JPH09501203A - 極低温破壊靭性の改良されたAl‐Cu‐Li合金 - Google Patents
極低温破壊靭性の改良されたAl‐Cu‐Li合金Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.下記段階を含んでなる改良アルミニウム基体合金の製造方法。 a)2.0〜6.5重量%のCu、0.2〜2.7重量%のLi及び残余のアルミニ ウム及び付随不純物から基本的になる、溶体化処理及び急冷処理されたアルミニ ウム基体合金を準備する段階、及び b)室温での強度及び破壊靭性と実質的に等しい又はそれらを上回る極低温での 強度及び破壊靭性を合金に与えるのに十分な量で、上記合金の塑性加工及び人工 時効の少なくともいずれかを行う段階。 2.請求項1記載の方法において、上記アルミニウム基体合金が、さらに、Zr 、Ti、Cr、Mn、Hf、Nb、B、V及びTiB2からなる群から選択され る少なくとも1種類の結晶微細化剤を0.01〜1.0重量%含んでいることを特 徴とする方法。 3.請求項1記載の方法において、上記アルミニウム基体合金が、さらに、4. 0重量%以下の量のAg、4.0重量%以下の量のMg及び3.0重量%以下の量 のZnを含んでいることを特徴とする方法。 4.請求項2記載の方法において、上記アルミニウム基体合金が、さらに、4. 0重量%以下の量のAg、4.0重量%以下の量のMg及び3.0重量%以下の量 のZnを含んでいることを特徴とする方法。 5.請求項1記載の方法において、上記合金の塑性加工が実質的に室温で実施さ れることを特徴とする方法。 6.請求項1記載の方法において、上記合金の塑性加工が合金に3〜7%の引伸 しに相当するものを導入することによって達成されることを特徴とする方法。 7.請求項1記載の方法において、上記人工時効を実施する時間及び温度が、上 記合金の達成可能なピーク降伏強さを5ksi以上下回る降伏強さの上記合金のア ンダー時効を与えることを特徴とする方法。 8.請求項1記載の方法において、上記人工時効が125〜150℃の温度で実 施されることを特徴とする方法。 9.請求項1記載の方法において、上記Cuが合金の2.8〜4.8重量%を占 め、上記Liが合金の0.4〜1.5重量%を占め、さらに合金の0.2〜1.0重 量%の量のMgを含んでいることを特徴とする方法。 10.請求項2記載の方法において、上記Cuが合金の2.8〜4.8重量%を占 め、上記Liが合金の0.4〜1.5重量%を占め、さらに上記アルミニウム基体 合金が当該合金の0.2〜1.0重量%の量のMgを含んでいることを特徴とする 方法。 11.請求項9記載の方法において、上記アルミニウム基体合金が、さらに、0 .8重量%以下の量のAg及び1.0重量%以下の量のZnの少なくとも一方を含 んでいることを特徴とする方法。 12.請求項10記載の方法において、上記アルミニウム基体合金が、さらに、 0.8重量%以下の量のAg及び1.0重量%以下の量のZnの少なくとも一方を 含んでいることを特徴とする方法。 13.請求項2記載の方法において、上記Cuが合金の3.0〜4.5重量%を占 め、上記Liが合金の0.7〜1.1重量%を占め、上記Mgが合金の0.3〜0. 6重量%を占め、上記結晶微細化剤が合金の0.08〜0.3重量%を占めていて 、当該結晶微細化剤がZr、Ti及びそれらの組合わせからなる群から選択され ることを特徴とする方法。 14.請求項13記載の方法において、上記Cuが合金の2.8〜4.8重量%を 占め、上記Liが合金の0.4〜1.5重量%を占めていて、上記アルミニウム基 体合金が0.2〜1.0重量%の量のMgをさらに含んでいることを特徴とする方 法。 15.請求項13記載の方法において、上記アルミニウム基体合金が、さらに、 0.8重量%以下の量のAg及び1.0重量%以下の量のZnの少なくとも一方を 含んでいることを特徴とする方法。 16.請求項13記載の方法において、上記アルミニウム基体合金が、さらに、 0.8重量%以下の量のAg及び1.0重量%以下の量のZnの少なくとも一方を 含んでいることを特徴とする方法。 17.請求項1記載の方法において、上記合金の極低温での降伏強さがその室温 での降伏強さよりも大きくて、85ksi(長手方向)より大であり、かつ上 記合金の極低温での平面歪破壊靭性がその室温での平面歪破壊靭性よりも大きく て、255ksi√inより大であることを特徴とする方法。 18.請求項1記載の方法において、上記合金の極低温での降伏強さがその室温 での降伏強さよりも大きくて、85ksi(長手方向)より大であり、かつ上記合 金の極低温での平面歪破壊靭性がその室温での平面歪破壊靭性よりも大きくて、 255ksi√inより大であることを特徴とする方法。 19.2.8〜4.8重量%のCu、0.4〜1.5重量%のLi、0.2〜1.0重 量%のMg及び残余のアルミニウム及び付随不純物から基本的になる鍛造アルミ ニウム基体合金にして、当該合金が、室温での強度及び破壊靭性と実質的に等し いか又はそれらを上回る極低温での強度及び破壊靭性を当該合金に与えるに十分 な量で、塑性加工、又は人工時効、又は塑性加工及び人工時効に付されているこ とを特徴とする鍛造アルミニウム基体合金。 20.請求項19記載の鍛造アルミニウム基体合金において、当該合金が、さら に、Zr、Ti、Cr、Mn、Hf、Nb、B、V及びTiB2からなる群から 選択される少なくとも1種類の結晶微細化剤を0.01〜1.0重量%含んでいる ことを特徴とする鍛造アルミニウム基体合金。 