JPH01242750A - Production of al base alloy and al base alloy product - Google Patents

Production of al base alloy and al base alloy product

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JPH01242750A
JPH01242750A JP1936489A JP1936489A JPH01242750A JP H01242750 A JPH01242750 A JP H01242750A JP 1936489 A JP1936489 A JP 1936489A JP 1936489 A JP1936489 A JP 1936489A JP H01242750 A JPH01242750 A JP H01242750A
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アスリ ケイ.バスデバン
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Abstract

PURPOSE: To improve strength, corrosion resistance and fracture resistant toughness by subjecting an Al-base alloy specified in Li, Mg, Cu, Zr, etc., to hot working, solution heat treatment, etc.
CONSTITUTION: The Al-base alloy consisting, by weight %, 0.2 to 5% Li, 0.05 to 6% Mg, ≥2.45% Cu, 0.01 to 0.16% Zr, 0.05 to 12% Zn, ≤0.5% Fe, ≤0.5% Si and the balance Al is smelted. This alloy is heated and hot worked at a working temp. Next, the worked products are subjected to the soln. heat treatment, rapid cooling and aging treatment. The products which have the high strength and the excellent fracture resistant toughness and corrosion resistance and are not recrystallized are thus obtd.
COPYRIGHT: (C)1989,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明idA/基合金に関し、更に詳しくは、改善さi
たリチウム含有Al基合金、これKより製造された一製
品およびこれと製造する方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] Regarding the idA/based alloy of the present invention, more specifically, the improved i
The present invention relates to a lithium-containing Al-based alloy, a product manufactured from the same, and a method for manufacturing the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

lOI’+;空機]−業に2いてid、−船釣に航空機
の重量全減小させる最も有効、を方法の1つが航空機の
構造体で使用さバーるアルミニウム合金の密度全減小さ
せることであることが認められている。合金の密度全減
小させる為にリチウムの添加が行われて米たつしかし7
、アルミニウム合金にリチウムを添加することは問題が
ないわけではない。例えばアルミニウム合金にリチウム
全添加するど延性および耐破壊靭性の低下を屡生ずるの
である。航空機の部品に使用される場合には、リチウム
含有合金が1.け破壊靭性2よび強度特性の両者を有す
る仁とが絶対に必要である。
One of the most effective ways to reduce the total weight of aircraft in the industry is to reduce the total density of aluminum alloys used in aircraft structures. It is recognized that this is the case. In order to completely reduce the density of the alloy, lithium was added to the rice, but 7
, adding lithium to aluminum alloys is not without problems. For example, adding all lithium to an aluminum alloy often results in a decrease in ductility and fracture toughness. When used in aircraft parts, lithium-containing alloys may be used in 1. A material having both fracture toughness and strength properties is absolutely necessary.

犬なる強度および犬なる耐破壊靭性は共に通常航空機に
使用されるA、 A、 (アルミニウム協会)の202
4−T3Xおよび7050−TXのような通常の合金を
考えるとき、これを得るのが全く困姐である。例えばA
STM (American 5OC1etyforT
ent、ingand Materialfl )の耐
破壊靭性知関する特性、ASTM ATP 605のジ
ェー・ティー・スタレイによる[篩強度アルミニウム合
金のミクロ構造2よび靭性」と題する論文、1976年
、第71−103頁、は全般的にAA2024のシート
(薄板)につき、強度が増大するにつれて靭性が減小す
ることを示している。また同じ論文で、AA7050の
板についてもこのことが正しいことが観察されている。
Strength and fracture toughness are both A, A, (Aluminum Association) 202, which is commonly used in aircraft.
This is quite difficult to obtain when considering common alloys such as 4-T3X and 7050-TX. For example, A
STM (American 5OC1etyforT
Properties related to fracture toughness of materials (ent, ingand material), ASTM ATP 605, J.T. Staley, 1976, pp. 71-103, in a paper entitled "Microstructure 2 and Toughness of Sieve Strength Aluminum Alloys", 1976, pp. 71-103 It is shown that the toughness of AA2024 sheets decreases as the strength increases. It is also observed in the same paper that this is true for AA7050 plates.

更に望ましい合金は、靭性の減小を僚小にし、または減
小しないで強度の増大を可能例なすか、または強度が増
大されるにつれて靭性が制御されて強度および靭性の更
に望ましい組合せを得られるような処理工程f:可能に
なすようなものである。更に望ましい合金においては、
強度および靭性の組合ぜが5−15%程度の密度の減小
を与えるアルミニウムーリチウム合金によって得られる
のである。このような合金は取Mが小さくて強度が犬き
く、靭性が大きいことが大なる燃料の節約を意味するよ
うな航空殻工業において広範な利用可を自する。従って
、靭性の塙牲が僅かであるか、または犠牲がない状態で
大なる強度を有する品質を得ること、または強度が増大
される時に靭性が?t+lJ ?nlされ得るようにな
すことが著しく独特なアルミニウムーリチウム合金表品
金得させるのである。
Further desirable alloys allow for increased strength with or without loss of toughness, or where toughness is controlled as strength is increased to obtain a more desirable combination of strength and toughness. Such a processing step f: is such as to make it possible. In a more desirable alloy,
A combination of strength and toughness is obtained with aluminum-lithium alloys that provide density reductions on the order of 5-15%. Such alloys have wide application in the aviation shell industry where low M, high strength and high toughness mean significant fuel savings. Therefore, is it possible to obtain the quality of having great strength with little or no sacrifice in toughness, or when toughness is increased? t+lJ? This makes the aluminum-lithium alloy a very unique product.

米国特許第4,626.409号は、X量チで2.6−
2.9 Li 、0.5−1.0 Mg 、 1−6−
2−4 Cu 、 0−05− O−25Zr 、 O
−0,5Ti 、 O−0,5un 、 0−0−5”
 s O−0−5Crおよび0−2.0 Zflよシ成
るAl基合金およびこれからシートまたは帯板を製造す
る方法全開示している。更に米国特許第4,582,5
44は前記米国特許第4.626.409号と同様の組
成全有するアルミニウム合金を超可塑性変形させる方法
を開示している。ヨーロッパ特許顕第210112号は
1−3.5本漬%Li、4重量%までのCu 、5重付
チまでのMg 、3重量俤までのZn9よびM口、Cr
及び/又はZr添加物を含有するアルミニウム合金製品
を開示している。この合金製品は再結晶されて300μ
mよりも小さい粒子寸法を有する。米国/#杆第4,6
48.913号は例えば6%よりも犬なる値の展伸(θ
tretch )を施した時に改善され九強度および耐
破壊靭性の組合せを有するAt基基合金加工製合金開示
ている。
U.S. Pat. No. 4,626.409 describes
2.9 Li, 0.5-1.0 Mg, 1-6-
2-4 Cu, 0-05-O-25Zr, O
-0,5Ti, O-0,5un, 0-0-5"
Al-based alloys consisting of s O-0-5Cr and 0-2.0 Zfl and methods for producing sheets or strips therefrom are fully disclosed. Additionally, U.S. Patent No. 4,582,5
No. 44 discloses a method for superplastically deforming an aluminum alloy having a composition similar to that of U.S. Pat. No. 4,626,409. European Patent No. 210112 contains 1-3.5% Li, up to 4% Cu, up to 5% Mg, up to 3% Zn9 and M, Cr.
and/or aluminum alloy products containing Zr additives. This alloy product is recrystallized to 300μ
have a particle size smaller than m. United States/# Rod No. 4, 6
48.913, for example, the extension of the dog value (θ
An At-base alloy fabricated alloy is disclosed that has a combination of improved nine-strength and fracture toughness when subjected to a stretch.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明は従来のリチウム含有A/基合金の欠点を排除し
た性能の良好なリチウム含有Al基合金およびその製品
および製造方法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a lithium-containing Al-based alloy that eliminates the drawbacks of conventional lithium-containing A/based alloys and has good performance, as well as products and manufacturing methods thereof.

〔課題を解決する為の手段および作用〕上述の目的は特
許請求の範囲に記載されるよりなA/基合金およびその
製品および製造方法によって達成される。
[Means and operations for solving the problem] The above-mentioned objects are achieved by a further A/based alloy and its products and manufacturing methods as set forth in the claims.

このようにして本発明によυ大なる耐破壊靭性全保有し
て強度特性を改善するように処理出来、また靭性の値を
制御して所望の強度を与えるように処理出来るリチウム
含有A/基合金の改善された製品が提供されるのである
Thus, according to the present invention, lithium-containing A/groups can be treated to have a high overall fracture toughness and improve strength properties, and can be treated to control the toughness value to give the desired strength. An improved product of the alloy is provided.

〔実施例〕 本発明の合金は0.2−5.0重量htチLi 、 0
,5−6、OM量96Mg、少なくとも2.45重ii
i%cu、0.05−121t% Zn、0.01−0
−14重f%Zr、i大0.5重f%Fe 、最大0.
5重量%si、残部がアルミニウムおよび耐直的不純物
を含むことが出来る。不純物は夫々約0.05重量%に
制限されるのが望ましく、不純物の合計は0.65重f
%を超過しないのが望ましい。これらの限界内において
、総ての不純物の合計が0.15重量%を超過しないの
が望ましい。
[Example] The alloy of the present invention has a weight of 0.2-5.0 ht Li, 0
, 5-6, OM amount 96 Mg, at least 2.45 weight ii
i%cu, 0.05-121t% Zn, 0.01-0
-14fold f%Zr, i large 0.5fold f%Fe, maximum 0.
It may contain 5% by weight Si, the balance being aluminum and resistant impurities. The impurities are preferably limited to about 0.05% by weight each, for a total of 0.65% by weight.
It is desirable not to exceed %. Within these limits, it is desirable that the sum of all impurities does not exceed 0.15% by weight.

