JPS6246621B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6246621B2 JPS6246621B2 JP54114709A JP11470979A JPS6246621B2 JP S6246621 B2 JPS6246621 B2 JP S6246621B2 JP 54114709 A JP54114709 A JP 54114709A JP 11470979 A JP11470979 A JP 11470979A JP S6246621 B2 JPS6246621 B2 JP S6246621B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- tempering
- hours
- treatment
- heat treatment
- 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.)
- Expired
Links
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 21
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 19
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 9
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 8
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 24
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 18
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 18
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 4
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- -1 aluminum-copper-magnesium-silicon Chemical compound 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- LFLZOWIFJOBEPN-UHFFFAOYSA-N nitrate, nitrate Chemical compound O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O LFLZOWIFJOBEPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/057—Changing 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 copper as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Contacts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミニウム−銅−マグネシウム−珪
素のアルミニウム合金を鋳造、均質化後例えば圧
延、鍛造又は押出等により加工された加工物を、
それらの結晶間腐食抵抗及び応力腐食抵抗を改良
することを目的として熱処理する方法に関する。 本方法はアルミニウム基合金、特に3.5〜5重
量%の銅、0.2〜1.0重量%のマグネシウム及び
0.25〜1.2重量%の珪素を含み、残部がアルミニ
ウム及び付随の不純物からなり、Si対Mgの重量
比が0.8より大きいアルミニウム基合金から作ら
れた加工物全てに適用できる。之等の合金は、1
重量%以下のマンガン、0.5重量%のクロム及び
0.3重量%のジルコニウムを含むことができる。 この組成範囲に最も特徴的なアルミニウム合金
は、Alminum Associationの記号に従い2014とし
て知られている2000シリーズ合金である。この合
金及びその組成を変えたもの、2×14(2214等)
は2014とは少量の鉄が含まれる点で異なるが、航
空気産業で非常に広く用いられている。 之等の合金の熱処理は、一般に510℃より低い
温度での溶体化熱処理、出来るだけ迅速な焼き入
れ、室温での数日間の時効(T4状態)、及び一般
に150〜190℃の温度で、4〜48時間の等温滞留時
間の一回の焼き戻し(T6状態)によつて現在行
なわれている。この熱処理範囲は特にダイスで打
ち抜いた加工物に適用される範囲である。圧延、
鍛造或いは押し出し加工物の熱処理を行なう既知
の方法も、焼き入れ加工物を応力緩和するため
に、時効及び焼き戻しをする前に焼き入れ加工物
を、1〜5%塑性変形することによつて冷間加工
することを含んでいる。この冷間加工は長い加工
物(時効後のT351状態又は等温焼き戻し後の
T651状態)を調節した延伸(traction)或いは平
延(flattering)し、そそして鍛造加工物(T352
又はT652状態)を圧延(compression)するこ
とにより行なうことができる。 現在のT6又はT651状態では、加工物は非常に
良好な機械的抗張特性(抗張応力Rn及び0.2%残
留変形での降伏応力Rp0.2)を有するが、それら
の結晶間腐食抵抗及び短い横方向の応力腐食抵抗
は良くない。 結晶間腐食抵抗は、フランス航空機規格
AIR9050Cに従い、NaCl−H2O2試薬中に6時間
浸漬した後評価する。 応力腐食抵抗は、AIR9050C規格に従い航空機
材用試薬A3にくり返し浸漬した後、短い横方向
について評価する。それは30日間の試験(σ
NR30)で非破壊応力によることを特徴とし、短
