NO142791B - Varmbearbeidet aluminiumlegeringsprodukt og fremgangsmaate ved fremstilling av! saadant produkt - Google Patents

Varmbearbeidet aluminiumlegeringsprodukt og fremgangsmaate ved fremstilling av! saadant produkt Download PDF

Info

Publication number
NO142791B
NO142791B NO750014A NO750014A NO142791B NO 142791 B NO142791 B NO 142791B NO 750014 A NO750014 A NO 750014A NO 750014 A NO750014 A NO 750014A NO 142791 B NO142791 B NO 142791B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
alloy
quenching
ppm
temperature
hours
Prior art date
Application number
NO750014A
Other languages
English (en)
Other versions
NO750014L (no
NO142791C (no
Inventor
Jean Marie Amedee Bouvaist
Original Assignee
Pechiney Aluminium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pechiney Aluminium filed Critical Pechiney Aluminium
Publication of NO750014L publication Critical patent/NO750014L/no
Publication of NO142791B publication Critical patent/NO142791B/no
Publication of NO142791C publication Critical patent/NO142791C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/057Changing 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/053Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår varm-bearbeidede produkter
av aluminiumslegering samt en fremgangsmåte for varme-
behandling av sådanne legeringer.
Varm -bearbeidede aluminiumslegeringsprodukter (bearbeidet
ved valsing, smiing, formpressing eller ekstrudering eller hvilken som helst annen metode) anvendes i økende mengder,
særlig i luftfartsindustrien. Det er således vanlig praksis å .fremstille visse deler av flyskrog og vinger som utsettes for kraftig mekanisk påkjenning, ved bearbeiding av plater som har så stor tykkelse som 90 eller 100 mm, eller iblant noe større.
Det er et velkjent forhold at sådanne produkter av aluminiums-legeringer nesten alltid er anisotrope og til en viss grad oppviser en fiberstruktur som er frembragt ved den anvendte bearbeidingsprosess. Produktenes mekaniske egenskaper på
tvers av fiberretningen er følgelig vesentlig dårligere enn egenskapene langs fiberretningen, hvilket vil si prinsippielt i retning av deformasjonen.
Den største ulempe ved denne fibersturktur og den medfølgende anisotropi er at det må tas hensyn til de nedsatte material-egenskaper i "tverr"-retningen, hvilket i tallrike tilfeller resulterer i en vesentlig vektøkning av vedkommende kompo-
nenter med alle de' ugunstige følger dette er kjent å ha for et luftfartøys lasteevne.
Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å frem-skaffe aluminiumlegeringsprodukter med hovedsakelig homo-
gen og isotrop materialstruktur, således at mekaniske egenskaper som flytegrense, strekkfasthet, bruddforlengelse og tendens til sprekkspredning stort sett er de samme i alle retninger. Nærmere bestemt har oppfinnelsen som formål å
oppnå dette ved produkter av sådanne aluminiumlegeringer som inngår i legeringsseriene 7000 og 2000 i henhold til American Aluminium Association (AAS). AAS publiserer med
visse mellomrom oppdaterte lister over legeringer som er registrert i disse serier.
Legeringsbestanddelene som inngår i de registrerte legeringer
i 2000-serien ligger stort sett innenfor følgende områder angitt i vektprosent: 0,15-1,3% Si, 0,18-1,4% Fe, 1,2-6,8% Cu, 0-1,2% Mn, 0-1,3% Mg, 0-0,2% Cr, 0-2,3% Ni, 0,1-0,5% Zn, 0,05-0,15% V, 0,04-0,2% Ti, høyst 0,15% totalt og 0,05% enkeltvis av andre elementer, samt resten aluminium.
Legeringsbestanddelene som inngår i de registrerte legeringer
i 7000-serien ligger stort sett innenfor følgende områder angitt i vektprosent: 0,1-0,5% Si, 0,1-0,6% Fe, 0,05-2,6% Cu, 0-1,5% Mn,
0-3,7% Mg, 0-0,35% Cr, 0-0,05% Ni, 0,8-8,4% Zn, 0-0,05% V, høyst 0,15% totalt og 0,05% enkeltvis av andre elementer, samt resten aluminium.
For detaljert materialsammensetning av hver av de legeringer som inngår i de nevnte legeringsserier henvises til AAS<1>s periodiske publikasjon: "Registration Record of International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for
Wrought Aluminium and Wrought Aluminium Alloys".