本発明による望ましい合金は1.5−3.0重量%Li
 、 2.5−2.95重量%Cu 、 0.2−2.
5重f%Mg、0.2−11側t% Zn、 0.08
−0.12重f%Zr、残部がアルミニウムおよび上述
したような不純物を含むことが出来る。典型的な合金の
組成は1.8−2.5重(1% LL 、2.55−2
.9重葉%Cu、0.2−2.0重:ft%Mg、0.
2−2.0重fi%Zn、0.1重母多よシ大きく0.
l5ff%よシ少ないZr、夫最大0.1重f%のFe
およびSlを含んでいる。
A preferred alloy according to the present invention is 1.5-3.0 wt% Li
, 2.5-2.95% by weight Cu, 0.2-2.
5-fold f% Mg, 0.2-11 side t% Zn, 0.08
-0.12 weight f% Zr, the balance can contain aluminum and the above-mentioned impurities. Typical alloy composition is 1.8-2.5w (1% LL, 2.55-2
.. 9 weight % Cu, 0.2-2.0 weight: ft% Mg, 0.
2-2.0 heavy fi% Zn, 0.1 heavy fi% Zn, large 0.
15ff% less Zr, maximum 0.1 heavy f% Fe
and Sl.

適当な合金の組成は1.9−2.4重量%Li 、2.
55−2.9重量%Cu、 0−1−0.6重i%Mg
、0,5−1−OM*% Zn 、 0.[] 8−0
.123tJt%Zr、夫々最大0.1重鎗チのFeお
よびSLを含んでいる。
The composition of a suitable alloy is 1.9-2.4 wt% Li;2.
55-2.9% by weight Cu, 0-1-0.6% by weight Mg
, 0,5-1-OM*% Zn, 0. [] 8-0
.. 123tJt%Zr, each containing up to 0.1mm Fe and SL.

本発明の1つの実施例においては、改善された強度、耐
破壊靭性2よび腐食抵抗の組合せを有するAl基合金加
工製品が提供される。この製品は時効(ニーソング)に
適当なる条件にて提供され、実質的に耐破壊靭性特性お
よび腐食抵抗を損なわないで時効処理に関して改善され
た強度を生ずる能力を有する。この製品は0.2−5.
0重せ%L50.05−6.00重量%Mg、少なくと
も2.45重重泄Cu、0.05−0.16本漬%Zr
、肌05−12重i1%Zn、最大0.5重i%Fe 
%最大0.5重揄%SL、残部がアルミニウムおよび耐
直的不純物を含んでいる。この製品は展伸と等測的な加
工効果を与えられて時効の後で製品が改善された強度お
よび耐破壊靭性の組合せを有するようになし得るのであ
る。改善された強度、耐破壊靭性および腐食抵抗の組合
せを有するAl基合金製品を製造する方法においては、
リチウム含有A7?基合金の本体が用意されて加工アル
ミニウム製品を製造するように加工されることが出来る
。この加工製品は先ずm本化加熱処理されて、次いで展
伸またはその他の展伸と等測的な加工を施される。例え
ば展伸によるような加工の程度は残留する急冷内部応力
を解除するのに利用される債よりも通常大きくなされる
In one embodiment of the present invention, an Al-based alloy fabricated product is provided that has a combination of improved strength, fracture toughness, and corrosion resistance. This product is provided at conditions suitable for aging (kneesong) and has the ability to produce improved strength upon aging without substantially compromising fracture toughness properties and corrosion resistance. This product is 0.2-5.
0% L50.05-6.00% Mg, at least 2.45% Cu, 0.05-0.16% Zr
, skin 05-12 weight i1% Zn, maximum 0.5 weight i% Fe
% maximum 0.5% SL, the remainder containing aluminum and resistant impurities. The product can be subjected to elongation and isometric processing effects so that after aging the product has a combination of improved strength and fracture toughness. In a method of producing an Al-based alloy product having a combination of improved strength, fracture toughness and corrosion resistance,
Lithium-containing A7? A body of base alloy is provided and can be processed to produce a fabricated aluminum product. This processed product is first subjected to a heat treatment to form m-threads, and then subjected to stretching or other stretching and isometric processing. The degree of processing, such as by stretching, is usually greater than the bond used to relieve residual quench internal stresses.

本発明の合金は0.2−5.0重量%Li、0−5.0
重吋%Mg、 5−0重量%までのcu、0−1−0重
債傳Zr、0−2.0這せ%舶、0.05−12.0重
量%Zn、最大0.5重量%Fe 、最大0.5重量%
81、残部がアルミニウムおよび1吋随的不純吻を含む
ことが出来る。これらの不純物は夫々約0.05重量%
に制限されるのが漬ましく、不純物の組合せが0.15
重層チを超過しないのが望ましい。これらの限界内で総
ての不純物の合計が0.352Jt t Sを超過しな
いのが望ましい。
The alloy of the present invention has 0.2-5.0 wt% Li, 0-5.0
Heavy weight% Mg, Cu up to 5-0 weight%, 0-1-0 weight percent Zr, 0-2.0 weight%, 0.05-12.0 weight% Zn, up to 0.5 weight %Fe, maximum 0.5% by weight
81, the balance can include aluminum and one optional impurity. Each of these impurities is approximately 0.05% by weight.
The combination of impurities is limited to 0.15
It is desirable not to exceed the multi-layered height. Within these limits, it is desirable that the sum of all impurities does not exceed 0.352 Jt t S.

本発明による望ましい合金は0.2−5.0K(ft%
Li、少なくとも2.45重鷺%Cu、0,Q 5−5
.00重量%Mg 、0.05−0.16重量%Zr 
、0.05−12.0重着%Zn、残部がアルミニウム
および前述した不純物を含むことが出来る。典型的な合
金の組成は1.5−3.0重量%LL 、2.55−2
.90重蓋%Cu、 0.2−2.5重量%Mg 、 
0−2−11.0重量%Zn、0−08−0−12重量
%Zr、0−1.0重量%Mnおよび夫々最大0.1重
Dk%のFej?よび5ttl−含んでいる。望ましい
典型的な合金においては、Znは0.2−2.0の範囲
で、Mgは0.2−2.0重謔チの範囲になし得る。
Preferred alloys according to the present invention are 0.2-5.0K (ft%
Li, at least 2.45% Cu, 0, Q 5-5
.. 00 wt% Mg, 0.05-0.16 wt% Zr
, 0.05-12.0% Zn, the balance being aluminum and the impurities described above. Typical alloy composition is 1.5-3.0 wt% LL, 2.55-2
.. 90% Cu, 0.2-2.5% Mg,
0-2-11.0% by weight Zn, 0-08-0-12% by weight Zr, 0-1.0% by weight Mn and up to 0.1% by weight each of Fej? and 5ttl-contains. In a desirable typical alloy, Zn can be in the range 0.2-2.0% and Mg can be in the range 0.2-2.0%.

本発明においては、リチウムは密度を著しく減小させ得
るからだけでなく、また引張りおよび降伏強度を著しく
改善し、また弾性重金改善するから甚だ重要である。更
に、リチウムが存在することは、疲労抵抗を改善する。
In the present invention, lithium is of great importance not only because it can significantly reduce the density, but also because it significantly improves the tensile and yield strength and also improves the elasticity of heavy metals. Furthermore, the presence of lithium improves fatigue resistance.

しかし最も著しいことは、リチウムが存在することが他
のイ「制御される菅の合金成分と組合されて加工され得
るアルミニウム合金製品が密度の有意義な減小を保有し
ながら独特な強度ンよび耐破壊靭性の組合せを与え得る
ことである。
Most significantly, however, the presence of lithium, in combination with other controlled alloy components, provides aluminum alloy products that can be processed with unique strength and durability while retaining a significant reduction in density. It is possible to provide a combination of fracture toughness.

強度および耐破壊靭性の独特な組合せおよび密度の減小
に加えて大なる値の腐食抵抗を得るには総ての合金成分
の注意深い選択を必要とすることが理解されなければな
らない。例えば、Ltが1重量%増加する毎に合金の密
度は約2.4%減小する。従って、もし密度だけが考慮
される場合には、Liの債は最大になされる。しかし、
もし与えられた強度値にて靭性を増加することが望まれ
る場合には、Cuが添加されなければならない。しかし
合金1ccuが1重量%添加される毎に密度は0.87
チ増加し、腐食および応力腐食による亀裂に対する抵抗
が減小する。同様にMnが1重量%添加される毎に密度
が約0.85 %増加する。従って、例えばCuおよび
Mnのような合金成分の添加によるリチウムの利点の損
失金回走することに注意しなければならない。従って、
リチウムは重量を節約するために最も重要な成分ではあ
るが、その他の成分も強度、不純物、腐食および応力腐
食亀裂抵抗の正しい値を得るために重要なのである。
It must be understood that obtaining a unique combination of strength and fracture toughness and significant values of corrosion resistance in addition to reduced density requires careful selection of all alloy components. For example, for every 1% increase in Lt by weight, the density of the alloy decreases by about 2.4%. Therefore, if only density is considered, the Li bond is maximized. but,
If it is desired to increase toughness at a given strength value, Cu must be added. However, for every 1% by weight of 1ccu of alloy added, the density increases by 0.87.
resistance to corrosion and stress corrosion cracking is reduced. Similarly, for every 1% by weight of Mn added, the density increases by about 0.85%. Therefore, care must be taken to eliminate the benefits of lithium due to the addition of alloying elements such as Cu and Mn. Therefore,
Although lithium is the most important component to save weight, other components are also important to obtain the correct values for strength, impurity, corrosion and stress corrosion cracking resistance.

