KR20170067810A - 알루미늄-마그네슘-리튬 합금으로 제조되는 전신 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 Mg: 4.0~5.0 중량%; Li: 1.0~1.8 중량%; Mn: 0.3~0.5 중량%; Zr: 0.05~0.15 중량%; Ag: ≤ 0.5 중량%; Fe: ≤ 0.1 중량%; Ti: < 0.15 중량%; Si: ≤ 0.05 중량%; 다른 성분들 각각은 ≤ 0.05 중량% 총합은 ≤ 0.15 중량%을 포함하고; 잔부는 알루미늄인 알루미늄 합금으로 제조된 전신 제품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 전신 제품을 제조하는 방법으로서, Mg: 4.0~5.0 중량%; Li: 1.0~1.8 중량%; Mn: 0.3~0.5 중량%; Zr: 0.05~0.15 중량%; Ag: ≤ 0.5 중량%; Fe: ≤ 0.1 중량%; Ti: < 0.15 중량%; Si: ≤ 0.05 중량%; 다른 성분들 각각은 ≤ 0.05 중량% 총합은 ≤ 0.15 중량%을 포함하고; 잔부는 알루미늄인 알루미늄 합금의 미가공 형태를 성형하며; 선택적으로 상기 미가공 형태를 균질화하고; 열간 가공된 제품을 얻도록 상기 미가공 형태를 열간 가공하며; 선택적으로, 상기 열간 가공된 제품을 360℃ 내지 460℃, 바람직하게는 380℃ 내지 420℃의 온도에서, 15분 내지 8시간 동안 용체화 열처리하고; 상기 열간 가공된 제품을 급냉시키며; 선택적으로, 상기 가공 및 급냉된 제품을 직선화하고; 선택적으로, 1% 내지 10%, 바람직하게는 2% 내지 6%, 가장 바람직하게는 3% 내지 5%의 영구적 냉간 가공 변형을 얻기 위해, 상기 가공된 제품을 제어된 방식으로 냉간 가공하며, 상기 가공 및 급냉된 제품을 에이징하는 전신 제품의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 항공기 구조 요소를 생산하는 데 상기 전신 제품을 사용하는 것에 관한 것이다.

Description

알루미늄-마그네슘-리튬 합금으로 제조되는 전신 제품{WROUGHT PRODUCT MADE OF AN ALUMINUM-MAGNESIUM-LITHIUM ALLOY}

본 발명은 알루미늄-마그네슘-리튬 합금으로 제조된 전신(展伸) 제품에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 특성들의 밸런스가 개선된, 특히 상기한 전신 제품의 인장 항복 강도와 인성 사이의 밸런스가 개선된 전신 제품에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 특히 항공 및 항공 우주 구조물 용도의 상기한 전신 제품의 제조 방법 및 사용 방법에 관한 것이다.

알루미늄 합금으로 제조된 전신 제품은, 특히 항공 산업 및 항공 우주 산업 용도의 고(高)저항성 부품을 생산하기 위해 개발되고 있다. 이러한 점에서, 리튬을 함유한 알루미늄 합금은 매우 흥미로운 데, 왜냐하면 리튬은 첨가되는 리튬의 중량%당 알루미늄의 밀도를 3% 감소시키고 탄성률을 6% 증가시킬 수 있기 때문이다. 특히, 마그네슘과 리튬을 동시에 함유하는 알루미늄 합금은, 매우 낮은 밀도에 도달할 수 있게 하고, 이에 따라 광범위하게 연구되어 오고 있다.

특허 GB 1,172,736호에는, 4 내지 7 중량%의 Mg; 1.5~2.6 중량%의 Li; 0.2~1 중량%의 Mn; 및/또는 0.05~0.3 중량%의 Zr을 함유하고, 잔부는 알루미늄인 합금으로서, 높은 기계적 저항성, 양호한 내식성, 낮은 밀도 및 높은 탄성률을 갖는 제품의 개발에 유용한 합금이 개시되어 있다. 상기 제품은, 선택적인 급냉 단계와 이후의 에이징 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어진다. 예를 들면, GB 1,172,736호에 따른 방법으로부터 생산되는 제품은, 약 440 ㎫ 내지 약 490 ㎫ 범위의 최대 인장 강도, 약 270 ㎫ 내지 약 340 ㎫ 범위의 인장 항복 강도, 및 약 5~8%의 파단 연신율을 갖는다.

국제 출원 WO 92/03583호에는, 낮은 밀도를 갖고 일반식 Mg_aLi_bZn_cAg_dAl_bal을 (여기서 a는 0.5 내지 10 중량%, b는 0.5 내지 3 중량%, c는 0.1 내지 5 중량%, d는 0.1 내지 2 중량%이고, bal은 잔부가 알루미늄인 것을 나타냄) 갖는 항공 구조체에 유용한 합금이 기술되어 있다. 이 특허문헌에는 또한, 상기한 합금을 얻기 위한 방법으로서: a) 전술한 조성을 갖는 잉곳을 성형하는 단계; b) 열처리에 의해 잔류 응력을 상기 잉곳으로부터 제거하는 단계; c) 상기 잉곳을 가열하고 온도를 유지한 후 냉각하는 것에 의해 균질화하는 단계; d) 상기 잉곳을 그 최종 두께로 열간 압연하는 단계; e) 이와 같이 열간 압연된 제품을 용체화 열처리한 후 급냉시키는 단계; f) 상기 제품을 연신하는 단계; 및 g) 상기 제품을 가열하고 온도를 유지하는 것에 의해 인위적으로 에이징하는 단계를 포함하는 방법이 개시되어 있다.

특허 US 5,431,876호에는, 지르코늄, 크롬, 및/또는 망간 등과 같은 적어도 하나의 첨가제를 포함하는, 알루미늄, 리튬, 및 망간 또는 구리의 3원 합금의 그룹이 개시되어 있다. 상기 합금은 당업자에게 알려진 방법으로서, 예를 들어 압출, 용체화 열처리, 급냉, 제품의 2 내지 7% 연신, 그 후에 인위적 에이징을 포함하는 방법에 따라 마련된다.

특허 US 6,551,424호에는, Mg: 3.0~6.0 중량%; Li: 0.4~3.0 중량%; Zn: 2.0 중량% 이하; Mn: 1.0 중량% 이하; Ag: 0.5 중량% 이하; Fe: 0.3 중량% 이하; Si: 0.3 중량% 이하; Cu: 0.3 중량% 이하; Sc, Hf, Ti, V, Nd, Zr, Cr, Y, Be를 포함하는 그룹으로부터 선택된 성분: 0.02~0.5 중량%을 포함하는 조성을 갖는 알루미늄-마그네슘-리튬 합금으로 제조되는 압연 제품을 제조하는 방법으로서, 길이방향 및 폭방향으로 냉간 압연하는 것을 포함하는 방법이 기술되어 있다.

