempre sendo acessível, considerando-se esforços ligados às dimensões das chapas ou perfilados.

[00028] O teste MASTMAASIS (Modified ASTM Acetic Acid Salt Intermittent Spray) é feito segundo a norma ASTMS G85.

[00029] Salvo menção contrária, as definições da norma EN 12258 se aplicam. A espessura dos perfilados é definida segundo a norma EN 2066:2001: a seção transversal é dividida em retângulos elementares de dimensões A e B; A sendo sempre a maior dimensão do retângulo elementar e B podendo ser considerado como a espessura do retângulo elementar. O calço é o retângulo elementar que apresenta a maior dimensão A.

[00030] Denomina-se também "elemento estrutural" ou "elemento estrutural" de uma construção 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 tipicamente de elementos, cuja falha é capaz de colocar em perigo a segurança dessa construção, de seus usuários dos seus passageiros ou de alguém. Para um avião, esses elementos de estrutura com-preendem notadamente os elementos que compõem a fuselagem (tais como o revestimento de fuselagem (fuselage skin, em inglês), os enri- jecedores ou longarinas de fuselagem (stringers), as divisórias estanques (bulkheads), os quadros de fuselagem (circunferencial frames), as asas (tais como o revestimento de velame (wing skin), os enrijece- dores (stringers ou stiffeners), as nervuras (ribs) e longarinas (spars)) e a empenagem composta notadamente de estabilizadores horizontais e verticais (horizontal ou vertical stabilisers), assim como os perfilados de piso (floor beams), os trilhos de assentos (seat tracks) e as portas.

[00031] Os presentes inventores constataram que, de maneira surpreendente, para certas ligas Al-Cu-Li de baixa densidade, contendo ao mesmo tempo uma adição de prata, de magnésio, de zircônio e de manganês, a escolha de condições de homogeneização específicas permite melhorar, de forma muito significativa, o compromisso entre a resistência mecânica e a tolerância aos danos.

[00032] O processo, de acordo com a invenção, permite a fabricação de um produto fiado, laminado e/ou forjado.

[00033] Em uma primeira etapa, elabora-se um banho de metal líquido, de forma a obter-se uma liga de alumínio de composição definida.

[00034] O teor em cobre da liga para a qual o efeito surpreendente ligado à escolha das condições de homogeneização observado está compreendido entre 2,0 e 3,5% em peso, de maneira preferida entre 2,45 ou 2,5 e 3,3% em peso. Em um modo de realização vantajoso, o teor em cobre está compreendido entre 2,7 e 3,1% em peso.

[00035] O teor em lítio está compreendido entre 1,4 e 1,8%. Em um modo de realização vantajoso, o teor em lítio está compreendido entre 1,42 e 1,77% em peso.

[00036] O teor em prata está compreendido entre 0,1 e 0,5% em peso. Os presentes inventores constataram que uma quantidade importante de prata não é necessária para obter-se a melhoria desejada no compromisso entre a resistência mecânica e a tolerância aos danos. Em uma realização vantajosa da invenção, o teor em prata está compreendido entre 0,15 e 0,35% em peso. Em um modo de realização da invenção, que apresenta a vantagem de minimizar a densidade, o teor em prata é no máximo de 0,25% em peso.

[00037] O teor em magnésio está compreendido entre 0,1 e 1,0 % em peso e de maneira preferida ele é inferior a 0,4% em peso.

[00038] A combinação das condições de homogeneização específicas e da adição simultânea de zircônio e de manganês é uma característica essencial da invenção. O teor em zircônio deve estar compreendido entre 0,05 e 0,18% em peso e o teor em manganês deve estar compreendido entre 0,2 e 0,6% em peso. De maneira preferida, o teor em manganês é no máximo de 0,35% em peso.

[00039] A liga contém também pelo menos um elemento que pode contribuir para o controle do tamanho de grão selecionado dentre Cr, Sc, Hf e Ti, a quantidade do elemento, se for selecionado, sendo de 0,05 a 0,3% em peso para Cr e para Sc, 0,05 a 0,5% em peso para Hf e de 0,01 a 0,15% em peso para Ti.

[00040] É preferível limitar o teor das impurezas inevitáveis da liga, de forma a atingir as propriedades de tolerância aos danos as mais favoráveis. As impurezas inevitáveis compreendem o ferro e o silício, essas impurezas têm, de preferência, um teor inferior a 0,08% em pe so e 0,06% em peso para o ferro e o silício, respectivamente, as outras impurezas têm, de preferência, um teor inferior a 0,05% em peso cada uma e 0,15% em peso no total. Por outro lado, o teor em zinco é, de preferência, inferior a 0,04% em peso.

