EP0325937B1 - Aluminium-Lithium-Legierungen - Google Patents

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EP0325937B1
EP0325937B1 EP19890100355 EP89100355A EP0325937B1 EP 0325937 B1 EP0325937 B1 EP 0325937B1 EP 19890100355 EP19890100355 EP 19890100355 EP 89100355 A EP89100355 A EP 89100355A EP 0325937 B1 EP0325937 B1 EP 0325937B1
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Roberto J. Rioja
Alex Cho
Edward L. Colvin
Asuri Vasudevan
Philip E. Bertz
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Aluminum Company of America
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Claims (11)

  1. Legierung auf Aluminiumbasis, die zu einem Halbzeug geformt werden kann, das in Kombination eine verbesserte Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Bruchzähigkeit besitzt, wobei die Legierung aus 0,2 bis 5,0 Gew.-% Li, 0,05 bis 6,0 Gew.-% Mg, 2,45 bis weniger als 4,0 Gew.-% Cu, 0,01 bis 0,16 Gew.-% Zr, 0,05 bis 2,0 Gew.-% Zn, max. 0,5 Gew.-% Fe, max. 0,5 Gew.-% Si besteht und wahlweise 0 bis 1,0 Gew.-% Mn, 0,05 bis 0,2 Gew.-% Cr, V, Hf, Ti enthält; der Rest ist Aluminium und zufällige Verunreinigungen, und die Legierung besitzt ein Mg-Zn-Verhältnis von 0,1 bis weniger als 1,0, wenn Mg im Bereich von 0,1 bis 1,0 Gew.-% vorhanden ist.
  2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination aus Li und Cu 5,5 Gew.-% nicht übersteigt, wobei Li mindestens 1,5 Gew.-% ausmacht.
  3. Legierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
       Li 1,5 bis 3,0 Gew.-%;
       Mg 0,2 bis 2,5 Gew.-%;
       Zr 0,05 bis 0,12 Gew.-%;
       Cu 2,55 bis 2,90 Gew.-%; und
       Zn 0,2 bis 2,0 Gew.-% ausmacht.
  4. Legierung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
       Li 1,8 bis 2,5 Gew.-%; und
       Mg 0,2 bis 2,0 Gew.-% ausmacht.
  5. Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt einen festen plättchenförmigen Niederschlag in den Ebenen besitzt, wobei das Legierungsprodukt im ungestreckten Zustand vor dem Vergüten eine Niederschlagsdichte pro Kubikzentimeter von mindestens 1,0 x 10¹⁵ und eine hierin definierte spezifische Festigkeit von mehr als 83,2 x 10⁶ MPa kg/m³ (0,75 x 10⁶ ksi in³/lb) besitzt.
  6. Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem festen plättchenförmigen Niederschlag in der Gruppe der Ebenen 1, 0 und 0, wobei das Legierungsprodukt eine Niederschlagsdichte pro Kubikzentimeter im Bereich von 1 x 10¹⁶ bis 5,6 x 10¹⁶ und eine hierin definierte spezifische Zugfestigkeit von mehr als 88,0 x 10⁶ MPa kg/m³ (0,8 x 10⁶ ksi in³/lb) besitzt.
  7. Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Mg-Zn-Verhältnis von 0,2 bis 0,9 oder von 0,3 bis 0,8.
  8. Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Zr 0,05 bis 0,12 Gew.-% ausmacht, wobei das Produkt vor dem Vergüten einer dem Strecken äquivalenten Bearbeitung unterzogen wurde, so daß das Produkt nach dem Vergüten in Kombination eine verbesserte Festigkeit und Zähigkeit aufweist.
  9. Legierung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung dem Strecken des Produktes auf mehr als seine ursprüngliche Länge entspricht, wobei der Betrag des Streckens wahlweise 1 bis 14%, 1 bis 10% oder 1 bis 8% ausmacht.
  10. Verfahren zur Herstellung eines nicht wieder auskristallisierten Aluminium-Lithium-Halbzeugs mit einer verbesserten Festigkeit, Bruchzähigkeit und Korrosionsbeständigkeit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
    (a) Bereitstellen eines Körpers aus Lithium, der eine Legierung auf Aluminiumbasis nach einem der Ansprüche 1 bis 6 enthält;
    (b) Erhitzen des Körpers auf eine Warmformtemperatur;
    (c) Warmformen des Körpers zu einem Halbzeug; und
    (d) Lösungsglühen, Abschrecken und Vergüten des Produkts, so daß man ein im wesentlichen nicht wieder auskristallisiertes Produkt mit einer verbesserten Festigkeit und Bruchzähigkeit erhält.
  11. Verfahren zur Herstellung von Legierungsprodukten auf Aluminiumbasis, die in Kombination eine verbesserte Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Bruchzähigkeit aufweisen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
    (a) Bereitstellen eines lithiumhaltigen Legierungsproduktes auf Aluminiumbasis, das im wesentlichen aus 0,2 bis 5,0 Gew.-% Li, 0,05 bis 6,0 Gew.-% Mg, 2,45 bis 2,95 Gew.-% Cu, 0,05 bis 0,12 Gew.-% Zr, 0,2 bis 2,0 Gew.-% Zn, max. 0,5 Gew.-% Fe, max. 0,5 Gew.-% Si besteht, der Rest ist Aluminium und zufällige Verunreinigungen, und das Produkt hat ein Mg-Zn-Verhältnis von 0,1 bis weniger als 1,0, wenn Mg im Bereich von 0,1 bis 1,0 Gew.-% vorhanden ist; und
    (b) das Produkt wird vor dem Vergüten einer dem Strecken des Produktes bei Raumtemperatur äquivalenten Bearbeitung unterzogen, so daß das Produkt nach dem Vergüten in Kombination eine verbesserte Festigkeit und Bruchzähigkeit sowie außerdem eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit aufweist.
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