특허 US 6,461,566호에는, Li: 1.5~1.9 중량%; Mg: 4.1~6.0 중량%; Zn: 0.1~1.5 중량%; Zr: 0.05~0.3 중량%; Mn: 0.01~0.8 중량%; H: 0.9×10^-5~4.5×10^-5; 및 Be: 0.001~0.2 중량%와, Y: 0.001~0.5 중량%, 그리고 Sc: 0.01~0.3 중량%로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 조성을 갖는 합금이 기술되어 있다.

특허 출원 WO 2012/16072호에는, Mg: 4.0~5.0 중량%; Li: 1.0~1.6 중량%; Zr: 0.05~0.15 중량%; Ti: 0.01~0.15 중량%; Fe: 0.02~0.2 중량%; Si: 0.02~0.2 중량%; Mn: ≤ 0.5 중량%; Cr: ≤ 0.5 중량%; Ag: ≤ 0.5 중량%; Cu: ≤ 0.5 중량%; Zn: ≤ 0.5 중량%; Sc: < 0.01 중량%; 다른 성분들 < 0.05 중량%를 포함하고; 잔부는 알루미늄인 조성을 갖는 알루미늄 합금으로 제조된 전신 제품이 기술되어 있다. 상기 제품은 특히, 합금을 미가공 형태로 성형하는 단계, 상기 합금을 열간 가공하고 선택적으로 냉간 가공하는 단계, 전신 제품을 용체화 열처리한 후 급냉시키는 단계, 상기 용체화 열처리하고 급냉한 제품을 선택적으로 냉간 가공하는 단계, 및 끝으로 전신 제품을 150℃ 미만의 온도에서 인위적으로 에이징하는 단계를 연속적으로 포함하는, 제조 방법에 따라 얻어진다. 압연 제품의 경우에 얻어지는 템퍼는 유익하게는 T6 또는 T6X 또는 T8 또는 T8X 템퍼이고, 압출 제품의 경우에 얻어지는 템퍼는 유익하게는 T5 또는 T5X 템퍼이며, 가압 급냉의 경우에는 T6 또는 T6X 또는 T8 또는 T8X 템퍼이다.

알루미늄-마그네슘-리튬 합금으로 제조된 전신 제품은 낮은 밀도를 갖고, 이에 따라 매우 까다로운 항공 분야에서 특히 흥미롭다. 이러한 분야에서 신규 제품이 선택되기 위해서는, 그 성능이 기존 제품의 성능과 비교하여 상당히 향상되어야 하는데, 특히 일반적으로 상호 배타적인, 정적 기계적 저항 특성(구체적으로 인장 및 압축 인장 강도, 최대 인장 강도)과 손상 허용 특성(인성, 피로 균열 전파에 때한 저항성) 사이의 밸런스에 관하여, 그 성능이 향상되어야 한다.

이들 합금은 또한, 통상의 방법에 따라 형성되도록 충분한 내식성을 가져야 하고, 기계 가공 동안에 실질적으로 찌그러짐 없이 기계 가공될 수 있도록 낮은 잔류 응력을 가져야 한다.

따라서, 상기한 공지의 제품과 비교하여 향상된 특성을, 특히 정적 기계적 저항과 손상 허용 특성 사이의 밸런스에 관하여 향상된 특성을 가질 뿐만 아니라 낮은 밀도를 갖는, 알루미늄-마그네슘-리튬 합금으로 제조된 전신 제품이 필요하다. 상기 손상 허용 특성과 관련하여, 전신 제품은 특히 높은 인성 뿐만 아니라 낮은 층간분리 성향을 가져야 한다. 추가적으로 이러한 제품은, 신뢰 가능하고 경제적이며 종래의 제조 라인에 적용하기 쉬운 제조 방법에 따라 얻어질 수 있어야 한다.

본 발명의 제1 과제는, Mg: 4.0~5.0 중량%; Li: 1.0~1.8 중량%; Mn: 0.3~0.5 중량%; Zr: 0.05~0.15 중량%; Ag: ≤ 0.5 중량%; Fe: ≤ 0.1 중량%; Ti: < 0.15 중량%; Si: ≤ 0.05 중량%; 다른 성분들 각각은 ≤ 0.05 중량% 총합은 ≤ 0.15 중량%을 포함하고; 잔부는 알루미늄인 알루미늄 합금으로 제조된 전신 제품에 관한 것이다.

본 발명의 다른 과제는, 상기 전신 제품의 제조 방법으로서,

(a) Mg: 4.0~5.0 중량%; Li: 1.0~1.8 중량%; Mn: 0.3~0.5 중량%; Zr: 0.05~0.15 중량%; Ag: ≤ 0.5 중량%; Fe: ≤ 0.1 중량%; Ti: < 0.15 중량%; Si: ≤ 0.05 중량%; 다른 성분들 각각은 ≤ 0.05 중량% 총합은 ≤ 0.15 중량%을 포함하고; 잔부는 알루미늄인 알루미늄 합금의 미가공 형태를 성형하며;

(b) 선택적으로 상기 미가공 형태를 균질화하고;

(c) 열간 가공된 제품을 얻도록 상기 미가공 형태를 열간 가공하며;

(d) 선택적으로, 상기 열간 가공된 제품을 360℃ 내지 460℃, 바람직하게는 380℃ 내지 420℃의 온도에서, 15분 내지 8시간 동안 용체화 열처리하고;

(e) 상기 열간 가공된 제품을 급냉시키며;

(f) 선택적으로, 상기 가공 및 급냉된 제품을 직선화/평탄화하고;

(g) 선택적으로, 1% 내지 10%, 바람직하게는 2% 내지 6%, 더 바람직하게는 3% 내지 5%, 가장 바람직하게는 4% 내지 5%의 영구적 냉간 가공 변형을 얻기 위해, 상기 가공 및 급냉된 제품을 제어된 방식으로 냉간 가공하며;

(h) 상기 열간 가공 및 급냉된 제품을 인위적으로 에이징하는 전신 제품의 제조 방법이다.

본 발명의 또 다른 목적은 항공기 구조 요소를 생산하는 데 상기 전신 제품을 사용하는 것이다.

