BRPI1011757B1 - Produto laminado, seu processo de fabricação, elemento de estrutura e sua utilização - Google Patents

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Armelle Danielou
Cédric Gasqueres
Christophe Sigli
Thimothy Warner
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Abstract

produto laminado, seu processo de fabricação, elemento de estrutura e sua utilização a presente invenção se refere a um produto trabalhado, tal como um produto fiado, laminado, e/ou forjado, em liga à base de alumínio, compreendendo em percentagem em peso: cu: 3,0 – 3,9; li: 0,8 – 1,3; mg: 0,6 – 1,0; zr: 0,05 – 0,18; ag: 0,0 – 0,5; mn: 0,0 – 0,5; fe + si < 0,20; zn < 0,15; pelo menos um elemento dentre ti: 0,01 – 0,15; sc: 0,05 – 0,3; cr: 0,05 – 0,3; hf: 0,05 – 0,5; outros elementos < 0,5 cada um e < 0,15 no total, o resto alumínio. a invenção se refere também ao processo de fabricação desse produto. os produtos, de acordo com a invenção, são particularmente úteis para realizar produtos espessos em alumínio destinados a realizar elementos de estrutura para a indústria aeronáutica.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PRODUTO LAMINADO, SEU PROCESSO DE FABRICAÇÃO, ELEMENTO DE ESTRUTURA E SUA UTILIZAÇÃO.
DOMÍNIO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção se refere aos produtos em ligas alumínio - cobre - lítio, mais particularmente, desses produtos, os respectivos processos de fabricação e de utilização, destinados em particular à construção aeronáutica e aeroespacial.
ESTADO DA TÉCNICA [002] Produtos, notadamente produtos espessos laminados, forjados ou fiados em liga de alumínio foram desenvolvidos para produzir por recorte, retificação ou usinagem na massa das peças de elevada resistência notadamente à indústria aeronáutica, a indústria aeroespacial ou à fabricação mecânica.
[003] As ligas de alumínio, contendo lítio são muito interessantes em relação a isso, pois o lítio pode reduzir a densidade do alumínio de 3% e aumentar o módulo de elasticidade de 6% para cada por cento em peso de lítio acrescentado. Para que essas ligas sejam selecionadas nos aviões, seu desempenho em relação às outras propriedades de uso deve atingir aquele das ligas comumente utilizadas, em particular em termos de compromisso entre as propriedades de resistência mecânica estática (limite de escoamento, resistência à ruptura) e as propriedades de tolerância aos danos (tenacidade, resistência à propagação das fissuras em fadiga), essas propriedades sendo em geral antinômicas. Para os produtos espessos, essas propriedades devem, em particular, ser obtidas a um quarto e a meia - espessura e os produtos devem, portanto, ter uma pequena sensibilidade à têmpera. Dizse que um produto é sensível à têmpera, caso suas características mecânicas estáticas, tais como seu limite elástico, diminuem, quando a velocidade de têmpera diminui. A velocidade de têmpera é a velociPetição 870190003828, de 14/01/2019, pág. 7/41
2/24 dade de resfriamento média do produto no decorrer da têmpera.
[004] Essas propriedades mecânicas devem, além disso, ser, de preferência, estáveis no tempo e não serem significativamente modificadas por envelhecimento à temperatura de utilização. Assim, a utilização prolongada dos produtos no âmbito das aplicações de aviação civil necessita de uma boa estabilidade das propriedades mecânicas, está sendo, por exemplo, simulada por um envelhecimento de 1000 horas a 85°C.
[005] Essas ligas devem também apresentar uma resistência à corrosão suficiente, poder ser enformadas segundo os processos habituais e apresentar pequenos esforços residuais, de forma a poderem ser usinados de forma integral.
[006] A patente US 5 032 359 descreve uma vasta família de ligas de alumínio, cobre, lítio, nas quais a adição de magnésio e de prata, em particular entre 0,3 e 0,5 por cento em peso, permite aumentar a resistência mecânica.
[007] A patente US 5 234 662 descreve ligas de composição (em % em peso), Cu: 2,60 - 3,30, Mn: 0,0 - 0,50, Li: 1,30 - 1,65, Mg: 0,0 1,8, elementos controlando a estrutura granular escolhidos dentre Zr e Cr: 0,0 - 1,5.