銅に関しては、特に本発明に使用するため上述の含有量
範囲の銅が存在することは、犬なる強度値を保って耐破
壊靭性の損失を低減させることにより合金製品の特性を
向上させ得るのである。すなわち例えば本発明において
リチウムに比較して銅は更に大きい靭性および強度の組
合せを与える能力がある。従って、本発明においては、
合金を選択する場合に所望の靭性および強度の両者のバ
ランスに関して選択を行うことが重要である。何故なら
ばこれらの両方の要因は本発明によって独特な靭性およ
び強度を得るために協動作用するからである。上述の成
分含有範囲は特に銅の制限に対して固執されるものであ
る。何故ならば例えば過剰の量は耐破壊靭性に悪影響を
与える望ましくない金属間化合物を形成させるからであ
る。典型的には、銅は6.0重量%より少なくしなけれ
ばならない。しかし、それほど望ましくはない実施例に
おいては、銅は4.00重本漬よシ少ない量で望ましく
は6.5重量%より少ない惜堕で増加出来る。
With respect to copper, the presence of copper in the above-mentioned content ranges, especially for use in the present invention, can improve the properties of the alloy product by preserving the strength values and reducing the loss of fracture toughness. be. Thus, for example, copper is capable of providing a greater combination of toughness and strength compared to lithium in the present invention. Therefore, in the present invention,
When selecting an alloy, it is important to make the choice with respect to the desired balance of both toughness and strength. This is because both of these factors work together to provide the unique toughness and strength provided by the present invention. The above-mentioned component content ranges are particularly adhered to with regard to copper limitations. For example, excessive amounts can lead to the formation of undesirable intermetallic compounds that adversely affect fracture toughness. Typically, copper should be less than 6.0% by weight. However, in less preferred embodiments, the copper can be increased in amounts less than 4.00% by weight, preferably less than 6.5% by weight.

リチウムおよび銅の組合せは、リチウムが少なくとも1
.5重量%、望ましくはそれよりも多いリチウムの槍に
して、5.5重量%を超えないようにしなければならな
い。
The combination of lithium and copper includes at least one lithium
.. The lithium spear should be 5% by weight, preferably more, and should not exceed 5.5% by weight.

従って、本発明によシ、上述した銅に対する含有範囲を
固執することによって、耐破壊靭性、強度、腐食および
応力腐食亀裂に対する抵抗が最大になされ得るのである
Therefore, according to the present invention, by adhering to the above-mentioned content range for copper, fracture toughness, strength, resistance to corrosion and stress corrosion cracking can be maximized.

マグネシウムは、密度を僅かに減小させるからこの点で
は有利ではあるが、この種類のアルミニウム合金におい
ては主として強度を増大させる目的で添加される。マグ
ネシウムについても前述された含有値制限に固執するこ
とが重要である。何故ならば過剰のマグネシウムは例え
ば特に粒子の境界に望ましくない相を形成して耐破壊靭
性に悪影響を与え得るからである。
Magnesium is added to aluminum alloys of this type primarily to increase strength, although this is advantageous in that it slightly reduces density. It is also important to adhere to the above-mentioned content limits for magnesium. This is because excess magnesium can adversely affect fracture toughness, for example by forming undesirable phases, especially at grain boundaries.

ジルコニウムは粒子組織の制御用として望ましい材料で
はあるが、他の粒子組織制御材料として典型的には0.
05−0.2重f%の範囲でCr、V、Hf%Mn、T
iを含むことが出来、またHfおよびMnは典型的には
0.6重f%までになし得る。使用されるZrの値は再
結晶された構造または再結晶されない構造の何れが望ま
れるかに関係する。亜鉛の使用は特にマグネシウムと組
合されて増大された強度値を生じさせる。しかし、過剰
量の亜鉛は金属間化合物相を形成して靭性を劣下させる
Although zirconium is a desirable material for grain structure control, other grain structure control materials typically have 0.
Cr, V, Hf% Mn, T in the range of 05-0.2 double f%
Hf and Mn can typically be up to 0.6% by weight. The value of Zr used depends on whether a recrystallized or non-recrystallized structure is desired. The use of zinc produces increased strength values, especially in combination with magnesium. However, excessive amounts of zinc form intermetallic phases and degrade toughness.

亜鉛は重要である。何故ならばマグネシウムとの組合せ
によって、亜鉛のない合金に比較して高い値の腐食抵抗
を有する強度の改善された合金を得られるからである。
Zinc is important. This is because the combination with magnesium provides an alloy with improved strength and a higher value of corrosion resistance compared to alloys without zinc.

亜鉛の特に有効な祉は前述した通)マグネシウムが0.
05−0.5重量%の範囲にある場合に0.1−1.0
″i量チの範囲である。
The particularly effective benefits of zinc are as mentioned above.) Magnesium is 0.
0.1-1.0 in the range of 05-0.5% by weight
``I is within the range of quantity chi.

Mgが0.1−1重量%の範囲にある時にはMgおよび
Znを約肌1から1.0よシ小さい値の範囲の比に保つ
ことが重要であって、望ましい比は0.2−〇、9、の
範囲で、典型的な比は約肌3−0.8の範囲であるっM
gのZnに対する比はMgの重ff1−%が1−4.0
で、Znが0.2−2.0重f%、望ましくは0.2−
0.9重量%に制御される場合には1−6の範囲になし
得るのである。
When Mg is in the range of 0.1-1% by weight, it is important to maintain the ratio of Mg and Zn in the range of about 1 to less than 1.0, with a preferred ratio of 0.2-1. , 9, and typical ratios are in the range of approximately 3-0.8 M
The ratio of g to Zn is Mg weight ff1-% is 1-4.0
and Zn is 0.2-2.0% by weight, preferably 0.2-2.0% by weight,
When controlled at 0.9% by weight, it can be in the range of 1-6.

1より小さいMg/ Znの比にて加工することは、こ
のようにすると加工製品の異方性が少なく、性質が等方
性になシ、すなわち特性が総ての方向に更に均一になる
のを助ける点で重要である。すなわち、0.2−0.8
の範囲のMg/ Znの比にて加工することは、例えば
45°の方向で改善された特性を与えるように圧延によ
り生ずる熱間加工組織の著しく減少された最終製品を得
られるようになす。
Processing with a Mg/Zn ratio smaller than 1 means that in this way the processed product will be less anisotropic and the properties will not be isotropic, i.e. the properties will be more uniform in all directions. It is important in that it helps i.e. 0.2-0.8
Processing with a Mg/Zn ratio in the range of 0.05 to 0.05 makes it possible to obtain a final product with significantly reduced hot-work structure caused by rolling, giving improved properties in the 45° direction, for example.

ここで使用される靭性すなわち耐破壊靭性なる用語は例
えば押出し加工製品、鍛造品、シートまたは板材本体の
亀裂またはその他の疵の不安定な生長に対する抵抗を意
味する。
As used herein, the term toughness or fracture toughness refers to the resistance to unstable growth of cracks or other flaws in, for example, extruded products, forgings, sheets or plate bodies.

1より小さいMg/ Znの比はその他の理由でも重要
である。すなわちMg / ZnO比を1よシ小さい、
例えば0.5VC保持すると、著しく改善された強度お
よび耐破壊靭性が得られるだけでなく、著しく改善され
た腐食抵抗が得られるのである。例えば、MgおよびZ
nの含有量が夫々0.5重f%の場合、腐食に対する抵
抗は著しく低下する。しかし、Mgの含有量が約0.6
重f%でZnの含有量が0.5重、it%である場合に
は、合金は腐食に対する大なる抵抗を有するようになる
A Mg/Zn ratio of less than 1 is important for other reasons as well. In other words, the Mg/ZnO ratio is smaller than 1,
For example, holding 0.5 VC provides significantly improved strength and fracture toughness as well as significantly improved corrosion resistance. For example, Mg and Z
When the content of n is 0.5% by weight each, the resistance to corrosion is significantly reduced. However, the Mg content is about 0.6
When the content of Zn is 0.5 wt% it, the alloy will have great resistance to corrosion.

本発明者等は発明理論に固執するのを望まないが、Zn
が添加されると応力を与えられた状態で剥奪作用に対す
る抵抗および亀裂の伝播に対する抵抗が増大すると考え
られるのである。このような性質は、Zni:J′−C
uに富んだ析出物の析出を増大させることによってマト
リックス固溶体からCuの不飽和を促進させることによ
ると考えられている。この作用は溶体電位(5olut
ion potential)を更に高い電気的陰性値
に変化させると考えられる。また、Znが粒界にMg 
−Zn支持相(bearingphase ) ’に形
成し、これが伝播される亀裂と相互作用を行って亀裂の
頂点を鈍くするか、1fcは進行する亀裂を偏向させ、
これ罠よって負荷を与えられた時に亀裂の伝播に対する
抵抗全改善すると考えられるのである。
Although the inventors do not wish to adhere to a theory of invention,
is believed to increase the resistance to stripping action and crack propagation under stress. Such properties are due to Zni:J'-C
It is believed that this is due to promoting the unsaturation of Cu from the matrix solid solution by increasing the precipitation of u-rich precipitates. This action is caused by the solution potential (5olut
ion potential) to a higher electronegative value. In addition, Zn has Mg at the grain boundary.
- Zn forms in the bearing phase, which interacts with the propagating crack to blunt the crack apex, or 1fc deflects the propagating crack;
This trap is believed to improve the overall resistance to crack propagation when loaded.

改善された強度および靭性の組合せは、与えられた強度
値にて更に高い靭性値に向うか、または与えられた靭性
値にて更に高い強度値に向う強度および靭性の間の通常
の逆関係の移動を行う。例えば第3図にて、点Aから点
りに向うことは合金の強度を増大させることに通常耐直
する靭性の減小を表わすのである。反対に、点Aから点
BIC向うことは同じ靭性値にて強度の増加を生じさせ
る。
The combination of improved strength and toughness is the result of the usual inverse relationship between strength and toughness, either towards higher toughness values at a given strength value, or towards higher strength values at a given toughness value. Make a move. For example, in FIG. 3, moving from point A to point A represents a decrease in toughness that normally withstands increasing strength of the alloy. Conversely, going from point A to point BIC produces an increase in strength at the same toughness value.