도 1: 실시예 1의 동체 프레임에 대한 프로파일
도 2: 두께 10 ㎜의 플랫 바아에 대한, 막대 인성 K_Q*에 따른, 인장 항복 강도 R_{p0 .2} (* K_Q의 모든 값은 표준 ASTM E399의 P_max/P_Q ≤ 1.10 기준으로 인해 유효하지 않음)
도 3: 두께 10 ㎜의 플랫 바아에 대한, 최대 힘에 대응하는 응력 확대 계수 K_max(표준 ASTM E399에 따라 평가됨)에 따른, 인장 항복 강도 R_p0.2

달리 언급되지 않는 한, 합금의 화학 조성에 관한 모든 표시는 합금의 총 중량에 기초한 중량%로서 나타내어진다. 예를 들어, 표현 1.4 Cu는 중량%로 나타내어진 구리 함량에 1.4를 곱한 것을 의미한다. 합금의 명칭은 당업자에게 알려진 알루미늄 협회의 규정에 따라 붙여진다. 밀도는 화학 조성에 따라 좌우되고, 중량 측정 방법보다는 산출에 의해 결정된다. 값은 "알루미늄 표준 및 데이터"의 2-12 및 2-13 페이지에 기술되어 있는 알루미늄 협회의 절차에 따라 산출된다. 템퍼의 정의는 유럽 표준 EN 515에 나타내어져 있다.

인장 정적 기계적 특성들, 다시 말하자면 최대 인장 강도 R_m, 0.2%에서의 통상의 인장 항복 강도 R_{p0 .2}, 및 파단 연신율 A%는, 표준 NF EN ISO 6892-1에 따른 인장 시험에 따라 결정되고, 시험의 샘플링 및 방향은 표준 485-1에 의해 정해진다.

인성은 표준 ASTM E399에 따른 인성 시험 K1c에 의해 결정된다. 유효 균열 성장에 따른 유효 응력 확대 계수를 제공하는 곡선이 표준 ASTM E399에 따라 결정된다. 시험은 시편 CT8(B=8 ㎜, W=16 ㎜)을 이용하여 수행되었다. K_Q의 값이 표준 ASTM E399에 따라, 특히 P_max/P_Q ≤ 1.10 기준에 관하여, 유효하지 않은 경우에, 결과들이 또한 K_max(최대 힘 P_max에 대응하는 응력 확대 계수)로 제시되었다.

표준 ASTM E399에 따른 인성 시험 K1c 동안의 제품에 있어서의 응력 증가는, 층간분리에 대한 제품의 성향을 밝힐 수 있다. 여기서, "층간분리"(또한 "균열 층간분리" 및/또는 "균열 디바이더")는 주요 균열의 앞부분에 직각을 이루는 평면들에서의 균열 발생을 의미한다. 이들 평면의 방위는 가공을 통한 변형 이후에 재결정화되는 입자들이 없는 시일의 방위에 대응한다. 낮은 층간분리는, 관련 평면들의 파괴한도가 낮아지는 것을 나타내는 표시이고, 피로 전파 동안에 또는 단조로운 응력 하에서 균열이 길이방향을 향해 벗어나는 위험을 최소화한다.

달리 언급되지 않는 한, 표준 EN 12258의 정의가 적용된다.

또한, 여기에서 기계 구조물의 "구조 요소" 또는 "구조용 요소"는, 구조의 성능을 위해서는 정적 및/또는 동적 기계적 특성들이 매우 중요하고 구조 계산이 일반적으로 규정되어 있거나 수행되고 있는 기계 부품을 의미한다. 상기 구조 요소는 통상적으로, 이들 구조 요소의 파손이 상기 구조물, 그 사용자, 또는 다른 사람들의 안전을 위태롭게 할 수 있는 요소들이다. 항공기의 경우, 상기 구조 요소는 특히, 동체[예를 들어 동체 외피, 동체 수평재, 벌크헤드, 동체 프레임, 날개(예를 들어 상측 또는 하측 날개 스킨), 수평재 또는 보강재, 리브(rib), 스파(spar), 바닥 빔(floor beam) 및 시트 트랙(seat track) 등]와, 특히 수평 또는 수직 안정판으로 구성되는 꼬리 날개(tail plane) 뿐만 아니라 도어를 포함하는 요소들을 포함한다.

본 발명에 따른 알루미늄 합금으로 제조된 전신 제품은, 하기의 특정 조성, 즉 Mg: 4.0~5.0 중량%; Li: 1.0~1.8 중량%; Mn: 0.3~0.5 중량%; Zr: 0.05~0.15 중량%; Ag: ≤ 0.5 중량%; Fe: ≤ 0.1 중량%; Ti: < 0.15 중량%; Si: ≤ 0.05 중량%; 다른 성분들 각각은 ≤ 0.05 중량% 총합은 ≤ 0.15 중량%을 포함하고; 잔부는 알루미늄이다. 특히 상기 선택된 특정 Mn 함량과 관련된 상기한 조성을 갖는 알루미늄 합금으로 제조된 전신 제품은, 향상된 정적 기계적 특성 뿐만 아니라 낮은 층간분리 성향을 갖는다. 다른 유익한 실시형태에 따르면, Mn 함량은 0.35 내지 0.45 중량%, 바람직하게는 0.35 내지 0.40 중량이다.

유익한 실시형태에 따르면, 알루미늄 합금으로 제조된 미가공 형태가 갖는 은의 함량은 0.25 중량% 이하, 더 바람직하게는 0.05 중량% 내지 0.1 중량%이다. 이 성분은 특히 정적 기계적 특성에 기여한다. 또한, 더 유익한 실시형태에 따르면, 알루미늄 합금으로 제조된 미가공 형태가 갖는 Ag 및 Cu의 총 함량은 0.15 중량% 미만, 바람직하게는 0.12 중량% 이하이다. 상기 두 성분 총합의 최대 함량을 제어함으로써, 전신 제품의 입자간 부식 저항성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

특정 실시형태에 따르면, 상기 미가공 형태가 갖는 Zn 함량은 0.04 중량% 미만, 바람직하게는 0.03 중량% 이하이다. 이와 같이 전술한 특정 합금에서 아연 함량을 한정함으로써, 합금의 밀도 및 내식성의 면에서 우수한 결과가 얻어졌다.

전술한 모드들과 양립 가능한 다른 실시형태에 따르면, 알루미늄 합금으로 제조된 미가공 형태가 갖는 Fe 함량이 0.08 중량% 미만, 바람직하게는 0.07 중량% 이하, 가장 바람직하게는 0.06 중량% 이하이다. 본원의 발명자들은, Fe의 함량 뿐만 아니라 가능하다면 Si의 함량을 최소로 하는 것이, 합금의 기계적 특성과 특히 피로 특성을 향상시키는 데 기여할 수 있다고 고려한다. 특히, 0.02 내지 0.06 중량%의 Fe 함량 및/또는 0.02 내지 0.05 중량%의 Si 함량에 대하여 우수한 결과가 얻어졌다.

