EP3818187B1 - Aluminum alloy and overaged aluminum alloy product made of such an alloy - Google Patents

Aluminum alloy and overaged aluminum alloy product made of such an alloy Download PDF

Info

Publication number
EP3818187B1
EP3818187B1 EP18743409.7A EP18743409A EP3818187B1 EP 3818187 B1 EP3818187 B1 EP 3818187B1 EP 18743409 A EP18743409 A EP 18743409A EP 3818187 B1 EP3818187 B1 EP 3818187B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
alloy
aluminium alloy
mpa
eac
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18743409.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3818187A1 (en
Inventor
Joachim Becker
Matthias Hilpert
Thomas Witulski
Michael BESEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Fuchs KG
Original Assignee
Otto Fuchs KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otto Fuchs KG filed Critical Otto Fuchs KG
Publication of EP3818187A1 publication Critical patent/EP3818187A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3818187B1 publication Critical patent/EP3818187B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/10Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/053Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung, insbesondere eine solche aus der 7000er-Gruppe entsprechend der Klassifizierung der Aluminum Association (AA). Die Erfindung betrifft ferner ein aus einer solchen Legierung hergestelltes überaltertes Aluminiumlegierungsprodukt.The invention relates to an aluminum alloy, in particular one from the 7000 group according to the classification of the Aluminum Association (AA). The invention also relates to an aged aluminum alloy product made from such an alloy.

Für die Luft- und Raumfahrtindustrie werden hochfeste Aluminiumlegierungen zum Herstellen vor allem von tragenden Rumpf-, Flügel- und Fahrwerksteilen benötigt, die sowohl bei statischer als auch bei dynamischer Beanspruchung eine hohe Festigkeit aufweisen. Die geforderten Festigkeitseigenschaften können durch Einsatz von Legierungen der 7000er-Gruppe entsprechend der von der Aluminum Association (AA) vorgenommenen Klassifizierung von Aluminiumlegierungen erreicht werden.For the aerospace industry, high-strength aluminum alloys are required primarily for the manufacture of load-bearing fuselage, wing and landing gear parts, which have a high level of strength under both static and dynamic loads. The required strength properties can be achieved by using alloys of the 7000 group according to the classification of aluminum alloys carried out by the Aluminum Association (AA).

Hoch beanspruchte Teile in der Luft- und Raumfahrt werden beispielsweise aus den Legierungen AA7075, AA7175, AA7475 und besonders bevorzugt aus den Legierungen AA7049 und AA7050 im amerikanischen Raum und aus den Legierungen AA7010, AA7049A und AA7050A im europäischen Raum eingesetzt.Highly stressed parts in the aerospace industry are used, for example, from the alloys AA7075, AA7175, AA7475 and particularly preferably from the alloys AA7049 and AA7050 in the American region and from the alloys AA7010, AA7049A and AA7050A in the European region.

Aus WO 02/052053 A1 ist eine hochfeste Aluminiumlegierung des vorgenannten Typs mit einem gegenüber früheren Legierungen desselben Typs erhöhten Zinkgehalt, gekoppelt mit einem reduzierten Kupfer- und Magnesiumgehalt bekannt. Der Kupfer- und Magnesiumgehalt bei dieser vorbekannten Legierung beträgt zusammen weniger als 3,5 Gew.-%. Der Kupfergehalt selbst wird mit 1,2 - 2,2 Gew.-%, bevorzugt mit 1,6 - 2,2 Gew.-% angegeben. Zusätzlich zu den Elementen Zink, Magnesium und Kupfer enthält diese vorbekannte Legierung zwingend eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe Zirkon, Scandium und Hafnium mit maximalen Anteilen von 0,4 Gew.-% Zirkon, 0,4 Gew.-% Scandium und 0,3 Gew.-% Hafnium.the end WO 02/052053 A1 a high-strength aluminum alloy of the aforementioned type with an increased zinc content compared to previous alloys of the same type, coupled with a reduced copper and magnesium content, is known. The copper and magnesium content in this known alloy together is less than 3.5% by weight. The copper content itself is given as 1.2-2.2% by weight, preferably 1.6-2.2% by weight. In addition to the elements zinc, magnesium and copper, this known alloy necessarily contains one or more elements from the group of zirconium, scandium and hafnium with maximum proportions of 0.4% by weight of zirconium, 0.4% by weight of scandium and 0, 3 wt% hafnium.

In EP 1 683 882 A1 ist eine abschreckunempfindliche Aluminiumlegierung offenbart, aus der hochbeanspruchte Teile, etwa zur Verwendung in der Luft- und Raumfahrtechnik und somit Bauteile mit hohen statischen und dynamischen Festigkeitseigenschaften bei gleichzeitig guter Bruchzähigkeit und gutem Spannungs-Riss-Korrosionsverhalten hergestellt werden, wobei diese Bauteile auch eine Dicke von mehr als 200 mm aufweisen können. Diese vorbekannte Legierung besteht aus: 7 bis 10,5 Gew.-% Zn, 1,0 bis 2,5 Gew.-% Mg, 0,1 bis 1,15 Gew.-% Cu, 0,06 bis 0,25 Gew.-% Zr, 0,02 bis 0,15 Gew.-% Ti als obligatorische Legierungselemente, wobei die Summe der Legierungselemente Zn + Mg + Cu mindestens 9 Gew.-% beträgt sowie mit einem Rest Al nebst unvermeidbaren Verunreinigungen. Bei dem in diesem Stand der Technik beschriebenen Herstellungsverfahren wird das aus dieser Aluminiumlegierung hergestellte Halbzeug ein- oder mehrstufig überaltert, um die gewünschten Werkstoffeigenschaften zu optimieren. Die an den aus dieser Legierung hergestellten Halbzeugen ermittelte Bruchzähigkeit in neutraler Umgebung nach ASTM E399 ist gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik verbessert.In EP 1 683 882 A1 discloses a deterrent-resistant aluminum alloy, from which highly stressed parts, for example for use in aerospace engineering and thus components with high static and dynamic strength properties with good fracture toughness and good stress-crack corrosion behavior, are made, these components also having a thickness of can be more than 200 mm. This known alloy consists of: 7 to 10.5% by weight Zn, 1.0 to 2.5% by weight Mg, 0.1 to 1.15% by weight Cu, 0.06 to 0.25 % By weight Zr, 0.02 to 0.15% by weight Ti as mandatory alloying elements, the sum of the alloying elements Zn + Mg + Cu being at least 9% by weight and with a remainder of Al and unavoidable impurities. In the manufacturing process described in this prior art, the semi-finished product made from this aluminum alloy is overaged in one or more stages in order to optimize the desired material properties. The fracture toughness determined on the semi-finished products made from this alloy in a neutral environment according to ASTM E399 is improved compared to the prior art.