い横方向の降伏応力Rp0.2の%として屡々与えら
れる。 之等の条件下で2014合金は、短い横方向の非破
壊応力がT6(又はT651)状態での30日間の試験
で100MPaより小さく、印加応力がない場合でさ
えも、NaCl−H2O2試験後の結晶間腐食に対し非
常に敏感である。 本発明の主題をなす金の処理後の機岡械的特性
及び腐食抵抗との両方を折衷させて著しく改良
し、然も組成を工業的に規定されている仕方から
変えることなく、特に熱処理時間に関して経済的
に満足できる条件で改良することができることが
見出された。 本発明による熱処理は、溶体化熱処理、焼き入
れ、室温での中間的時間の時効、及び次の少なく
との二段階の最終焼き戻しを含んでいる。 (1) 225℃より高いが280℃よりは低い温度で、6
秒〜1時間の間の主焼き戻しで、温度は処理し
ようとする加工物の最も冷い部分(最も厚い部
分の厚みの中央部分)によつて得られる最大温
度であり、焼き戻し時間はこのやり方で定義さ
れた温度が上昇方向で225℃を超える瞬間とそ
れが下降方向で225℃に達する瞬間との間で測
られる主焼き戻し。 得られる温度が高い程、225℃より上の滞留
時間は短かくなる。 (2) 120〜175℃の温度で4時間〜8日間の期間行
なう補足的焼き戻し。 主焼き戻し処理は任意に160℃以下の温度で
24時間以内の時間予熱することによつて進行さ
せることができる。 上に定義した主焼き戻し処理の温度及び期間
は、時間の目盛を対数にとつた温度−時間軸を有
するグラフ、次の角の点を有する四角形内に位置
するのが好ましい。 E=(225゜−10分) F=(225゜−60分) H=(280゜−9秒) G=280゜−5分) 主焼き戻しに対しては温度が上昇する速度及び
処理すべき加工物を冷却する速度は充分速くなけ
ればならない。特に175〜225℃の間ではそれらは
平均して1℃/分より高いと種々の厚さの加工物
について再現性をよくし、処理を容易にするので
好ましい。 主焼き戻し処理後、加工物は室温迄又は補足的
焼き戻し温度迄冷却させなければならない。 補足的焼き戻し処理の温度と時間は、時間の目
盛を対数にとつた温度−時間軸を有するグラフで
次の角を有する四角形内に位置するのが好まし
い。 M=(120゜−54時間) N=(120゜−216時間) P=(175゜−6時間) O=(75゜−24時間) 補足的焼き戻し温度は主焼き戻し処理温度より
少なくとも70℃低いのが好ましいであろう。この
場合、冷間加工は主焼き戻し温度と室温との中間
的温度で行なうことができる。 本発明による熱処理条件は、時間の目盛を対数
にとつた温度−時間軸をもつ半対数グラフに例示
されている。 本発明の利点は、主焼き戻し処理条件が対照物
品の最も冷たい部分で生ずる温度を単に制御する
ことによつて得られるように、それら条件を容易
に再現できることである。更に、主焼き戻し処理
は225℃より高い温度での等温段階を含む必要は
ない。従つてあらゆる厚さの加工物について行な
うことができ、処理すべき加工物の性質に依り、
充分な温度上昇速度が得られる非常に広範囲の種
種の方法、例えば通風炉、長い水平炉、高周波
炉、油、塩又は溶融金属の浴、或いはジユール効
果による方法等により行なうことができる。 如何なる時点でも物品の最も冷たい部分の温度
を知ることによつて、特にそれが225℃を超える
時には、225℃より高い温度での物品の滞留時間
が、得られる最大温度に相当する時間範囲内にあ
るように主焼き戻し処理を中断させる。この範囲
は第1図によつて定められている。 後掲の表から明らかなように温度および/ま
たは時間が規定の範囲を超えると焼き戻しの後の
機械的性質が減少し、腐食抵抗性はそれほど改善
されない。また温度および/または時間が規定の
範囲より小であると機械的性質は高いが、腐食抵
抗性が極めて貧弱である。 本発明によつて処理される加工物は次の諸性質
を有する。 (i) 延性を低下させることなく、加工物の性質に
より現在のT6、T651又はT652で得られる機械
的抗張特性(抗張応力Rn及び残留伸び0.2%で
の降伏応力Rp0.2)の少なくとも90%のそれら
特性値。 (ii) T6(T651−T652)状態の場合よりもはるか
に高い、NaCl−H2O2試験(AIR9050C規格)
による結晶間腐食抵抗。 (iii) 現在のT6(又はT651、T652)状態に処理さ
れた加工物の場合よりはるかに高い応力腐食抵
抗。即ち短い横方向の非破壊応力が、
AIR9050C規格に従つてA3試薬にくり返し浸漬
する30日間の試験で降伏応力Rp0.2の70%より
高い。 本発明による方法は、焼き入れ前にどんな均質
化処理又は溶体化熱処理が行なわれていようとも
(すなわち、均質化熱処理又は溶体化熱処理の温
度、時間に関係なく)、又焼き入れ後冷間加工に
よるどんな応力緩和法がとられていようとも、圧
延、鍛造、ダイ打ち抜き、押し出し或いは他の加
工物熱処理に適用できる。しかし、準安定共晶物
の初期溶融温度(合金2014では約510℃)と合金
の平衡固相線温度(組成に依存するが525℃以
上)との間の温度で均質化されている加工前の合
金に対して特に有利である。その均質化処理は一
般に鋳造したままのインゴツト組織に適用する
と、主に加工性改良の観点から合金用元素の拡散
及び溶体からの成分粒子の凝集が得られ、再結晶
化及び粒子成長を制御するのに役立つことが知ら
れている。均質化熱処理は比較的高い温度である
が準安定共晶物の融点より低い温度で比較的長い
時間(少なくとも数時間)強制的に行なわれる。
〔「メタル・ハンドブツク」(Metals
Handbook)、第8版、第2巻、271頁〜第272頁
(1964)参照〕。2000系列の合金に対しては、最大
温度は約505℃(940〓)である〔バン・ホルン
(Van Horn)編集、「アルミニウム」
(Aluminum)(1967年))第巻、第324頁及び表
