JP2017508620A - アルミニウム−銅−リチウム合金製の航空機のフロア用押出製品 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)組成が重量%でCu:2.0〜6.0、Li:0.5〜2.0、Mg:0〜1.0、Ag:0〜0.7、Zn:0〜1.0、ならびにZr、Mn、Cr、Sc、HfおよびTiから少なくとも一つの元素が選択され、選択されたときの前記元素の量がZrでは0.05〜0.20重量%、Mnでは0.05〜0.8重量%、CrおよびScではそれぞれ0.05〜0.3重量%、Hfでは0.05〜0.5重量%、およびTiでは0.01〜0.15重量%であり、Siは0.1以下、Feは0.1以下、その他の元素は各々0.05以下および全体で0.15以下であり、残りはアルミニウムである、Al−Cu−Li合金製の未加工フォームを鋳造し、
(b)前記未加工フォームを均質化し、
(c)前記未加工フォームを押出成形によって熱間変形し、未加工コア(21)および少なくとも一つの未加工フランク(22)を有する未加工押出製品(2)を得、
(d)前記未加工押出製品を溶体化処理し、
(e)そのように溶体化処理した未加工押出製品を焼き入れし、
(f)前記未加工押出製品を制御された方法で引張り、
(g)場合によっては、前記押出製品の平面仕上げ、または成形を実施し、
(h)前記未加工押出製品の焼き戻しを行い、
(i)前記未加工押出製品を機械加工して、機械加工コア(11)、および未加工フランク(22)に対応する少なくとも一つの機械加工フランク(12)を有する機械加工押出製品を得る、ことを特徴とし、
前記未加工フランクの寸法(E22またはL22)が、前記機械加工フランクの長さ(L12)より少なくとも20%大きく、その方向は前記未加工コアの長さ寸法(L21)に対して垂直であることを特徴とする方法である。
組成が重量%でCu:2.0〜6.0、Li:0.5〜2.0、Mg:0〜1.0、Ag:0〜0.7、Zn:0〜1.0、ならびにZr、Mn、Cr、Sc、HfおよびTiから少なくとも一つの元素が選択され、選択されたときの前記元素の量がZrでは0.05〜0.20重量%、Mnでは0.05〜0.8重量%、CrおよびScではそれぞれ0.05〜0.3重量%、Hfでは0.05〜0.5重量%、およびTiでは0.01〜0.15重量%であり、Siは0.1以下、Feは0.1以下、その他の元素は各々0.05以下および全体で0.15以下であり、残りはアルミニウムである、Al−Cu−Li合金製で、
アスペクト比が少なくとも5である未加工コア(21)、およびアスペクト比が4より小さく長さ方向がコアの長さ方向に対してほぼ垂直である少なくとも一つの未加工フランク(22)を有する航空産業用の機械加工押出製品製造用の未加工押出製品であって、前記未加工フランクを前記未加工コアに連結させる前記未加工フランク(22)の部分の厚さが減少していることを特徴とし、コアに連結される前記未加工フランクの端部に対する前記未加工フランク(22)の厚さ(E221)、およびコアの反対側のその端部に対する前記未加工フランク(22)の厚さ(E222)の比、すなわちE221/E222が、0.8より小さく好ましくは0.6より小さいこと、そのようにしてほぼ対称な二つの凹部ゾーンを区画することを特徴とする、未加工押出製品である。
この実施例では、AA2196合金製の機械加工押出製品を作製した。製品C、DおよびEは未加工フランクを示し、その方向が未加工コアの長さの寸法に対して垂直である前記未加工フランクの寸法は、機械加工フランクの長さより少なくとも20%大きいようになっている。
α コアの長さ方向に対して垂直なフランクの長さ方向
** 図4の概略図によると、未加工フランク(22)の厚さは、コアに連結される未加工フランクの端部(E221)では15mmであり、コアの反対側の端部(E222)では28mmであり、厚さが減少し28mmより小さくなっている未加工フランクの部分(L221)では10mmであり、未加工コア(21)の長さ方向と、フランクの厚さの減少に対応する方向との間の角度(α)は45°であり、前記未加工フランク(22)およびコア(21)の連結用の湾曲半径は2.5〜3mmである。
2 未加工押出製品