Oppfinnelsen gjelder således et varm-bearbeidet aluminiumlegeringsprodukt av den art som kan herdes ved bråkjøling umiddelbart etter en løsningsvarmebehandling med en bråkjøl-ingshastighet større enn en materialbestemt kritisk bråkjøl-ingshastighet og som oppfyller spesifikasjonene for legeringsseriene 2000 og 7000 i AAS (Aluminium Association Standards), samt har i det minste sonevis isotropisk materialstruktur med ekviaksiale krystallkorn, idet produktets særtrekk i henhold til opofinnelsen består i at utfelte korn i sekundær fase i den isotropiske materialstruktur hovedsakelig er koalisert til en partikkelstørrelse større enn 0,5 ^um og legeringen har et hydrogeninnhold på mindre enn 0,5 ppm, fortrinnsvis mindre enn 0,2 ppm eller helst under 0,1 ppm, for
å oppnå nedsatt kritisk bråkjølingshastighet.
Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte ved fremstilling av
et varmbearbeidet produkt av den art som er angitt ovenfor,
idet denne fremgangsmåte gjør det mulig å nedsette eller eliminere de mekaniske egenskapers anistropi for vedkommende aluminiumlegeringer. Denne varmebehandling har som særtrekk i henhold til oppfinnelsen at det ferdig varmbearbeidende produkt før løsningsvarmebehandling ved en temperatur under solidustemperaturen og påfølgende bråkjøling, for å oppnå nedsatt kritisk bråkjølingshastighet, utsettes for følgende behandlingstrinn i angitt rekkefølge: a) utgassing inntil legeringens hydrogeninnhold er nedsatt til mindre enn 0,5 ppm, fortrinnsvis mindre enn 0,2 ppm og
helst under 0,1 ppm, og
b) oppvarming til en temperatur mellom legeringens solidus-
og liquidustemperatur og som bibeholdes i 1/2 til 12 timer.
En varmebehandling ved høy temperatur i henhold til behandlingstrinn b) er i og for seg kjent fra US patentskrift nr. 2 249 349, men med den vesentlige forskjell at behandlingen utføres før varm bearbeidingen av aluminiumlegeringen til ferdig produktform.
Det er imidlertid av avgjørende betydning at denne varmebehandling utføres etter bearbeidingen for at den skal få den til-siktede virkning, nemlig en vesentlig senkning av den såkalte "kritiske bråkjølingshastighet". Det er kjent at avkjølings-hastigheten under bråkjøling bestemmes både av vedkommende gjenstands dimensjoner og av bråkjølingsmediets art og temperatur. Det er videre kjent at den temperatursenkning pr. tids-enhet må være tilstrekkelig stor til å hindre fornyet utfelling av de bestanddeler av den varmbehandlende legering som befinner seg i løsning i materialmatrisen. En kritisk bråkjølings-hastighet kan spesifiseres for hver aluminiumlegering av ovenfor angitt art, og er f.eks. ca 40°C pr. sekund for legeringen 7075 i legeringsserien 7000. Med lavere avkjølingshastighet vil legeringens mekaniske egenskaper (Vickers-hårdhet, strekkfasthet) nedsettes raskt, mens de ved høyere avkjølingshastighet vil forbli hovedsakelig konstant eller være gjenstand for en svak forbedring.
Kombinasjonen av disse to virkninger, nemlig eliminering av anisotropi og nedsetning av den kritiske bråkjølingshastig-het, muliggjør en mer rasjonell produktkonstruksjon, fordi vedkommende produkter vil være i stand til å motstå mekaniske påkjenninger av hovedsakelig samme størrelse i alle retninger, og fordi det vil være mulig å bråkjøle faste komponenter i mindre aggresive media enn kaldt vann (f.eks. kokende vann eller en luftstrøm), for derved å nedsette risikoen for sprekker frembragt ved bråkjøling og behovet for en spennings-utjevnende eldingsbehandling.
Den nye varmebehandling i henhold til oppfinnelsen er basert på overraskende resultater av en dybdeanalyse av det fenomen som er kjent som "eutektisk smelting".