3参照〕。 この教示に反して、もし均質化を上記焼き入れ
処理と連係して、準安定共晶物の融点と真の固相
線温度との間の温度、即ち、約510℃と525℃の間
で行なうと、最終加工物の性質が改良されること
が見出された。 この均質化処理と本発明による焼き戻し処理と
の組み合せによつて、合金の組成を変えることな
く多くの改良された性質を与えることができる。
例えば降伏応力Rp0.2は同じ組成の合金を同じや
り方で冷間加工し、T6又はT651処理によつて焼
き戻しされたもので得られる値の少なくとも95%
であり、然も伸び(A%)は現在のT6状態のも
のより大きい。 2014又は2214合金の特別の場合には、Cu及び
(又は)Mg及び(又は)Si含有量を均質化温度で
のアルミニウムへの溶解限界迄増大し(フランス
特許第2278785号(特願昭50−4624号に相当)に
対する追加の特許明細書第2293497号による)、然
も均質化を準安定共晶物の初期溶融温度と合金の
平衡固相線温度との間の温度で行なう均質化及び
本発明による焼き戻し処理と組み合せることによ
り合金を変性することによつて、機械的抗張特性
と応力腐食抵抗との両者を折衷させて、2000シリ
ーズの合金に対し当分野の現状までの他の方法で
は達成することが不可能な全く特異なそれらの性
質を得ることができるようになる。実際、組成を
変えた2014合金から作られた生成物は、特定の均
質化及び本発明による焼き戻し後、T6(又は
T651又はT652)状態に処理された従来の2014合
金の場合よりも良い機械的抗張特性(Rn及びRp
0.2)を伸び或いは靭性を減ずることなく有し、
更にはるかによい腐食抵抗を有する。非破壊抵抗
応力は降伏応力Rp0.2の75%より大きく、本発明
により処理された合金はAIR9050C規格に従う結
晶間腐食を受けにくい。 之等の利点は次の具体例によつて例示するが、
それらは単に説明のためのものであつて、本発明
を限定するものではない。 実施例 1 90×210×500mmの大きさの2014合金(Si、0.50
−1.2;Fe、0.7;Cu、3.9−5.0;Mn、0.40−
1.2;Mg、0.20−0.8;Cr、0.10;Zn、0.25;Ti、
0.15;その他合計0.15;残余Al)から作られたい
くつか鍛造素材を次の操作にかけた。 (i) 12時間505℃で溶体化熱処理 (ii) 65℃で水中焼き入れ (iii) 3日間時効 (iv) 通風固定炉で従来のT6焼き戻し(160℃で20
時間)、又は本発明により主焼き戻し処理のた
めの悪硝酸塩−硝酸塩浴での焼ひ戻し及び通風
固定炉での補足的焼き戻し処理。 表には、厚みの半分の所の熱電対により測定
して、素材が225℃より上の温度で、それら素材
によつて到達される最大温度に保たれる滞留時間
が示されている。 又表には次の事が示されている。 (a) 長手方向及び長手方向と直角の短い横方向に
ついて、厚さの半分の機械的抗張特性。 (b) 短い横方向での厚さの半分の30日間反復浸漬
試験(AIR9050C規格)による応力腐食下での
非破壊応力σNR30。 表には、本発明による主焼き戻し処理と補足的
焼き戻し処理によつて、現在のT6状態の場合の
少なくとも90%の機械的応力特性(特にRp0.2)
と共に、良好な応力腐食抵抗が得られることが示
されている。 本発明による熱処理が従来技術に比較して腐食
抵抗を改善する理由は、Alマトリツクス中のθ
−Al2Cu析出物が、低温での最終焼き戻しを一層
高い温度での焼き戻しにより進行させた合金では
一層豊富に存在するからである。この最後の工程
では(Si、Mg)に富む相が析出する。 【表】
素のアルミニウム合金を鋳造、均質化後例えば圧
延、鍛造又は押出等により加工された加工物を、
それらの結晶間腐食抵抗及び応力腐食抵抗を改良
することを目的として熱処理する方法に関する。 本方法はアルミニウム基合金、特に3.5〜5重
量%の銅、0.2〜1.0重量%のマグネシウム及び
0.25〜1.2重量%の珪素を含み、残部がアルミニ
ウム及び付随の不純物からなり、Si対Mgの重量
比が0.8より大きいアルミニウム基合金から作ら
れた加工物全てに適用できる。之等の合金は、1
重量%以下のマンガン、0.5重量%のクロム及び
0.3重量%のジルコニウムを含むことができる。 この組成範囲に最も特徴的なアルミニウム合金
は、Alminum Associationの記号に従い2014とし
て知られている2000シリーズ合金である。この合
金及びその組成を変えたもの、2×14(2214等)
は2014とは少量の鉄が含まれる点で異なるが、航
空気産業で非常に広く用いられている。 之等の合金の熱処理は、一般に510℃より低い
温度での溶体化熱処理、出来るだけ迅速な焼き入
れ、室温での数日間の時効(T4状態)、及び一般
に150〜190℃の温度で、4〜48時間の等温滞留時
間の一回の焼き戻し(T6状態)によつて現在行
なわれている。この熱処理範囲は特にダイスで打
ち抜いた加工物に適用される範囲である。圧延、
鍛造或いは押し出し加工物の熱処理を行なう既知
の方法も、焼き入れ加工物を応力緩和するため
に、時効及び焼き戻しをする前に焼き入れ加工物
を、1〜5%塑性変形することによつて冷間加工
することを含んでいる。この冷間加工は長い加工
物(時効後のT351状態又は等温焼き戻し後の
T651状態)を調節した延伸(traction)或いは平
延(flattering)し、そそして鍛造加工物(T352
又はT652状態)を圧延(compression)するこ
とにより行なうことができる。 現在のT6又はT651状態では、加工物は非常に
良好な機械的抗張特性(抗張応力Rn及び0.2%残
留変形での降伏応力Rp0.2)を有するが、それら
の結晶間腐食抵抗及び短い横方向の応力腐食抵抗
は良くない。 結晶間腐食抵抗は、フランス航空機規格
AIR9050Cに従い、NaCl−H2O2試薬中に6時間