従って、点Bは改善された強度および靭性の組合せであ
る。また、点Aから点Cに向うことは靭性が減小すると
共に強度の増加を生じさせるが、強度および靭性の組合
せは点Aに比較して改善されるのである。しかし、点り
に対して、点Cにおいては靭性が改善され、強度が大体
同じに保たれ、強度および靭性の組合せは改善されると
考えられる。(友、点りに対して相対的に点Bt−考え
ると、靭性は改善され、強度は減小されるが、なお強度
および靭性の組合せは改善されると考えられるのである
Therefore, Point B is a combination of improved strength and toughness. Also, going from point A to point C results in a decrease in toughness and an increase in strength, but the combination of strength and toughness is improved compared to point A. However, with respect to point C, the toughness is improved and the strength remains approximately the same, and the combination of strength and toughness is believed to be improved. (Considering the point Bt relative to the point, the toughness is improved and the strength is reduced, but the combination of strength and toughness is still considered to be improved.

上述のように合金成分の量全制御して合金製品を提供す
るのと同様に、合金が強度および耐破壊靭性の両者の最
も望ましい特性を得られるように特別の方法によって準
備するのが望ましい。従って、ここに説明される合金は
鋳造製品に対して現在利用されている、望ましくは連続
鋳造である鋳造技術によって適当な鍛造製品を製造する
為のインゴットまたはビレットとして提供され得るので
ある。更に、合金は所望の最終製品に関係して0.64
cm (0,25in ) −5,08αC2in )
または7.62(7m(3in ) またはそれ以上の
厚さに圧延鋳造またはスラブ鋳造されることが出来る。
As well as providing alloy products with full control of the amounts of alloying components as described above, it is desirable to prepare the alloys by special methods to obtain the most desirable properties of both strength and fracture toughness. Accordingly, the alloys described herein may be provided as ingots or billets for producing suitable wrought products by casting techniques currently utilized for cast products, preferably continuous casting. Furthermore, the alloy is 0.64 in relation to the desired final product.
cm (0,25in) -5,08αC2in)
or can be roll cast or slab cast to a thickness of 7 m (3 in) or more.

合金はまた上述の範囲の組成を有する粉末アルミニウム
合金のような微細粒子から固められたビレットとして用
意されることが出来る。粉末または粒子材料は微粒化、
機械的合金化および溶解ス14=ングのような方法で製
造されることが出来る。インデノ)またはビレットは予
め加工または付形されて引続く加工作業の為の適当なス
トックに形成される。主な加工作業の前に合金ストック
は均質化を受けるのが望ましく、また少なくとも1時間
の間482.2−565.6°G(900−1050生
)の範囲の金属温度に保たれてLi、CuSZnおよび
Mgのような溶解可能の成分を溶解させて、金属の内部
組織を均質化てせるのである。望ましい時間は均質化温
度にて約20時間またはそれ以上である。通常、加熱均
質化処理は40時間以上に延長されてはならないが、時
間が長いことは通常有害ではない。均質化温度における
20−40時間の時間は全く適当であることが見出され
ている。
The alloy can also be prepared as a compacted billet from fine particles, such as a powdered aluminum alloy having a composition in the range described above. Powder or particulate material is atomized,
It can be manufactured by methods such as mechanical alloying and melting. Indeno) or billets are preprocessed or shaped to form suitable stock for subsequent processing operations. Prior to the main processing operation, the alloy stock is desirably subjected to homogenization and maintained at a metal temperature in the range of 482.2-565.6°G (900-1050 raw) for at least 1 hour. The soluble components such as CuSZn and Mg are dissolved to homogenize the internal structure of the metal. The preferred time is about 20 hours or more at homogenization temperature. Typically, the heat homogenization treatment should not be extended for more than 40 hours, although longer times are usually not harmful. A time of 20-40 hours at the homogenization temperature has been found to be quite adequate.

加工性を向上させる為に成分全溶解させることに加えて
この均質化処理は、最終的な粒子組織を制御するの金助
けるMnおよびZr−支持分散系を沈積させると考えら
れる点で重要である。
This homogenization process, in addition to total dissolution of the components to improve processability, is important in that it is believed to deposit a Mn- and Zr-supported dispersion that helps control the final grain structure. .

均質化処理の後で、金属は圧延または押出し加工または
その他の加工作業を施されてシート、板または押出し加
工品または七の他の最終製品に付形するのに適当なスト
ックを製造出来る。シート筐たは板状製品を製造する為
には、合金本体がシートに対しては2.54−6.35
朋(0,1−0,251n)、板に対しては6.35−
152.4 #11 (0,25−6,0in )の範
囲の厚さに熱間圧延されるのが望lしい。熱間圧延の目
的には温度は537.8°C(1000”F)からこれ
より低い398.9°C(750’P)1での範囲でな
ければならない。金ll@度は最初454.4−523
.9°0(850−975’P)の範囲であるのが望ま
しい。
After homogenization, the metal can be subjected to rolling or extrusion or other processing operations to produce stock suitable for shaping into sheets, plates or extrusions or other finished products. In order to manufacture sheet casings or plate products, the alloy body must be 2.54-6.35 to the sheet.
Tomo (0,1-0,251n), 6.35- for the board
It is preferably hot rolled to a thickness in the range of 152.4 #11 (0.25-6.0 in). For hot rolling purposes, the temperature must range from 537.8°C (1000"F) to a lower 398.9°C (750'P). The initial temperature is 454. 4-523
.. A range of 9°0 (850-975'P) is desirable.

板製品の企図される使用箇所が厚い断面が使用される肩
桁である場合には、熱間圧延以外の通常の作業は不要で
ある。企図される使用箇所が薄いゲージ寸法を要する翼
または本体パネルである場合には、冷間圧延によるよう
な更に厚さ低減作業が行われる。このような厚さ低減は
例えば0.254−6.32n+(0,010−0,2
491n)、通常は7.62−2.5411(0,03
0−0,101n)の範囲のシート厚さまで行われるこ
とが出来る。
If the intended use of the sheet product is in shoulder girders where thick sections are used, no conventional operations other than hot rolling are necessary. If the intended use is a wing or body panel requiring thin gauge dimensions, further thickness reduction operations, such as by cold rolling, are performed. Such a thickness reduction is, for example, 0.254-6.32n+(0,010-0,2
491n), usually 7.62-2.5411 (0.03
Sheet thicknesses ranging from 0 to 0,101 n) can be carried out.

所望の厚さまで合金本体を加工した後で、シートまたは
板またはその他の加工製品は溶解可能の成分を融解させ
る為に溶体化処理を受ける。この溶採化処理は482.
2−565.6°C(900−1050°′E?)の範
囲の温度で行われるのが望1しく、再結晶されない粒子
組ta、t−作るのが偵ましい。
After processing the alloy body to the desired thickness, the sheet or plate or other fabricated product is subjected to a solution treatment to melt the soluble components. This melting treatment is 482.
Preferably, the process is carried out at a temperature in the range of 2-565.6°C (900-1050°E?), and preferably produces grain sets ta, t- that are not recrystallized.

溶体化処理は1組毎または連続的に行われることが出来
、処理時間は1組毎の作業で数時間から連続作業で数秒
間のような短時間筐で変化出来る。
The solution treatment can be carried out one set at a time or continuously, and the treatment time can vary from a few hours for one set at a time to a few seconds for a continuous operation.

基本的には、単一相領域への合金の浴体化(solut
ionizing )は、−度金属が約482.2−5
65.6°C!(900−1050″F’)の溶体化温
度に達した時にはかなり迅速に、例えば30−60秒の
ような短時間に行われることが出来る。しかし、このよ
うな温度に金属を加熱することは関係する作業の型式に
よっては実質的に大なる時間を要する。生産工場におけ
るシート製品の1組毎の処理においては、シートは炉内
装填で処理され、全体の炉内装填量を溶体化温度になす
のに時間が必要で、従って、溶液加熱処理は1時間また
はそれ以上の時間、例えば1組毎の溶体化処理では1ま
たは2時間を消費するものである。連続的処理において
は、シートは単一の帯材として細長い炉を通して連続的
に通過され、著しく加熱速度を増加させるCとが出来る
。この連続的な方法は特にシート製品に対して本発明全
実施するのに有利である。何故ならば比較的迅速な加熱
および溶体化温度における短い滞留時間が得られるから
である。
Basically, the solution of the alloy into a single phase region is
ionizing) is -degree metal is approximately 482.2-5
65.6°C! Reaching a solution temperature of (900-1050"F') can occur fairly quickly, e.g. in a short period of 30-60 seconds. However, heating the metal to such temperatures is Depending on the type of operation involved, this can be substantially time consuming.In the processing of each set of sheet products in a production plant, the sheets are processed in a furnace loading, bringing the entire furnace loading to the solution temperature. Therefore, solution heat treatment takes an hour or more, e.g. 1 or 2 hours for each batch of solution heat treatment.In continuous processing, the sheet It is passed continuously through an elongated furnace as a single strip, which significantly increases the heating rate.This continuous process is especially advantageous for carrying out the invention on sheet products.Why? This is because relatively rapid heating and short residence times at the solution temperature are obtained.

従って、本発明者等は1.0分のような短い時間で溶体
化処理を行うこと全企図したのである。短い加熱時間を
得るのを更に助けるものとして、所望の金属温度より著
しく高い炉温または炉帯温度が加熱時間全減少させるの
に有効な大なる温度ヘッドすなわち落差を与えるのであ
る。
Therefore, the inventors of the present invention fully intended to carry out the solution treatment in a short time such as 1.0 minutes. As a further aid in obtaining short heat times, furnace or furnace zone temperatures significantly higher than the desired metal temperature provide a large temperature head that is effective in reducing the overall heat time.

最終製品および製品を製造する作業に必要な所望の強度
および耐破壊靭性および腐食抵抗全文に与える為に製品
は急冷されて後述される強化相の制御されない析出を阻
止または最少にされなければならない。
In order to provide the desired strength and fracture toughness and corrosion resistance required for the final product and the operations that make the product, the product must be rapidly cooled to prevent or minimize uncontrolled precipitation of reinforcing phases as described below.