11 機械加工コア
12、13、14、15 機械加工フランク
21 未加工コア
22、23、24、25 未加工フランク
Claims (13)
- 機械加工コア(11)、および少なくとも一つの機械加工フランク(12)を有する航空産業用の機械加工押出製品の製造方法において、
(a)組成が重量%でCu:2.0〜6.0、Li:0.5〜2.0、Mg:0〜1.0、Ag:0〜0.7、Zn:0〜1.0、ならびにZr、Mn、Cr、Sc、HfおよびTiから少なくとも一つの元素が選択され、選択されたときの前記元素の量がZrでは0.05〜0.20重量%、Mnでは0.05〜0.8重量%、CrおよびScではそれぞれ0.05〜0.3重量%、Hfでは0.05〜0.5重量%、およびTiでは0.01〜0.15重量%であり、Siは0.1以下、Feは0.1以下、その他の元素は各々0.05以下および全体で0.15以下であり、残りはアルミニウムである、Al−Cu−Li合金製の未加工フォームを鋳造し、
(b)前記未加工フォームを均質化し、
(c)前記未加工フォームを押出成形によって熱間変形し、未加工コア(21)および少なくとも一つの未加工フランク(22)を有する未加工押出製品(2)を得、
(d)前記未加工押出製品を溶体化処理し、
(e)そのように溶体化処理した前記未加工押出製品を焼き入れし、
(f)前記未加工押出製品を制御された方法で引張り、
(g)場合によっては、前記押出製品の平面仕上げ、または成型を実施し、
(h)前記未加工押出製品の焼き戻しを行い、
(i)前記未加工押出製品を機械加工して、機械加工コア(11)、および未加工フランク(22)に対応する少なくとも一つの機械加工フランク(12)を有する機械加工押出製品を得る、ことを特徴とし、
その方向が前記未加工コアの長さ(L21)の寸法に垂直である、前記未加工フランクの寸法(E22またはL22)が、前記機械加工フランクの長さ(L12)より少なくとも20%大きいことを特徴とする方法。 - 未加工フランク(22)に対応する面が機械加工された未加工コア(21)の厚さ(E211)、および長さの寸法(L21)に対して垂直な方向の前記未加工フランクの寸法(E22またはL22)は、それらの合計が機械加工フランクの長さ(L12)より50%以上大きく、好ましくは80%以上大きくなっていることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記未加工フランクを前記未加工コアに連結する前記未加工フランク(22)の部分の厚さが減少しており、コアに連結される前記未加工フランクの端部についての前記未加工フランク(22)の厚さ(E221)、およびコアとは反対側のその端部についての前記未加工フランク(22)の厚さ(E222)の比、すなわち、E221/E222が、0.8より小さく、好ましくは0.6より小さく、そのようにしてほぼ対称の二つの凹面ゾーンを区画することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 厚さが減少している前記未加工フランクの前記部分が、フランクの全長(L22)の30%未満の長さ(L221)で延在していることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 未加工コア(21)の長さ方向とフランクの厚さの減少に対応する方向との間の角度(α)が、45+/−10°であることを特徴とする、請求項3または4に記載の方法。
- 組成が重量%でCu:2.0〜6.0、Li:0.5〜2.0、Mg:0〜1.0、Ag:0〜0.7、Zn:0〜1.0、ならびにZr、Mn、Cr、Sc、HfおよびTiから少なくとも一つの元素が選択され、選択されたときの前記元素の量がZrでは0.05〜0.20重量%、Mnでは0.05〜0.8重量%、CrおよびScではそれぞれ0.05〜0.3重量%、Hfでは0.05〜0.5重量%、およびTiでは0.01〜0.15重量%であり、Siは0.1以下、Feは0.1以下、その他の元素は各々0.05以下および全体で0.15以下であり、残りはアルミニウムである、Al−Cu−Li合金製で、
