DE18724941T1 - Aluminium-Kupfer-Lithium-Legierungsprodukte - Google Patents

Abstract

Produkt aus einer Legierung auf Aluminiumbasis aufweisend, in Gew.-%,Cu: 2,5-3,4; bevorzugt 2,8-3,2;Li: 1,6-2,2; bevorzugt 1,65-1,8;Mg: 0,4-0,9; bevorzugt 0,5-0,8;Mn: 0,2-0,6; bevorzugt 0,3-0,6;Zr: 0,08-0,18; bevorzugt 0,12-0,16;Zn: < 0,4 bevorzugt 0,05-0,4; bevorzugter 0,2-0,4;Ag: < 0,15; bevorzugter < 0,1; noch bevorzugter < 0,05;Fe + Si ≤ 0,20;mindestens ein Element ausgewählt aus Ti, Sc, Cr, Hf und V, wobei der Gehalt des Elements, falls ausgewählt:Ti: 0,01-0,15; bevorzugt 0,01-0,05;Sc: 0,01-0,15, bevorzugt 0,02-0,1;Cr: 0,01-0,3, bevorzugt 0,02-0,1;Hf: 0,01-0,5, bevorzugt 0,02 - 0,1;V: 0,01-0,3, bevorzugt 0,01-0,05 beträgt; weitere Elemente jeweils ≤ 0,05 und insgesamt ≤ 0,15, Rest Aluminium.

Claims (11)

1. Produkt aus einer Legierung auf Aluminiumbasis aufweisend, in Gew.-%, Cu: 2,5-3,4; bevorzugt 2,8-3,2; Li: 1,6-2,2; bevorzugt 1,65-1,8; Mg: 0,4-0,9; bevorzugt 0,5-0,8; Mn: 0,2-0,6; bevorzugt 0,3-0,6; Zr: 0,08-0,18; bevorzugt 0,12-0,16; Zn: < 0,4 bevorzugt 0,05-0,4; bevorzugter 0,2-0,4; Ag: < 0,15; bevorzugter < 0,1; noch bevorzugter < 0,05; Fe + Si ≤ 0,20; mindestens ein Element ausgewählt aus Ti, Sc, Cr, Hf und V, wobei der Gehalt des Elements, falls ausgewählt: Ti: 0,01-0,15; bevorzugt 0,01-0,05; Sc: 0,01-0,15, bevorzugt 0,02-0,1; Cr: 0,01-0,3, bevorzugt 0,02-0,1; Hf: 0,01-0,5, bevorzugt 0,02 - 0,1; V: 0,01-0,3, bevorzugt 0,01-0,05 beträgt; weitere Elemente jeweils ≤ 0,05 und insgesamt ≤ 0,15, Rest Aluminium.
2. Produkt nach Anspruch 1, wobei der Kupfergehalt 2,9 bis 3,1 Gew.-% beträgt.
3. Produkt nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Lithiumgehalt 1,65 bis 1,75 Gew.-% beträgt.
4. Produkt nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Mangangehalt 0,4 bis 0,6 Gew.-% beträgt.
5. Produkt nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Zirkoniumgehalt 0,14 bis 0,15 Gew.-% beträgt.
6. Verfahren zur Herstellung eines Strangpress-, Walz- und/oder Schmiedeprodukts auf Basis einer Aluminiumlegierung mit folgenden Schritten: a) Herstellen eines Flüssigmetallbades aufweisend, in Gewichtsprozent, Cu: 2,5-3,4; Li: 1,6-2,2; Mg: 0,4-0,9; Mn: 0,2-0,6; Zr: 0,08-0,18; Zn: < 0,4; Ag : < 0,15; Fe + Si ≤ 0,20; mindestens ein Element ausgewählt aus Ti, Sc, Cr, Hf und V, wobei der Gehalt dieses Elements, falls ausgewählt, Ti: 0,01 - 0,15; Sc: 0,01 - 0,15; Cr: 0,01 - 0,3; Hf: 0,01 - 0,5; V: 0,01 - 0,3 beträgt; weitere Elemente jeweils ≤ 0,05 und insgesamt ≤ 0,15, Rest Aluminium (b) Gießen einer Rohform aus dem Flüssigmetallbad; c) Homogenisieren der Rohform; d) Warm- und optional Kaltverformen der Rohform zu einem Strangpress-, Walz- und/oder Schmiedeprodukt; e) Lösungsglühen und Abschrecken des Produkts; f) kontrolliertes Ziehen des Produkts mit einer bleibenden Verformung von 1 bis 15%, bevorzugt 2 bis 4%; g) Auslagern des stranggepressten Produkts durch Erwärmen auf 140 bis 170°C für 5 bis 70 Stunden, so dass das Produkt eine Dehngrenze, gemessen bei 0,2% Dehnung in L-Richtung, R_p0,2 (L), von mindestens 510 MPa aufweist und eine Zähigkeit K_Q (L-T) in L-T-Richtung von mindestens 21 MPa $\sqrt{\text{m}}$

   

   und die so ist, dass K_Q (L-T) > -0,2667*R_p0,2 (L) + 169.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Homogenisierungstemperatur zwischen 520°C und 530°C und die Behandlungszeit zwischen 6 und 15 Stunden beträgt.
8. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 7, bei dem das Auslagern bei einer Temperatur zwischen 150 und 165°C für eine Äquivalentzeit t_i bei 160°C von 15 bis 28 Stunden, bevorzugt von 20 bis 27 Stunden, durchgeführt wird, wobei ti definiert ist durch die Formel: $${\text{t}}_i=\frac{{\displaystyle \int \text{exp}\left(-16400/\text{T}\right)\text{dt}}}{\text{exp}\left(-16400/{\text{T}}_{\text{ref}}\right)}$$

   

   worin T (in Kelvin) die momentane Behandlungstemperatur des Metalls ist, die sich mit der Zeit t (in Stunden) ändert, und Tref eine Referenztemperatur ist, die auf 433 K festgelegt ist.
9. Produkt, erhalten nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Dehngrenze, gemessen bei 0,2% Dehnung in L-Richtung, R_p0,2 (L), von mindestens 525 MPa aufweist und eine Zähigkeit K_Q (L-T) in L-T-Richtung von mindestens 23 MPa√m und die so ist, dass K_Q (L-T) > -0,2667*R_p0,2 (L) + 171.
10. Strukturelement, enthaltend mindestens ein Produkt nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 oder hergestellt aus einem Produkt, das nach einem der Ansprüche 6 bis 8 erhalten wird.
11. Strukturelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es als Versteifung oder Rahmen für die Herstellung von Flugzeugflügelunterseiten- oder Flugzeugflügeloberseitenelementen, vorzugsweise Versteifungen, Holme und Rippen, oder von Bodenbalken und Sitzschienen verwendet wird.