Zu den relevanten Eigenschaften zählen u.a. die Bruchzähigkeit und weiterhin die Spannungs-Riss-Korrosionsbeständigkeit in einer Umwelt beeinflussten Umgebung (gemäß ASTM E1823: environment assisted cracking; kurz EAC). Die Spannungs-Riss-Korrosion (SRK) wird zu diesem Zweck üblicherweise in einer Salzwasserumgebung mit dem üblichen Versuchsaufbau zum Ermitteln der Spannungs-Riss-Korrosionsbeständigkeit (SRK-Beständigkeit) durchgeführt. Bei dem Versuchsaufbau wird beispielsweise eine vorgekerbte Probe (etwa ASTM G168-00) mit einer Kraft beaufschlagt, die an dem Probenkörper angreift, um bei hinreichender Kraft die Kerb- bzw. Rissöffnung derart zu vergrößern, dass Rissausbildung eintritt. Mit zunehmender Risslänge sinkt der zugehörige Spannungsintensitätsfaktor (K-Faktor), bis die Rissausbreitung schließlich zum Erliegen kommt. Ein Probenkörper ist umso SRK-beständiger, je weniger Risswachstum zu beobachten ist bzw. je höher die für die Rissausbreitung notwendige Last (in Form des Spannungsintensitätsfaktors K) ist, also: je höher der Spannungsintensitätsfaktor ist, dem ein gekerbter Probenkörper, ohne eine Rissfortpflanzung feststellen zu können, ausgesetzt werden kann.The relevant properties include the fracture toughness and also the stress-crack corrosion resistance in an environment influenced by the environment (according to ASTM E1823: environment assisted cracking; EAC for short). For this purpose, stress-crack corrosion (SCC) is usually carried out in a salt water environment with the usual test set-up to determine the stress-crack corrosion resistance (SCC resistance). In the test setup, for example, a pre-notched specimen (e.g. ASTM G168-00) is subjected to a force that acts on the specimen in order, if the force is sufficient, to enlarge the notch or crack opening in such a way that crack formation occurs. As the crack length increases, the associated stress intensity factor (K-factor) decreases until the crack propagation finally comes to a standstill. A specimen is the more SRK-resistant, the less crack growth is observed or the higher the load necessary for crack propagation (in the form of the stress intensity factor K), i.e. the higher the stress intensity factor that a notched specimen can detect without crack propagation to be able to, can be exposed.

Die SRK-Beständigkeit von Aluminiumlegierungen kann bei ein und derselben Legierung in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen, in denen der SRK-Versuch durchgeführt wird, sehr unterschiedlich sein. Einfluss auf die SRK-Beständigkeit hat auch der Zustand der Überalterung des Halbzeuges bzw. Probenkörpers. Bei einer Legierung gemäß AA7010 nimmt mit zunehmender Überalterung des Probenkörpers ausgehend von dem T6-Zustand über den Zustand T76 zum Zustand T74 die SRK-Beständigkeit signifikant zu, insbesondere auch in einer Salzwasserumgebung. Auch andere 7xxx-Legierungen zeigen im klassischen SRK-Versuch (d.h. in Salzwasser) grundsätzlich dasselbe Verhalten. Bei geänderten Umgebungsbedingungen (z.B. hohe Luftfeuchtigkeit bei erhöhter Temperatur) zeigt sich, dass insbesondere 7xxx-Legierungen mit hohem Zinkgehalt grundsätzlich auch im überalterten Zustand (d.h. T7x) zum "environment assisted cracking" neigen. Hierbei erfolgt die Rissausbreitung aufgrund von Wasserstoffversprödung vorzugsweise entlang der Korngrenzen (siehe z.B. EASA Safety Information Bulletin No. 2018-04). Für die AA7010 sind unter solchen EAC-Umgebungsbedingungen im T6-Zustand KIEAC-Werte zwischen 6 bis 7 MPa√m erzielbar, im überalterten Zustand T74 steigen die KIEAC-Werte auf bis zu 25 MPa√m bei aufgrund der Überalterung im Vergleich zum T6-Zustand allerdings deutlich reduzierter Festigkeit. Gemäß obiger Ausführung ist der K-Faktor KIEAC hierbei ein Maß für die EAC-Beständigkeit, da für Beanspruchungen KI < KIEAC keine Rissausbreitung stattfindet.The SRK resistance of aluminum alloys can be very different for one and the same alloy depending on the environmental conditions in which the SRK test is carried out. The state of obsolescence of the semi-finished product or specimen also has an influence on the SRK resistance. In the case of an alloy according to AA7010, the SRK resistance increases significantly with increasing overaging of the specimen starting from the T6 state via the T76 state to the T74 state, in particular also in a salt water environment. Other 7xxx alloys also show basically the same behavior in the classic SRK test (ie in salt water). In the case of changed environmental conditions (eg high air humidity at increased temperature), it can be seen that, in particular, 7xxx alloys with a high zinc content generally tend to "environment assisted cracking" even when they are overaged (ie T7x). Due to hydrogen embrittlement, cracks propagate along the grain boundaries (see e.g. EASA Safety Information Bulletin No. 2018-04). For the AA7010 under such EAC ambient conditions, K IEAC values between 6 and 7 MPa√m can be achieved in the T6 state; in the overaged state T74, the K IEAC values increase to up to 25 MPa√m due to the obsolescence compared to the T6 state, however, significantly reduced strength. According to the above, the K-factor K IEAC is a measure of the EAC resistance, since no crack propagation takes place for loads K I <K IEAC.

Die gegenüber der Legierung AA7010 bezüglich ihrer Festigkeitseigenschaften verbesserte, aus EP 1 683 882 A1 bekannte Legierung (AA7037) zeigt erstaunlicherweise nicht die zu erwartende EAC-Beständigkeit mit zunehmender Überalterung, wie dieses bei einem Probenkörper aus der Legierung AA7010 zu beobachten ist. Selbst im überalterten T7452-Zustand kann mit der Legierung gemäß AA 7037 in feuchter Umgebung bei erhöhter Temperatur (50°C, 85% relativer Luftfeuchte) eine EAC-Beständigkeit nur von etwa KIEAC = 6 bis 7 MPa√m erreicht werden.The improved strength properties compared to alloy AA7010 EP 1 683 882 A1 known alloy (AA7037) surprisingly does not show the EAC resistance to be expected with increasing overaging, as can be observed with a test piece made of the alloy AA7010. Even in the overaged T7452 condition, an EAC resistance of only about K IEAC = 6 to 7 MPa√m can be achieved with the alloy according to AA 7037 in a damp environment at elevated temperatures (50 ° C, 85% relative humidity).