본 발명에 따른 제품에 있어서의 리튬 함량은 1.0 내지 1.8 중량%이다. 유익한 실시형태에 따르면, 알루미늄 합금으로 제조된 미가공 형태가 갖는 Li의 함량이 1.6 중량% 미만, 바람직하게는 1.5 중량% 이하, 가장 바람직하게는 1.4 중량% 이하이다. 리튬의 최소 함량이 1.1 중량%이고 바람직하게는 1.2 중량%인 것이 유익하다. 본원의 발명자들은, 특정 합금 성분들의 존재 하에서, 리튬의 함량을 제한함으로써, 인성을 매우 크게 향상시키는 것이 가능하게 된다는 것을 관찰하였는데, 이로써 밀도가 약간 증가되는 것과 정적 기계적 특성이 감소되는 것이 대체로 보상된다.

바람직한 실시형태에 따르면, 알루미늄 합금으로 제조된 미가공 형태가 갖는 Zr의 함량이 0.10 내지 0.15 중량%이다. 본원의 발명자들은, 이와 같은 Zr 함량을 통해, 향상된 정적 기계적 특성에 유리한 섬유 구조를 갖는 합금을 얻는 것이 가능하게 된다는 것을 실제로 관찰하였다.

유익한 실시형태에 따르면, 알루미늄 합금으로 제조된 미가공 형태가 갖는 Mg의 함량이 4.5 내지 4.9 중량%이다. 본 실시형태에 따른 합금의 경우에는, 특히 정적 기계적 특성에 관하여, 우수한 결과가 얻어졌다.

유익한 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 제품에 있어서의 Cr 함량은 0.05 중량% 미만, 바람직하게는 0.01 중량% 미만이다. 본 발명에 따른 합금의 다른 성분들과 관련하여 이와 같이 Cr 함량을 제한함으로써, 성형 동안에 특히 초정상(primary phase)의 형성을 제한하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 제품에 있어서의 Ti 함량은 0.15 중량% 미만, 바람직하게는 0.01 내지 0.05 중량%이다. 본 발명의 특정 합금에서는, 특히 성형 동안에 초정상의 형성을 방지하기 위해, Ti 함량이 제한된다. 한편, 합금의 성형 동안에 입상 구조를, 특히 입자 크기를 제어하기 위해, Ti 함량을 제어하는 것이 유익할 수 있다.

특정 성분들은 전술한 바와 같은 Al-Mg-Li 합금의 경우에, 특히 가공 동안에 유독성 및/또는 파괴 등과 같은 합금의 변형 때문에 유해할 수 있다. 따라서, 상기 특정 성분들을 매우 낮은 수준으로, 즉 0.05 중량% 미만 또는 더 적게 제한하는 것이 바람직할 수 있다. 유익한 실시형태에서, 본 발명에 따른 제품은 Na의 최대 함량이 10 ppm, 바람직하게는 8 ppm이고, 및/또는 Ca의 최대 함량이 20 ppm이다. 매우 유익한 실시형태에 따르면, 알루미늄 합금으로 제조된 미가공 형태는 실질적으로 Sc, Be, Y가 없고, 보다 바람직하게는 상기 미가공 형태는 상기 성분들을 모두 합하여 0.01 중량% 미만 포함한다.

매우 유익한 실시형태에 따르면, 알루미늄 합금으로 제조된 미가공 형태가 갖는 조성은:

Mg: 4.0~5.0 중량%, 바람직하게는 4.5~4.9 중량%;

Li: 1.1~1.6 중량%, 바람직하게는 1.2~1.5 중량%;

Zr: 0.05~0.15 중량%, 바람직하게는 0.10~0.15 중량%;

Ti: < 0.15 중량%, 바람직하게는 0.01~0.05 중량%;

Fe: 0.02~0.1 중량%, 바람직하게는 0.02~0.06 중량%;

Si: 0.02~0.05 중량%;

Mn: 0.3~0.5 중량%, 바람직하게는 0.35 내지 0.45 중량%, 바람직하게는 0.35 내지 0.40 중량;

Cr: < 0.05 중량%, 바람직하게는 < 0.01 중량%;

Ag: ≤ 0.5 중량%, 바람직하게는 ≤ 0.25 중량%, 가장 바람직하게는 ≤ 0.1 중량%;

Sc: < 0.01 중량%;

그 밖의 성분들: 각각 ≤ 0.05 중량% 그리고 총합 ≤ 0.15 중량%;

을 포함하고, 잔부는 알루미늄이다. 이러한 조성을 갖는 합금으로 우수한 결과가 얻어졌다.

본 발명에 따른 제품의 제조 방법은, 하기의 연속 단계들, 즉 특정 조성을 갖는 Al-Mg-Li 합금을 얻는 방식으로 액체 금속욕(liquid metal bath)을 마련하는 단계; 상기 합금을 미가공 형태로 성형하는 단계; 이와 같이 성형된 상기 미가공 형태를 선택적으로 균질화하는 단계; 열간 가공된 제품을 얻도록 상기 미가공 형태를 열간 가공하는 단계; 선택적으로 상기 열간 가공된 제품을 따로 용체화 열처리하는 단계; 상기 열간 가공된 제품을 급냉하는 단계; 선택적으로, 가공 및 급냉된 제품을 직선화/평탄화하는 단계; 선택적으로, 1% 내지 10%, 바람직하게는 2% 내지 6%, 가장 바람직하게는 3% 내지 5%의 영구적 냉간 가공 변형을 얻기 위해, 상기 가공 및 급냉된 제품을 제어된 방식으로 냉간 가공하는 단계; 상기 가공 및 급냉된 제품을 인위적으로 에이징하는 단계를 포함한다. 유익한 실시형태에 따르면, 상기 인위적으로 에이징하는 단계는, 제어된 방식으로 냉간 가공하는 단계 이전에 수행된다.

따라서, 상기 제조 방법은 먼저, Mg: 4.0~5.0 중량%; Li: 1.0~1.8 중량%; Mn: 0.3~0.5 중량%; Zr: 0.05~0.15 중량%; Ag: ≤ 0.5 중량%; Fe: ≤ 0.1 중량%; Ti: < 0.15 중량%; Si: ≤ 0.05 중량%; 다른 성분들 각각은 ≤ 0.05 중량% 총합은 ≤ 0.15 중량%을 포함하고; 잔부는 알루미늄인 조성을 갖는 Al-Mg-Li 합금의 미가공 형태를 성형하는 것으로 이루어진다. 이에 따라, 액체 금속욕이 마련되고, 그 후에 미가공 형태로, 통상적으로 압연 잉곳, 압출 빌렛, 또는 단조 블랭크로 성형된다.