浸漬した後評価する。 応力腐食抵抗は、AIR9050C規格に従い航空機
材用試薬A3にくり返し浸漬した後、短い横方向
について評価する。それは30日間の試験(σ
NR30)で非破壊応力によることを特徴とし、短
い横方向の降伏応力Rp0.2の%として屡々与えら
れる。 之等の条件下で2014合金は、短い横方向の非破
壊応力がT6(又はT651)状態での30日間の試験
で100MPaより小さく、印加応力がない場合でさ
えも、NaCl−H2O2試験後の結晶間腐食に対し非
常に敏感である。 本発明の主題をなす金の処理後の機岡械的特性
及び腐食抵抗との両方を折衷させて著しく改良
し、然も組成を工業的に規定されている仕方から
変えることなく、特に熱処理時間に関して経済的
に満足できる条件で改良することができることが
見出された。 本発明による熱処理は、溶体化熱処理、焼き入
れ、室温での中間的時間の時効、及び次の少なく
との二段階の最終焼き戻しを含んでいる。 (1) 225℃より高いが280℃よりは低い温度で、6
秒〜1時間の間の主焼き戻しで、温度は処理し
ようとする加工物の最も冷い部分(最も厚い部
分の厚みの中央部分)によつて得られる最大温
度であり、焼き戻し時間はこのやり方で定義さ
れた温度が上昇方向で225℃を超える瞬間とそ
れが下降方向で225℃に達する瞬間との間で測
られる主焼き戻し。 得られる温度が高い程、225℃より上の滞留
時間は短かくなる。 (2) 120〜175℃の温度で4時間〜8日間の期間行
なう補足的焼き戻し。 主焼き戻し処理は任意に160℃以下の温度で
24時間以内の時間予熱することによつて進行さ
せることができる。 上に定義した主焼き戻し処理の温度及び期間
は、時間の目盛を対数にとつた温度−時間軸を有
するグラフ、次の角の点を有する四角形内に位置
するのが好ましい。 E=(225゜−10分) F=(225゜−60分) H=(280゜−9秒) G=280゜−5分) 主焼き戻しに対しては温度が上昇する速度及び
処理すべき加工物を冷却する速度は充分速くなけ
ればならない。特に175〜225℃の間ではそれらは
平均して1℃/分より高いと種々の厚さの加工物
について再現性をよくし、処理を容易にするので
好ましい。 主焼き戻し処理後、加工物は室温迄又は補足的
焼き戻し温度迄冷却させなければならない。 補足的焼き戻し処理の温度と時間は、時間の目
盛を対数にとつた温度−時間軸を有するグラフで
次の角を有する四角形内に位置するのが好まし
い。 M=(120゜−54時間) N=(120゜−216時間) P=(175゜−6時間) O=(75゜−24時間) 補足的焼き戻し温度は主焼き戻し処理温度より
少なくとも70℃低いのが好ましいであろう。この
場合、冷間加工は主焼き戻し温度と室温との中間
的温度で行なうことができる。 本発明による熱処理条件は、時間の目盛を対数
にとつた温度−時間軸をもつ半対数グラフに例示
されている。 本発明の利点は、主焼き戻し処理条件が対照物
品の最も冷たい部分で生ずる温度を単に制御する
ことによつて得られるように、それら条件を容易
に再現できることである。更に、主焼き戻し処理
は225℃より高い温度での等温段階を含む必要は
ない。従つてあらゆる厚さの加工物について行な
うことができ、処理すべき加工物の性質に依り、
充分な温度上昇速度が得られる非常に広範囲の種
種の方法、例えば通風炉、長い水平炉、高周波
炉、油、塩又は溶融金属の浴、或いはジユール効
果による方法等により行なうことができる。 如何なる時点でも物品の最も冷たい部分の温度
を知ることによつて、特にそれが225℃を超える
時には、225℃より高い温度での物品の滞留時間
が、得られる最大温度に相当する時間範囲内にあ
るように主焼き戻し処理を中断させる。この範囲
は第1図によつて定められている。 後掲の表から明らかなように温度および/ま
たは時間が規定の範囲を超えると焼き戻しの後の
機械的性質が減少し、腐食抵抗性はそれほど改善
されない。また温度および/または時間が規定の
範囲より小であると機械的性質は高いが、腐食抵
抗性が極めて貧弱である。 本発明によつて処理される加工物は次の諸性質
を有する。 (i) 延性を低下させることなく、加工物の性質に
より現在のT6、T651又はT652で得られる機械
的抗張特性(抗張応力Rn及び残留伸び0.2%で
の降伏応力Rp0.2)の少なくとも90%のそれら
特性値。 (ii) T6(T651−T652)状態の場合よりもはるか
に高い、NaCl−H2O2試験(AIR9050C規格)
による結晶間腐食抵抗。 (iii) 現在のT6(又はT651、T652)状態に処理さ
れた加工物の場合よりはるかに高い応力腐食抵
抗。即ち短い横方向の非破壊応力が、
AIR9050C規格に従つてA3試薬にくり返し浸漬
する30日間の試験で降伏応力Rp0.2の70%より
高い。 本発明による方法は、焼き入れ前にどんな均質
化処理又は溶体化熱処理が行なわれていようとも
(すなわち、均質化熱処理又は溶体化熱処理の温
度、時間に関係なく)、又焼き入れ後冷間加工に
よるどんな応力緩和法がとられていようとも、圧
延、鍛造、ダイ打ち抜き、押し出し或いは他の加
工物熱処理に適用できる。しかし、準安定共晶物
の初期溶融温度(合金2014では約510℃)と合金
の平衡固相線温度(組成に依存するが525℃以
上)との間の温度で均質化されている加工前の合
金に対して特に有利である。その均質化処理は一
般に鋳造したままのインゴツト組織に適用する
と、主に加工性改良の観点から合金用元素の拡散
及び溶体からの成分粒子の凝集が得られ、再結晶
化及び粒子成長を制御するのに役立つことが知ら
れている。均質化熱処理は比較的高い温度である
が準安定共晶物の融点より低い温度で比較的長い
時間(少なくとも数時間)強制的に行なわれる。
〔「メタル・ハンドブツク」(Metals
Handbook)、第8版、第2巻、271頁〜第272頁