本発明の合金製品が溶体化処理されて急冷され次後で、
航空機の部品に甚だ望まれる耐破壊靭性および強度の組
合せを得るように人工時効処理されることが出来る。こ
のことはシートマたは板または何形された製品に充分な
時間の間65.6−204.4°O(150−400°
F’)の範囲の温度を与えて更に降伏強度全増大させる
ことにより達成出来る。若干の組成の製品は6,758
1i/cm2(95k81 )のような高い降伏強度ま
で人工時効処理全行うことが出来る。しかし、有用な強
度は3.520−5.984/Cg/(m” (50−
85ksi)であって、板製品に対す′る対応する耐破
壊靭性は25−75 ksi f正  の範囲である。
After the alloy product of the present invention is solution treated and quenched,
It can be artificially aged to obtain the combination of fracture toughness and strength that is highly desired in aircraft parts. This means that the sheet or board or any shaped product can be heated at 65.6-204.4°O (150-400°
This can be achieved by applying a temperature in the range of F') to further increase the total yield strength. 6,758 products with some composition
Artificial aging treatment can be performed up to a high yield strength of 1i/cm2 (95k81). However, the useful strength is 3.520-5.984/Cg/(m” (50-
85 ksi) and the corresponding fracture toughness for plate products is in the range of 25-75 ksi f positive.

人工時効処理は合金製品に少なくとも60分の間135
−190.66°C(275−375°F’)の範囲の
温度を与えることによって行われる。適当な時効処理の
実施方法は約162.8°C(約325°F)の温度で
約8−24時間の処理を行うものである。更に、本発明
による合金製品は、自然時効および多工程時効処理を含
むようなこの技術分野で公知の典型的な何れかの未熟時
効(underaging )処理を受は得ることが注
目される。また、ここでは単一時効処理が示されている
が、2または3工程時効処理のような多工程時効処理が
行われることも出来:展伸またはこれと等価的な加工が
このような多工程時効処理の前またはそれの一部分の後
でも行われ得るのである。
Artificial aging treatment is applied to alloy products at least 135 minutes for at least 60 minutes.
This is done by providing a temperature in the range of -190.66°C (275-375°F'). A suitable method of carrying out the aging treatment is at a temperature of about 325°F (162.8°C) for about 8-24 hours. Additionally, it is noted that alloy articles according to the present invention may undergo any typical underaging treatments known in the art, including natural aging and multi-step aging treatments. Also, although a single aging treatment is shown here, multi-step aging treatments such as two- or three-step aging treatments can also be performed; It can be done before or even after part of the aging process.

上述の溶体化処理および急冷の後で、改善されたシート
、板または押出し加工品および七の他の加工製品は約1
,760−3,520に9/Cm” (25−50k’
sL )の降伏強度範囲および約5O−150ksi 
JT  の範囲の耐破壊靭性の値を有することが出来る
。しかし、強度を改善する為に人工時効処理を行うと、
耐破壊靭性が著しく低下することがある。過去において
強度を改善することに耐直したこのような耐破壊靭性の
損失を最小にする為に溶体化処理されて急冷された合金
製品、特にシート、板または押出し加工品が、室温で例
えば元の長さの約2−6係のような1チよりも大なる値
の展伸またはこのような元の長さの1係より大きい展伸
と等価的な加工効果を製品に与えるように展伸以外の加
工1九は変形を行われなければならないことが見出され
ている。ここに示された加工効果は圧延および鍛造およ
びその他の加工作業を含むことを意味する。例えば本発
明の合金のシートまたは板の強度が人工時効処理の前に
実質的に展伸加工を受けることによって実質的に増太さ
へまたこのような展伸が耐破壊靭性を僅かしか減小させ
ないか、または耐破壊靭性を減小させないことが見出さ
れている゛。比較的高強度の合金において、展伸が耐破
壊靭性を著しく低下させる恐れがあることが理解される
。AA7050e展伸すると、既述のジエー・ティー・
スタレイによる論文に示されたように靭性および強度の
両方を減小させるのである。AA2024に対しては2
チの展伸は靭性および強度の組合せ全展伸されないもの
よりも増大させる。しかし、更に大なる展伸を行うと靭
性の実質的な増大は与えられない。従って、靭性−強度
の関係を考慮すると、2チよりも大き(AA2024′
!!−展伸させることは僅かしか利点を与えず、またA
A7050を展伸させることは有害である。これと反対
に展伸またはこれと等価的な加工が人工時効処理と組合
されると、著しく増大された耐破壊靭性および強度の組
合せを有する本発明による合金製品が得られるのである
After the solution treatment and quenching described above, the improved sheets, plates or extrusions and other processed products of about 1
,760-3,520 to 9/Cm"(25-50k'
sL ) yield strength range and approximately 5O-150ksi
It can have fracture toughness values in the range of JT. However, when artificial aging treatment is performed to improve strength,
Fracture resistance may be significantly reduced. In the past, alloy products, particularly sheets, plates or extrusions, which have been solution annealed and quenched to minimize the loss of such fracture toughness withstand improved strength, have been used at room temperature, e.g. Stretching to a value greater than 1, such as about 2-6 factors of the length of the product, or a processing effect equivalent to such stretching of more than 1 factor of the original length. It has been found that processing other than elongation 19 must be performed by deformation. The processing effects indicated herein are meant to include rolling and forging and other processing operations. For example, the strength of sheets or plates of the alloys of the present invention may be substantially increased by subjecting them to a substantial drawing process prior to artificial aging, and such drawing may only slightly reduce the fracture toughness. It has been found that it does not increase or reduce fracture toughness. It is understood that in relatively high strength alloys, stretching can significantly reduce fracture toughness. When AA7050e is expanded, the previously mentioned G.T.
This reduces both toughness and strength as shown in the paper by Starley. 2 for AA2024
Stretching of a steel increases the combination of toughness and strength over one that is not fully stretched. However, greater stretching does not provide a substantial increase in toughness. Therefore, considering the relationship between toughness and strength, it is larger than 2-chi (AA2024'
! ! - Stretching offers little advantage and A
Stretching A7050 is harmful. Conversely, when drawing or equivalent processing is combined with an artificial aging treatment, alloy products according to the invention are obtained which have a significantly increased combination of fracture toughness and strength.

本発明者等は必ずしも発明理論に固執することを望むも
のではないが、溶体化処理および急冷の後で与えられる
展伸のような変形または加工が人工的時効処理の後でリ
テクム含有準安定析出物の更に均一な分布を生ずると考
えられる。このような準安定析出物は高密度の欠陥(結
晶内転位、結晶内空格子、空格子集団等〕の導入の結果
として生じ、これが夫々の粒子全体にわたってこれらの
析出相(At2CuLi相の前駆動物質であるrr 1
/のような)に対する優先的な核形成場所として作用し
得るものと考えられるのである。更に、このような方法
は、粒界および亜境界にてAt3Li 、AtLi、A
A2CuLiおよびkL5cuLi 3のような準安定
性の平衡相の核形成を禁止すると考えられる。また、夫
夫の粒子全体にわ九って向上された均一な析出および減
少された粒界の析出の組合せが最終的な時効処理の前の
例えば展伸によるようにして加工筐たは変形され九アル
ミニウムーリチウム合金の観察され次通りの更に増大さ
れ比強度および耐破壊靭性の組合せを生じさせると考え
られる。
Although the inventors do not necessarily wish to adhere to a theory of the invention, it is believed that deformation or processing, such as stretching imparted after solution treatment and quenching, may result in metastable precipitates containing lytecum after artificial aging treatment. It is believed that this results in a more uniform distribution of matter. Such metastable precipitates arise as a result of the introduction of a high density of defects (intracrystalline dislocations, intracrystalline vacancies, vacancy populations, etc.), which pre-drive these precipitated phases (At2CuLi phase) throughout each grain. rr which is a substance 1
It is thought that it can act as a preferential nucleation site for (such as /). Furthermore, such a method can reduce At3Li, AtLi, A at grain boundaries and subboundaries.
It is believed to inhibit the nucleation of metastable equilibrium phases such as A2CuLi and kL5cuLi3. The combination of improved uniform precipitation throughout the grains and reduced grain boundary precipitation can also be achieved by processing or deforming, e.g. by stretching, before the final aging treatment. It is believed that the combination of the observed and further increased specific strength and fracture toughness of the nine aluminum-lithium alloys is as follows.

例えばシートまたは板の場合には、展伸またはこれと等
価的な加工は1チ、例えば約υIfcはこれより大きく
14チよりも小さいことが望ましい。更に、展伸が約2
−10%の範囲であるのが望1しく、例えば典型的な増
加は5−8%であるが、元の長さよりも5.7−9 %
の増加が望ましい。
For example, in the case of a sheet or plate, the stretching or equivalent processing is preferably 1 inch, for example about υIfc, which is greater than this and less than 14 inches. Furthermore, the extension is about 2
-10% range, e.g. 5.7-9% over the original length, although a typical increase is 5-8%.
An increase in is desirable.

合金のインプットが圧延鋳造品またはスラブ鋳造品であ
る場合には、鋳造材料は中間の加工処理を有しないか、
または僅かな中間処理だけで展伸またレエこれと等価的
な加工を受けて本発明による強度および耐破壊靭性を得
ることが出来る。
If the alloy input is a roll or slab casting, the casting material has no intermediate processing or
Alternatively, the strength and fracture toughness according to the present invention can be obtained by undergoing processing equivalent to elongation or rolling with only a slight intermediate treatment.

本発明の合金製品が加工された後で、人工時効処理を施
されて航空機の部品に甚だ望まれている大なる耐破壊靭
性および強度の組合せを与えるようになし得るのである
After the alloy products of the present invention have been processed, they can be subjected to an artificial aging treatment to provide the combination of increased fracture toughness and strength that is highly desired in aircraft components.

ここで使用される比強度とは合金の密度で引張り降伏強
度を割った値である。例えば本発明による合金で作られ
た板製品は少なくとも1.907 Xl 0’ kg/
Cm” 2”/に9 (0,75X 106 ksi 
in”/lb )で、彊ましくは少なくとも2.03X
106Icy/an2cm”/lcg(0,80x 1
06 ksi in3/lb )の比強度を葺する。こ
れらの合金は2.543 X 106klj/Cm” 
cm’/嘘’(1,00X 106 ksi in’/
lb )のような高い比強度を発揮する能力を有する。
The specific strength used here is the tensile yield strength divided by the density of the alloy. For example, plate products made of the alloy according to the invention have a weight of at least 1.907 Xl 0' kg/
Cm” 2”/9 (0,75X 106 ksi
in”/lb), preferably at least 2.03X
106Icy/an2cm”/lcg (0,80x 1
Roofing has a specific strength of 0.06 ksi in3/lb). These alloys are 2.543 x 106klj/Cm”
cm'/lie' (1,00X 106 ksi in'/
It has the ability to exhibit high specific strength such as lb).