[008] A patente US 5 455 003 descreve um processo de fabricação de ligas Al-Cu-Li que apresentam uma resistência mecânica e uma tenacidade melhorada à temperatura criogênica, em particular graças a um martelamento e um revenido apropriado. Essa patente recomendada em particular a composição, em percentagem em peso, Cu - 3,0 - 4,5, Li = 0,7 - 1,1, Ag = 0 - 0,6, Mg = 0,3 - 0,6 e Zn = 0 0,75. O problema do envelhecimento dos produtos para aplicações aeronáuticas civis não é aí mencionado, pois os produtos visados são essencialmente reservatórios criogênicos para lançadores de foguete ou nave espacial.
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3/24 [009] A patente US 7 438 772 descreve ligas compreendendo, em percentagem, em peso, Cu: 3 - 5, M: 0,5 - 2, Li: 0,01 - 0,9 e desencoraja a utilização de teor em lítio mais elevados em razão de uma degradação do compromisso em tenacidade e resistência mecânica.
[0010] A patente US 7 229 509 descreve um liga que compreende (% em peso): (2,5 - 5,5) Cu, (0,1 - 2,5) Li, (0,2 - 1,0) Mg, (0,2 - 0,8) Ag, (0,2 - 0,8) Mn, 0,4 max Zr ou outros agentes que afinam o grão, tais como Cr, Ti, Hf, Sc, V, apresentando notadamente uma tenacidade Kic(L)>37,4 MPaVm para um limite clássico Rp0,2(L) > 448,2 MPa (produtos de espessura superior a 76,2 mm) e notadamente uma tenacidade Kic(L) >38,5 MPaVm para um limite clássico Rp0,2 (L) >
489,5 MPa (produtos de espessura inferior a 76,2 mm).
[0011] O pedido de patente US 2009/140000 a1 descreve ligas que compreendem (em % em peso), 3,4 A 4,2% de Cu, 0,9 a 1,4% de Li, 0,3 a 0,7% de Ag, 0,1 a 0,6% de Mg, 0,2 a 0,8% de Zn, 0,1 a 0,6% de Mn e 0,01 a 0,6% de pelo menos um elemento para o controle da estrutura granular.
[0012] Conhece-se também a liga AA2050 que compreende (percentagem em peso): (3,2 - 3,9) Cu, (7,0 - 1,3) Li, (0,20 - 0,6) Mg, (0,20 - 0,7) Ag, 0,25 max. Zn (0,20 - 0,50) Mn, (0,06 - 0,14) Zr e a liga AA2095 (3,7 - 4,3) Cu, (0,7 - 1,5) Li, (0,25 - 0,8) Mg, (0,25 - 0,6) Ag, 0,25 max. Zn, 0,25 max. Mn, (0,04 - 0,18) Zr. Os produtos em liga AA2050 são conhecidos por sua qualidade em termos de resistência mecânica estática e de tenacidade.
[0013] Existe uma necessidade para produtos, notadamente produtos espessos, em liga alumínio - cobre - lítio, apresentando propriedades melhoradas em relação àquelas dos produtos conhecidos, em particular em termos de compromisso entre as propriedades de resistência mecânica estática e as propriedades de tolerância aos danos, de estabilidade térmica, de resistência à corrosão e de aptidão à usiPetição 870190003828, de 14/01/2019, pág. 9/41
4/24 nagem, tendo uma pequena densidade.
OBJETO DA INVENÇÃO [0014] Um primeiro objeto da invenção é um produto trabalhado, tal como um produto fiado, laminado e/ou forjado, em liga de alumínio, compreendendo, em percentagem em peso:
Cu: 3,0 - 3,9
Li: 0,8 - 1,3
Mg: 0,6 - 1,0
Zr: 0,05 - 0,18
Ag: 0,0 - 0,5
Mn: 0,0 - 0,5
Fe + Si < 0,20
Zn < 0,15;
[0015] pelo menos um elemento dentre
Ti: 0,01 - 0,15
Sc: 0,05 - 0,3
Cr: 0,05 - 0,3
Hf: 0,05 - 0,5 [0016] outros elementos < 0,05 cada um e < 0,15 no total, resta alumínio.