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, eine Aluminiumlegierung vorzuschlagen, aus der ein Aluminiumlegierungsprodukt mit Festigkeitswerten vergleichbar denjenigen, die ein Legierungsprodukt aus der Legierung AA7037 aufweist, hergestellt werden kann, die hierbei jedoch eine verbesserte EAC-Beständigkeit unter rissinitiierungs- und rissausbreitungsbegünstigenden Umwelteinflüssen aufweist.Proceeding from this discussed prior art, the invention is therefore based on the object of proposing an aluminum alloy from which an aluminum alloy product with strength values comparable to those that an alloy product from the alloy AA7037 has, can be produced, which, however, has an improved EAC resistance under environmental influences that promote crack initiation and crack propagation.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Aluminiumlegierung mit folgender Zusammensetzung:

  • 0,04 - 0,1 Gew.-% Si,
  • 0,8 - 1,8 Gew.-% Cu,
  • 1,5 - 2,3 Gew.-% Mg,
  • 0,15 - 0,6 Gew.-% Ag,
  • 7,05 ― 9,2 Gew.-% Zn,
  • 0,08 ― 0,14 Gew.-% Zr,
  • 0,02 - 0,08 Gew.-% Ti
  • max. 0,35 Gew.-% Mn,
  • max. 0,1 Gew.-% Fe,
  • max. 0,06 Gew.-% Cr,
  • optional 0,0015 - 0,008 Gew.-% Be,
  • Rest Aluminium nebst unvermeidbaren Verunreinigungen.
According to the invention, this object is achieved by an aluminum alloy with the following composition:
  • 0.04-0.1 wt% Si,
  • 0.8-1.8% by weight Cu,
  • 1.5-2.3 wt% Mg,
  • 0.15-0.6% by weight Ag,
  • 7.05 - 9.2% by weight Zn,
  • 0.08-0.14% by weight Zr,
  • 0.02-0.08 wt% Ti
  • max. 0.35% by weight Mn,
  • max. 0.1% by weight Fe,
  • max. 0.06 wt.% Cr,
  • optionally 0.0015 - 0.008% by weight Be,
  • The remainder of aluminum and unavoidable impurities.

Bei den im Rahmen dieser Ausführungen beschriebenen Legierungen können unvermeidbare Verunreinigungen je Element mit max. 0,05 Gew.-% und insgesamt mit max. 0,15 Gew.-% vorhanden sein.In the case of the alloys described in the context of these explanations, unavoidable impurities can be present per element with a maximum of 0.05% by weight and a total of 0.15% by weight.

Überraschend wurde zu aus einer solchen Legierung hergestellten Halbzeugen festgestellt, dass die EAC-Beständigkeit trotz eines relativ hohen Zn-Gehalts auch unter riss-korrosionsbegünstigenden Umwelteinflüssen erheblich verbessert ist gegenüber den mit Proben aus der Legierung AA7037 erzielbaren Werten. Dennoch sind die mechanischen Festigkeitswerte hinreichend hoch. Die Streckgrenze Rp0,2 beläuft sich auf mehr als 440 MPa und kann Werte von 460 MPa und mehr in einem Schmiedeteil mit einer Dicke von 150 mm erreichen. Die Bruchzähigkeit beträgt mehr als 20 MPa√m und kann Werte von 25 MPa√m und mehr erreichen.Surprisingly, it was found for semifinished products made from such an alloy that the EAC resistance, despite a relatively high Zn content, is significantly improved even under environmental influences that promote cracking corrosion compared to the values achievable with samples made from the AA7037 alloy. Nevertheless, the mechanical strength values are sufficiently high. The yield point R p0.2 amounts to more than 440 MPa and can reach values of 460 MPa and more in a forged part with a thickness of 150 mm. The fracture toughness is more than 20 MPa√m and can reach values of 25 MPa√m and more.

Die SRK-Beständigkeit bei Durchführen eines EAC-Tests (ASTM E1823; ASTM G168) in einer Umgebung mit einer Luftfeuchtigkeit von 85 % und einer Temperatur von 50° C zeigt überraschend, dass bei einer anliegenden Beanspruchung von KI = 20 MPa√m mit einer Versuchsdauer von 30 Tagen keine Rissausbreitung zu beobachten ist. Daher ist die EAC-Beständigkeit selbst bei diesen Umgebungsbedingungen eines aus der erfindungsgemäßen Legierung hergestellten Legierungsproduktes bei einer Überalterung auf den Zustand T7xxx gegenüber derjenigen vorbekannter Legierungen, wie etwa AA7037 oder bezüglich der AA7010 bei Teilen mit einer größeren Dicke (Dicke ≥ 100 mm, insbesondere auch ≥ 150 mm) deutlich verbessert. Dabei erweist sich diese Legierung bzw. erweisen sich die daraus hergestellten Halbzeuge und Produkte als besonders abschreckunempfindlich. Dieses bedeutet, dass auch in Folge einer größeren Dicke (Querschnittsfläche) bei aus der Legierung hergestellten Teilen in den zentraleren Abschnitten auf Grund ihres langsameren Abkühlens keine, jedenfalls keine nennenswerten Einbußen bezüglich ihrer Festigkeit hinzunehmen sind. Die Folge ist, dass diese Teile auch bei großen Querschnitten hohe Festigkeiten aufweisen. Gerade bei hochfesten Aluminiumlegierungsprodukten, wie diese in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden, ist die EAC-Beständigkeit in einer derartigen Umgebung (85 % Luftfeuchtigkeit bei 50° C) von besonderem Interesse. Dieses Ergebnis ist deshalb überraschend, da die EAC-Beständigkeit eines Legierungsproduktes, hergestellt aus einer AA7037-Legierung, in demselben Überalterungszustand dieses nicht vermuten ließ. Schließlich wurde zu dem in demselben Überalterungszustand befindlichen Legierungsprodukt der Legierung AA7037 bei derselben Überalterung nur eine EAC-Beständigkeit von etwa 6 bis 7 MPa√m festgestellt.The SRK resistance when an EAC test (ASTM E1823; ASTM G168) is carried out in an environment with a humidity of 85% and a temperature of 50 ° C surprisingly shows that with an applied load of K I = 20 MPa√m with a test duration of 30 days, no crack propagation can be observed. Therefore, even under these environmental conditions, an alloy product made from the alloy according to the invention is overaged to the T7xxx state compared to that of previously known alloys, such as AA7037 or with regard to the AA7010 for parts with a greater thickness (thickness ≥ 100 mm, in particular also ≥ 150 mm) significantly improved. This alloy and the semi-finished products and products made from it prove to be particularly insensitive to quenching. This means that even as a result of a greater thickness (cross-sectional area) in the case of parts made from the alloy in the more central sections, due to their slower cooling, no, at least no noteworthy, losses in terms of their strength are to be accepted. The result is that these parts have high strengths even with large cross-sections. Especially in the case of high-strength aluminum alloy products, such as those used in the aerospace industry, the EAC resistance in such an environment (85% humidity at 50 ° C) is of particular interest. This result is surprising because the EAC resistance of an alloy product made from an AA7037 alloy in the same overaging state did not suggest this. Finally, for the alloy product of alloy AA7037 in the same overaging condition, only an EAC resistance of about 6 to 7 MPa√m was found with the same overaging.