I følge kjent teknikk utføres varnebehandling av aluminiumlegeringer ved en temperatur under en viss temperatur som er kjent som det "eutektiske smeltepunkt", og over denne temperatur kan varmebehandlingen i det mest ugunstige tilfelle forårsake fullstendig nedbryting av vedkommende produkt under avkjøling eller i alle fall frembringe vesentlig dårlige mekaniske egenskaper. Denne såkalte "brente" struktur er kjennetegnet ved nærvær av irreversibel porøsitet og flytende faser.
I motsetning til dette er det nå funnet at en gjenstand av de nevnte aluminiumlegeringer kan oppvarmes uten påfølgende nedbrytning til en temperatur over solidus-temperaturen T-j^ men under liquidus-temperaturen T^, forutsatt at vedkommende gjenstand i henhold til oppfinnelsen når behandlingen utføres inneholder mindre enn 0,5 ppm, fortrinnsvis mindre enn 0,2 ppm eller helst under 0,1 ppm, hydrogen som kan frigjøres i gassform opp til temperaturen T^. Dette kan oppnås ved en innledende utgassingsbehandling i flytende eller faste fase. Ved en behandling av denne art er det også mulig praktisk talt fullstendig å eliminere enhver tendens til fiber-dannelse.
Ved hensiktsmessig valg av behandlingstemperaturen T (T^<<>C T^< T^) samt behandlingstiden ved denne temperatur for hver legeringstype, vil det være mulig å oppnå alle mellom-liggende tilstander mellom en fiberstruktur og en rekrystallisert struktur med ekviaksiale korn.
Denne behandling er særlig effektiv for legeringer med sekundærfaser på basis av sådanne elementer som mangan og/ eller krom og/eller zirconium og/eller jern, som videre er kjent å ha en vesentlig hindrende virkning på rekrystall-isasjonsfenomenet når disse elementer utskilles i meget fin form.
Den nye behandling i henhold til oppfinnelsen, hvorunder metallet delvis føres tilbake, til flytende fase, gjør det mulig å øke utfellingen av sekundære faser og oppnå re-krystallisasjon uten på noen måte å eliminere den herdings-effekt som skriver seg fra dispersjonen av de sekundære faser. Utseende og omfanget av de sammenballede utskilte korn er særeget for denne behandling, slik det vil bli vist i det følgende under henvisning til mikrofotografier.
Da videre disse sammenballede, utfeite korn vil tjene somf kjerner for utfelling av grovere faser, slik som xMgZn2, under den påfølgende bråkjøling vil det forstås at, fordi antallet sammenballede utskilte korn avtar etter hvert som deres størrelse øker, vil legeringens bråkjølingsegenskaper forbedres'og den kritiske bråkjølingshastighet vil avta raskt til en verdi vesentlig under sitt normale nivå, slik som vist ved de etterfølgende eksempler 3 og 4.
Blant de meget holdfaste aluminiumlegeringer som påvirkes særlig effektivt ved denne behandling, kan nevnes 7075
(<0,40% Si,<0,50% Fe, 1,2-2,0% Cu,<0,3% Mn, 2,1-2,9% Mg 0,18-0,28% Cr, 5,1-6,1% Zn,<0,2% Ti + øvrige elementer som angitt ovenfor og resten aluminium) i legeringsserien 7000
(AAS).
Behandlingen i henhold til oppfinnelsen følges'av en løs-ningsvarmebehandling ved en temperatur under T^ med det formål å resorbere heterogene tilstander som skriver seg fra varmepåvirkningen mellom temperaturene-T^ og T2.
I de etterfølgende eksempler prøves legeringsgjenstanders isptropi med hensyn på flytegrense YS, strekkfasthet UTS
og relativ bruddforlengelse. Verdiene for flytegrensen og strekkfastheten er herunder angitt i hektobar (hb) mens forlengelsen er angitt i prosent (%).
Med hensyn til hydrogeninnholdet i de legeringer som er angitt i utførelseseksemplene er dette ikke spesifisert da det var så lavt at det var vanskelig å måle. Det er like-vel sikkert at hydrogeninnholdet i disse tilfeller var lavere enn 0,5 ppm, da det er klarlagt at hydrogeninnholdet over denne verdi ved varmebehandling over legeringens solidus-temperatur i henhold til oppfinnelsen umiddelbart medfører dannelse av blåsehull, sprekker, porer o.l. som gjør produktet kommersielt uanvendbart. I dette tilfelle er også forlengelsen ved strekkprøver lik null eller meget lav verdi, og undersøkelse av vedkommende produkt med ultra-lyd angir klart en meget dårlig indre materialstruktur.