[0017] Um segundo objeto da invenção é um processo de fabricação de um produto fiado, laminado e/ou forjado à base de liga de alumínio no qual:
a) elabora-se um banho de metal líquido à base de alumínio, compreendendo 3,0 a 3,9% em peso de Cu, 0,8 a 1,3% em peso de Li, 0,6 a 1,0% em peso de Mg, 0,05 a 0,18% em peso de Zr, 0,0 a 0,5% em peso de Ag, 0,0 a 0,5% em peso de Mn, no máximo 0,20% em peso de Fe + Si, no máximo 0,15% em peso de Zn, pelo menos um elemento escolhido dentre Cr, Sc, Hf e Ti, a quantidade desse elemento, se escolhido, sendo de 0,05 a 0,3% em peso para Cr e para Sc,
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0,05 a 0,5% em peso para Hf e de 0,01 a 0,15% em peso para Ti, os outros elementos no máximo 0,05% em peso, cada um, e 0,15% em peso total, o resto alumínio;
b) se funde uma forma bruta, a partir desse banho de metal líquido;
c) se homogeneiza essa forma bruta a uma temperatura compreendida entre 450°C e 550°C e, de preferência, entre 480°C e 530°C por uma duração compreendida entre 5 e 60 horas;
d) se deforma a quente e opcionalmente a frio essa forma bruta em um produto fiado, laminado e/ou forjado;
e) se coloca em tratamento térmico de solubilização entre 490 e 530°C durante 15 minutos a 8 horas e tempera- se esse produto;
f) se traciona, de forma controlada esse produto com uma deformação permanente de 1 a 6% e preferencialmente de pelo menos 2%;
g) se realiza um revenido desse produto, compreendendo um aquecimento a uma temperatura compreendida entre 130 e 170°C durante 5 a 100 horas e, de preferência, de 10 a 40 horas de forma a atingir um limite de escoamento próxima do pico.
[0018] Ainda um outro objeto da invenção é um elemento de estrutura, compreendendo um produto, segundo a invenção.
[0019] Ainda um outro objeto da invenção é a utilização de um elemento de estrutura, segundo a invenção, para construção aeronáutica.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0020] Figura 1: exemplo de curva de revenido e de determinação da inclinação da tangente PN.
[0021] Figura 2: resultados de limite de escoamento e de tenacidade obtidos para as amostras do exemplo 1.
[0022] Figura 3: resultados de limite de escoamento e de tenaci
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6/24 dade obtidos para as amostras dos exemplos 1 e 2, o limite de escoamento estando próximo do pico.
[0023] Figura 4: resultados de limite de escoamento e de tenacidade obtidos para as amostras do exemplo 3, o limite de escoamento próximo do pico.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [0024] Salvo menção contrária, todas as indicações referentes à composição química das ligas são expressas como uma percentagem em peso com base no peso total de liga. A expressão 1,4 Cu significa que o teor em cobre expressa em % em peso é multiplicado por 1,4. A designação das ligas é feita em conformidade com os regulamentos da Aluminium Association, conhecidos do técnico. A densidade depende da composição e é determinado por cálculo mais do que por um método de medida de peso. Os valores são calculados em conformidade com o procedimento de The Aluminium Association, que é descrita nas páginas 2-12 e 2-13 de Aluminum Standards and data. As definições dos estados metalúrgicos são indicadas na norma européia EN515.
[0025] Salvo menção contrária, as características mecânicas estáticas, em outros termos a resistência à ruptura Rm, o limite de escoamento convencional a 0,2% de alongamento Rp0,2 (limite de escoamento) e o alongamento à ruptura A%, são determinados por um teste de tração, segundo a norma EM 10002-1, a coleta e o sentido do teste sendo definidos pela norma EM 485-1.
[0026] O fator de intensidade de esforço (Kq) é determinada segundo a norma ASTM E 399. A norma ASTM E 399 dá critérios que permitem determinar, caso que Kq seja um valor validade de K1C. Para uma geometria de amostra determinada, os valores de Kq obtidas para diferentes materiais são comparáveis entre eles contanto que os limites de elasticidade dos materiais sejam da mesma ordem de grandeza.