[00041] De preferência, a composição é ajustada de forma a obter- se uma densidade à temperatura ambiente inferior a 2,67 g/cm3, de maneira ainda mais preferida inferior a 2,66 g/cm3 até mesmo em certos casos inferior a 2,65 g/cm3 ou mesmo 2,64 g/cm3. A diminuição da densidade está, em geral, associada a uma degradação das propriedades. No âmbito da invenção, é possível de maneira surpreendente combinar uma baixa densidade com um compromisso de propriedades mecânicas muito vantajosas.

[00042] O banho de metal líquido é, em seguida, fundido sob uma forma bruta, tal como uma esfera, uma placa de laminação ou um esboço de forja.

[00043] A forma bruta é, em seguida, homogeneizada a uma temperatura compreendida entre 515°C e 525°C, de forma que o tempo equivalente t(eq) a 520°C para a homogeneização esteja compreendido entre 5 e 20 horas e, de preferência, entre 6 e 15 horas. O tempo equivalente t(eq) a 520°C é definido pela fórmula:

na qual T (em Kelvin) é a temperatura instantânea de tratamento, que evolui com o tempo t (em horas), e Tref é uma temperatura de referência fixada em 793 K. t(eq) é expressa em horas. A constante Q/R = 26100 K é derivada da energia de ativação para a difusão do Mn, Q = 217000 J/mol. A fórmula que dá t(eq) leva em conta fases de aquecimento e de resfriamento. No modo de realização preferido da invenção, a temperatura de homogeneização é de aproximadamente 520°C e a duração de tratamento está compreendida entre 8 e 20 horas. Para homogeneização, os tempos indicados correspondem a durações para as quais o metal é efetivamente à temperatura desejada.

[00044] Nos exemplos, é mostrado que as condições de homogeneização, de acordo com a invenção, permitem melhorar, de forma surpreendente, o compromisso entre tenacidade e resistência mecânica em relação às condições, nas quais a combinação de duração e temperatura é menor ou mais elevada. É geralmente admitido pelo técnico que, visando minimizar a duração de homogeneização, é vantajoso realizar a homogeneização à temperatura a mais elevada possível, permitindo evitar a fusão local de forma a acelerar os processos de difusão dos elementos e de precipitação dos dispersoides. Os pre-sentes inventores constataram, ao contrário, para a composição de liga, de acordo com a invenção, um efeito favorável surpreendente de uma combinação de duração e temperatura de homogeneização inferior àquela, segundo a técnica anterior.

[00045] Após homogeneização, a forma bruta é em geral resfriada até a temperatura ambiente, antes de ser preaquecida, visando ser deformada a quente. O preaquecimento tem por objetivo atingir uma temperatura, de preferência, compreendida entre 400 e 500°C e, de maneira preferida, da ordem de 450°C, permitindo a deformação da forma bruta. O preaquecimento é tipicamente de 20 horas a 520°C para placas. Deve ser observado que, contrariamente à homogeneização, as durações e temperaturas mencionadas para o preaquecimento correspondem à duração passada no forno e à temperatura do forno e não à temperatura efetivamente atingida pelo metal e à duração passada a essa temperatura. Para as esferas destinadas a serem fiadas, o preaquecimento por indução é vantajoso.

[00046] A deformação a quente e opcionalmente a frio é tipicamente feita por fiação, laminação e ou forjadura, de forma a obter-se um produto fiado, laminado e/ou forjado. O produto assim obtido é, em se- guida, colocado em solução, de preferência, por tratamento térmico entre 490 e 530°C durante 15 minutos a 8 horas, depois temperado tipicamente com água à temperatura ambiente ou, preferencialmente, água fria.

[00047] O produto sofre, em seguida, uma tração controlada de 1 a 5% e, preferencialmente, de pelo menos 2%. Em um modo de realização da invenção, realiza-se uma laminação a frio com uma redução compreendida entre 5 e 15% antes da etapa de tração controlada. Etapas conhecidas como o aplainamento, a correção, a enformação podem ser opcionalmente realizadas antes ou depois da tração controlada.

[00048] Um revenido é realizado a uma temperatura compreendida entre 140 e 170°C, durante 5 a 70 horas, de modo que o produto tenha um limite de elasticidade convencional medido a 0,2% de alongamento de pelo menos 440 MPa e, de preferência, de pelo menos 460 MPa. Os presentes inventores constataram que, de maneira surpreendente, a combinação das condições de homogeneização, segundo a invenção com um revenido preferido realizado por aquecimento a 148 a 155°C, durante 10 a 40 horas, permite atingir, em certos casos, um nível de tenacidade K1C(L-T) particularmente elevado.