Da ingen av disse symptomer kunne påvises, er det åpenbart at den utgassing av prøvestykkene som ble utført før de angitt varmebehandlinger har vært effektiv.
EKSEMPEL 1
En 40 mm tykk plate av legeringen 7075 (Aluminium Association Standards) med den materialsammensetning som er angitt ovenfor, ble funnet å ha følgende fasthetsegenskaper i tilstanden Tr (løsnings-varmebehandling i tre timer ved 470°C, bråkjøling i kaldt vann og elding i 24 timer ved 120 C):
Den samme plate, som ble funnet å ha en solidus-temperatur TL på omkring 535°C, ble holdt i 1,5 time ved 540°C (5°C over T^), og derpå i 3 timer ved 470°C (65°C under T ), og derpå bråkjølt i kaldt vann samt endelig eldet i 24 timer ved 120°c.
Den ble da funnet å ha følgende egenskaper:
I begge tilfeller er den kritiske verdi av seighetsfaktoren Klc uttrykt i hektobar x \f mm. I dette tilfellet oppnås nesten perfekt isotropi med hensyn til fasthets-egenskapene, mens anisotropien for seighetsfaktoren er nedsatt i betrakte-lig grad. Seigheten i dybde- eller tykkelsesretningen er øket med omkring 30%.
EKSEMPEL 2
En 50 mm tykk plate av aluminiumlegering med følgende kjemiske sammensetning:
4,3% Cu, 0,85% Si, 0,45% Mg, 0,58% Mn, 0,13% Fe (for denne sammensetning er temperaturen omtrent 525°C), ble etter varmvalsing og behandling på vanlig måte i tilstanden Tg (løsnings-varmebehandling i 8 timer ved 505°C, bråkjøling i kaldt vann, elding i 6 timer ved 175°C), funnet å ha følgende fasthetsegenskaper:
En lignende plate ble så varmebehandlet i henhold til oppfinnelsen på følgende plate:
- 4 timers opphold ved 535°C (10°C over T )
- 8 timers løsnings-varmebehandling ved 505 C
(20°C under T )
- bråkjøling i kaldt vann
- 8 timers elding ved 175°C .
Etter denne behandling hadde platen følgende fasthetsegenskaper:
Både flytegrense YS og strekkfasthet UTS er hovedsakelig den samme i tre retninger, idet platens dybde-egenskaper er forbedret i vesentlig arad i forhold til den normalt be-handlede plate.
Mikrografisk undersøkelse av de isotrope produkter i henhold til oppfinnelsen angir en karakteristisk rekrystallisa-sjonsstruktur med fine ekviaksiale korn og tallrike utfelte partikler i sekundære faser og større enn 0,5 ^um, mens produkter med fiberstruktur som følge av konvensjonell behandling oppviser en meget finere spredning av disse faser, idet deres midlere kornstørrelse i dette tilfelle ligger mellom 0,0 5 ^um og 0,1 ^um. Det bør bemerkes at "midlere størrelse" av de ovenfor angitte utfelte partikler til-svarer den midlere størrelse av den største partikkeltype, som representerer omkring 70 - 80% av de sekundære fasers volum. Figurene la, 2a, 3a viser prøver behandlet med fluor/bor-reaktant før undersøkelse under et optisk mikroskop. Figurene lb og 3b viser prøver behandlet med Keller's re-aktant før undersøkelse under et optisk mikroskop. Figurene lc og 3c viser prøver undersøkt ved hjelp av elek-tronisk transmisjons-mikroskop.
Den gjeldende målestokk er angitt ved siden av hver figur.
Mikrofotografiene la, lb, lc viser strukturen av en gjenstand
av legeringen 7075 behandlet på kjent måte i 3 timer ved 470°C, mens mikrofotografiene 2 og 3 viser utseende av strukturen for samme gjenstand behandlet i henhold til oppfinnelsen (T^ ). For denne legering er = 535°C.
Det kan utledes fra fotografiet la at strukturen er fibrøs og at de sekundære faser (dvs. Cr og Fe), som er meget fint fordelt mellom kornene, ikke kan sees under et optisk mikroskop (lb) og bare er synlige under et elektronmikroskop (lc).