상기 미가공 형태의 성형 단계 이후에, 상기 제조 방법은 선택적으로, 5 내지 60 시간의 기간 동안 450℃ 내지 550℃, 바람직하게는 480℃ 내지 520℃의 온도에 도달하는 방식으로, 상기 미가공 형태를 균질화하는 단계를 포함한다. 균질화 처리는 하나의 또는 여러 단계로 수행될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 열간 가공은, 균질화를 수행하지 않는 간단한 가열 이후에 바로 수행된다.

이 경우, 상기 미가공 형태는, 열간 가공된 제품을 얻기 위해, 통상적으로 압출, 압연, 및/또는 단조에 의해 열간 가공된다. 이러한 열간 가공은 400℃보다 높은, 유익하게는 420℃ 내지 450℃의 시작 온도에서 수행된다. 유익한 실시형태에 따르면, 열간 가공은 미가공 형태의 압출을 통한 가공이다.

압연에 의한 플레이트 제조의 경우에, 두께가 3 ㎜ 미만인 제품을 위한 냉간 압연 단계(이 경우 제1 선택적인 냉간 압연 단계를 구성)를 수행할 필요가 있다. 상기 냉간 압연 이전에 또는 동안에, 통상적으로 300℃ 내지 420℃의 온도에서 수행되는, 하나 또는 여러 중간 열처리를 수행하는 것이 유용할 수 있다.

열간 가공되고 선택적으로 냉간 가공된 제품에 대해서는 선택적으로, 360℃ 내지 460℃, 바람직하게는 380℃ 내지 420℃의 온도에서, 15분 내지 8시간 동안 별도의 용체화 열처리가 실시된다.

그 후에, 상기 가공되고 선택적으로 용체화 열처리된 제품은 급냉된다. 상기 급냉은 물 및/또는 공기를 이용하여 수행된다. 공기를 이용하여 급냉을 수행하는 것이 유익한 데, 이는 입자간 부식 특성이 향상되기 때문이다. 압출된 제품의 경우, 가압 급냉(또는 압출 열을 이용한 급냉), 바람직하게는 에어 프레스 급냉을 수행하는 것이 유익하고, 이러한 급냉을 통해 특히 정적 기계적 특성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 다른 실시형태에 따르면, 가압 급냉은 워터 프레스 급냉일 수도 있다. 가압 급냉의 경우에, 제품은 압출 열을 이용하여 용체화 열처리된다.

열간 가공되고 급냉된 제품에는, 형재(形材)인가 또는 플레이트인가에 따라, 직선화 또는 평탄화 단계가 가능한 실시될 수 있다. 여기서, "직선화/평탄화"는 1% 미만의 영구적 변형이 있는 또는 없는 냉간 가공 단계를 의미한다.

열간 가공되고, 급냉되며, 선택적으로 직선화/평탄화된 제품은 또한, 1% 내지 10%, 바람직하게는 2% 내지 6%, 더 바람직하게는 3% 내지 5%, 가장 바람직하게는 4% 내지 5%의 영구적 냉간 가공 변형을 얻기 위해, 제어된 방식으로 냉간 가공된다. 유익한 실시형태에 따르면, 영구적 냉간 가공은 2% 내지 4%로 이루어진다. 냉간 가공은 특히 연신, 압축, 및/또는 압연에 의해 수행될 수 있다. 바람직한 실시형태에 따르면, 냉간 가공은 연신에 의해 수행된다.

가공되고, 급냉되며, 선택적으로 직선화/평탄화된 제품에 대해 인위적으로 에이징하는 단계가 실시된다. 유익하게는, 상기 에이징은 하나의 또는 여러 단계에서, 5 내지 100 시간 동안에, 150℃ 미만의 온도, 바람직하게는 70℃ 내지 140℃의 온도로 가열하는 것에 의해 수행된다.

제1 실시형태에 따르면, 상기 인위적으로 에이징하는 단계는, 제어된 방식으로 냉간 가공하는 단계 이후에 수행된다. 상기 전신 제품의 경우에 얻어지는 템퍼는, 특히 표준 EN515에 따른 T8 템퍼에 대응한다.

제2 실시형태에 따르면, 상기 인위적으로 에이징하는 단계는, 제어된 방식으로 냉간 가공하는 단계 이전에 수행된다. 이 경우, 열간 가공되고 에이징된 제품은, 1% 내지 10%, 바람직하게는 2% 내지 6%, 더 바람직하게는 3% 내지 5%, 가장 바람직하게는 4% 내지 5%의 영구적 냉간 가공 변형을 얻기 위해, 제어된 방식으로 냉간 가공된다. 유익한 실시형태에 따르면, 영구적 냉간 가공 변형은 2% 내지 4%로 이루어진다. 전혀 예상 밖으로, 에이징 단계 이후에 냉간 가공을 수행하는 경우에, 전술한 바와 같이 상기 조성을 갖는 전신 제품을 제어된 방식으로 냉간 가공함으로써, 정적 기계적 특성과 손상 허용 특성, 특히 인성 간의 우수한 밸런스를 얻는 것이 가능하게 된다는 것이 실제로 드러났다. 상기 전신 제품의 경우에 얻어지는 템퍼는, 특히 표준 EN515에 따른 T9 템퍼에 대응한다.

유익한 실시형태에 따르면, 전신 제품의 제조 방법은, 열간 가공 단계 또는 용체화 열처리 단계(이 용체화 열처리 단계가 있는 경우)와 에이징 단계의 사이에, 1% 이상의 영구적인 변형을 유발하는 냉간 가공 단계를 전혀 포함하지 않는다.

유익하게는, 선택된 조성, 특히 Mg, Li 및 Mn의 함량과, 변환 파라미터, 특히 제조 방법의 단계들의 순서의 조합을 통해, 여전히 낮은 밀도와 양호한 부식 성능을 가지면서도, 향상된 특성들의 매우 특별한 밸런스, 특히 기계적 저항과 손상 허용 사이의 밸런스를 갖는 전신 제품을 얻는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 전신 제품은 바람직하게는, 형재 등과 같은 압출 제품, 플레이트 또는 후판(厚板) 등과 같은 압연 제품, 및/또는 단조 제품이다.

본 발명에 따른 전신 제품은, Mn 함량만이 다른, 특히 Mn 함량이 0.3 중량% 미만이거나 0.5 중량% 초과인, 동일한 전신 제품과 비교하여, 매우 유익한 특성을 갖는다. "동일한 전신 제품"은, Mn을 제외하고는 동일한 조성(중량%)으로 이루어진 알루미늄 합금으로 제조되고, 동일한 제조 방법에 따라 얻어지는 제품을, 특히 표준 EN515에 따른 템퍼가 동일하고 제어된 방식의 연신에 의해 얻어지는 영구적인 가공 변형의 비율이 동일한 전신 제품을 의미한다.