[00049] Os presentes inventores pensam que os produtos obtidos pelo processo, de acordo com a invenção, apresentam uma microes- trutura muito particular, embora não tenham ainda podido descrevê-la de forma precisa. Em particular, o tamanho, a repartição e a morfologia dos dispersoides contendo manganês parecem ser notáveis para os produtos obtidos pelo processo, de acordo com a invenção, todavia, a caracterização completa de seus dispersoides, cujo tamanho é da ordem de 50 a 100 nm, necessita das observações em microscopia eletrônica a um aumento de x 30 000, quantificadas e numerosas, o que explica a dificuldade de obter uma descrição confiável.

[00050] Os produtos, de acordo com a invenção, têm, de preferência, uma estrutura granular essencialmente não recristalizada. Por essencialmente não recristalizada, é entendido que pelo menos 80% e, de preferência, pelo menos 90% dos grãos não são recristalizados a um quarto da meia espessura de produto.

[00051] Os produtos fiados e, em particular, os produtos fiados obtidos pelo processo, de acordo com a invenção, são particularmente vantajosos. As vantagens do produto, de acordo com a invenção, foram observadas para perfilados finos, cuja espessura de pelo menos um retângulo elementar está compreendida entre 1 e 8 mm e perfilados espessos, todavia, os perfilados espessos, isto é, cuja espessura de pelo menos um retângulo elementar é superior a 8 mm, e, de preferência, superior a 12 mm, até mesmo 15 mm são os mais vantajosos. O compromisso entre a resistência mecânica estática e a tenacidade ou a manutenção à fadiga é particularmente vantajoso para os produtos fiados, de acordo com a invenção.

[00052] Um produto fiado em liga de alumínio, de acordo com a invenção, tem uma densidade inferior a 2,67 g/cm3, é capaz de ser obtido pelo processo, de acordo com a invenção, e é vantajosamente caracterizado pelo fato de: (a) seu limite de elasticidade convencional medido a 0,2% de alongamento no sentido L Rp0,2(L) expresso e MPa e sua tenacidade Kic(L-T), nosentido L-T expresso em MPa √m são tais que KQ(L- T) > 129 - 0,17 Rpo,2(L), preferencialmente KQ(L-T) > 132 - 0,17 Rpo,2(L) e ainda mais preferencialmente KQ(L-T) > 135 - 0,17 Rp0,2(L); e/ou (b) sua resistência à ruptura no sentido L Rm(L) expressa em MPa e sua tenacidade KQ(L-T), no sentido L - T expressa em MPa ms são tais que KQ(L-T) > 179 - 0,25 Rm(L), preferencialmente KQ(L-T) > 182 - 0,25 Rm(L) e ainda mais preferencialmente KQ(L-T) > 185 - 0,25 Rm(L); e/ou (c) sua resistência à ruptura no sentido TL Rm(TL) expressa em MPa e sua tenacidade KQ(L-T), no sentido L-T expressa em MPa mü são tais que KQ(L-T) > 88 - 0,09 Rm(TL), preferencialmente KQ(L- T) > 90 - 0,09 Rm(TL) e ainda mais preferencialmente KQ(L-T) > 92 - 0,09 Rm(TL); e/ou (d) seu limite de elasticidade convencional medido a 0,2% de alongamento no sentido L Rp0,2(L) de pelo menos 490 MPa e, de preferência, de pelo menos 500 MPa e seu esforço máximo para o início das fissuras de fadigas para um número de ciclo com ruptura de 105 é superior a 210 MPa, preferencialmente superior a 220 MPa e ainda mais preferencialmente superior a 230 MPa para amostras de Kt = 2,3 com R = 0,1.

[00053] De maneira preferida, a tenacidade KQ(L-T) dos produtos fiados, de acordo com a invenção, é de pelo menos 43 MPa √m

[00054] Em um modo de realização vantajoso da invenção, que permite atingir para produtos fiados uma tenacidade KQ(L-T) de pelo menos 52 MPa √m com um limite de elasticidade Rp0,2(L) de pelo menos 490 MPa, ou preferencialmente uma tenacidade KQ(L-T) de pelo menos 56 MPa √m com uma resistência à ruptura Rm(L) de pelo menos 515 MPa, um teor em cobre compreendido entre 2,45 e 2,65% em peso é associado a um teor em lítio compreendido entre 1,4 e 1,5% em peso.

[00055] Em um outro modo de realização vantajoso da invenção, permitindo atingir para produtos fiados uma tenacidade KQ(L-T) de pelo menos 45 MPa √m em um limite de elasticidade Rp0,2(L) de pelo menos 520 MPa, um teor em cobre compreendido entre 2,65 e 2,85% em peso é associado a um teor em lítio compreendido entre 1,5 e 1,7% em peso.