Under en kort oppholdstid over temperaturen T (1 time ved 540°C, fulgt av 3 timer ved 470°C), kan det sees at det foreligger delvis oppløsning av fiberstrukturen (2a). Re-krystallisasjon finner sted i de soner hvor de utfelte sekundære faser av Cr og Fe er sammenballet til en dispersjon av kulepartikler som da er synlige under et optisk mikroskop.
Etter lengre oppholdstid ved temperaturen Tfc (4 timer ved 540°C, fulgt av 3 timer ved 470°C), er fiberoppløsningen fullstendig (3a). Også i dette tilfellet er de sekundære
faser klart synlige under et optisk mikroskop (3b).
Graden av fiber-oppløsning er følgelig avhengig av oppholds-
tiden over temperaturen T^, som er definert ovenfor samt av intervallet mellom behandlingstemperaturen T og denne temperaturen T^. Den oppnådde struktur er karakteristisk for denne behandling. Den vil være meget forskjellig for struk-
turen for et fibrøst metall, men også fra den struktur, som kan observeres for et metall som er rekrystallisert etter, utglødning i fast fase. I det sistnevnte tilfelle er de utfelte sekundære faser meget fint og homogent fordelt mellom kornene.
Nedsettelsen av den kritiske bråkjølingshastighet som opp-
nås ved behandling i henhold til foreliggende oppfinnelse,
vil fremgå av følgende figurer og eksempler.
Fig. 4 og 5 viser hvorledes Vickers-hårdheten for legeringen 7075 (HV10 i kg/mm ) forløper som en funksjon av bråkjøl-ingshastigheten (i °C pr. sek.) når det gjelder en 7075
legering behandlet på kjent måte (kurvene A) og i henhold til oppfinnelsen (kurvene B). Den kritiske bråkjølings-hastighet, som er av størrelsesorden 40°C pr. sek. i det førstnevnte tilfellet, nedsettes til omkring 10°C pr. sek.
1 det sistnevnte tilfellet.
Når det gjelder fig. 4, ble eldingen utført i 24 timer ved
120°C (behandling Tg) og, når det gjelder fig. 5, ble den utført i en periode på 6 timer ved 105°C, samt derpå i en periode på 24 timer ved 158°C (behandling T 73).
Det kan også vises at økningen i hårdhet for legeringen 7075
som et resultat av behandlingen T 73 er klart større (omtrent 2 0 kg/mm 2) enn den som oppnås ved behandlingen Tg ved samme bråkjølingshastighet.
Fig. 6 og 7 viser hvorledes Vickers-hårdheten for legeringen
7050 ( 0,12% Si, 0,15% Fe, 2,0-2,6% Cu, 0,10% Mn, 1,9-
2,6% Mg, 0,04% Cr, 5,7-6,7% Zn, 0,08-0,15% Zr, 0,06% Ti +
øvrige elementer som angitt ovenfor og resten aluminium) for-løper som funksjon av bråkjølingshastigheten (i °C pr. sek.),
på den ene side som et resultat av konvensjonell behandling (kurvene A) og på den annen side som et resultat av en behandling i henhold til oppfinnelsen (kurvene B).
Når det gjelder fig. 6, fant eldingen sted i en periode på
24 timer ved 120°C (behandlina To,), mens eldingen i det viste tilfelle i fig. 7 fant sted først i 24 timer ved 120°C
og derpå i 24 timer ved 163°C (behandling T 73)
Også i dette tilfellet oppnådd det betydelige forbedringer
ved behandling i henhold til oppfinnelsen. Denne behandling muliggjør f.eks. naturlig kjøling i stille luft av smidde gjenstander av legeringen 7050 (tilsvarende en kjølings-hastighet av størrelsesorden 0,5°C pr. sek.) uten vesentlige nedsatte fasthetsegenskaper i forhold til en smidd gjenstand bråkjølt i vann, samtidig som alle ulemper ved bråkjøling i vann unngås (bråkjølingssprekker, nødvendigheten av spennings-utjevnende elding).
Nedsettelsen av den kritiske bråkjølingshastigheten i henhold
til oppfinnelsen medfører flere betydelige fordeler, og
.særlig; 1. Godstykkelsen for de bråkjølte gjenstander kan økes uten at dette medfører forandringer i indre mekaniske egenskaper . 2. Mindre aggressive bråkjølingsmedia enn kaldt vann kan anvendes, f.eks. kokende vann, hvorved gjenværende spenninger frembragt ved bråkjølingen kan nedsettes, og behovet for spenningsutjevning i forbindelse med valsede produkter redu-seres.