유익한 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 전신 제품은, Mn 함량만이 다른, 특히 Mn 함량이 0.3 중량% 미만이거나 0.5 중량% 초과인, 동일한 전신 제품보다, 표준 ASTM E399에 따라 확보된 K1c 시편의 파열 표면에서의 층간분리가 적다.

전술한 모드와 양립 가능한 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 전신 제품은, Mn 함량만이 다른, 특히 Mn 함량이 0.3 중량% 미만이거나 0.5 중량% 초과인, 동일한 전신 제품보다, 0.5 ㎜ 내지 15 ㎜의 두께에 대한 중간-두께에서의 최대 인장 강도 R_m(L)가 크다.

전술한 모드와 양립 가능한 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 전신 제품은, Mn 함량만이 다른, 특히 Mn 함량이 0.3 중량% 미만이거나 0.5 중량% 초과인, 동일한 전신 제품보다, 0.5 ㎜ 내지 15 ㎜의 두께에 대한 중간-두께에서의 인장 항복 강도 R_p0.2(L)가 크다.

유익한 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 T8 템퍼의 전신 제품, 특히 영구적인 냉간 가공 변형이 4% 초과인 T8 템퍼의 전신 제품은, 0.5 ㎜ 내지 15 ㎜의 두께에 대한 중간-두께에서, 하기의 특성들 (ⅰ)~(ⅲ)로부터 선택된 적어도 하나의 정적 기계적 저항 특성과, 하기의 특성들 (ⅳ)~(ⅴ)로부터 선택된 적어도 하나의 손상 허용 특성을 갖는다:

(ⅰ) 최대 인장 강도 R_m(L) ≥ 450 ㎫, 바람직하게는 R_m(L) ≥ 455 ㎫;

(ⅱ) 인장 항복 강도 R_{p0 .2}(L) ≥ 330 ㎫, 바람직하게는 R_{p0 .2}(L) ≥ 335 ㎫, 가장 바람직하게는 R_p0.2(L) ≥ 350 ㎫;

(ⅲ) 인장 항복 강도 R_{p0 .2}(TL) ≥ 300 ㎫, 바람직하게는 R_{p0 .2}(TL) ≥ 305 ㎫, 가장 바람직하게는 R_p0.2(TL) ≥ 320 ㎫;

(ⅳ) 폭 W=16 ㎜와 두께 T=8 ㎜를 갖는 시편 CT8을 이용하여 표준 ASTM E399에 따라 측정된 인성 K_Q (L-T) ≥ 24 ㎫√m, 바람직하게는 K_Q (L-T) ≥ 26 ㎫√m;

(ⅳ) 폭 W=16 ㎜와 두께 T=8 ㎜를 갖는 시편 CT8을 이용하여 표준 ASTM E399에 따라 측정된 최대 힘 P_max에 대응하는 응력 확대 계수 K_max (L-T) ≥ 30 ㎫√m, 바람직하게는 K_max (L-T) ≥ 32 ㎫√m.

유익한 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 T9 템퍼의 전신 제품, 특히 영구적인 냉간 가공 변형이 4% 초과인 T9 템퍼의 전신 제품은, 0.5 ㎜ 내지 15 ㎜의 두께에 대한 중간-두께에서, 하기의 특성들 (ⅰ)~(ⅲ)로부터 선택된 적어도 하나의 정적 기계적 저항 특성과, 하기의 특성들 (ⅳ)~(ⅴ)로부터 선택된 적어도 하나의 손상 허용 특성을 갖는다:

(ⅰ) 최대 인장 강도 R_m(L) ≥ 450 ㎫, 바람직하게는 R_m(L) ≥ 460 ㎫;

(ⅱ) 인장 항복 강도 R_{p0 .2}(L) ≥ 380 ㎫, 바람직하게는 R_{p0 .2}(L) ≥ 390 ㎫, 가장 바람직하게는 R_p0.2(L) ≥ 410 ㎫;

(ⅲ) 인장 항복 강도 R_{p0 .2}(TL) ≥ 320 ㎫, 바람직하게는 R_{p0 .2}(TL) ≥ 335 ㎫, 더 바람직하게는 R_p0.2(TL) ≥ 340 ㎫, 가장 바람직하게는 R_p0.2(TL) ≥ 350 ㎫;

(ⅳ) 폭 W=16 ㎜와 두께=8 ㎜를 갖는 시편 CT8을 이용하여 표준 ASTM E399에 따라 측정된 인성 K_Q (L-T) ≥ 20 ㎫√m, 바람직하게는 K_Q (L-T) ≥ 22 ㎫√m;

(ⅳ) 폭 W=16 ㎜와 두께=8 ㎜를 갖는 시편 CT8을 이용하여 표준 ASTM E399에 따라 측정된 최대 힘 P_max에 대응하는 응력 확대 계수 K_max (L-T) ≥ 22 ㎫√m, 바람직하게는 K_max (L-T) ≥ 25 ㎫√m.

바람직한 실시형태에 따르면, 전술한 T8 또는 T9 템퍼의 전신 제품은, 0.5 ㎜ 내지 15 ㎜의 두께에 대한 중간-두께에서, 상기 특성들 (ⅰ)~(ⅲ)로부터 선택된 적어도 2개의 정적 기계적 저항 특성과, 상기 특성들 (ⅳ)~(ⅴ)로부터 선택된 적어도 하나의 손상 허용 특성을 갖는다.

게다가, 본 발명에 따른 전신 제품은, 표준 ASTME 399(시편 CT8, B=8 ㎜, W=16 ㎜)에 따라 시편 K1c 시편의 파열 표면에서 층간분리 성향을 평가한 경우보다, 낮은 층간분리 성향을 갖는다.

본 발명에 따른 압출 제품은 매우 유익한 특성들을 갖는다. 압출 제품은 0.5 ㎜ 내지 15 ㎜의 두께를 갖는 것이 바람직하지만, 두께가 15 ㎜보다 크고 50 ㎜에 달하는 또는 심지어 100 ㎜에 달하는 제품도 또한 유익한 특성을 가질 수 있다. 압출 제품의 두께는 표준 2066:2001에 따라 정의되는 것으로: 횡단면은 치수 A 및 B를 갖는 기본 직사각형으로 분할되는데; A는 항상 상기 기본 직사각형의 최대 치수이고 B는 상기 기본 직사각형의 두께로서 고려될 수 있다. 바닥은 최대 치수 A를 갖는 기본 직사각형이다.