[00056] De maneira preferida, a densidade dos produtos fiados, de acordo com a invenção, é inferior a 2,66 g/cm3, de maneira ainda mais preferida inferior a 2,65 g/cm3 até mesmo em certos casos inferior a 2,64 g/cm3.

[00057] Em um modo de realização vantajoso da invenção, realiza- se um revenido que permite obter um limite de elasticidade convencional medido a 0,2% de alongamento superior a 520 MPa, por exemplo, de 30 horas a 152°C, a resistência à ruptura no sentido L Rm(L), expressa em MPa e a tenacidade KQ(L-T), no sentido L - T expressa em MPa √m são então tais como Rm(L) > 550 e KQ(L-T) > 50.

[00058] O processo, de acordo com a invenção, permite também obter produtos laminados vantajosos. Dentre os produtos laminados, as chapas, cuja espessura é pelo menos de 10 mm, e, de preferência, de pelo menos 15 mm e/ou no máximo 100 mm e, de preferência, no máximo de 50 mm são vantajosas.

[00059] Um produto laminado em liga de alumínio, de acordo com a invenção, tem uma densidade inferior a 2,67 g/cm3 é capaz de ser obtido pelo processo, de acordo com a invenção, e é vantajosamente caracterizado pelo fato de a tenacidade KQ(L-T), no sentido L - T é pelo menos de 23 MPa me e, de preferência, de pelo menos 25 MPa √m , seu limite de elasticidade convencional medido a 0,2% de alongamento no sentido L Rp0,2(L) é pelo menos igual 560 MPa e, de preferência, pelo menos igual a 570 MPa e/ou sua resistência à ruptura no sentido L Rm(L) é pelo menos igual a 585 MPa, e, de preferência, pelo menos igual a 595 MPa.

[00060] De maneira preferida, a densidade dos produtos laminados, de acordo com a invenção, é inferior a 2,66 g/cm3, de maneira ainda mais preferida inferior a 2,65 g/cm3 até mesmo em certos casos inferior a 2,64 g /cm3.

[00061] Os produtos, de acordo com a invenção, podem, de maneira vantajosa, ser utilizados em elementos de estrutura, em particular de avião. Um elemento estrutural que incorpora pelo menos um produto, de acordo com a invenção, ou fabricado a partir desse produto, é vantajoso, em particular para a construção aeronáutica. Um elemento estrutural, formador de pelo menos um produto, de acordo com a invenção, em particular de um produto fiado, de acordo com a invenção, utilizado como enrijecedor ou de quadro, pode ser utilizado vantajosamente para a fabricação de painéis de fuselagem ou de velame de aviões, da mesma forma que qualquer outra utilização na qual as pre-sentes propriedades poderiam ser vantajosas.

[00062] Na ligação de peças estruturais, todas as técnicas conhecidas e possíveis de rebitamento e de soldagem apropriadas para ligas em alumínio podem ser utilizadas, se desejado. Os inventores constataram que, se a soldagem for escolhida, pode ser preferível utilizar técnicas de soldagem ao laser ou de soldagem por atrito- malaxagem.

[00063] Os produtos da invenção não induzem geralmente nenhum problema particular durante as operações posteriores de tratamento de superfície classicamente utilizadas em construção aeronáutica.

[00064] A resistência à corrosão dos produtos da invenção é geralmente elevada; a título de exemplo, o resultado no teste MASTMAA- SIS é pelo menos EA e, de preferência, P para os produtos, de acordo com a invenção.

[00065] Esses aspectos, assim como outros da invenção, são explicados mais detalhadamente com o auxílio dos exemplos ilustrativos e não limitativos a seguir.

Exemplos Exemplo 1:

[00066] Nesse exemplo, várias placas em liga Al-Cu-Li, cuja composição é dada na tabela 1, foram fundidas.

[00067] Tabela 1: composição em % em peso e densidade das ligas Al-Cu-Li utilizadas.

[00068] As placas são homogeneizadas, segundo a técnica anterior, durante 8 horas a 500°C, depois 24 horas a 527°C. Esferas foram retiradas nas placas. As esferas foram aquecidas a 450°C +/-40°C, depois fiadas a quente para serem obtidos perfilados W de acordo com a figura 1. Os perfilados assim obtidos foram colocados solução a 524°C, temperados com água de temperatura inferior a 40°C, e tracionados com um alongamento permanente compreendido entre 2 e 5%. O revenido foi feito durante 48 horas a 152°C. Amostras retiradas em fim de perfilado foram testadas para determinar suas propriedades mecânicas estáticas (limite de elasticidade Rp0,2, a resistência à ruptura Rm e o alongamento à ruptura (A), diâmetro das amostras: 10 mm), da mesma forma que sua tenacidade (KQ). A localização das retiradas é indicada em pontilhados na figura 1. As amostras utilizadas para as medidas de tenacidade tinham por características B = 15 mm e W = 30 mm.