21.請求項20記載の鍛造アルミニウム基体合金において、当該アルミニウム 基体合金が、さらに、0.8重量%以下の量のAg及び1.0重量%以下の量のM g及び3.0重量%以下の量のZnを含んでいることを特徴とする鍛造アルミニ ウム基体合金。 22.請求項20記載の鍛造アルミニウム基体合金において、上記Cuが合金の 3.0〜4.5重量%を占め、上記Liが合金の0.7〜1.1重量%を占め、上記 Mgが合金の0.3〜約0.6重量%を占め、上記結晶微細化剤が合金の0.08 〜0.3重量%を占めていて、当該結晶微細化剤がZr、Ti及びそれらの組合 わせからなる群から選択されることを特徴とする鍛造アルミニウム基体合金。 23.請求項21記載の鍛造アルミニウム基体合金において、上記Cuが合金の 3.0〜4.5重量%を占め、上記Liが合金の0.7〜1.1重量%を占め、上記 Mgが合金の0.3〜約0.6重量%を占め、上記結晶微細化剤が合金の 0.08〜0.3重量%を占めていて、当該結晶微細化剤がZr、Ti及びそれら の組合わせからなる群から選択されることを特徴とする鍛造アルミニウム基体合 金。 24.請求項20記載の鍛造アルミニウム基体合金において、上記Cuが合金の 約3.0〜約4.5重量%を占めることを特徴とする鍛造アルミニウム基体合金。 25.請求項20記載の鍛造アルミニウム基体合金において、上記Liが合金の 約0.7〜約1.1重量%を占めることを特徴とする鍛造アルミニウム基体合金。 26.請求項20記載の鍛造アルミニウム基体合金において、当該合金が押出物 の形であることを特徴とする鍛造アルミニウム基体合金。 27.請求項20記載の鍛造アルミニウム基体合金において、当該合金が厚板の 形であることを特徴とする鍛造アルミニウム基体合金。 28.請求項20記載の鍛造アルミニウム基体合金において、当該合金が薄板の 形であることを特徴とする鍛造アルミニウム基体合金。 29.請求項20記載の鍛造アルミニウム基体合金において、当該合金の極低温 での降伏強さがその室温での降伏強さと実質的に同一又はそれを上回っていて、 85ksiより大であり、かつ当該合金の極低温での平面歪破壊靭性がその室温で の平面歪破壊靭性よりも大きくて、255ksi√inより大であることを特徴とす る鍛造アルミニウム基体合金。 30.請求項20記載の鍛造アルミニウム基体合金において、当該合金の極低温 での降伏強さがその室温での降伏強さよりも大きくて、85ksiより大であり、 かつ当該合金の極低温での平面歪破壊靭性がその室温での平面歪破壊靭性よりも 大きくて、255ksi√inより大であることを特徴とする鍛造アルミニウム基体 合金。 31.請求項20記載の鍛造アルミニウム基体合金において、当該合金が、当該 合金の達成可能なピーク降伏強さを5ksi以上下回る降伏強さにアンダー時効さ れていることを特徴とする鍛造アルミニウム基体合金。 32.2.8〜4.8重量%のCu、0.4〜1.5重量%のLi、0.2〜1.0重 量%のMg及び残余のアルミニウム及び付随不純物から基本的になる合金ででき た極低温物質収容容器にして、当該合金が、室温での強度及び破壊靭性と実質的 に等しいか又はそれらを上回る極低温での強度及び破壊靭性を当該合金に与える に十分な量で、塑性加工、又は人工時効、又は塑性加工及び人工時効に付されて いることを特徴とする極低温物質収容容器。 33.請求項32記載の極低温物質収容容器において、上記合金が、さらに、Z r、Ti、Cr、Mn、Hf、Nb、B、V及びTiB2からなる群から選択さ れる少なくとも1種類の結晶微細化剤を0.01〜1.0重量%含んでいることを 特徴とする極低温物質収容容器。 34.請求項33記載の極低温物質収容容器において、上記アルミニウム基体合 金が、さらに、0.8重量%以下の量のAg及び1.0重量%以下の量のZnの少 なくとも一方を含んでいることを特徴とする極低温物質収容容器。 35.請求項33記載の極低温物質収容容器において、上記合金の極低温での降 伏強さがその室温での降伏強さよりも大きくて、85ksi(長手方向)より大で あり、かつ上記合金の極低温での平面歪破壊靭性がその室温での平面歪破壊靭性 よりも大きくて、255ksi√inより大であることを特徴とする極低温物質収容 容器。 36.請求項33記載の極低温物質収容容器において、上記合金の極低温での降 伏強さがその室温での降伏強さよりも大きくて、85ksi(長手方向)より大で あり、かつ上記合金の極低温での平面歪破壊靭性がその室温での平面歪破壊靭性 よりも大きくて、255ksi√inより大であることを特徴とする極低温物質収容 容器。 37.請求項33記載の極低温物質収容容器において、上記合金が、当該合金の 達成可能なピーク降伏強さを5ksi以上下回る降伏強さにアンダー時効されてい ることを特徴とする極低温物質収容容器。 38.請求項33記載の極低温物質収容容器において、当該容器が溶接によって 造られていることを特徴とする極低温物質収容容器。 39.請求項33記載の極低温物質収容容器において、当該極低温物質が液体水 素、液体酸素及び液体窒素ならなる群から選択されることを特徴とする極低 温物質収容容器。
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