(1964)参照〕。2000系列の合金に対しては、最大
温度は約505℃(940〓)である〔バン・ホルン
(Van Horn)編集、「アルミニウム」
(Aluminum)(1967年))第巻、第324頁及び表
3参照〕。 この教示に反して、もし均質化を上記焼き入れ
処理と連係して、準安定共晶物の融点と真の固相
線温度との間の温度、即ち、約510℃と525℃の間
で行なうと、最終加工物の性質が改良されること
が見出された。 この均質化処理と本発明による焼き戻し処理と
の組み合せによつて、合金の組成を変えることな
く多くの改良された性質を与えることができる。
例えば降伏応力Rp0.2は同じ組成の合金を同じや
り方で冷間加工し、T6又はT651処理によつて焼
き戻しされたもので得られる値の少なくとも95%
であり、然も伸び(A%)は現在のT6状態のも
のより大きい。 2014又は2214合金の特別の場合には、Cu及び
(又は)Mg及び(又は)Si含有量を均質化温度で
のアルミニウムへの溶解限界迄増大し(フランス
特許第2278785号(特願昭50−4624号に相当)に
対する追加の特許明細書第2293497号による)、然
も均質化を準安定共晶物の初期溶融温度と合金の
平衡固相線温度との間の温度で行なう均質化及び
本発明による焼き戻し処理と組み合せることによ
り合金を変性することによつて、機械的抗張特性
と応力腐食抵抗との両者を折衷させて、2000シリ
ーズの合金に対し当分野の現状までの他の方法で
は達成することが不可能な全く特異なそれらの性
質を得ることができるようになる。実際、組成を
変えた2014合金から作られた生成物は、特定の均
質化及び本発明による焼き戻し後、T6(又は
T651又はT652)状態に処理された従来の2014合
金の場合よりも良い機械的抗張特性(Rn及びRp
0.2)を伸び或いは靭性を減ずることなく有し、
更にはるかによい腐食抵抗を有する。非破壊抵抗
応力は降伏応力Rp0.2の75%より大きく、本発明
により処理された合金はAIR9050C規格に従う結
晶間腐食を受けにくい。 之等の利点は次の具体例によつて例示するが、
それらは単に説明のためのものであつて、本発明
を限定するものではない。 実施例 1 90×210×500mmの大きさの2014合金(Si、0.50
−1.2;Fe、0.7;Cu、3.9−5.0;Mn、0.40−
1.2;Mg、0.20−0.8;Cr、0.10;Zn、0.25;Ti、
0.15;その他合計0.15;残余Al)から作られたい
くつか鍛造素材を次の操作にかけた。 (i) 12時間505℃で溶体化熱処理 (ii) 65℃で水中焼き入れ (iii) 3日間時効 (iv) 通風固定炉で従来のT6焼き戻し(160℃で20
時間)、又は本発明により主焼き戻し処理のた
めの悪硝酸塩−硝酸塩浴での焼ひ戻し及び通風
固定炉での補足的焼き戻し処理。 表には、厚みの半分の所の熱電対により測定
して、素材が225℃より上の温度で、それら素材
によつて到達される最大温度に保たれる滞留時間
が示されている。 又表には次の事が示されている。 (a) 長手方向及び長手方向と直角の短い横方向に
ついて、厚さの半分の機械的抗張特性。 (b) 短い横方向での厚さの半分の30日間反復浸漬
試験(AIR9050C規格)による応力腐食下での
非破壊応力σNR30。 表には、本発明による主焼き戻し処理と補足的
焼き戻し処理によつて、現在のT6状態の場合の
少なくとも90%の機械的応力特性(特にRp0.2)
と共に、良好な応力腐食抵抗が得られることが示
されている。 本発明による熱処理が従来技術に比較して腐食
抵抗を改善する理由は、Alマトリツクス中のθ
−Al2Cu析出物が、低温での最終焼き戻しを一層
高い温度での焼き戻しにより進行させた合金では
一層豊富に存在するからである。この最後の工程
では(Si、Mg)に富む相が析出する。 【表】
第1図は主焼き戻し処理のEFGH範囲について
示したグラフである。第2図は補足的焼き戻し処
理のMNOP範囲について示したグラフである。
示したグラフである。第2図は補足的焼き戻し処
理のMNOP範囲について示したグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重量で3.5〜5%の銅、0.2〜1%のマグネシ
ウム、0.25〜1.2%の珪素を含み、残部がアルミ
ニウム及び付随の不純物からなり、Si対Mg比が
0.8より大きい、アルミニウム合金から作られた
加工物を、溶体化熱処理、焼き入れ、室温での時
効、次いで予熱及び焼き戻しを含む熱処理にかけ
る方法において、該焼き戻しが、 (a) 6秒〜60分の時間、225℃より高いが280℃よ
り低い温度での主焼き戻し処理、次いで、 (b) 4〜192時間の間、120〜175℃の温度での補
足的焼き戻し処理、 の少なくとも2段階を含むことを特徴とするアル
ミニウム合金の熱処理法。 2 予熱を160℃かそれより低い温度で24時間又
はそれより短い時間熱処理することによつて行な
うことを特徴とする前記第1項に記載の方法。 3 時間の目盛を対数にとつた温度−時間グラフ
中の主焼き戻し処理を表わす点が、 E=225゜−10分 F=225゜−60分 G=280゜−5分 H=280゜−9秒 の4角を有する四角形EFGH中に位置することを
特徴とする前記第1項又は第2項に記載の方法。 4 時間の目盛を対数にとつた温度−時間グラフ
で、補足的焼き戻しを表わす点が M=120゜−54時間 N=120゜−216時間 O=175゜−24時間 P=175゜−6時間 の4つの角を有する四角形MNOP中に位置するこ
とを特徴とする前記第1項、第2項又は第3項に
記載の方法。 5 補足的焼き戻し処理の温度が主焼き戻し処理
の温度より少なくとも70℃低いことを特徴とする
前記第1項〜第4項のいずれか1項に記載の方
法。 6 重量で3.5〜5%の銅、0.2〜1%のマグネシ