[00069] Uma velocidade de elevação em temperatura de 15°C / h e de 50°C / h foram utilizadas para a homogeneização e a colocação em solução, respectivamente. O tempo equivalente para a homogeneização era de 37,5 horas.

[00070] Os resultados obtidos foram dados na tabela 2 abaixo.

[00071] Tabela 2: propriedades mecânicas dos perfilados obtidos a partir das ligas 1 e 2.

Exemplo 2

[00072] Nesse exemplo, foram comparadas três condições de homogeneização para dois tipos de perfilados, obtidos a partir de esferas retiradas em uma placa, cuja composição é dada na tabela 3 abaixo:

[00073] Tabela 3: composição em porcentagem em peso e densidade da liga Al-Cu-Li utilizada.

[00074] As esferas foram homogeneizadas seja durante 8 horas a 500°C, depois 24 horas a 527°C (referência A), seja durante 8 horas a 520°C (referência B), seja durante 8 horas a 500°C (referência C). A velocidade de elevação em temperatura era de 15°C / h para a homogeneização e o tempo equivalente era de 37,5 horas para a homogeneização de referência A, 9,5 horas para a homogeneização de referência B, e de 4 horas de homogeneização de referência C. Após homogeneização, as esferas foram aquecidas a 450°C +/40°C, depois fiadas a quente, para serem obtidos perfilados X, segundo a figura 2, ou Y, segundo a figura 3. Os perfilados assim obtidos foram colocados em solução 524 +/- 2°C, temperados com água de temperatura inferior a 40°C, e tracionados com um alongamento permanente compreendido entre 2 e 5%.

[00075] Diferentes condições de revenido foram usadas. Amostras retiradas em fim de perfilado foram testadas para determinar suas propriedades mecânicas estáticas (limite de elasticidade Rp0,2, a resistência à ruptura Rm, e o alongamento à ruptura (A) da mesma forma que sua tenacidade (KQ). As zonas de retirada para o perfilado Y são indicadas na figura 3: reforço (1), reforço / calço (2), calço (3), as amostras utilizadas para as medidas de tenacidade tinham para características B = 15 mm e W = 60 mm. Para o perfilado X, as retiradas são feitas sobre o calço, as amostras utilizadas para as medidas de tenacidade tinham por características B = 20 mm e W = 76 mm. As amostras retiradas tinham um diâmetro de 10 mm, salvo para o sentido T-L para o qual as amostras tinham um diâmetro de 6 mm.

[00076] Os resultados obtidos sobre os perfilados X são dados na tabela 4 abaixo.

[00077] Tabela 4: propriedades mecânicas dos perfilados X em liga 3.

[00078] Esses resultados são ilustrados pelas figuras 4a (sentido L) e 4b (sentido TL). Para os perfilados provenientes de esferas que foram homogeneizadas a 520°C, o compromisso entre resistência mecânica e tenacidade é muito nitidamente melhorado. No sentido longo, a melhoria é particularmente nítida para um revenido de 30 horas a 152°C.

[00079] Os resultados obtidos com o perfilado Y são dados na tabela 5 abaixo.

[00080] Tabela 5: propriedades mecânicas dos perfilados Y em liga 3.

*K1C

[00081] Esses resultados são ilustrados pelas figuras 5a (sentido L) e 5B (sentido TL). Para os perfilados provenientes de esferas que foram homogeneizadas a 520°C, o compromisso entre resistência mecânica e tenacidade é de novo muito nitidamente melhorado e isto para as duas condições de revenido testadas.

[00082] Testes de fadiga foram realizados no caso do revenido de 30 horas a 152°C, sobre amostras com orifício (Kt = 2,3) com uma relação (carga mínima / carga máxima) R = 0,1 a uma frequência de 80 Hz. Os testes foram realizados ao ar ambiente do laboratório. Esses testes são apresentados na figura 6. Para um número de ciclos determinado, o aumento do esforço máximo está compreendido entre 10 e 25%. O esforço máximo para o início das fissuras de fadigas para um número de ciclos com ruptura de 105 é da ordem de 230 MPa para amostras de Kt = 2,3, com R = 0,1.

Exemplo 3

[00083] Nesse exemplo, compararam-se duas condições de homogeneização do exemplo 2 para um outro tipo de perfilados, obtidos a partir de esferas retiradas em uma placa, cuja composição é dada na tabela 6 abaixo.

[00084] Tabela 6: composição em percentagem em peso das ligas Al-Cu-Li utilizadas.