Während also mit Legierungsprodukten, hergestellt aus der Aluminiumlegierung AA7037 in den EAC-Tests Spannungsintensitätsfaktoren KIEAC von etwa 6 bis 7 MPa√m erzielt werden, liegen diese Werte bei Aluminiumlegierungsprodukten aus der erfindungsgemäßen Legierung in demselben Überalterungszustand bei deutlich mehr als 20 MPa√m. Die erzielten KIEAC-Werte bei Aluminiumlegierungsprodukten aus der erfindungsgemäßen Legierung liegen im Verhältnis zur Bruchzähigkeit KIc bei Raumtemperatur bei etwa 70 % und mehr. In vielen Fällen dürfte der KIEAC-Wert sogar dem KIC-Wert entsprechen (und somit aus technischen Gründen nicht experimentell bestimmbar sind), da über die durchgeführte Versuchsdauer (mehr als 30 Tage) eine Rissausbreitung bzw. Rissfortpflanzung nicht beobachtet werden konnte. Die besondere EAC-Beständigkeit war vordem Hintergrund des hohen Zn-Gehaltes nicht zu erwarten. Der herrschenden Lehre folgend beeinträchtigen höhere Zn-Gehalte die EAC-Beständigkeit.So while alloy products made from the aluminum alloy AA7037 achieve stress intensity factors K IEAC of around 6 to 7 MPa√m in the EAC tests, these values are significantly more than 20 MPa√m for aluminum alloy products made from the alloy according to the invention in the same state of overaging. The K IEAC values achieved in aluminum alloy products made from the alloy according to the invention are in relation to the fracture toughness K Ic at room temperature at about 70% and more. In many cases, the K IEAC value should even correspond to the K IC value (and therefore cannot be determined experimentally for technical reasons), since crack propagation or propagation was not observed over the duration of the test (more than 30 days) could be. The special EAC resistance was not to be expected in view of the high Zn content. According to the prevailing teaching, higher Zn contents impair the EAC resistance.

Ein aus der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung hergestelltes Aluminiumlegierungsprodukt wird vorzugsweise in den Zustand T74, T7451, T7452 oder T7454 überaltert. In diesem Zustand weist das Aluminiumlegierungsprodukt noch hinreichende mechanische Festigkeitswerte und die gewünschte SRK-Beständigkeit sowohl im klassischen Tauchversuch in Salzwasserlösung als auch in einer wasserstoffbedingten EAC begünstigenden Umgebung auf, wie etwa in einer Umgebung mit 85 % Luftfeuchtigkeit und einer Temperatur von 50° C. Bei einer Überalterung, die nicht den Zustand T74 oder T74xx erreicht, können zwar höhere mechanische Festigkeitswerte erzielt werden, jedoch stellt sich dann die SRK-/EAC-Beständigkeit grundsätzlich nicht in dem gewünschten Maße ein. Eine Überalterung über T74/T74xx hinaus führt hingegen zu einer weiteren Abnahme der mechanischen Festigkeitswerte bei in der Regel verbesserten SRK-/EAC-Eigenschaften.An aluminum alloy product made from the aluminum alloy according to the invention is preferably overaged to the state T74, T7451, T7452 or T7454. In this state, the aluminum alloy product still has sufficient mechanical strength values and the desired SRK resistance both in the classic immersion test in salt water solution and in an environment that promotes EAC due to hydrogen, such as in an environment with 85% humidity and a temperature of 50 ° C an overaging that does not reach the state T74 or T74xx, higher mechanical strength values can be achieved, but then the SRK / EAC resistance is generally not achieved to the desired extent. On the other hand, aging beyond T74 / T74xx leads to a further decrease in the mechanical strength values with generally improved SRK / EAC properties.

Gemäß einer Ausgestaltung dieser Aluminiumlegierung beinhaltet diese 0,35 bis 0,6 Gew.-% Ag, insbesondere 0,40 bis 0,50 Gew.-% Ag. Interessanter Weise hat sich gezeigt, dass sich die vorbeschriebenen Eigenschaften vor allem hinsichtlich der EAC-Beständigkeit bei einer Legierung mit diesem Ag-Gehalt einstellt. Bei dieser Ausgestaltung der Legierung beträgt das bevorzugte Zn/Mg-Verhältnis mehr als 3,4 bis einschließlich 4,95. Bevorzugt ist ein Zn-Mg-Verhältnis zwischen 3,5 und 4,25. Der bevorzugte Kupfergehalt dieser Legierungsausgestaltung liegt zwischen 0,8 und 1,35 Gew.-% Cu, insbesondere zwischen 0,9 und 1,2 Gew.-% Cu, verbunden mit einem Mn-Gehalt zwischen 0,18 und 0,3 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 0,25 Gew.-% und einem Zn-Gehalt zwischen 7,1 bis 8,9 Gew.-%. Wenn bei einer solchen Aluminiumlegierung der Cu-Gehalt größer als 1,35 Gew.-% ist und in der Spanne von mehr als 1,35 bis 1,8 Gew.-% liegt, hat das Legierungsprodukt vergleichbare Legierungsprodukteigenschaften, wenn der Mn-Gehalt weniger als 0,1 Gew.-%, insbesondere weniger als 0,05 Gew.-% beträgt.According to one embodiment of this aluminum alloy, it contains 0.35 to 0.6% by weight Ag, in particular 0.40 to 0.50% by weight Ag. Interestingly, it has been shown that the above-described properties are established in an alloy with this Ag content, especially with regard to the EAC resistance. In this configuration of the alloy, the preferred Zn / Mg ratio is more than 3.4 up to and including 4.95. A Zn-Mg ratio between 3.5 and 4.25 is preferred. The preferred copper content of this alloy configuration is between 0.8 and 1.35% by weight Cu, in particular between 0.9 and 1.2% by weight Cu, combined with an Mn content between 0.18 and 0.3% by weight .-%, in particular 0.2 to 0.25% by weight and a Zn content between 7.1 to 8.9% by weight. In such an aluminum alloy, when the Cu content is greater than 1.35% by weight and in the range from more than 1.35 to 1.8% by weight, the alloy product has comparable alloy product properties when the Mn content is less than 0.1% by weight, in particular less than 0.05% by weight.

Diese besonderen Eigenschaften - hohe Festigkeitswerte und eine besondere EAC-Beständigkeit weist eine Legierung auch mit einem gegenüber der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung geringeren Ag-Gehalt auf, und zwar wenn dieser weniger als 0,35 Gew.-% Ag, jedoch mehr als 0,15 Gew.-% beträgt. Der Cu- und Zn-Gehalt entspricht der Ag-reicheren Legierung, wobei das Zn/Mg-Verhältnis zwischen 3,9 und 4,3 liegt. Die vorstehende Beschreibung dieser Ausführungsbeispiele verdeutlicht, dass sich die gewünschten Effekte über die gesamte Spanne der beanspruchten Legierung erstrecktThese special properties - high strength values and a special EAC resistance - have an alloy with a lower Ag content compared to the configuration described above, namely if this is less than 0.35% by weight Ag, but more than 0.15 % By weight. The Cu and Zn content corresponds to the alloy richer in Ag, the Zn / Mg ratio being between 3.9 and 4.3. The above description of these exemplary embodiments makes it clear that the desired effects extend over the entire range of the claimed alloy

Die besonderen Eigenschaften des aus dieser Legierung hergestellten Legierungsproduktes sind an dem sehr engen Spektrum der an der Legierung beteiligten Elemente festzumachen. Denn nur mit dieser Zusammensetzung lässt sich durch eine Überalterung des aus der Legierung hergestellten Legierungsproduktes in den Zustand T74/T74xx die gewünschte EAC-Beständigkeit einstellen.The special properties of the alloy product made from this alloy can be seen in the very narrow spectrum of the elements involved in the alloy. Because only with this composition can the desired EAC resistance be set due to an aging of the alloy product made from the alloy in the state T74 / T74xx.