EKSEMPEL 3
Prøvestykker av legeringen 7075 behandlet på kjent måte
(3 timer ved 470°C, bråkjøling i vann, elding T^) samt i henhold til oppfinnelsen (4 timer ved 540°C og derpå 3 timer ved 470°C, bråkjøling i vann, elding Tc som ovenfor) ble undersøkt med hensyn på prøvestykkenes Vickers-hårdhet ved vanntemperaturer på 20°C og 100°C under bråkjølingen.
Følgende resultater ble oppnådd:
Det vil innses at bråkjøling i kokende vann nedsettes Vickers-hårdheten med ca. 30% når det gjelder vanlig behandling, men knapt 3% når det gjelder behandling i henhold til oppfinnelsen.
EKSEMPEL 4
Det ble utført prøver for å bestemme mekaniske egenskaper for prøvestykker i tykkelsesretningen (dybden) for en 50 mm tykk plate av legeringen 7050 behandlet på kjent måte (løsningsvarmebehandling i 2 timer ved 470°C, bråkjøling i kaldt vann i 20°C i ett tilfelle, bråkjøling i kokende vann i et annet tilfelle, 2% kold-bearbeiding ved trekning, samt elding i 24 timer ved 120°C i ett tilfelle (såkalt T651-tilstand) og i 8 timer ved 105°C og derpå i 24 timer ved 158°C i et annet tilfelle (T7351-tilstand)) samt i henhold til oppfinnelsen (løsnings-varmebehandling i 4 timer ved 540°C og derpå i 2 timer ved 470°C (smeltetemperaturen for eutetika er funnet å være lik 478°C mens solidus-temperaturen ved likevekt er lik 532°C), bråkjøling i kaldt vann ved 20°C i ett tilfelle og bråkjøling i kokende vann i et annet tilfelle, 2% kold-bearbeid ved trekning samt elding i 24 timer ved 120°C i ett tilfelle (T651-tilstand),samt 8 timer ved 105°C og derpå i 24 timer ved 165°C i et annet tilfelle (T7351-tilstand).
Følgende egenskaper bre målt i dybderetningen:
Det vil innses at bråkjøling i kokende vann istedet for i koldt vann nedsetter de mekaniske fasthetsegenskaper med 10-20% ved vanlig behandling, men knapt 2% ved behandling i henhold til oppfinnelsen.
Som det vil fremgå av fig. 4-7, ledsages senkningen av den kritisk bråkjølingshastighet også av en meget mindre av-tagende hårdhet (samt i tilsvarende grad i andre mekaniske egenskaper) når bråkjølingen er langsommere enn den kritiske hastighet. I det ekstreme tilfelle kan bråkjøling utføres i luft (bråkjølingshastighet omtrent 1°C pr. sek.
i strømmende luft og omtrent 0,5°C pr. sek. i stillestående luft), uten vesentlig nedsetning av mekaniske fasthetsegenskaper.
EKSEMPEL 5
Prøvestykker av legeringen 7075 behandlet på kjent måte og
i henhold til foreliggende oppfinnelse, samt i begge tilfeller bråkjølt i stillestående luft og derpå eldet i 24 timer ved 120°c, ble undersøkt med hensyn på <p>røvestykkenes mek-
aniske egenskaper i dybderetningen. Følgende resultater ble oppnådd:

Claims (3)

1. Varmbearbeidet aluminiumlegeringsprodukt av den art som kan herdes ved bråkjøling umiddelbart etter en løsnings-varmebehandling med en bråkjølingshastighet større enn en materialbestemt kritisk bråkjølingshastighet og som oppfyller spesifikasjonene for legeringsseriene 2000 og 7000 i AAS (Aluminium Associations Standards) , samt ..har i det minste sonevis isotropisk materialstruktur med ekviaksiale krystallkorn,
karakterisert ved at utfelte korn i sekundær fase i den isotropiske materialstruktur hovedsakelig er koalisert til en partikkelstørrelse større enn 0,5 ^um og legeringen har et hydrogeninnhold på mindre enn 0,5 ppm, fortrinnsvis mindre enn 0,2 ppm eller helst under 0,1 ppm, for å oppnå nedsatt kritisk bråkjølingshastighet.