本発明による加工製品は、使用される惑機械的処理(t
hermo−mschanical processi
ng )の形式に関係して再結晶され念粒子、1iua
の形態または再結晶されない粒子組織の何れでも提供さ
れることが出来る。再結晶されない粒子組織の板製品が
望1れる場合には、合金は既述のように点間圧延されて
溶体化処理を施されるのである。再結晶された板製品を
得ることが望まれる場合には、zrが甚だ低い値、例え
ば0.05重重量上りも少ないように保たれて、熱機械
的処理が約426.7−454℃(800−850ff
)の圧延温度で行われ、上述の溶体化処理が行われるの
でちる。再結晶されない粒子組織に対しては、zrは0
.10重重量風上になされなければならず、熱機械的処
理が2.78℃/分(5乍/ min )より大さ(な
く、好ましくは0.56°C/分(1乍/ min )
未満の加熱速度を除いて溶体化処理に使用される。
The processed product according to the invention is characterized by the mechanical treatment used (t
hermo-mchanical process
ng) is recrystallized in relation to the form of the nen particle, 1iua
It can be provided either in the form of a grain or in a non-recrystallized grain structure. If a sheet product with a non-recrystallized grain structure is desired, the alloy is spot rolled and solution treated as described above. If it is desired to obtain a recrystallized plate product, zr is kept at a very low value, e.g. less than 0.05 g/w, and the thermomechanical treatment is carried out at about 426.7-454°C ( 800-850ff
), and the above-mentioned solution treatment is performed. For grain structures that are not recrystallized, zr is 0
.. 10 weight upwind shall be carried out, and the thermomechanical treatment shall be greater than 2.78°C/min (5 乍/min), preferably 0.56°C/min (1 乍/min).
used for solution heat treatment except for heating rates below.

もし低いZr、例えば0.1重量係よりも少ない、典型
的には0.05−0.08重量チZrの範囲を有する再
結晶されたシートが望lれる場合には、インイツトは先
ず上述のように約5.08−12.7cm(約2−5 
in )の範囲のスラブ寸21で熱間圧延される。その
後で、371.1−454.4℃(700−850ff
)の間の温度に再加熱され、その後でシート寸法まで熱
間圧延されるのである。
If a recrystallized sheet having low Zr, e.g. less than 0.1% by weight, typically in the range of 0.05-0.08% by weight, is desired, the in-it first Approximately 5.08-12.7cm (approximately 2-5cm)
hot rolled with a slab size 21 in the range of in). After that, 371.1-454.4℃ (700-850ff
) and then hot rolled to sheet size.

この後で260−454.4°C(500−850ff
)の間の温度で1−12時間の焼鈍が行われる。然る後
に材料は冷間圧延されて少なくとも厚さを25係減小さ
れてシート製品を形成するようになされる。次いでシー
トは前述のように溶体化処理を施され、急冷され、展伸
されて時効処理されるのである。Zr含有量が約0.1
2重flのようにかなり多い場合には、所望の場合再結
晶された粒子組織が得られる。ここでインピットは42
6.7−537.8℃(800−1000°F1)の温
度で熱間圧延され、次に約426.7−454.4°C
(800−850’F)の温度で約4−16時間焼鈍さ
れる。
After this, 260-454.4°C (500-850ff
) for 1-12 hours. The material is then cold rolled to reduce the thickness by at least 25 degrees to form a sheet product. The sheet is then solution treated as described above, rapidly cooled, stretched and aged. Zr content is approximately 0.1
In the case of large numbers, such as double fl, a recrystallized grain structure is obtained if desired. Here the impit is 42
Hot rolled at a temperature of 6.7-537.8°C (800-1000°F1) and then about 426.7-454.4°C
(800-850'F) for about 4-16 hours.

その後で冷間圧延されて少なくとも25c6寸法が減小
される。シートは次に約5.56°C/分(106F/
 min )よりも遅くない加熱速度で、すなわち加熱
速度が速くなると更に微小な再結晶粒組織が得られるの
で典型的には11’1.1°C/分(200F7min
 )のように速い加熱速度で510−548.9°C(
950−1020ヤ)の範囲の温度で溶体化処理金施さ
れるのである。シートは次に急冷され、展伸されて時効
処理を受けることが出来る。
It is then cold rolled to reduce dimensions by at least 25c6. The sheet is then heated to approximately 5.56°C/min (106F/min).
If the heating rate is faster, a finer recrystallized grain structure can be obtained.
) at a fast heating rate of 510-548.9°C (
The solution annealed metal is applied at a temperature in the range of 950 to 1020 degrees. The sheet can then be quenched, stretched, and aged.

例えば本発明によるシート、板および鍛造品のような加
工製品は(100)平面群に沿って固体析出物を生ずる
。この析出物は板状で50−10nオングストロームの
範囲の直径および4−20オングストロームの厚さを有
する。この析出物は一般的に0P帯と称され、ここに参
考として組込まれているようにR−J・リョジャおよび
D−g・ローリンによって1977年8月の冶金学会報
A第8A巻第1257−61頁に記載された「自然時効
処理されたAI−4wtpct鋼合金におけるGP帯形
成の初期段階」と題する論文に示されている。
Fabricated products such as sheets, plates and forgings according to the invention, for example, produce solid precipitates along the (100) plane group. The precipitate is plate-shaped and has a diameter in the range of 50-10 angstroms and a thickness of 4-20 angstroms. This precipitate is commonly referred to as the 0P zone and is incorporated herein by reference, as published by R. J. Lloja and D. G. Rollin, Metallurgical Society Bulletin A, August 1977, Vol. 8A, No. 1257- 61, in a paper titled "Early Stages of GP Band Formation in Naturally Aged AI-4wtpct Steel Alloy".

このGP帯の析出物は、Atマトリックス内のCuの溶
解度全減少させると考えられているMgおよびZnの添
加によって生ずると考えられるのである。更にMgおよ
びZnはこの準安定強化析出物の核形成全向上させると
考えられている。(100)平面上の析出物の1crn
3当り数値密度はI X 10”−1X1017の範囲
で、望ましい範囲はlX10”より大きく、典型的には
5X10”のような高い値である。これらの析出物は特
に短い時効処理時間、例えば176.7°C(350ヤ
)で15時間の時効処理時間の場合、耐破壊靭性全損な
うことなく大なる強度値金得るのを助ける。
This GP band precipitate is thought to be caused by the addition of Mg and Zn, which are thought to reduce the total solubility of Cu in the At matrix. Additionally, Mg and Zn are believed to enhance the overall nucleation of this metastable reinforcing precipitate. (100) 1 crn of precipitates on plane
The numerical density per 3 is in the range I x 10'' - 1 x 1017, with the preferred range being greater than l An aging time of 15 hours at .7°C (350 years) helps obtain great strength values without any loss in fracture toughness.

本発明の合金はまた押出し加工品および鍛造品に有効で
、例えば第2図に示されるような改善された機械的特性
値を有するのである。押出し加工品および鍛造品は典型
的には若干所望の特性およびミクロft@に関係して5
15.6−537.8℃(600−1000’F)の温
度の熱間加工で製造さ:/″Lる。
The alloys of the present invention are also useful in extrusions and forgings and have improved mechanical properties, such as those shown in FIG. Extrusions and forgings typically have some desired properties and micro ft@5
Manufactured by hot working at temperatures of 600-1000'F.

以下の例は本発明全史によく示している。The following examples illustrate the complete history of the invention.

例1 この例における本発明の合金(表1)が圧延用の適当な
インイツトに鋳造された。合金AはAA2090に対応
し、合金BはAA2090プラス0.3重量ヂMgに対
応し、合金CはAA2090プラス0.6重−n % 
Mgに対応する。合金A、BおよびCは比較の目的で提
供された。これらのインビットは次いで8時間の間51
0°C(950ヤ)で、その後24時間の間537.8
℃(1000’F)にて均質化され、2.54crn(
11n)の厚さに熱間圧延されて548.9°O(10
20’l?)で1時間溶体化処理を施された。これらの
試料は急冷され、時効処理された。他の試料は室温にて
元の長さの2チおよび6チの展伸上受け、次いで人工時
効処理された。展伸されなかった試料は176.7℃(
650°F)で時効処理された。2%および6%の展伸
を受けた試料は162.8°C(325↑)で時効処理
された。表2は得られた最大の比強度を示している。展
伸され、および展伸されない試料がまた腐食性能を測定
する為に時効処理された。
Example 1 The alloy of the invention in this example (Table 1) was cast into a suitable in-kit for rolling. Alloy A corresponds to AA2090, Alloy B corresponds to AA2090 plus 0.3 wt Mg, Alloy C corresponds to AA2090 plus 0.6 wt-n%
Corresponds to Mg. Alloys A, B and C were provided for comparison purposes. These inbits were then 51 for 8 hours.
537.8 for the next 24 hours at 0°C (950 Ya)
Homogenized at 1000'F, 2.54crn (
11n) to a thickness of 548.9°O (10
20'l? ) was subjected to solution treatment for 1 hour. These samples were quenched and aged. Other samples were stretched to original lengths of 2 and 6 inches at room temperature and then artificially aged. The sample that was not stretched was heated to 176.7°C (
650°F). Samples subjected to 2% and 6% stretching were aged at 162.8°C (325↑). Table 2 shows the maximum specific intensities obtained. Stretched and unstretched samples were also aged to determine corrosion performance.