Be kann optional an der Legierung beteiligt sein. Das Einbringen von Be in die Schmelze dient zum Reduzieren der Oxidationsanfälligkeit derselben. Be kann zwischen 0,0015 und 0,008, insbesondere in dem Bereich 0,0015 bis 0,0035 für die genannten Zwecke am Aufbau der Legierung beteiligt sein.Be can optionally be involved in the alloy. The introduction of Be into the melt serves to reduce its susceptibility to oxidation. Be can be involved in the construction of the alloy between 0.0015 and 0.008, in particular in the range 0.0015 to 0.0035, for the purposes mentioned.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Bezug genommen wird auf die beiliegenden Figuren, die folgende Ergebnisse für Versuchsdurchführungen mit Probekörpern gemäß ASTM G168 bei Umgebungsbedingungen von 50°C und 85% relativer Luftfeuchte zeigen:

Fig. 1:
Ein Diagramm zum Darstellen der EAC-Beständigkeit in Form der Plateau-Rissgeschwindigkeiten sowie der KIEAC-Beständigkeit einer herkömmlichen Legierung AA7010 bei unterschiedlichen Alterungs- bzw. Überalterungszuständen,
Fig. 2:
ein Diagramm zum Darstellen der Versuchsergebnisse eines EAC-Tests unter Umgebungseinfluss (50°C / 85% relativer Luftfeuchte) zweier Vergleichsproben aus einer Legierung AA7037 und
Fig. 3 - 6:
Diagramme entsprechend demjenigen der Figur 2, darstellend die Versuchsergebnisse von jeweils zwei bis vier Probenkörpern aus den erfindungsgemäßen Legierungen.
The invention is described below on the basis of exemplary embodiments. Reference is made to the accompanying figures, which show the following results for tests carried out with test specimens according to ASTM G168 at ambient conditions of 50 ° C and 85% relative humidity:
Fig. 1:
A diagram to show the EAC resistance in the form of the plateau crack speeds and the K IEAC resistance of a conventional AA7010 alloy with different aging or overaging conditions,
Fig. 2:
a diagram to show the test results of an EAC test under the influence of the environment (50 ° C / 85% relative Humidity) of two comparison samples made of an alloy AA7037 and
Fig. 3 - 6:
Diagrams corresponding to that of the Figure 2 , representing the test results of two to four test specimens from the alloys according to the invention.

Aus den Vergleichslegierungen und der Versuchslegierung wurden Probenkörper hergestellt, und zwar wie folgt:

  • Gießen von Barren aus der Legierung;
  • Homogenisierung der gegossenen Barren bei einer Temperatur, die möglichst dicht unter der Anschmelztemperatur der Legierung liegt für eine Aufheiz- und Haltezeit, die ausreichend ist, eine möglichst gleichmäßige und feine Verteilung der Legierungselemente im Gussgefüge zu erreichen, bevorzugt bei 460 - 490 °C;
  • Warmumformen der homogenisierten Barren durch Schmieden, Strangpressen und/oder Walzen im Temperaturbereich von 350 - 440 °C;
  • Lösungsglühen des warmumgeformten Halbzeuges bei Temperaturen, die hoch genug sind, um die für die Aushärtung notwendigen Legierungselemente gleichmäßig im Gefüge verteilt in Lösung zu bringen, bevorzugt bei 465 - 500 °C;
  • Abschrecken der lösungsgeglühten Halbzeuge in Wasser mit einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 100 °C oder in einem Wasser-Glykol-Gemisch oder in einem Salzgemisch mit Temperaturen zwischen 100 °C und 170 °C;
  • ggf. Kaltstauchen (d.h. Endzustand T7x52 alt. T7x54) oder Recken (d.h. Endzustand T7x51) des Produkts mit Stauch-/Reckgraden vorzugsweise im Bereich 1 bis 5 %; und
  • mehrstufiges Warmauslagern des abgeschreckten Halbzeuges zum Überaltern des Halbzeuges zum Zustand T74 bzw. T7452/T7454/T7451.
Test specimens were produced from the comparison alloys and the test alloy as follows:
  • Casting ingots from the alloy;
  • Homogenization of the cast ingots at a temperature that is as close as possible to the melting temperature of the alloy for a heating and holding time that is sufficient to achieve the most even and fine distribution of the alloying elements in the cast structure, preferably at 460 - 490 ° C;
  • Hot forming of the homogenized bars by forging, extrusion and / or rolling in the temperature range of 350 - 440 ° C;
  • Solution annealing of the hot-formed semi-finished product at temperatures high enough to bring the alloying elements necessary for hardening into solution evenly distributed in the structure, preferably at 465-500 ° C;
  • Quenching the solution-annealed semi-finished products in water with a temperature between room temperature and 100 ° C or in a water-glycol mixture or in a salt mixture with temperatures between 100 ° C and 170 ° C;
  • possibly cold upsetting (ie final state T7x52 alt. T7x54) or stretching (ie final state T7x51) of the product with degrees of compression / stretching, preferably in the range 1 to 5%; and
  • Multi-stage artificial aging of the quenched semi-finished product to age the semi-finished product to the condition T74 or T7452 / T7454 / T7451.

Die Legierungszusammensetzungen der Vergleichslegierungen und der Versuchslegierungen in Gew.-% sind wie folgt: Si Cu Mg Ag Zn Zr Mn Fe Cr Ti Al AA 7010 0,1 1,65 2,3 - 6,3 0,11 0,02 0,08 0,02 0,03 Rest AA 7037 0,04 0,9 1,65 - 8,5 0,12 0,29 0,07 0,01 0,05 Rest E1 0,07 1,1 1,9 0,21 7,5 0,11 0,22 0,05 - 0,03 Rest E2 0,07 1,05 1,9 0,45 7,5 0,11 0,22 0,06 - 0,03 Rest E3 0,07 1,1 2,2 0,45 7,5 0,11 0,22 0,06 - 0,03 Rest E4 0,07 1,55 1,75 0,45 7,5 0,11 - 0,08 0,01 0,03 Rest E5 0,07 1,1 1,7 0,45 8,3 0,11 0,22 0,08 - 0,03 Rest E6 0,07 1,55 1,75 0,2 7,5 0,12 - 0,05 - 0,03 Rest The alloy compositions of the comparative alloys and the test alloys in% by weight are as follows: Si Cu Mg Ag Zn Zr Mn Fe Cr Ti Al AA 7010 0.1 1.65 2.3 - 6.3 0.11 0.02 0.08 0.02 0.03 rest AA 7037 0.04 0.9 1.65 - 8.5 0.12 0.29 0.07 0.01 0.05 rest E1 0.07 1.1 1.9 0.21 7.5 0.11 0.22 0.05 - 0.03 rest E2 0.07 1.05 1.9 0.45 7.5 0.11 0.22 0.06 - 0.03 rest E3 0.07 1.1 2.2 0.45 7.5 0.11 0.22 0.06 - 0.03 rest E4 0.07 1.55 1.75 0.45 7.5 0.11 - 0.08 0.01 0.03 rest E5 0.07 1.1 1.7 0.45 8.3 0.11 0.22 0.08 - 0.03 rest E6 0.07 1.55 1.75 0.2 7.5 0.12 - 0.05 - 0.03 rest