ウム、0.25〜1.2%の珪素を含み、Si対Mg比が0.8
より大きく、更に1%以下のマンガン、0.5%以
下のクロム及び0.3%以下のジルコニウムからな
る群から選択された少なくとも一種類の成分を含
み、残部がアルミニウム及び付随の不純物からな
るアルミニウム合金から作られた加工物を、溶体
化熱処理、焼き入れ、室温での時効、次いで予熱
及び焼き戻しを含む熱処理にかける方法におい
て、焼き戻しが、 (a) 6秒〜60分の時間、225℃より高いが280℃よ
り低い温度での主焼き戻し処理、次いで、 (b) 4〜192時間の間、120〜175℃の温度での補
足的焼き戻し処理、 の少なくとも2段階を含むことを特徴とするアル
ミニウム合金の熱処理法。 7 予熱を160℃かそれより低い温度で24時間又
はそれより短い時間熱処理することによつて行な
うことを特徴とする前記第6項に記載の方法。 8 時間の目盛を対数にとつた温度−時間グラフ
中の主焼き戻し処理を表わす点が、 E=225゜−10分 F=225゜−60分 G=280゜−5分 H=280゜−9秒 の4角を有する四角形EFGH中に位置することを
特徴とする前記第6項又は第7項のいずれか1項
に記載の方法。 9 時間の目盛を対数にとつた温度−時間グラフ
で、補足的焼き戻しを表わす点が M=120゜−54時間 N=120゜−216時間 O=175゜−24時間 P=175゜−6時間 の4つの角を有する四角形MNOP中に位置するこ
とを特徴とする前記等6項、第7項又は第8項の
いずれかに記載の方法。 10 補足的焼き戻し処理の温度が主焼き戻し処
理の温度より少なくとも70℃低いことを特徴とす
る前記第6項〜第7項のいずれか1項に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7826371A FR2435535A1 (fr) | 1978-09-08 | 1978-09-08 | Procede de traitement thermique des alliages aluminium, cuivre, magnesium, silicium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5541996A JPS5541996A (en) | 1980-03-25 |
JPS6246621B2 true JPS6246621B2 (ja) | 1987-10-02 |
Family
ID=9212624
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11470979A Granted JPS5541996A (en) | 1978-09-08 | 1979-09-06 | Aluminum alloy heat treatment |
JP59008386A Granted JPS59145766A (ja) | 1978-09-08 | 1984-01-20 | アルミニウム合金の熱処理法 |
JP59008385A Granted JPS59145765A (ja) | 1978-09-08 | 1984-01-20 | アルミニウム合金の熱処理法 |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59008386A Granted JPS59145766A (ja) | 1978-09-08 | 1984-01-20 | アルミニウム合金の熱処理法 |
JP59008385A Granted JPS59145765A (ja) | 1978-09-08 | 1984-01-20 | アルミニウム合金の熱処理法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4323399A (ja) |
EP (1) | EP0008996B1 (ja) |
JP (3) | JPS5541996A (ja) |
BE (1) | BE878673A (ja) |
CA (1) | CA1139645A (ja) |
DE (1) | DE2960938D1 (ja) |
ES (1) | ES483945A1 (ja) |
FR (1) | FR2435535A1 (ja) |
IL (1) | IL58190A (ja) |
IT (1) | IT1122979B (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3575006D1 (de) * | 1984-06-06 | 1990-02-01 | Toyota Motor Co Ltd | Scheibenheber. |
DE3567050D1 (en) * | 1984-06-06 | 1989-02-02 | Toyota Motor Co Ltd | Door window regulator |
US4808248A (en) * | 1986-10-10 | 1989-02-28 | Northrop Corporation | Process for thermal aging of aluminum alloy plate |
JPH0373375U (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-24 | ||
US5076859A (en) * | 1989-12-26 | 1991-12-31 | Aluminum Company Of America | Heat treatment of aluminum-lithium alloys |
US5098490A (en) * | 1990-10-05 | 1992-03-24 | Shin Huu | Super position aluminum alloy can stock manufacturing process |