EXCO(A8TM C) 34 )は高強度2 xx
x及び7 XXXアルミニクム合金の剥離腐食抵抗を決
定するように設計された全浸漬試験である。表3は、Z
nに対するMgの比が1よりも小さい合金J F’及び
Gが、何れもZn f含1力い合金(合金A1B、C)
’EたはZnに対するMgの比1を有する合金(合金D
)である合金AXB、C及びDよジも、4日間の加速試
験で良好な成績を呈することを示している。合金A、B
、C及びDはEC(苛酷な剥離腐食)筐たはFD(甚だ
苛酷な剥離)の多くの評価(rating ) を受ゆ
た。合金Cは特に酷い腐食を受け、全4つの試料は4日
間のEXCOに対する露出の後でgDの評価を受けた。
EXCO (A8TM C) 34) has high strength 2 xx
This is a full immersion test designed to determine the exfoliation corrosion resistance of x and 7 XXX aluminum alloys. Table 3 shows Z
Alloys J in which the ratio of Mg to n is less than 1. Alloys J F' and G are Zn f-containing alloys (alloys A1B and C).
'E or alloy with a ratio of Mg to Zn of 1 (Alloy D
) alloys AXB, C and D have also been shown to perform well in the 4 day accelerated test. Alloy A, B
, C and D received many ratings of EC (severe exfoliation corrosion) or FD (extremely severe exfoliation). Alloy C suffered particularly severe corrosion, with all four samples receiving a gD rating after 4 days of EXCO exposure.

逆に合金E5F及びGは更に優勢なlli:A(穏和な
剥離)またはEB(穏やかにされた剥離)である評価を
受けた。
Conversely, alloys E5F and G were rated as more predominant lli:A (mild exfoliation) or EB (mild exfoliation).

これらの3つの合金から唯1つの試料だけがEBよすも
悪く評価された。このものは合金Eの2チ展伸の25時
間時効処理のものであって、これはEDと評価された。
Only one sample from these three alloys had a poor EB rating. This was a 25-hour aging treatment of Alloy E with 2-inch elongation, and was rated as ED.

このデータは1よジも小さいMg対Zn比金有するAt
−Cu−Li合金が剥離腐食に対する改善された抵抗を
有することを示すものである。
This data indicates that At
-Cu-Li alloys have improved resistance to exfoliation corrosion.

表5.6及び7は夫々0.2及び6俤の展伸を受げ九こ
れらの合金によす発押され比強度及び靭性を列挙してい
る。第1図は改善された腐食抵抗、強度及び靭性の組合
せを有する合金E、F及びGの特性を示している。
Tables 5.6 and 7 list the pressed specific strength and toughness for these alloys subjected to 0.2 and 6 degrees of elongation, respectively. Figure 1 shows the properties of alloys E, F and G, which have a combination of improved corrosion resistance, strength and toughness.

例2 この例における本発明の合金は、548.9°C(10
20’F)にて1時間溶体化処理を受ける前に2.54
cm(11n)でなく 3−81 Cm(1,5in 
)の厚さの板に熱間圧延されたこと以外に例1のものと
同じであった。試料は急冷されて176.7℃(350
’E?)にて20−30時間人工時効処理された。(よ
りも小さいMg対Zn比を有する合金E、F及びGは、
何れもZn t−含まない(合金A、 B。
Example 2 The alloy of the invention in this example
2.54 before undergoing solution treatment for 1 hour at 20'F)
cm (11n) instead of 3-81 cm (1,5in)
) was the same as that of Example 1 except that it was hot rolled into a sheet of thickness. The sample was rapidly cooled to 176.7°C (350°C).
'E? ) for 20-30 hours. (Alloys E, F and G with Mg to Zn ratios less than
None contain Zn t- (alloys A and B).

C)筐たは1のMgに対するZn比を有する(合金D)
の合金A、B、C及びDよりも更に良好な応力腐食割れ
抵抗(8CC)を有していた。応力腐食割れ試験の結果
はまた試験の手続きの説明を含む表4に列挙されている
C) having a Zn to Mg ratio of 1 or 1 (Alloy D)
It had even better stress corrosion cracking resistance (8CC) than alloys A, B, C and D. The results of the stress corrosion cracking tests are listed in Table 4, which also includes a description of the test procedure.

3.5重量 % NaCt溶液(ASTM G 44 
)の別の浸漬試験は普通ASTM () 47に対する
高強度アルミニウム合金の応力腐食割れ性能全評価する
のに使用されている。この表において、合金E、F及び
Gが他の4つの合金に対して更に優れたSCC抵抗を有
することが判る。何故ならば合金gSF及びGからの試
料が総て30日間2,800 tc9/C!It”(4
0,000pSi )における別の浸漬試験で総て残存
していたからである。これらの群の間の1つの相違点は
Zn K対するMgの比であって、これが1よりも小さ
く(重量で)、応力腐食に対する大なる抵抗を与えたの
である。
3.5 wt% NaCt solution (ASTM G 44
) Another immersion test is commonly used to fully evaluate the stress corrosion cracking performance of high strength aluminum alloys to ASTM ( ) 47. In this table, it can be seen that alloys E, F and G have better SCC resistance than the other four alloys. This is because samples from alloys gSF and G were all 2,800 tc9/C for 30 days! It”(4
This is because they all remained in another immersion test at 0,000 pSi). One difference between these groups was the ratio of Mg to ZnK, which was less than 1 (by weight), giving greater resistance to stress corrosion.

例3 この試料は本発明の合金から作られた鍛造改善され九腐
食抵抗、強度および耐破壊靭性合せを有することを示し
ている。この例の金側1のものと同じで、インゴットも
また例1様にして準備された。試料は熱間押出しおよ造
によってこれらのインゴットから用意され鍛造された試
料は548.9°C(1020’Pて1時間溶体化処理
を施され、次に20−4間176.7°C(350’F
)で人工時効処理さ1よりも小さいMg対Zn比を1す
る合金E。
Example 3 This sample shows that forgings made from the alloys of the present invention have an improved combination of corrosion resistance, strength and fracture toughness. An ingot was also prepared as in Example 1, identical to that of Gold Side 1 of this example. Samples were prepared from these ingots by hot extrusion and forging, and the forged samples were solution treated for 1 hour at 548.9°C (1020'P) and then heated to 176.7°C for 20-4 hours. (350'F
) Alloy E with an Mg to Zn ratio less than 1 is artificially aged.

よびGはZnを含まない合金(合金A % B % ’
ま−fF:ハ1のMg対Zn比を有する合金(合金りあ
る合金A、B、CおよびDよりも応力腐食(SCC)に
対するより良好な抵抗を有してい合金E、Fj?よびG
は総て2,800ゆ/鑞2(40,000psi )に
て交互浸偵を行い20良好な状態であった。応力腐食割
れの結果はに列挙されている。強度および耐破壊靭性の
は入9に示されている。
and G are alloys that do not contain Zn (alloy A % B % '
Alloys with a Mg to Zn ratio of 1 have better resistance to stress corrosion (SCC) than alloys A, B, C and D, and alloys E, Fj? and G.
All of them were inspected alternately at 2,800 Yu/2 (40,000 psi) and found to be in good condition. The results of stress corrosion cracking are listed in. Strength and fracture toughness are shown in box 9.

Q 口   国 国   氏 四   Φ Φ   塩
 困 (イ)本発明は望ましい実施例について説明され
たが、特許請求の範囲が本発明の精神に入るその他の実
施例を広く包含するように企図されているものである。
Q mouth country country person four Φ Φ salt difficulty (a) Although the present invention has been described in terms of preferred embodiments, it is intended that the scope of the claims broadly encompass other embodiments that fall within the spirit of the invention. It is something.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は上述のように構成されているから、適当に構成
成分を選択して酢体化処理、亀裂、展伸に加えて時効処
理を適当に施すことによって従来のリチウム含有AE基
合金の欠点を排除して強度および耐破壊靭性の両者を向
上させ得る特に航空機に使用するのに退しf A1基合
金およびその加工製品および製造方法を提供出来る優れ
た効果が得られるのである。
Since the present invention is configured as described above, it is possible to solve the drawbacks of conventional lithium-containing AE-based alloys by appropriately selecting constituent components and appropriately performing aging treatment in addition to acetylation treatment, cracking, and elongation treatment. This provides an excellent effect of providing a F A1-based alloy, particularly for use in aircraft, which can improve both strength and fracture toughness by eliminating this, as well as processed products and manufacturing methods thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

@1図は本発明による合金の強度および耐破壊靭性をプ
ロットした図面。 第2図は本発明による合金の時効期間に対してプロット
された強度を示す図面(図中、L 、 STは試験片の
採取方向を示す。JIS参照)。 第3図は上方および右方への移動が靭性降伏強度の改善
された組合せを示すようになされた種々の靭性降伏強度
の関係を示す図面。
Figure 1 is a diagram plotting the strength and fracture toughness of the alloy according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the strength plotted against the aging period of the alloy according to the present invention (in the figure, L and ST indicate the direction in which the test piece is taken; see JIS). FIG. 3 is a diagram illustrating various toughness-yield strength relationships such that moving upward and to the right indicates an improved combination of toughness-yield strengths;