Die im Zustand T7452 befindlichen Proben wurden einem EAC-Test gemäß ASTM E1681 bei Verwendung von DCB-Proben nach ASTM G168 im vorliegenden Fall bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85% und einer Temperatur von 50°C unterzogen. Die Beanspruchungen der mit Anriss versehenen Proben lagen bei Versuchsbeginn je nach ermittelter Bruchzähigkeit jeweils zwischen 20 und 30 MPa√m. Die Untersuchungen bezüglich des EAC-Verhaltens an den DCB-Proben erfolgte in einer S-L-Orientierung. Somit beziehen sich die KIEAC-Werte auf diese Orientierung. Bei der S-L-Orientierung handelt es sich um diejenige Richtung, in der eine Probe am anfälligsten für ein EAC-begründetes Versagen ist. Die Probe ist in der ST-Richtung des Schmiedestückes (in Richtung der geringsten Ausdehnung) belastet. Somit ist mit einer einsetzenden Rissausbildung in L-Richtung (Richtung der größten Ausdehnung) zu rechnen. Daher wurden die EAC-Tests an S-L-orientierten Proben vorgenommen.The samples in condition T7452 were subjected to an EAC test in accordance with ASTM E1681 using DCB samples in accordance with ASTM G168 in the present case at a relative humidity of 85% and a temperature of 50 ° C. At the start of the test, the stresses on the samples with cracks were between 20 and 30 MPa√m, depending on the fracture toughness determined. The investigations regarding the EAC behavior on the DCB samples were carried out in an SL orientation. The K IEAC values therefore relate to this orientation. The SL orientation is the direction in which a sample is most susceptible to failure due to EAC. The specimen is loaded in the ST direction of the forging (in the direction of least expansion). Thus, crack formation in the L-direction (direction of greatest expansion) is to be expected. Therefore, the EAC tests were carried out on SL-oriented samples.

Figur 1 zeigt anhand der Probe aus der Legierung AA7010 den Einfluss der Überalterung auf die Steigerung der KIEAC-Werte sowie den gleichzeitigen Abfall der anfänglichen Rissausbreitungsrate. Während die KIEAC-Werte im Zustand T6 gering sind und den Anforderungen nicht genügen (KIEAC von 5 MPa√m), wird die EAC-Beständigkeit mit zunehmender Überalterung verbessert. Im Zustand T7452 beträgt der KIEAC-Wert 24 MPa√m. Die mechanischen Festigkeitswerte dieser Legierung sind allerdings nur bis zu dem Zustand T76 akzeptabel und weisen eine Bruchzähigkeit KIC von etwa 21 MPa√m und eine Streckgrenze Rp0,2 von 470 MPa auf. Im Zustand T7452 ist zwar der KIEAC-Wert mit 24 MPa√m relativ hoch, ebenso wie der KIC-Wert mit etwa 32 MPa√m, jedoch ist die Streckgrenze Rp0,2 mit 420 MPa nicht ausreichend. Figure 1 Using the sample made from the alloy AA7010, shows the influence of overaging on the increase in the K IEAC values and the simultaneous decrease in the initial crack propagation rate. While the K IEAC values in condition T6 are low and do not meet the requirements (K IEAC of 5 MPa√m), the EAC resistance improves with increasing age. In state T7452 the K IEAC value is 24 MPa√m. The mechanical strength values of this alloy are only up to that Condition T76 acceptable and have a fracture toughness K IC of about 21 MPa√m and a yield point R p0.2 of 470 MPa. In state T7452, the K IEAC value of 24 MPa√m is relatively high, as is the K IC value of around 32 MPa√m, but the yield strength R p0.2 of 420 MPa is not sufficient.

Die gegenüber der Legierung AA7010 hinsichtlich Festigkeit bereits verbesserte Legierung AA7037 zeigt zwar auch im Zustand T7452 mit einer Streckgrenze Rp0,2 von 450 MPa und mehr und einer Bruchzähigkeit KIC von etwa 30 MPa√m hinreichende mechanische Festigkeitswerte, jedoch keine den Anforderungen genügende EAC-Beständigkeit, siehe Figur 2. Der KIEAC-Wert liegt bei etwa 6 MPa√m.Alloy AA7037, which has already been improved in terms of strength compared to alloy AA7010, shows adequate mechanical strength values even in condition T7452 with a yield point R p0.2 of 450 MPa and more and a fracture toughness K IC of around 30 MPa√m, but no EAC that meets the requirements -Resistance, see Figure 2 . The K IEAC value is around 6 MPa√m.

Im Unterschied hierzu werden, wie aus dem Diagramm der Figur 3 erkennbar, mit der Probe E1 aus der erfindungsgemäßen Legierung KIEAC-Werte von mehr als 20 MPa√m erzielt, wobei zu dieser Probe festzustellen ist, dass eine Rissausbreitung innerhalb der Versuchsdauer von 30 Tagen in der genannten EAC-Umgebung nicht beobachtet werden konnte. Die nicht eingetretene Rissausbreitung bzw. Rissfortpflanzung in dem EACförderlichen Milieu (85% Luftfeuchtigkeit, 50°C) wird aus der Punkthäufung der unterschiedlichen Proben deutlich, die lediglich das Ergebnis von Streuungen in den Risslängenmessungen sind. Ein typisches Spannungs-Riss-Beständigkeitsverhalten, das zu einer Rissausbreitung und zum Bruch führt, ist im Diagramm der Figur 2 anhand der Probe aus der Legierung AA7037 erkennbar. Die Streckgrenze Rp0,2 liegt für E1 bei etwa 480 MPa. Die Bruchzähigkeit KIC liegt bei etwa 26 MPa√m (S-L Probenlage).In contrast to this, as can be seen from the diagram of the Figure 3 recognizable, IEAC values of more than 20 MPa√m achieved with the sample E1 from the alloy K according to the invention, it being noted for this sample that crack propagation could not be observed within the test duration of 30 days in the mentioned EAC environment. The failure of crack propagation or crack propagation in the EAC-conducive environment (85% humidity, 50 ° C) becomes clear from the point clustering of the different samples, which are merely the result of scatter in the crack length measurements. A typical stress-crack resistance behavior that leads to crack propagation and breakage is shown in the diagram of Figure 2 recognizable from the sample made from the alloy AA7037. The yield point R p0.2 for E1 is around 480 MPa. The fracture toughness K IC is around 26 MPa√m (SL sample position).