2. Varmbearbeidede produkter som angitt i krav 1, karakterisert ved at soner av nevnte isotropiske materialstruktur med ekviaksiale krystallkorn er blandet med soner av fiberkorn.
3. Fremgangsmåte ved fremstilling av et varmbearbeidet produkt som angitt i krav 1, av en aluminiumlegering av den art som kan herdes ved bråkjøling umiddelbart etter en løsningsvarmebehandling med en bråkjølingshastighet større enn en materialbestemt kritisk bråkjølingshastighet og som oppfyller spesifikasjonene for legeringsseriene 2000 og 7000 i AAS (Aluminium Association Standards), samt har i det minste sonevis isotropisk materialstruktur med ekviaksiale krystallkorn, karakterisert ved at det ferdig varmbearbeidede produkt før løsningsvarmebehandling ved en temperatur under solidustemperaturen og påfølgende bråkjøling, for å oppnå nedsatt kritisk bråkjølingshastighet, utsettes for følgende behandlingstrinn i angitt rekkefølge: a) utgassing inntil legeringens hydrogeninnhold er nedsatt til mindre enn 0,5 ppm, fortrinnsvis mindre enn 0,2 ppm og helst under 0,1 ppm, og b) oppvarming til en temperatur mellom legeringens solidus-og liquidustemperatur og som bibeholdes i 1/2 til 12 timer.
NO750014A 1974-01-07 1975-01-03 Varmbearbeidet aluminiumlegeringsprodukt og fremgangsmaate ved fremstilling av! saadant produkt NO142791C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7400398A FR2256960B1 (no) 1974-01-07 1974-01-07

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO750014L NO750014L (no) 1975-08-04
NO142791B true NO142791B (no) 1980-07-07
NO142791C NO142791C (no) 1980-10-15

Family

ID=9133148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO750014A NO142791C (no) 1974-01-07 1975-01-03 Varmbearbeidet aluminiumlegeringsprodukt og fremgangsmaate ved fremstilling av! saadant produkt

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4019927A (no)
JP (1) JPS5551416B2 (no)
BE (1) BE824165A (no)
CA (1) CA1052594A (no)
CH (1) CH612997A5 (no)
DD (1) DD115704A5 (no)
DE (1) DE2500083C3 (no)
ES (1) ES433510A1 (no)
FR (1) FR2256960B1 (no)
GB (1) GB1493491A (no)
IL (1) IL46383A (no)
IT (1) IT1028180B (no)
NL (1) NL7500185A (no)
NO (1) NO142791C (no)
SE (1) SE415487B (no)
SU (1) SU575039A3 (no)
ZA (1) ZA7571B (no)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2409319A1 (fr) * 1977-11-21 1979-06-15 Cegedur Procede de traitement thermique de produits minces en alliages d'aluminium de la serie 7000
US4524820A (en) * 1982-03-30 1985-06-25 International Telephone And Telegraph Corporation Apparatus for providing improved slurry cast structures by hot working
US4583608A (en) * 1983-06-06 1986-04-22 United Technologies Corporation Heat treatment of single crystals
US4662951A (en) * 1983-12-27 1987-05-05 United Technologies Corporation Pre-HIP heat treatment of superalloy castings
US4555272A (en) * 1984-04-11 1985-11-26 Olin Corporation Beta copper base alloy adapted to be formed as a semi-solid metal slurry and a process for making same
DE102009001942A1 (de) * 2009-03-27 2010-09-30 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Gehäuse einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine
KR102055051B1 (ko) 2015-05-08 2019-12-11 노벨리스 인크. 알루미늄 합금 물품의 충격 열처리
DE102016203901A1 (de) * 2016-03-10 2017-09-14 MTU Aero Engines AG Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen zumindest eines Bauteilbereichs eines Bauteils
ES2895030T3 (es) 2016-10-17 2022-02-17 Novelis Inc Hoja de metal con propiedades adaptadas
WO2020099124A1 (en) * 2018-11-12 2020-05-22 Aleris Rolled Products Germany Gmbh Method of producing a high-energy hydroformed structure from a 7xxx-series alloy