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7/24 [0027] Salvo menção contrária, as definições da norma EM 12258 se aplicam. A espessura dos perfilados é definida, segundo a norma EM 2006:2001: a seção transversal é dividida em retângulos elementares de dimensões A e B; A sendo sempre a maior dimensão do retângulo elementar e B podendo ser considerado como a espessura do retângulo elementar. O calço é o retângulo elementar que apresenta a maior dimensão A.
[0028] O teste MASTMAASIS (Modified ASTM Acetic Acid Salt Intermittent Spray) é efetuado, segundo a norma ASTM G85.
[0029] Denomina-se no caso elemento de estrutura ou elemento estrutural de uma construção mecânica uma peça mecânica para a qual as propriedades mecânicas estáticas e/ou dinâmicas são particularmente importantes para o desempenho da estrutura, e para a qual um cálculo de estrutura é habitualmente prescrito ou realizado. Tratase tipicamente de elementos, cuja falha é capaz de colocar em perigo a segurança dessa construção, de seus usuários, ou de outros. Para um avião, esses elementos de estrutura compreendem notadamente os elementos que compõem a fuselagem (tais como o revestimento de fuselagem, fuselage skin em inglês), os enrijecedores ou longarinas de fuselagem (stringers), as divisórias estanques (bulkheads), as armações de fuselagem (circumferential frames), as asas (tais como o revestimento de velame (wing skin), os enrijecedores (stringers ou stiffeners), as nervuras (ribs) e longarinas (spars)) e a empenagem composta notadamente de estabilizadores orientais e verticais (horizontal or vertical stabilisers), assim como os perfilados de piso (floor beams), os trilhos de bancos (seat tracks) e as portas.
[0030] Segundo a presente invenção, foi descoberto que uma classe selecionada de ligas de alumínio que contém quantidades específicas e críticas de lítio, de cobre e de magnésio e de zircônio permite preparar produtos trabalhados, apresentando um compromisso
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8/24 melhorado entre tenacidade e resistência mecânica e uma boa resistência à corrosão. Além disso, esses produtos, quando sofrem um revenido escolhido de forma a atingir um limite de escoamento Rp0,2 ao pico apresentam uma excelente estabilidade técnica.
[0031] Os presentes inventores constataram que, de maneira surpreendente, é possível melhorar o compromisso entre as propriedades de resistência mecânica estática e as propriedades de tolerância aos danos notadamente de produtos espessos em liga alumínio - cobre lítio, tais como notadamente a liga AA2050, aumentando o teor em magnésio. Em particular, para os produtos espessos que sofreram um revenido próximo do pico, a escolha dos teores em cobre, magnésio e lítio permite atingir um compromisso de propriedades favorável e obter uma estabilidade térmica do produto satisfatório.
[0032] O teor em cobre dos produtos, de acordo com a invenção, está compreendido entre 3,0 e 3,9% em peso.
[0033] Em uma realização vantajosa da invenção, o teor em cobre está compreendido entre 3,2 e 3,7% em peso. Quando o teor em cobre é muito elevado, a tenacidade não é suficiente notadamente para revenidos próximos do pico e, por outro lado, a densidade da liga não é vantajosa. Quando o teor em cobre é muito baixo, as características mecânicas estáticas mínimas não são atingidas.
[0034] O teor em lítio dos produtos, segundo a invenção, está compreendido entre 0,8 e 1,3% em peso. Vantajosamente, o teor em lítio está compreendido entre 0,9% e 1,2% em peso. De maneira preferida, o teor em lítio é pelo menos de 0,93% em peso ou mesmo pelo menos 0,94% em peso. Quando o teor em lítio é muito baixo, a diminuição de densidade ligada ao acréscimo de lítio não é suficiente.
[0035] O teor em magnésio dos produtos, de acordo com a invenção, está compreendido entre 0,6 e 1,0% em peso e, de maneira preferida entre 0,65 ou 0,67 e 1,0% em peso. Em um modo de realização
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9/24 vantajoso da invenção, o teor em magnésio é no máximo de 0,9% em peso e, de maneira preferida no máximo de 0,8% em peso. Para certas aplicações, é vantajoso que o teor em magnésio, seja pelo menos 0,7% em peso.