Figur 4 zeigt ein Diagramm entsprechend demjenigen der Figur 3 mit den Ergebnissen einer Probe der Legierung E2. Auch bei dieser Probe konnte innerhalb der Versuchsdauer von 30 Tagen keine Rissfortpflanzung beobachtet werden. Die EAC-Beständigkeit spiegelt sich in den erzielten KIEAC-Werten von mehr als 35 MPa√m wider. Figure 4 FIG. 13 shows a diagram corresponding to that of FIG Figure 3 with the results of a sample of alloy E2. In this sample, too, no crack propagation could be observed within the test duration of 30 days. The EAC resistance is reflected in the achieved K IEAC values of more than 35 MPa√m.

Figur 5 zeigt ein weiteres Diagramm der vorstehend genannten Art mit den erzielten KIEAC-Werten von etwa 20 MPa√m, die mit vier Proben aus der Legierung E4 erzielt worden sind. Auch zu dieser Probe konnte innerhalb der Versuchsdauer von 30 Tagen kein Risswachstum festgestellt werden. Figure 5 shows a further diagram of the type mentioned above with the achieved K IEAC values of about 20 MPa√m with four samples from the Alloy E4 have been achieved. In this sample, too, no crack growth could be determined within the test duration of 30 days.

Aus ebenfalls vier Proben der erfindungsgemäßen Legierung gemäß E5 sind die KIEAC-Werte aus dem Diagramm der Figur 6 zu entnehmen. Diese liegen zwischen ungefähr 22 bis 26 MPa√m. Die Punkthäufung auch dieses Diagramms verdeutlicht, dass ein Risswachstum innerhalb der Versuchsdauer nicht beobachtet werden konnte.The K IEAC values from the diagram in FIG Figure 6 refer to. These are between approximately 22 to 26 MPa√m. The accumulation of points in this diagram also makes it clear that crack growth could not be observed within the duration of the test.

Die vorstehend diskutierten Festigkeitswerte der Probenkörper aus den Vergleichslegierungen sowie derjenigen der erfindungsgemäßen Legierungen E1 - E6 sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst dargestellt: Legierung EAC Eigenschaften in T7452 Festigkeitseigenschaften in T7452 KIEAC/KIC KIEAC [MPa√m] KIC, S-L [MPa√m] Rp0.2,L [MPa] AA7010 24 32 420 ≈ 75% AA7037 6 22 450 ≈ 27% E1 > 20 26 482 ≥ 80% E2 Kein Risswachstum > 20 23 466 ≥ 90% E3 Kein Risswachstum > 20 20 470 ≈ 100% E4 Kein Risswachstum > 20 21 487 ≥ 90% E5 Kein Risswachstum > 20 26 467 ≥ 90% E6 Kein Risswachstum > 20 22 470 ≥ 90% The above-discussed strength values of the test specimens from the comparison alloys and those of the alloys E1-E6 according to the invention are summarized in the table below: alloy EAC properties in T7452 Strength properties in T7452 K IEAC / K IC K IEAC [MPa√m] K IC, SL [MPa√m] R p0.2, L [MPa] AA7010 24 32 420 ≈ 75% AA7037 6th 22nd 450 ≈ 27% E1 > 20 26th 482 ≥ 80% E2 No crack growth> 20 23 466 ≥ 90% E3 No crack growth> 20 20th 470 ≈ 100% E4 No crack growth> 20 21 487 ≥ 90% E5 No crack growth> 20 26th 467 ≥ 90% E6 No crack growth> 20 22nd 470 ≥ 90%

Die Beschreibung der erfindungsgemäßen Legierungen sowie der daraus hergestellten überalterten Legierungsprodukte macht deutlich, dass die EAC-Beständigkeit dieser Legierungsprodukte unerwartet gut ist.The description of the alloys according to the invention and of the outdated alloy products produced therefrom makes it clear that the EAC resistance of these alloy products is unexpectedly good.

Claims (10)

  1. Aluminium alloy with
    0.04 - 0.1 % by weight Si,
    0.8 - 1.8 % by weight Cu,
    1.5 - 2.3 % by weight Mg,
    0.15 - 0.6 % by weight Ag,
    7.05 - 9.2 % by weight Zn,
    0.08 - 0.14 % by weight Zr,
    0.02 - 0.08 % by weight Ti,
    max. 0.35 % by weight Mn,
    max. 0.1 % by weight Fe
    max. 0.06 % by weight Cr,
    optional 0.0015 - 0.008 % by weight Be,
    remainder aluminium together with unavoidable impurities.
  2. Aluminium alloy according to claim 1, characterised in that the alloy contains less than 0.35 % by weight Ag, in particular more than 0.15 - 0.26 % by weight Ag, in particular 0.2 - 0.23 % by weight Ag, 0.9 - 1.6 % by weight Cu, 7.15 - 8.3 % by weight Zn, in particular 7.3 - 7.8 % by weight, and a Zn/Mg proportion in the range from 3.6 up to and including 4.4, in particular in the range from 3.9 to 4.3.
  3. Aluminium alloy according to claim 1, characterised in that it contains 0.35 - 0.55 % by weight Ag, in particular 0.40 - 0.50 % by weight Ag.
  4. Aluminium alloy according to claim 3, characterised in that, in respect of the elements Zn and Mg, the aluminium alloy comprises a Zn/Mg proportion in the range of more than 3.4 up to and including 4.9.
  5. Aluminium alloy according to claim 3, characterised in that it comprises 0.8 - 1.35 % by weight Cu, in particular 0.9 - 1.2 % by weight, Cu, 0.18 - 0.3 % by weight Mn, in particular 0.2 - 0.25 % by weight Mn, and 7.1 - 8.9 % by weight Zn.
  6. Aluminium alloy according to claim 3, characterised in that it comprises more than 1.35 to max. 1.8 % by weight Cu, and less than 0.1 % by weight Mn, in particular less than 0.05 % by weight Mn.
  7. Aluminium alloy according to any one of claims 1 to 6, characterised in that it contains 0.0015 - 0.0035 % by weight Be.
  8. Aluminium alloy product, manufactured from an alloy according to any one of claims 1 to 7, characterised in that the aluminium alloy product is aged in accordance with T74xx.
  9. Aluminium alloy product according to claim 8, characterised in that the aluminium alloy product undergoes plastic deformation after solution annealing and before the ageing, and is therefore aged in accordance with T7451 and/or T7452 respectively, or T7454.
  10. Aged aluminium alloy product according to any one of claims 7 to 9, characterised in that the tensile yield strength Rp0.2 is at least 440 MPa, the fracture toughness (KIC) is at least 20 MPa√m, and that no fissure propagation occurs after the performance of an EAC test in accordance with ASTM E1681 with the use of DCB samples in accordance with ASTM G168 under the following conditions:
    - in air at 50 °C
    - in an air humidity of 85%
    - under a stress of up to 20 MPa√m, and
    - a test duration of 30 days has been undertaken.
EP18743409.7A 2018-07-02 2018-07-02 Aluminum alloy and overaged aluminum alloy product made of such an alloy Active EP3818187B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2018/067740 WO2020007437A1 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Aluminum alloy and overaged aluminum alloy product made of such an alloy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3818187A1 EP3818187A1 (en) 2021-05-12
EP3818187B1 true EP3818187B1 (en) 2021-11-17