US5718780A (en) * | 1995-12-18 | 1998-02-17 | Reynolds Metals Company | Process and apparatus to enhance the paintbake response and aging stability of aluminum sheet materials and product therefrom |
US6325869B1 (en) * | 1999-01-15 | 2001-12-04 | Alcoa Inc. | Aluminum alloy extrusions having a substantially unrecrystallized structure |
IL156386A0 (en) | 2000-12-21 | 2004-01-04 | Alcoa Inc | Aluminum alloy products and artificial aging method |
US8083871B2 (en) | 2005-10-28 | 2011-12-27 | Automotive Casting Technology, Inc. | High crashworthiness Al-Si-Mg alloy and methods for producing automotive casting |
US7854809B2 (en) * | 2007-04-10 | 2010-12-21 | Siemens Energy, Inc. | Heat treatment system for a composite turbine engine component |
US8673209B2 (en) * | 2007-05-14 | 2014-03-18 | Alcoa Inc. | Aluminum alloy products having improved property combinations and method for artificially aging same |
US8840737B2 (en) * | 2007-05-14 | 2014-09-23 | Alcoa Inc. | Aluminum alloy products having improved property combinations and method for artificially aging same |
US8357250B2 (en) * | 2008-07-29 | 2013-01-22 | GM Global Technology Operations LLC | Recovery heat treatment to improve formability of magnesium alloys |
US8206517B1 (en) | 2009-01-20 | 2012-06-26 | Alcoa Inc. | Aluminum alloys having improved ballistics and armor protection performance |
CN107490519B (zh) * | 2017-08-07 | 2019-08-13 | 天津重型装备工程研究有限公司 | 合金锻件的力学性能的测试方法及应力松弛数值模拟方法 |
FR3118065B1 (fr) | 2020-12-18 | 2023-11-10 | Constellium Issoire | Produits corroyés en alliage 2xxx présentant une résistance à la corrosion optimisée et procédé d’obtention |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3305410A (en) * | 1964-04-24 | 1967-02-21 | Reynolds Metals Co | Heat treatment of aluminum |
US3726725A (en) * | 1971-03-22 | 1973-04-10 | Philco Ford Corp | Thermal mechanical processing of aluminum alloys (a) |
US3947297A (en) * | 1973-04-18 | 1976-03-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Treatment of aluminum alloys |
-
1978
- 1978-09-08 FR FR7826371A patent/FR2435535A1/fr active Granted
-
1979
- 1979-08-23 US US06/069,088 patent/US4323399A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-09-05 EP EP79420041A patent/EP0008996B1/fr not_active Expired
- 1979-09-05 IT IT25497/79A patent/IT1122979B/it active
- 1979-09-05 DE DE7979420041T patent/DE2960938D1/de not_active Expired
- 1979-09-06 JP JP11470979A patent/JPS5541996A/ja active Granted
- 1979-09-06 IL IL58190A patent/IL58190A/xx unknown
- 1979-09-06 ES ES483945A patent/ES483945A1/es not_active Expired