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)改善された強度、腐食抵抗および耐破壊靭性を組
合せて有する加工製品を形成するのに適したAl基合金
において、前記合金が0.2−5.0重量%Li、0.
05−6.00重量%Mg、少なくとも2.45重量%
Cu、0.01−0.16重量%Zr、0.05−12
重量%Znを最大0.5重量%Fe、最大0.5重量%
Si、残部がアルミニウムおよび附随的不純物より成る
Al基合金。
(1) An Al-based alloy suitable for forming fabricated products having a combination of improved strength, corrosion resistance and fracture toughness, wherein said alloy contains 0.2-5.0 wt% Li, 0.2-5.0 wt.
05-6.00 wt% Mg, at least 2.45 wt%
Cu, 0.01-0.16 wt% Zr, 0.05-12
wt% Zn up to 0.5 wt% Fe, up to 0.5 wt%
An Al-based alloy consisting of Si, the balance being aluminum and incidental impurities.
(2)前記合金の成分が下記の限定条件、即ちLiが1
.5−3.0または1.8−2.5重量%、Mgが0.
2−2.5または0.2−2.0重量%、Znが0.2
−11または0.2−2.0重量%、Zrが0.05−
0.12重量%、 Cuが2.55−2.90重量%、 の限定条件の内の1つまたはそれ以上を有する請求項1
記載の合金。
(2) The composition of the alloy meets the following limiting conditions, that is, Li is 1
.. 5-3.0 or 1.8-2.5% by weight, Mg 0.
2-2.5 or 0.2-2.0 wt%, Zn 0.2
-11 or 0.2-2.0% by weight, Zr is 0.05-
0.12% by weight, Cu is 2.55-2.90% by weight, Claim 1 having one or more of the following limiting conditions.
Alloys listed.
(3)前記合金製品が改善された腐食抵抗、強度および
破壊強度を組合せて有するような請求項1または2に記
載の合金において、前記合金が2.45重量%より多量
のCuを有し、Mgが0.1−1.0重量%の範囲にあ
るときに0.1から1.0より小さい値までのMg−Z
n比を有する合金。
(3) The alloy of claim 1 or 2, wherein the alloy product has a combination of improved corrosion resistance, strength and fracture strength, wherein the alloy has more than 2.45% by weight Cu; Mg-Z from 0.1 to less than 1.0 when Mg is in the range 0.1-1.0% by weight
An alloy with n ratio.
(4)前記製品が平面内にある固体板状析出物を有し、
前記合金製品が時効前の展伸されない状態にて少なくと
も1.0×10^1^5の1cm^3当り析出物数値密
度を生じ、また1.9×10^9kg/cm^2cm^
3/kg(0.75×10^6ksi in^3/Ib
)よりも大きい比強度を有する請求項3記載の製品。
(4) the product has in-plane solid plate-like precipitates;
The alloy product has a precipitate numerical density per cm^3 of at least 1.0 x 10^1^5 in the unstretched state before aging, and 1.9 x 10^9 kg/cm^2 cm^
3/kg (0.75×10^6ksi in^3/Ib
4. The product of claim 3 having a specific strength greater than ).
(5)1、0、0群の該平面内に固体の板状析出物を有
する請求項1乃至4の何れかに記載の合金において、前
記合金製品が1×10^1^6乃至5.6×10^1^
6の範囲の1cm^3当り析出物数値密度を有し、0.
8×10^6ksi in^3/Ibよりも大きい比引
張り降伏強度を有する合金。
(5) The alloy according to any one of claims 1 to 4, wherein the alloy product has solid plate-like precipitates in the plane of 1, 0, 0 groups. 6×10^1^
It has a precipitate numerical density per cm^3 in the range of 0.
An alloy having a specific tensile yield strength greater than 8 x 10^6 ksi in^3/Ib.
(6)0.2−0.9または0.3−0.8のMg−Z
n比を有する請求項3記載の合金。
(6) 0.2-0.9 or 0.3-0.8 Mg-Z
4. An alloy according to claim 3, having a n ratio.
(7)Zrが0.05−0.16重量%である請求項1
乃至6の何れかに記載の合金において、前記製品が時効
処理によつて改善された強度および靭性の組合せを生ず
る能力を有し、前記製品が時効工程の前に展伸と等価的
な加工作用を与えられて、時効処理の後で前記製品が改
善された強度および靭性の組合せを有するようになされ
た合金。
(7) Claim 1 in which Zr is 0.05-0.16% by weight
7. The alloy according to any one of claims 1 to 6, wherein the product is capable of producing an improved combination of strength and toughness upon aging, and the product is subjected to a working action equivalent to elongation prior to the aging step. an alloy so that after aging treatment said product has an improved combination of strength and toughness.
(8)前記量が1−14%、1−10%または1−8%
に選ばれている請求項7記載の合金。
(8) The amount is 1-14%, 1-10% or 1-8%
The alloy according to claim 7, wherein the alloy is selected from the group consisting of:
(9)改善された値の強度、耐破壊靭性および腐食抵抗
を有する再結晶されていないアルミニウム−リチウム加
工製品を製造する方法において、 (a)請求項1乃至6の何れかに記載のAl基合金を含
むリチウム本体を用意し、 (b)前記本体を加工温度に加熱し、 (c)前記本体を熱間加工して加工製品を用意し、 (d)前記製品を溶体化処理し、急冷し、時効処理して
改善された値の強度および耐破壊靭性を有する実質的に
再結晶されていない製品を提供する、諸工程を含んでい
る方法。
(9) A method for producing an unrecrystallized aluminum-lithium fabricated product having improved values of strength, fracture toughness and corrosion resistance, comprising: (a) an Al group according to any one of claims 1 to 6; providing a lithium body containing an alloy; (b) heating said body to a processing temperature; (c) hot working said body to provide a processed product; and (d) solution-treating said product and quenching. and aging to provide a substantially unrecrystallized product having improved values of strength and fracture toughness.
(10)改善された強度、腐食抵抗および耐破壊靭性の
組合せを有するAl基合金製品を製造する方法において
、 (a)実質的に0.2−5.0重量%Li、0.05−
6.0重量%Mg、2.45−2.95重量%Cu、0
.05−0.12重量%Zr、0.05−12重量%Z
n、最大0.5重量%Fe、最大0.5重量%Si、残
部がアルミニウムおよび附随的不純物より成るリチウム
含有Al基合金製品を用意し、前記製品が時効処理の前
に展伸と等価的な加工作用を与えられ、時効処理の後で
前記製品が改善された強度および靭性の組合せを有する
ようになし、 (b)時効処理の前に前記製品に対して室温で展伸と等
価的な加工作用を与えて、時効処理の後で前記製品が腐
食抵抗に加えて改善された強度および耐破壊靭性を有し
得るようになす、諸工程を含んでいる方法。
(10) A method of manufacturing an Al-based alloy product having a combination of improved strength, corrosion resistance and fracture toughness, comprising: (a) substantially 0.2-5.0% by weight Li, 0.05-
6.0 wt% Mg, 2.45-2.95 wt% Cu, 0
.. 05-0.12 wt% Zr, 0.05-12 wt% Z
n, a lithium-containing Al-based alloy product consisting of up to 0.5 wt% Fe, up to 0.5 wt% Si, the balance aluminum and incidental impurities is prepared, and the product is equivalent to elongation before aging treatment. (b) subjecting said product to an equivalent stretching action at room temperature before aging so that said product has an improved combination of strength and toughness after aging; A method comprising the steps of imparting a working effect so that after aging the product may have improved strength and fracture toughness in addition to corrosion resistance.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013537936A (en) * 2010-09-08 2013-10-07 アルコア インコーポレイテッド Improved aluminum-lithium alloy and method for producing the same

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68913561T2 (en) * 1988-01-28 1994-10-20 Aluminum Co Of America Aluminum-lithium alloys.
US5455003A (en) * 1988-08-18 1995-10-03 Martin Marietta Corporation Al-Cu-Li alloys with improved cryogenic fracture toughness
US5211910A (en) * 1990-01-26 1993-05-18 Martin Marietta Corporation Ultra high strength aluminum-base alloys
US5151136A (en) * 1990-12-27 1992-09-29 Aluminum Company Of America Low aspect ratio lithium-containing aluminum extrusions
US5198045A (en) * 1991-05-14 1993-03-30 Reynolds Metals Company Low density high strength al-li alloy
KR940008071B1 (en) * 1991-12-26 1994-09-01 한국과학기술연구원 Heat treatment method of al-li
GB9308171D0 (en) * 1993-04-21 1993-06-02 Alcan Int Ltd Improvements in or related to the production of extruded aluminium-lithium alloys
US6562154B1 (en) * 2000-06-12 2003-05-13 Aloca Inc. Aluminum sheet products having improved fatigue crack growth resistance and methods of making same
CN104152753B (en) * 2014-07-08 2016-06-15 蚌埠市英路光电有限公司 A kind of LED aluminum-base composite heat sink material containing modified tree ash
CN104164597B (en) * 2014-07-22 2016-03-30 安徽冠宇光电科技有限公司 A kind of LED aluminum-base composite heat sink material of huge profit electroplating wastewater
EP3201370B1 (en) * 2014-09-29 2020-04-15 Constellium Issoire Wrought product of an alloy of aluminium, magnesium, lithium
US10724127B2 (en) 2017-01-31 2020-07-28 Universal Alloy Corporation Low density aluminum-copper-lithium alloy extrusions
CN106893897B (en) * 2017-02-27 2018-04-10 广东省材料与加工研究所 A kind of heat-resistant rare earth aluminium alloy conductor and its manufacture method
CN108754358B (en) * 2018-05-29 2020-03-17 江苏理工学院 Low-temperature-resistant aluminum alloy composite material and preparation method thereof
CN110484792B (en) * 2019-09-27 2021-02-26 福建省闽发铝业股份有限公司 Casting production process for improving compressive strength of aluminum profile
CN111500901A (en) * 2020-05-29 2020-08-07 中南大学 High-lithium aluminum lithium alloy and preparation method thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2137227B (en) * 1983-03-31 1986-04-09 Alcan Int Ltd Aluminium-lithium alloys
FR2561260B1 (en) * 1984-03-15 1992-07-17 Cegedur AL-CU-LI-MG ALLOYS WITH VERY HIGH SPECIFIC MECHANICAL RESISTANCE
US4648913A (en) * 1984-03-29 1987-03-10 Aluminum Company Of America Aluminum-lithium alloys and method
US4806174A (en) * 1984-03-29 1989-02-21 Aluminum Company Of America Aluminum-lithium alloys and method of making the same
DE3613224A1 (en) * 1985-08-20 1987-02-26 Boeing Co ALUMINUM LITHIUM ALLOY
DE68913561T2 (en) * 1988-01-28 1994-10-20 Aluminum Co Of America Aluminum-lithium alloys.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013537936A (en) * 2010-09-08 2013-10-07 アルコア インコーポレイテッド Improved aluminum-lithium alloy and method for producing the same

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