Family

ID=62981171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18743409.7A Active EP3818187B1 (en) 2018-07-02 2018-07-02 Aluminum alloy and overaged aluminum alloy product made of such an alloy

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11970756B2 (en)
EP (1) EP3818187B1 (en)
JP (1) JP7321195B2 (en)
CN (1) CN112218963B (en)
ES (1) ES2902204T3 (en)
RU (1) RU2765103C1 (en)
WO (1) WO2020007437A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT3833794T (en) 2018-11-12 2023-01-24 Novelis Koblenz Gmbh 7xxx-series aluminium alloy product
WO2020102441A2 (en) 2018-11-14 2020-05-22 Arconic Inc. Improved 7xxx aluminum alloys

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2052000C3 (en) * 1970-10-23 1974-09-12 Fa. Otto Fuchs, 5882 Meinerzhagen Use of a high-strength aluminum alloy
JP2915481B2 (en) * 1990-04-19 1999-07-05 古河電気工業株式会社 High strength aluminum alloy for welded structural materials with excellent resistance to stress corrosion cracking
IL156386A0 (en) * 2000-12-21 2004-01-04 Alcoa Inc Aluminum alloy products and artificial aging method
RU2233902C1 (en) * 2002-12-25 2004-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Aluminum-base high-strength alloy and article made of this alloy
CA2519390C (en) * 2003-04-10 2015-06-02 Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh An al-zn-mg-cu alloy
RU2243278C1 (en) * 2003-10-21 2004-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Aluminium-based alloy and product made from the same
ES2292075T5 (en) 2005-01-19 2010-12-17 Otto Fuchs Kg ALUMINUM ALLOY NOT SENSITIVE TO BRUSH COOLING, AS WELL AS A PROCEDURE FOR MANUFACTURING A SEMI-FINISHED PRODUCT FROM THIS ALLOY.
WO2009156283A1 (en) * 2008-06-24 2009-12-30 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh Al-zn-mg alloy product with reduced quench sensitivity
US20160348224A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-01 Kaiser Aluminum Fabricated Products, Llc High Strength 7xxx Series Aluminum Alloy Products and Methods of Making Such Products
EP3294918B8 (en) * 2016-08-04 2019-02-27 Indian Institute of Technology, Bombay Four-step thermal aging method for improving environmentally assisted cracking resistance of 7xxx series aluminium alloys

Also Published As

Publication number Publication date
CN112218963B (en) 2022-09-20
RU2765103C1 (en) 2022-01-25
JP7321195B2 (en) 2023-08-04
EP3818187A1 (en) 2021-05-12
US20210164076A1 (en) 2021-06-03
ES2902204T3 (en) 2022-03-25
JP2021534320A (en) 2021-12-09
CN112218963A (en) 2021-01-12
US11970756B2 (en) 2024-04-30
WO2020007437A1 (en) 2020-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3314031B1 (en) High strength and easily reformable almg tape and method for producing the same
DE69912850T2 (en) METHOD OF PRODUCING AN ALUMINUM-MAGNESIUM-LITHIUM ALLOY PRODUCT
EP2559779B1 (en) High temperature Al-Cu-Mg-Ag alloy and method for producing a semi-finished product or product from such an aluminium alloy
DE69117066T2 (en) IMPROVED AL-LI ALLOY SYSTEM
DE112004000995B4 (en) Highly damage tolerant aluminum alloy product, especially for aerospace applications
EP2653579B1 (en) Aluminium alloy
DE60017868T2 (en) Structural element of an aircraft made of Al-Cu-Mg alloy
DE69212602T2 (en) HIGH-STRENGTH AL-CI ALLOY WITH LOW DENSITY
DE69504802T2 (en) SHEET IN ALUMINUM-SILICON ALLOY FOR MACHINE OR AIRCRAFT CONSTRUCTION AND SPACE
DE69125436T2 (en) Aluminum alloy sheet with good resistance to damage for aircraft sheet
DE60120987T2 (en) HIGH-ALUMINUM BASE ALLOY AND A PRODUCT MANUFACTURED THEREOF
DE102006005250B4 (en) Iron-nickel alloy
DE68928676T3 (en) Aluminum alloy product with improved combinations of strength, toughness and corrosion resistance
DE112004000596T5 (en) High strength Al-Zn alloy and method of making such alloy product
DE10392805T5 (en) A method of producing a high strength Al-Zn-Mg-Cu alloy
DE10393136T5 (en) Al-Cu-Mg-Si alloy and process for producing the same
DE69325804T2 (en) HIGH-STRENGTH AL-LI ALLOY WITH LOW DENSITY AND HIGH TENSITY AT HIGH TEMPERATURES
DE10393144T5 (en) Al-Cu alloy with high tolerance to damage
EP3176275B1 (en) Aluminium-silicon die casting alloy method for producing a die casting component made of the alloy, and a body component with a die casting component
EP1518000B1 (en) Al/cu/mg/ag alloy with si, semi-finished product made from such an alloy and method for production of such a semi-finished product
DE10393072T5 (en) Al-Cu alloy with high toughness
AT502313B1 (en) METHOD FOR PRODUCING A HIGH-DAMAGE TOLERANT ALUMINUM ALLOY
DE69614788T2 (en) Aluminum-copper-magnesium alloy with high creep resistance
DE69620771T2 (en) USE OF ROLLED ALUMINUM ALLOYS FOR CONSTRUCTION PARTS OF VEHICLES
DE60019803T2 (en) HIGH-RESISTANT ALUMINUM BASE ALLOYS AND ARTICLES MANUFACTURED THEREOF

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20210114

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

GRAJ Information related to disapproval of communication of intention to grant by the applicant or resumption of examination proceedings by the epo deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
INTG Intention to grant announced

Effective date: 20210805

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502018007901

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1448108

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20211215

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502018007901

Country of ref document: DE

Representative=s name: HAVERKAMP PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NO

Ref legal event code: T2

Effective date: 20211117

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20211117

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2902204

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20220325

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220217

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220317

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220317

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220218

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502018007901

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20220818

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NO

Payment date: 20220720

Year of fee payment: 5

Ref country code: IT

Payment date: 20220729

Year of fee payment: 5

Ref country code: GB

Payment date: 20220725

Year of fee payment: 5

Ref country code: ES

Payment date: 20220819

Year of fee payment: 5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20220731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220702

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220731

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220731

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230529

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220702

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20230524

Year of fee payment: 6

REG Reference to a national code

Ref country code: NO

Ref legal event code: MMEP

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20230702

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230702

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230731

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20180702

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230702

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20240826

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211117

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240527

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20240724

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230703

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20240527

Year of fee payment: 7