[00085] As esferas em liga 4 foram homogeneizadas durante 8 horas a 500°C, depois 24 horas a 527°C (seja a homogeneização de referência A), enquanto que as esferas em liga 5 foram homogeneizadas durante 8 horas a 520°C (referência B). Após homogeneização, as esferas foram aquecidas a 450°C +/- 40°C, depois fiadas a quente para serem obtidos perfilados Z de acordo com a figura 7. Os perfilados assim obtidos foram colocados em solução a 524 +/- 2°C, temperados com a água de têmpera inferior a 40°C, e tracionados com um alongamento permanente compreendido entre 2 e 5%. Os perfilados sofreram enfim um revenido de 48 horas a 152°C. Amostras retiradas em fim de perfilado foram testados para determinar suas propriedades mecânicas estáticas (limite de elasticidade Rp0,2, a resistência à ruptura Rm, e o alongamento à ruptura (A), diâmetro das amostras: 10 mm), da mesma forma que sua tenacidade (KQ), as amostras utilizadas para as medidas de tenacidade tinham por características B = 15 mm e W = 60 mm. As medidas feitas em fim de perfilado permitem, de maneira geral, obter as características mecânicas as mais desfavoráveis do perfilado. A localização das retiradas é indicada em pontilhados na figura 7.

[00086] Os resultados obtidos são dados na tabela 7 abaixo. Os produtos, segundo a invenção, apresentam características mecânicas ligeiramente superiores e uma tenacidade melhorada de mais de 20%.

[00087] Tabela 7: propriedades mecânicas de perfilados Z em liga 4 e 5.

Exemplo 4

[00088] Nesse exemplo, uma esfera, cuja composição é dada na tabela 8 foi fundida.

[00089] Tabela 8: composição em percentagem em peso e densidade de liga Al-Cu-Li utilizada.

[00090] As esferas em liga 6 foram homogeneizadas durante 8 horas a 520°C (seja a homogeneização de referência B). Após homogeneização, as esferas foram aquecidas a 450°C +/- 40°C, depois fiadas a quente para serem obtidos perfilados P, segundo a figura 8. Os perfilados assim obtidos foram colocados em solução, temperados com água de temperatura inferior a 40°C, e tracionados com um alongamento permanente compreendido entre 2 e 5%. Os perfilados sofreram enfim um revenido de 48 horas a 152°C. Amostras retiradas em fim de perfilado foram testadas para determinar suas propriedades mecânicas estáticas (limite de elasticidade Rp0,2, a resistência à ruptura Rm e o alongamento à ruptura (A).

[00091] Os resultados obtidos são dados na tabela 9 abaixo.

[00092] Tabela 9: propriedades mecânicas dos perfilados P em liga 6.

[00093] Testes de fadiga foram feitos emamostras com orifício (Kt = 2,3) com uma relação (carga mínima / carga máxima) R = 0,1 a uma frequência de 80 Hz. Os testes foram realizados ao ar ambiente do laboratório. Os resultados desses testes são dados na tabela 10.

[00094] Tabela 10: resultados dos testes de fadiga S/N para os perfilados em liga 6.

Exemplo 5

[00095] Nesse exemplo, uma esfera, cuja composição é dada na tabela 11 foi fundida.

[00096] Tabela 11: composição em percentagem em peso e densidade da liga Al-Cu-Li utilizada.

[00097] As esferas em liga 7 foram homogeneizadas durante 8 horas a 520°C (seja a homogeneização de referência B). Após homogeneização, as esferas foram aquecidas a 450°C +/- 40°C, depois fiadas a quente para serem obtidos perfilados Q, segundo a figura 9. Os perfilados assim obtidos foram colocados em solução, temperados com água de temperatura inferior a 40°C, e tracionados com um alongamento permanente compreendido entre 2 e 5%. Os perfilados sofreram enfim um revenido de 48 horas a 152°C. Amostras retiradas em fim de perfilado foram testadas para determinar suas propriedades mecânicas estáticas (limite de elasticidade Rp0,2, a resistência à ruptura Rm e o alongamento à ruptura (A).

[00098] Os resultados obtidos são dados na tabela 12 abaixo.

[00099] Tabela 12: propriedades mecânicas dos perfilados Q em liga 7.

[000100] Testes de fadiga foram feitos em amostras com orifício (Kt = 2,3) com uma relação (carga mínima / carga máxima) R = 0,1 a uma frequência de 80 Hz. Os testes foram realizados ao ar ambiente do laboratório. Os resultados desses testes são dados na tabela 13.

[000101] Tabela 13: Resultados dos testes de fadiga S/N para os perfilados em liga 7.

Exemplo 6

[000102] Nesse exemplo, uma placa, cuja composição é dada na ta- bela 14, foi fundida.

[000103] Tabela 14: Composição em percentagem em peso e densidade da liga Al-Cu-Li utilizada.