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2249349A (en) * 1939-08-23 1941-07-15 Aluminum Co Of America Method of hot working an aluminum base alloy and product thereof
US3826688A (en) * 1971-01-08 1974-07-30 Reynolds Metals Co Aluminum alloy system
DE2129352C3 (de) * 1971-06-14 1982-03-18 Honsel-Werke Ag, 5778 Meschede Verwendung von AlMgSi-Gußlegierungen für thermisch wechselbeanspruchte Zylinderköpfe
US3791880A (en) * 1972-06-30 1974-02-12 Aluminum Co Of America Tear resistant sheet and plate and method for producing
US3791876A (en) * 1972-10-24 1974-02-12 Aluminum Co Of America Method of making high strength aluminum alloy forgings and product produced thereby
US3847681A (en) * 1973-11-09 1974-11-12 Us Army Processes for the fabrication of 7000 series aluminum alloys

Also Published As

Publication number Publication date
NO750014L (no) 1975-08-04
IL46383A0 (en) 1976-03-31
IL46383A (en) 1977-03-31
JPS50117614A (no) 1975-09-13
BE824165A (fr) 1975-05-02
DE2500083A1 (de) 1975-07-10
SU575039A3 (ru) 1977-09-30
DE2500083B2 (de) 1979-10-25
CA1052594A (fr) 1979-04-17
DE2500083C3 (de) 1980-07-10
US4019927A (en) 1977-04-26
FR2256960A1 (no) 1975-08-01
NL7500185A (nl) 1975-07-09
AU7683874A (en) 1976-06-24
IT1028180B (it) 1979-01-30
SE7500036L (no) 1975-07-08
NO142791C (no) 1980-10-15
SE415487B (sv) 1980-10-06
FR2256960B1 (no) 1978-03-31
JPS5551416B2 (no) 1980-12-24
DD115704A5 (no) 1975-10-12
CH612997A5 (no) 1979-08-31
ES433510A1 (es) 1976-11-16
ZA7571B (en) 1976-01-28
GB1493491A (en) 1977-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210016869A1 (en) Aluminum-copper-lithium alloy product for a lower wing skin element with improved properties
US7704333B2 (en) Al-Cu-Mg-Ag-Mn alloy for structural applications requiring high strength and high ductility
EP0020505B1 (en) Method of producing aluminum alloys
US6692589B2 (en) Aircraft structure element made of an Al-Cu-Mg- alloy
US5938867A (en) Method of manufacturing aluminum aircraft sheet
KR20120115497A (ko) 고강도 티타늄 합금의 제조
CA2807344C (en) Aging of aluminum-lithium alloys for improved combination of fatigue performance and strength
CA3067484A1 (en) Al- zn-cu-mg alloys and their manufacturing process
JP2017508880A (ja) 6000系アルミニウム合金
US20210238721A1 (en) 6xxx aluminum alloy for extrusion with excellent crash performance and high yield strength and method of production thereof
US4196021A (en) Process for the thermal treatment of aluminum alloy sheets
NO142791B (no) Varmbearbeidet aluminiumlegeringsprodukt og fremgangsmaate ved fremstilling av! saadant produkt
NO168060B (no) Knaprodukt av aluminiumbasert legering og fremgangsmaate til fremstilling derav.
US5785777A (en) Method of making an AA7000 series aluminum wrought product having a modified solution heat treating process for improved exfoliation corrosion resistance
US20230313353A1 (en) High strength and low quench sensitive 7xxx series aluminum alloys and methods of making
US6569271B2 (en) Aluminum alloys and methods of making the same
Mohammadi et al. Influence of Heat Treatment on the AA6061 and AA6063 Aluminum Alloys Behavior at Elevated Deformation Temperature.
NO171171B (no) Aluminiumlegering for superplastisk omforming
CN112041473A (zh) 具有改进的压缩强度和改进的韧性的铝-铜-锂合金
CN105671376B (zh) 高强高塑重力铸造与室温冷轧亚共晶铝硅合金材料及其制造方法
CN114540674A (zh) 高强度和高断裂韧性的7xxx系航空航天合金产品
Kaiser et al. Correlation of Microstructure and Mechanical Properties of Rolled Magnesium Sheet AZ31
US1751468A (en) Method of forming articles from heat-treatable aluminum-base alloys
Gupta et al. Studies on Thermo-mechanical Treatment of Al alloy AA2219
Madsen et al. The Natural Aging Behavior of Open-Die-Forged 7050 Aluminum Alloy