본 발명에 따른 전신 제품은 항공기 구조 요소, 특히 비행기의 구조 요소를 생산하는 데 유익하게 사용된다. 바람직한 항공기 구조 요소로는 특히, 동체 외피, 동체 프레임, 동체 보강재 혹은 수평재, 날개 외피, 날개 보강재, 리브, 또는 스파가 있다. 본 발명의 전술한 양태뿐만 아니라 그 밖의 양태를, 이하의 예시적이고 비제한적인 실시예를 이용하여 보다 상세히 설명한다.

실시예

실시예 1

표 1에 주어진 조성을 갖는 Al-Mg-Li 합금으로 제조된 여러 미가공 형태를 성형하였다. 합금 B는 본 발명에 따른 조성을 갖는다. "알루미늄 표준 및 데이터"의 2-12 및 2-13 페이지에 기술되어 있는 알루미늄 협회의 절차에 따라 산출된, 합금 A와 B의 밀도는 2.55이다.

[표 1] 사용된 Al-Mg-Li 합금의 조성(중량%)과 밀도

직경 358 ㎜의 빌렛이 상기 미가공 형태로 실시되었다. 빌렛을 430℃-440℃로 가열한 후, 가압 압출에 의해, 도 1에 도시된 바와 같은 동체 프레임용 형재의 형태로 열간 가공하였다. 이와 같이 압출된 제품을 공기로 급냉시켰다(가압 급냉). 그 후에, 상기 제품에 대해:

- 최종 T6 템퍼의 제품의 경우: 30시간 동안 120℃에서 에이징하고 뒤이어 10시간 동안 100℃에서 에이징하는 2단계 에이징;

- 최종 T8 템퍼의 제품의 경우: 3% 또는 5%의 영구적인 변형(각각 T8-3%, T8-5%)을 갖는 제어된 연신 이후에, 30시간 동안 120℃에서 에이징하고 뒤이어 10시간 동안 100℃에서 에이징하는 2단계 에이징;

- 최종 T9 템퍼의 제품의 경우: 30시간 동안 120℃에서 에이징하고 뒤이어 10시간 동안 100℃에서 에이징하는 2단계 에이징 이후에, 3% 또는 5%의 영구적인 변형(각각 T9-3%, T9-5%)을 갖는 제어된 연신.

샘플들의 정적 기계적 특성들[인장 항복 강도 R_{p0 .2} (㎫), 최대 인장 강도 R_m (㎫), 및 연신율 A (%)]을 결정하기 위해, 샘플들을 테스트하였다.

얻어진 결과들이 아래의 표 2(방향 L)와 표 3(방향 TL)에 주어진다. 이들 결과는, 방향 L의 경우 동체 프레임 상의 4곳의 위치(도 1에서 a, b, c, d로 표시된 위치)에서 샘플링된 전체 두께 샘플에서 취한 4개의 측정값의 평균값과, 방향 TL의 경우 1곳의 위치(도 1에서 c로 표시된 위치)에서 샘플링된 전체 두께 샘플에서 취한 2개의 측정값의 평균값이다.

[표 2] - 얻어진 제품의 기계적 특성(방향 L)

[표 3] - 얻어진 제품의 기계적 특성(방향 TL)

Al-Mg-Li 합금에서의 Mn 함량을 약 0.4 중량%로 함으로써(합금 B), Mn 함량이 약 0.14 중량%인 합금(합금 A)에 비해, 합금의 기계적 저항(R_{p0 .2} 및 R_m)을, 특히 방향 L에서의 기계적 저항을, 현저히 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 특히 합금 B의 경우에, 기계적 특성들은 제어 연신의 증가(T6 ＜ TX-3% ＜ TX-5%이고 TX = T8 또는 T9)에 따라 증대된다. 끝으로, 제어 연신이 에이징 이후에 수행되는 경우에, 최고의 결과가 일반적으로 얻어진다(T8 ＜ T9).

실시예 2

표 1에 주어진 상기 실시예의 조성을 갖는 Al-Mg-Li 합금으로 제조된 여러 미가공 형태를 성형하였다. 합금 B는 본 발명에 따른 조성을 갖는다.

직경 358 ㎜의 빌렛이 상기 미가공 형태로 실시되었다. 빌렛을 430℃-440℃로 가열한 후, 프레스에서 플랫 바아(100 ㎜×10 ㎜)의 형태로 압출하는 것에 의해 열간 가공하였다. 이와 같이 압출된 제품을 공기로 급냉시켰다(가압 급냉). 그 후에, 상기 제품에 대해:

- 최종 T6 템퍼의 제품의 경우: 30시간 동안 120℃에서 에이징하고 뒤이어 10시간 동안 100℃에서 에이징하는 2단계 에이징;

- 최종 T8 템퍼의 제품의 경우: 3% 또는 5%의 영구적인 변형(각각 T8-3%, T8-5%)을 갖는 제어된 연신 이후에, 30시간 동안 120℃에서 에이징하고 뒤이어 10시간 동안 100℃에서 에이징하는 2단계 에이징;

- 최종 T9 템퍼의 제품의 경우: 30시간 동안 120℃에서 에이징하고 뒤이어 10시간 동안 100℃에서 에이징하는 2단계 에이징 이후에, 3% 또는 5%의 영구적인 변형(각각 T9-3%, T9-5%)을 갖는 제어된 연신.

직경이 4 ㎜인 원통형 샘플들의 정적 기계적 특성들[인장 항복 강도 R_{p0 .2} (㎫), 최대 인장 강도 R_m (㎫), 및 연신율 A (%)]을 결정하기 위해, 이들 샘플을 테스트하였다.

얻어진 결과들이 아래의 표 4(방향 L)와 표 5(방향 TL)에 주어진다.

[표 4] - 얻어진 제품의 기계적 특성(방향 L)

[표 5] - 얻어진 제품의 기계적 특성(방향 TL)

Al-Mg-Li 합금에서의 Mn 함량을 약 0.4 중량%로 함으로써(합금 B), Mn 함량이 약 0.14 중량%인 합금(합금 A)에 비해, 합금의 기계적 저항(R_{p0 .2} 및 R_m)을, 특히 방향 L에서의 기계적 저항을, 현저히 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 기계적 특성들, 특히 R_{p0 .2}는, 제어 연신의 증가(T6 ＜ TX-3% ＜ TX-5%이고 TX = T8 또는 T9)에 따라 증대된다. 끝으로, 제어 연신이 에이징 이후에 수행되는 경우에, 최고의 결과가 일반적으로 얻어진다(T8 ＜ T9).