[000104] A placa foi escalpada, depois homogeneizada a 520°C +/5°C durante 8 horas (seja a homogeneização de referência B). Após homogeneização, a placa foi laminada a quente para a obtenção das chapas que têm uma espessura de 25 mm. As chapas foram colocadas em solução a 524 +/- 2°C, temperadas na água fria e tracionadas com um alongamento permanente compreendido entre 2 e 5°C. Amostras de diâmetro de 10 mm retiradas em determinadas dessas chapas sofreram em seguida um revenido de uma duração compreendida entre 20 horas e 50 horas a 155°C. Essas amostras foram testadas para determinar suas propriedades mecânicas estáticas (limite de elasticidade Rp0,2, a resistência à ruptura Rm e o alongamento à ruptura (A)), da mesma forma que sua tenacidade (KQ) com amostras de geometria B = 15 mm, W = 30 mm. Os resultados obtidos são dados na tabela 15 abaixo.

[000105] Tabela 15: propriedades mecânicas das chapas em liga 8 que sofreram um revenido em laboratório.

* K1C

[000106] As chapas sofreram um revenido industrial de 48 horas a 152°C. Os resultados dos testes mecânicos (retirada à meia espessura) feitos sobre as chapas assim obtidas são dados na tabela 16.

[000107] Tabela 16: propriedades mecânicas das chapas em liga 8 que sofreu um revenido industrial.

Exemplo 7

[000108] Nesse exemplo, foram utilizadas as condições de homogeneização, de acordo com a invenção, para dois tipos de perfilados obtidos a partir de esferas em duas ligas diferentes, cuja composição é dada na tabela 17 abaixo.

[000109] Tabela 17: composição em percentagem em peso da densidade da liga Al-Cu-Li utilizada.

[000110] As esferas foram homogeneizadas durante 8 horas a 520°C (referência B). A velocidade de elevação em temperatura era de 15°C / h para a homogeneização e o tempo equivalente era de 9 horas e 30 minutos. Após homogeneização, as esferas foram aquecidas a 450°C +/- 40°C, depois fiadas a quente para serem obtidos perfilados X, segundo a figura 2 ou Y, segundo a figura 3. Os perfilados assim obtidos foram colocados em solução a 524 +/- 2°C, temperados com água de temperatura inferior a 40°C, e tracionados com um alongamento permanente compreendido entre 2 e 5%. Dife- rentes condições de revenido foram utilizadas. Amostras retiradas em fim de perfilado foram testadas para determinar suas propriedades mecânicas estáticas (limite de elasticidade Rp0,2, a resistência à ruptura Rm e o alongamento à ruptura (A), da mesma forma que sua tenacidade (KQ). As retiradas foram feitas sobre o calço para os perfilados X e Y. As amostras retiradas tinham um diâmetro de 10 mm, salvo para o sentido T-L para o qual as amostras tinham um diâmetro de 6 mm. As amostras utilizadas para as medidas de tenacidade tinham por características B = 15 mm e W = 60 mm (perfilados Y) e B = 20 mm e W = 76 mm (perfilados X).

[000111] Os resultados obtidos sobre os perfilados X e Y são dados nas tabelas 18 e 19 abaixo.

[000112] Tabela 18: propriedades mecânicas dos perfilados X em liga 8 e 9.

* k1C

[000113] Tabela 19: propriedades mecânicas dos perfilados Y em liga 8 e 9.

* K1C

[000114] O compromisso entre tenacidade e resistência mecânica obtido com as ligas 9 e 10 é particularmente vantajoso, notadamente para serem obtidos valores de tenacidade muito elevadas, com KQ(L- T) superior a 50 MPa √m e mesmo superior a 55 MPa √m.

Claims

1. Processo para fabricação de um produto fiado, laminado e/ou forjado à base de liga de alumínio, caracterizado pelo fato de que: (a) prepara-se um banho de metal líquido, compreendendo 2,0 a 3,1 % em peso de Cu, 1,4 a 1,8 % em peso de Li, 0,1 a 0, 5 % em peso de Ag, 0,1 a 1,0 % em peso de Mg, 0,05 a 0,18 % em peso de Zr, 0,2 a 0,6 % em peso de Mn, e pelo menos um elemento selecionado dentre Cr, Sc, Hf e Ti, a quantidade do elemento, se for selecionado, sendo de 0,05 a 0,3 % em peso para Cr e para Sc, 0,05 a 0,5 % em peso para Hf e de 0,01 a 0,15 % em peso para Ti, o resto sendo o alumínio e impurezas inevitáveis; a composição sendo ajustada de forma a se obter uma densidade à temperatura ambiente de 2,67 g/cm3; (b) funde-se uma forma bruta a partir do dito banho de metal líquido; (c) homogeneíza-se essa forma bru ta a uma temperatura compreendida entre 515°C e 525°C, de forma que o tempo equivalente para a homogeneização

