DE06841937T1 - Blech aus einer hochfesten aluminiumlegierung mit kupfer und lithium für einen flugzeugrumpf - Google Patents

Blech aus einer hochfesten aluminiumlegierung mit kupfer und lithium für einen flugzeugrumpf Download PDF

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Hervé Ribes
Christophe Sigli
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Abstract

Legierung auf Aluminiumbasis, bestehend aus 2,1 bis 2,8 Gew.-% Cu, 1,1 bis 1,7 Gew.-% Li, 0,1 bis 0,8 Gew.-% Ag, 0,2 bis 0,6 Gew.-% Mg, 0,2 bis 0,6 Gew.-% Mn, einer Menge an Fe und Si von jeweils max. 0,1 Gew.-% und unvermeidbaren Verunreinigungen jeweils mit einem Anteil von max. 0,05 Gew.-% und insgesamt max. 0,15 Gew.-%, wobei die Legierung im Wesentlichen zirkoniumfrei ist, was bedeutet, dass der Gehalt an Zirkonium weniger als 0,04% beträgt.

Claims (12)

  1. Legierung auf Aluminiumbasis, bestehend aus 2,1 bis 2,8 Gew.-% Cu, 1,1 bis 1,7 Gew.-% Li, 0,1 bis 0,8 Gew.-% Ag, 0,2 bis 0,6 Gew.-% Mg, 0,2 bis 0,6 Gew.-% Mn, einer Menge an Fe und Si von jeweils max. 0,1 Gew.-% und unvermeidbaren Verunreinigungen jeweils mit einem Anteil von max. 0,05 Gew.-% und insgesamt max. 0,15 Gew.-%, wobei die Legierung im Wesentlichen zirkoniumfrei ist, was bedeutet, dass der Gehalt an Zirkonium weniger als 0,04% beträgt.
  2. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, bestehend aus 2,2 bis 2,6 Gew.-% Cu, 1,2 bis 1,6 Gew.-% Li, 0,2 bis 0,6 Gew.-% Ag, 0,3 bis 0,5 Gew.-% Mg, 0,2 bis 0,5 Gew.-% Mn.
  3. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, bestehend aus 2,3 bis 2,5 Gew.-% Cu, 1,3 bis 1,5 Gew.-% Li, 0,2 bis 0,4 Gew.-% Ag, 0,3 bis 0,4 Gew.-% Mg, 0,3 bis 0,4 Gew.-% Mn.
  4. Aluminiumlegierung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gehalt an Zirkonium weniger als 0,03 Gew.-% und vorzugsweise weniger als 0,01 Gew.-% beträgt.
  5. Walz-, Strangpress- oder Schmiedeerzeugnis, bestehend aus einer Legierung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4.
  6. Erzeugnis nach Anspruch 5, dessen Rekristallisationsgrad mehr als 80% beträgt.
  7. Walzerzeugnis nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dessen Dicke 12,7 mm nicht übersteigt.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Blechs aus Aluminiumlegierung mit hoher Festigkeit und hoher Bruchzähigkeit, bei dem (a) ein Walzbarren gegossen wird, bestehend aus 2,1 bis 2,8 Gew.-% Cu, 1,1 bis 1,7 Gew.-% Li, 0,1 bis 0,8 Gew.-% Ag, 0,2 bis 0,6 Gew.-% Mg, 0,2 bis 0,6 Gew.-% Mn, einer Menge an Fe und Si von jeweils max. 0,1 Gew.-% und unvermeidbaren Verunreinigungen jeweils mit einem Anteil von max. 0,05 Gew.-% und insgesamt max. 0,15 Gew.-%, wobei die Legierung im Wesentlichen zirkoniumfrei ist, was bedeutet, dass der Gehalt an Zirkonium weniger als 0,04% beträgt, (b) der Walzbarren bei 480 bis 520°C für 5 bis 60 Stunden homogenisiert wird, (c) der Walzbarren mit einer Anfangstemperatur beim Walzen von 450 bis 490°C zu einem Blech warmgewalzt und optional kaltgewalzt wird, (d) das Blech bei 480 bis 520°C für 15 Minuten bis 4 Stunden lösungsgeglüht wird, (e) das Blech abgeschreckt wird, (f) das Blech mit 1 bis 5% bleibender Verformung kontrolliert gereckt wird, (g) das Blech durch Erwärmen auf 140 bis 170°C für 5 bis 80 Stunden warmausgelagert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Dicke der erhaltenen Bleche zwischen 0,8 mm und 12,7 mm und vorzugsweise zwischen 1,6 und 9 mm liegt.
  10. Blech, herstellbar durch das Verfahren des Anspruchs 8 oder des Anspruchs 9, aufweisend (a) eine Dehngrenze Rp0,2 in L-Richtung (Längsrichtung) von mindestens 390 MPa und vorzugsweise mindestens 400 MPa, und/oder (b) eine Differenz zwischen der Dehngrenze bei Zugbelastung Rp0,2 bei 45° zur Walzrichtung und der Dehngrenze bei Zugbelastung Rp0,2 in TL-Richtung (Quer-Längsrichtung), definiert durch (Rp0,2(TL) – Rp0,2(45))/ Rp0,2(TL), im Bereich zwischen +5% und –5% und vorzugsweise zwischen +3% und –3% und/oder (c) eine Bruchzähigkeit bei ebener Spannung Kapp, gemessen an Proben vom Typ CCT760 (2ao = 253 mm), von mindestens 100 MPa√m und vorzugsweise mindestens 120 MPa√m in TL-Richtung, und/oder (c) eine Rissverlängerung Δaeff(max) des letzten gültigen Messpunkts der R-Kurve in TL-Richtung von mindestens 60 mm und vorzugsweise mindestens 80 mm.
  11. Rumpfhautfeld für ein Luftfahrzeug, bestehend aus mindestens einem Blech nach Anspruch 10.
  12. Strukturelement für den Flugzeugbau, bestehend aus mindestens einem Erzeugnis nach Anspruch 6, 7 oder 10.
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