- 1979-09-07 CA CA000335270A patent/CA1139645A/fr not_active Expired
- 1979-09-07 BE BE197062A patent/BE878673A/fr unknown
-
1984
- 1984-01-20 JP JP59008386A patent/JPS59145766A/ja active Granted
- 1984-01-20 JP JP59008385A patent/JPS59145765A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5541996A (en) | 1980-03-25 |
BE878673A (fr) | 1980-03-07 |
JPS59145766A (ja) | 1984-08-21 |
IT1122979B (it) | 1986-04-30 |
CA1139645A (fr) | 1983-01-18 |
EP0008996B1 (fr) | 1981-10-07 |
US4323399A (en) | 1982-04-06 |
EP0008996A1 (fr) | 1980-03-19 |
FR2435535A1 (fr) | 1980-04-04 |
ES483945A1 (es) | 1980-04-16 |
JPS6362581B2 (ja) | 1988-12-02 |
IL58190A0 (en) | 1979-12-30 |
JPS6326191B2 (ja) | 1988-05-28 |
IL58190A (en) | 1982-09-30 |
FR2435535B1 (ja) | 1981-07-03 |
IT7925497A0 (it) | 1979-09-05 |
DE2960938D1 (en) | 1981-12-17 |
JPS59145765A (ja) | 1984-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10301710B2 (en) | Aluminum alloy that is not sensitive to quenching, as well as method for the production of a semi-finished product | |
US4863528A (en) | Aluminum alloy product having improved combinations of strength and corrosion resistance properties and method for producing the same | |
JPS6246621B2 (ja) | ||
WO2015109893A1 (zh) | 快速时效响应型Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金及其制备方法 | |
EP0912772B1 (en) | 6xxx series aluminium alloy | |
US5194102A (en) | Method for increasing the strength of aluminum alloy products through warm working | |
JP2004522854A (ja) | 時効硬化性アルミニウム合金 | |
WO2018206696A1 (en) | Method of manufacturing an al-si-mg alloy rolled sheet product with excellent formability | |
WO2020182506A1 (en) | Method of manufacturing a 5xxx-series sheet product | |
CN112501482B (zh) | 一种Si微合金化AlZnMgCu合金及其制备方法 | |
US7503986B2 (en) | Method for shortening production time of heat treated aluminum alloys | |
JP3540316B2 (ja) | アルミニウム−リチウム合金の機械的特性の改良 | |
JPH04341546A (ja) | 高強度アルミニウム合金押出形材の製造方法 | |
US3923555A (en) | Processing copper base alloys | |
US20070267113A1 (en) | Method and process of non-isothermal aging for aluminum alloys | |
JPH10183287A (ja) | 冷間鍛造用アルミニウム合金とその製造方法 | |
JPS602644A (ja) | アルミニウム合金 | |
US20040140026A1 (en) | Method for shortening production time of heat treated aluminum alloy castings | |
Hirsch | Annealing of Aluminum and Its Alloys | |
JPH05132745A (ja) | 成形性に優れたアルミニウム合金の製造方法 | |
JPH062092A (ja) | 高強度高成形性アルミニウム合金の熱処理法 | |
JP7140892B1 (ja) | アルミニウム合金押出材およびその製造方法 | |
US3484307A (en) | Copper base alloy | |
JPS63277744A (ja) | アルミニウム合金製缶端部およびその製法 | |
JPH0814018B2 (ja) | アルミニウム合金の熱処理方法 |