JP5149629B2 - アルミニウムを主成分とするAl‐Zn‐Cu‐Mg合金及びその製造方法と使用方法 - Google Patents
アルミニウムを主成分とするAl‐Zn‐Cu‐Mg合金及びその製造方法と使用方法 Download PDFInfo
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Description
本出願は、2005年2月10日に出願された米国仮出願番号第60/651197号明細書から優先権を主張し、その内容は、そのまま参考文献として本明細書に含まれる。
a)応力腐食割れ後の破損のない最短寿命が少なくとも50日で、好ましくは、ST応力レベル40ksiで少なくとも70日であり、
b)四分の一の厚さでL方向で測定した従来の引張降伏強度が70−0.32t ksi(tはインチ表示の製品の厚さである)より高く、好ましくは71−0.32t ksiより高く、より好ましくは72−0.32t ksiよりも高く、
c)四分の一の厚さで測定したL‐T方向の強靭性が42−1.7t ksi√in(tはインチ表示の製品の厚さである)より高い、
という特性を有する。
a)(重量%で)Znを6.2〜7.2、Mgを1.5〜2.4、Cuを1.7〜2.1、Feを0〜0.13、Siを0〜0.10、Tiを0〜0.06、Zrを0.06〜0.13、Crを0〜0.04、Mnを0〜0.04、不純物及び他の付随元素の各々を0.05以下含む、または有利にはこれらによって主に構成されるインゴットを鋳造し、
b)860〜930゜F、または、好ましくは、875〜905゜Fでインゴットを均質化し、
c)入口温度640〜825゜Fで、好ましくは、650〜805゜Fでインゴットを最終厚さが2〜10インチのプレートに熱間加工し、
d)プレートを溶体化熱処理し、焼き入れし、
e)プレートを永久歪み1〜4%で引き伸ばし、
f)230〜250゜Fで5〜12時間、及び、300〜350゜Fで5〜30時間加熱することによって、等価時間t(eq)31〜56時間で、好ましくは33〜44時間でプレートを時効する
段階を備える製造方法を目的とする。
t(eq)=∫exp(−16000/T)dt/exp(−16000/Tref)
によって決定され、該式においてTは焼きなまし中の°Kでの瞬間温度であり、Trefは302°F(423°K)に選択された参照温度であり、t(eq)は時間で表示される。
図1は、本発明のプレートA(8”)対7040(厚さ8.27”の参照B及びC)及び7050(厚さ8”の参照D及びE)のTYS(L)−K1C(L−T)座標である。
図2は、本発明のプレートA(8”)対7050(厚さ8.5”の参照F及びG)のTYS(L)−Kapp(L−T)座標である。
Zn:6.6〜7.0、Mg:1.68〜2.4、Cu:1.3〜2.3
t(eq)=∫exp(−16000/T)dt/exp(−16000/Tref)
該式において、Tは焼きなまし中の°Kでの瞬間温度であり、Trefは302°F(423°K)に選択された参照温度である。t(eq)は時間で表示される。
t(eq)=∫exp(−16000/T)dt/exp(−16000/Tref)
によって表わされ、該式において、T(ケルビン温度)は期間tの間(時間表示)継続する熱処理の温度を示し、Trefは参照温度であり、ここでは423Kすなわち302°Fに設定されている。
Claims (15)
- 厚さが50.8〜254mmの、圧延または鍛造されたアルミニウムを主成分とするAl‐Zn‐Cu‐Mg合金製の展伸製品であって、前記製品は溶体化熱処理、焼き入れ及び時効によって処理されたものであって、前記製品は、下記のように(重量%で)、
Znが6.6〜7.0、
Mgが1.68〜1.8、
Cuが1.7〜2.0、
Feが0〜0.13、
Siが0〜0.10、
Tiが0〜0.06、
Zrが0.06〜0.13、
Crが0〜0.04、
Mnが0〜0.04、
不純物及び他の付随元素の各々が0.05以下
によって構成されることを特徴とする。 - Tiが0〜0.05であることを特徴とする、請求項1に記載の製品。
- Fe≦0.07及びSi≦0.07であることを特徴とする、請求項1または2に記載の製品。
- Znが6.7〜7.0であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の製品。
- Znが6.72〜6.98、
Cuが1.75〜2.0
であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つに記載の製品。 - 前記製品が、過時効焼き戻しであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の製品。
- 前記製品が、T74焼き戻しであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一つに記載の製品。
- 前記製品が、以下の特性:
a)応力腐食割れ(SCC)後の破損のない最短寿命が、短い横断方向(ST)応力レベル275.8MPaで少なくとも50日、
b)四分の一の厚さでL方向で測定した従来の引張降伏強度が少なくとも(70−0.32t/25.4)×6.89MPa(tはmm表示の製品の厚さである)、
c)四分の一の厚さで測定したL‐T方向の強靭性が少なくとも(42−1.7t/25.4)×1.1MPa√m(tはmm表示の製品の厚さである)
を少なくとも一つ有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一つに記載の製品。 - 四分の一の厚さでL方向で測定した引張降伏強度が少なくとも(71−0.32t/25.4)×6.89MPa(tはmm表示の製品の厚さである)であることを特徴とする、請求項8に記載の製品。
- 厚さが101.6〜228.6mmであることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一つに記載の製品。
- 請求項1〜10のいずれか一つに記載の製品を備える、航空機建造に適した構造部材。
- 圧延または鍛造されたアルミニウムを主成分とする合金製の展伸製品の製造方法であって、下記の段階を備える製造方法。
a)下記のように、
Znが6.6〜7.0、
Mgが1.68〜1.8、
Cuが1.7〜2.0、
Feが0〜0.13、
Siが0〜0.10、
Tiが0〜0.06、
Zrが0.06〜0.13、
Crが0〜0.04、
Mnが0〜0.04、
不純物及び他の付随元素の各々が0.05以下
によって構成されるインゴットを鋳造し、
b)460〜499℃で前記インゴットを均質化し、
c)入口温度338〜441℃で前記インゴットを圧延または鍛造によって最終厚さが50.8〜254mmのプレートに熱間加工し、
d)前記プレートを溶体化熱処理し、焼き入れし、
e)前記プレートを永久歪み1〜4%で引き伸ばし、
f)等価時間t(eq)31〜56時間で、前記プレートを110〜121℃で5〜12時間、及び、149〜182℃で5〜30時間加熱することによって時効させる。
該等価時間t(eq)は下記の式によって決定される。
t(eq)=∫exp(−16000/T)dt/exp(−16000/Tref)
(該式において、Tは焼きなまし中の°Kでの瞬間温度であり、Trefは150℃(423°K)に選択された参照温度であり、t(eq)は時間で表示される。) - 等価時間t(eq)が33〜44時間であることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 焼き入れと引き伸ばしの間の時間は2時間を超えないことを特徴とする、請求項12または13に記載の方法。
- 請求項1〜10のいずれか一つの製品を備える航空機または航空宇宙産業製品。
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