제품의 인성은 표준 ASTM E399에 따른 K1c 시험에 의해 특정되었다. 시험은 중간-두께에서 샘플링된 시편 CT8(B=8 ㎜, W=16 ㎜)을 이용하여 수행되었다. 여전히 K_Q의 값들은 표준 ASTM E399에 따라, 특히 P_max/P_Q ≤ 1.10 기준에 관하여 유효하지 않았다. 이 때문에, 결과들은 K_max(최대 힘 P_max에 대응하는 응력 확대 계수)로 제시되어 있다. 결과들이 표 6과 표 7에 기록되어 있고 도 2와 도 3에 도시되어 있다(각각 시편 L-T와 T-L). 이들 결과는 적어도 2개의 값의 평균이다.

[표 6] - 시편 L-T에서의 인성 시험의 결과(K_max 및 K_{Q ,} ㎫√m)

[표 7] - 시편 T-L에서의 인성 시험의 결과(K_max 및 K_Q, ㎫√m)

본 발명에 따른 제품들은 합금에서의 Mn 함량에 관계 없이 충분한 인성을 갖는다.

도 2는 본 실시예의 제품에 대하여, 인성 K_Q에 따른, 인장 항복 강도 Rp_{0 .2}를 보여준다(K_Q의 모든 값이 P_max/P_Q ≤ 1.10 기준으로 인해 유효하지 않음). 도 3은 본 실시예의 제품에 대하여, 최대 응력에 대응하는 응력 확대 계수 K_max에 따른, 인장 항복 강도 R_{p0 .2}를 보여준다.

T9의 제품은 그 정적 특성, 특히 R_{p0 .2}와, 그 인성(K_Q) 또는 최대 힘에 대응하는 그 응력 확대 계수(K_max) 사이에 우수한 균형을 갖는다.

전술한 시편 K1c의 파열 표면에서의 층간분리를, 0~2의 스코어에 따라, 반정량적인 방식으로 정량화하였다: 스코어 0 = 알아볼 수 있는 층간분리 없음, 스코어 1 = 낮은 수준의 층간분리, 스코어 2 = 뚜렷한 층간분리(방향 L에서 여러 층간분리 플레이트/2차 균열을 알아볼 수 있음). 표 8과 표 9에는, 여러 시편들에 부과된 스코어가 요약되어 있다(각각 시편 L-T와 시편 T-L).

[표 8]~시편 L-T에서의 층간분리의 평가(스코어)

[표 9]~시편 T-L에서의 층간분리의 평가(스코어)

합금 B로 제조된 제품은 합금 A로 제조된 제품보다 낮은 층간분리를 갖는다.

Claims (13)

1. Mg: 4.0~5.0 중량%; Li: 1.0~1.8 중량%; Mn: 0.3~0.5 중량%; Zr: 0.05~0.15 중량%; Ag: ≤ 0.5 중량%; Fe: ≤ 0.1 중량%; Ti: < 0.15 중량%; Si: ≤ 0.05 중량%; 다른 성분들 각각은 ≤ 0.05 중량% 총합은 ≤ 0.15 중량%을 포함하고; 잔부는 알루미늄인 알루미늄 합금으로 제조된 전신(展伸) 제품.
2. 제1항에 있어서, Mn 함량이 0.35 내지 0.45 중량%인 것인 전신 제품.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, Zn 함량이 0.04 중량% 미만, 바람직하게는 0.03 중량% 이하인 것인 전신 제품.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, Fe 함량이 0.08 중량% 미만, 바람직하게는 0.07 중량% 이하, 가장 바람직하게는 0.06 중량% 이하인 것인 전신 제품.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, Li 함량이 1.6 중량% 미만, 바람직하게는 1.5 중량% 이하, 가장 바람직하게는 1.4 중량% 이하인 것인 전신 제품.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 망간 함량이 0.3 중량% 미만인 점에서 차이가 있는 동일한 전신 제품에 비해, 표준 ASTM E399에 따라 확보된 K1c 시편의 파열 표면에서의 층간분리가 감소되는 것인 전신 제품.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Mn 함량(중량%)에서 차이가 있는 동일한 전신 제품에 비해, 0.5 ㎜ 내지 15 ㎜의 두께에 대한 중간-두께에서의 최대 인장 강도 R_m(L)가 큰 것인 전신 제품.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Mn 함량(중량%)에서 차이가 있는 동일한 전신 제품에 비해, 0.5 ㎜ 내지 15 ㎜의 두께에 대한 중간-두께에서의 인장 항복 강도 R_p0.2(L)가 큰 것인 전신 제품.
9. 전신 제품을 제조하는 방법으로서:
   (a) Mg: 4.0~5.0 중량%; Li: 1.0~1.8 중량%; Mn: 0.3~0.5 중량%; Zr: 0.05~0.15 중량%; Ag: ≤ 0.5 중량%; Fe: ≤ 0.1 중량%; Ti: < 0.15 중량%; Si: ≤ 0.05 중량%; 다른 성분들 각각은 ≤ 0.05 중량% 총합은 ≤ 0.15 중량%을 포함하고; 잔부는 알루미늄인 알루미늄 합금의 미가공 형태를 성형하는 단계;
   (b) 선택적으로, 상기 미가공 형태를 균질화하는 단계;
   (c) 열간 가공된 제품을 얻도록 상기 미가공 형태를 열간 가공하는 단계;
   (d) 선택적으로, 상기 열간 가공된 제품을 360℃ 내지 460℃, 바람직하게는 380℃ 내지 420℃의 온도에서, 15분 내지 8시간 동안 용체화 열처리하는 단계;
   (e) 상기 열간 가공된 제품을 급냉시키는 단계;
   (f) 선택적으로, 상기 가공 및 급냉된 제품을 직선화/평탄화하는 단계;
   (g) 선택적으로, 1% 내지 10%, 바람직하게는 2% 내지 6%, 가장 바람직하게는 3% 내지 5%의 영구적 냉간 가공 변형을 얻기 위해, 상기 가공 및 급냉된 제품을 제어된 방식으로 냉간 가공하는 단계;
   (h) 상기 열간 가공 및 급냉된 제품을 인위적으로 에이징하는 단계를 포함하는 전신 제품의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 에이징 단계(h)는, 상기 제어된 방식으로 냉간 가공하는 단계(g) 이전에 수행되는 것인 전신 제품의 제조 방법.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 열간 가공하는 단계(c)는 상기 미가공 형태를 압출하는 것에 의한 가공인 것인 전신 제품의 제조 방법.
12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 급냉 단계(e)는 가압 급냉인 것인 전신 제품의 제조 방법.
13. 항공기 구조 요소, 바람직하게는 동체 외피, 동체 프레임, 동체 보강재, 또는 수평재 혹은 리브를 생산하기 위해, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 전신 제품, 또는 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따라 얻어지는 전신 제품을 사용하는 방법.

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