esteja compreendido entre 5 e 20 horas, sendo que T (em Kelvin) é a temperatura instantânea de tratamento que evolui com o tempo t (em horas), e Tref é uma temperatura de referência fixada em 793 K; (d) deforma-se a quente e opcionalmente a frio essa forma bruta em um produto fiado, laminado e/ou forjado; (e) coloca-se em solução e tempera-se esse produto; (f) traciona-se, de forma controlada, esse produto com uma deformação permanente de 1 a 5 % e preferencialmente de pelo menos 2 %; (g) realiza-se um revenido desse produto por aquecimento a 140 a 170°C durante 5 a 70 horas, de forma que esse produto apresente um limite de elasticidade convencional medido a 0,2 % de alongamento de pelo menos 440 MPa e, de preferência, de pelo menos 460 MPa.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor em cobre desse banho de metal líquido é pelo menos de 2,5 % em peso e, de preferência, de pelo menos 2,7 em peso.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o teor em lítio desse banho de metal líquido está compreendido entre 1,42 e 1,77% em peso.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que essas impurezas inevitáveis compreendem o ferro e o silício, essas impurezas apresentando um teor inferior a 0,08% em peso e 0,06% em peso para o ferro e o silício, respectivamente, as outras impurezas apresentando um teor inferior a 0,05% em peso cada uma e 0,15% em peso no total.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que esse tempo equivalente à homogeneização está compreendido entre 6 e 15 horas.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a temperatura de homogeneização é de 520°C e a duração de tratamento está compreendida entre 8 e 20 horas.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que esse revenido é realizado por aquecimento a 148 a 155°C durante 10 a 40 horas.

8. Produto fiado feito de liga de alumínio, com densidade inferior a 2,67 g/ cm3, obtenível pelo processo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que: sua tenacidade KQ(L-T) é de pelo menos 52 MPa √m , seu limite de elasticidade Rp0,2(L) é de pelo menos 490 MPa; seu teor em cobre está compreendido entre 2,45 e 2,65% em peso, seu teor em lítio está compreendido entre 1,4 e 1,5% em peso, (a) seu limite de elasticidade convencional medido a 0,2% de alongamento no sentido L Rp0,2(L) expresso em MPa e sua tenacidade KQ(L-T), no sentido L-T expresso em MPa √m são tais que KQ(L-T) > 129 - 0,17 Rp0,2(L); e/ou (b) sua resistência à ruptura no sentido L Rm(L) expressa em MPa e sua tenacidade KQ(L-T), no sentido L - T expressa em MPa ms são tais que KQ(L-T) > 179 - 0,25 Rm(L) e/ou (c) sua resistência à ruptura no sentido TL Rm(TL) expressa em MPa e sua tenacidade KQ(L-T), no sentido L-T expressa em MPa sn são tais que KQ(L-T) > 88 - 0,09 Rm(TL) e/ou (d) seu limite de elasticidade convencional medido a 0,2% de alongamento no sentido L Rp0,2(L) de pelo menos 490 MPa e, de preferência, de pelo menos 500 MPa, e seu esforço máximo para o início das fissuras de fadigas para um número de ciclo com ruptura de 105 é superior a 210 MPa para amostras de Kt = 2,3 com R = 0,1.

9. Produto fiado, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que sua tenacidade KQ(L-T) é de pelo menos 56 MPa sn e sua resistência à ruptura Rm(L) é de pelo menos 515 MPa.

10. Produto fiado, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a espessura de pelo menos um retângulo elementar é superior a 8 mm, de preferência, a 12 mm.

11. Produto laminado plano de liga de alumínio, com uma densidade inferior a 2,67 g/cm3, obtenível pelo processo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que sua tenacidade KQ(L-T), no sentido L - T é pelo menos de 23 MPa me e seu limite de elasticidade convencional medido a 0,2% de alongamento no sentido L Rp0,2(L) é pelo menos igual 560 MPa e/ou sua resistência à ruptura no sentido L Rm(L) é pelo menos igual a 585 MPa.

12. Produto laminado plano, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a espessura é pelo menos de 10 mm, de preferência, pelo menos 15 mm.

13. Elemento estrutural, caracterizado pelo fato de que incorpora pelo menos um produto, como definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 12, ou fabricado a partir desse produto.

14. Elemento estrutural, de acordo com a reivindicação 13, que compreende pelo menos um produto fiado, como definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 10, utilizado como enrijecedor ou quadro, caracterizado pelo fato de que é utilizado para fabricação de painéis de fuselagem ou de velame de aviões.