アスペクト比が少なくとも5である未加工コア(21)、およびアスペクト比が4より小さく長さ方向がコアの長さ方向に対してほぼ垂直である少なくとも一つの未加工フランク(22)を有する航空産業用の機械加工押出製品製造用の未加工押出製品であって、前記未加工フランクを前記未加工コアに接続する前記未加工フランク(22)の部分の厚さが減少していることを特徴とし、コアに連結される前記未加工フランクの端部に対する前記未加工フランク(22)の厚さ(E221)、およびコアの反対側のその端部に対する前記未加工フランク(22)の厚さ(E222)の比、すなわちE221/E222が、0.8より小さく、好ましくは0.6より小さいこと、そのようにしてほぼ対称な二つの凹部ゾーンを区画することを特徴とし、
未加工コア(21)または未加工フランク(22)のアスペクト比はL/Eであり、ただしLは未加工コア(21)または未加工フランク(22)の横断面で各々区画される基本長方形の最大寸法に対応し、Eは未加工コア(21)または未加工フランク(22)の横断面で各々区画される基本長方形の最小寸法に対応することを特徴とする、未加工押出製品。 - 厚さが減少している前記未加工フランクの前記部分が、フランクの全長(L22)の30%未満の長さ(L221)で延在していることを特徴とする、請求項6に記載の未加工押出製品。
- 未加工コア(21)の長さ方向とフランクの厚さの減少に対応する方向との間の角度(α)は45+/−10°であることを特徴とする、請求項6または7に記載の未加工押出製品。
- 前記未加工フランク(22)とコア(21)の連結のための湾曲半径は2〜4mmであることを特徴とする、請求項6〜8のいずれか一つに記載の未加工押出製品。
- 組成が重量%でCu:2.0〜6.0、Li:0.5〜2.0、Mg:0〜1.0、Ag:0〜0.7、Zn:0〜1.0、ならびにZr、Mn、Cr、Sc、Hf、およびTiから少なくとも一つの元素が選択され、選択されたときの前記元素の量がZrでは0.05〜0.20重量%、Mnでは0.05〜0.8重量%、CrおよびScではそれぞれ0.05〜0.3重量%、Hfでは0.05〜0.5重量%、およびTiでは0.01〜0.15重量%であり、Siは0.1以下、Feは0.1以下、その他の元素は各々0.05以下および全体で0.15以下であり、残りはアルミニウムである、Al−Cu−Li合金製で、
アスペクト比が少なくとも20である機械加工コア(11)、およびアスペクト比が15より小さく長さ方向がコアの長さ方向に対してほぼ垂直である少なくとも一つの機械加工フランク(12)を有する、請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法によって得られる航空産業用の機械加工押出製品であって、その粒状構造が10%未満の再結晶化粒子率を有することを特徴とし、前記機械加工フランクの全長の半分と前記機械加工コアとの間で、粒子の長さ方向がフランクの長さ方向に対してほぼ平行であることを特徴とし、
機械加工コア(11)または機械加工フランク(12)のアスペクト比はL/Eであり、ただしLは機械加工コア(11)または機械加工フランク(12)の横断面で各々区画される基本長方形の最大寸法に対応し、Eは機械加工コア(11)または機械加工フランク(12)の横断面で各々区画される基本長方形の最小寸法に対応することを特徴とする、機械加工押出製品。 - 粒子の長さ方向とフランクの長さ方向との間のずれは10°未満であることを特徴とする、請求項10に記載の機械加工押出製品。
- 航空構造用の構成要素としての、請求項10または11に記載の機械加工押出製品の使用。
- 翼のスティフナ、胴体のスティフナ、胴体フレーム、フロアビームまたはフロア横材としての、好ましくはフロア横材としての、請求項12に記載の使用。
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