[0036] O teor em zircônio está compreendido entre 0,05 e 0,18% em peso e, de preferência, entre 0,08 e 0,14% em peso de forma a se obter, de preferência, uma estrutura dos grãos em fibra ou ligeiramente recristalizada.
[0037] O teor em manganês está compreendido entre 0,0 e 0,5% em peso. Em particular, para a fabricação de chapas espessas, um teor em manganês compreendido entre 0,2 e 0,4% em peso permite melhorar a tenacidade sem comprometer a resistência mecânica.
[0038] O teor em prata está compreendido entre 0,0 e 0,5% em peso. Os presentes inventores constataram que, embora a presença de prata seja vantajosa, em presença de uma quantidade de magnésio, de acordo com a invenção, uma quantidade importante de prata não é necessária para se obter a melhoria desejada no compromisso entre a resistência mecânica e a tolerância aos danos. A limitação da quantidade de prata é economicamente muito favorável. Em uma realização vantajosa da invenção, o teor em prata está compreendido entre 0,15 e 0,35% em peso. Em um modo de realização da invenção, que apresenta a vantagem de minimizar a densidade, o teor em prata é no máximo de 0,25% em peso.
[0039] A soma do teor em ferro e do teor em silício é no máximo de 0,20% em peso. De preferência, os teores em ferro e em silício são, cada um, no máximo de 0,08% em peso. Em uma realização vantajosa da invenção os teores em ferro e em silício são no máximo de 0,06% e 0,04% em peso, respectivamente. Um teor em ferro e em silício controlado e limitado contribui para a melhoria do compromisso entre resistência mecânica e tolerância aos danos.
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10/24 [0040] A liga contém também pelo menos um elemento que pode contribuir para o controle do tamanho de grão escolhido dentre Cr, SC, Hf e Ti, a quantidade de elemento, se for escolhido, sendo de 0,05 a 0,3 % em peso para Cr e para SC, 0,05 a 0,5 a 0,5 % em peso para Hf e de 0,01 a 0,15 % em peso para ti. De maneira preferida, escolhe-se entre 0,02 e 0,10% em peso de titânio.
[0041] O zinco é uma impureza indesejável. O teor em zinco é Zn < 0,15% em peso e, de preferência, Zn < 0,05% em peso. O teor em zinco é vantajosamente inferior a 0,04% em peso.
[0042] A densidade dos produtos, de acordo com a invenção, é inferior a 2,72 g/cm3. De maneira a reduzir a densidade dos produtos, pode-se vantajosamente selecionar a composição para obter uma densidade inferior a 2,71 g/cm3 e, de preferência, inferior a 2,70 g/cm3.
[0043] A liga, de acordo com a invenção, é particularmente destinada à fabricação de produtos espessos, fiados, laminados e/ou forjados. Por produtos espessos, entende-se no âmbito da presente invenção produtos, cuja espessura é pelo menos de 30 mm e, de preferência, pelo menos de 50 mm. Com efeito, a ligação, de acordo com a invenção, apresenta uma baixa sensibilidade à têmpera, o que é particularmente vantajoso para os produtos espessos.
[0044] Os produtos laminados, de acordo com a invenção, têm, de preferência, uma espessura compreendida entre 30 e 200 mm e, de maneira preferida, entre 50 e 170 mm.
[0045] Os produtos espessos, de acordo com a invenção, apresentam um compromisso entre resistência mecânica e tenacidade particularmente vantajoso.
[0046] Um produto, de acordo com a invenção, em um estado laminado, colocado em tratamento térmico de solubilização, temperado e revenido, de forma a atingir um limite de escoamento próximo do pico, apresentando à meia espessura pelo menos um dos pares de ca
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11/24 racterísticas a seguir para espessuras compreendidas entre 30 e 100 mm:
(I) para espessuras de 30 a 60 mm, à meia espessura, um limite de escoamento Rp0,2 (L) > 525 MPa e, de preferência Rp0,2 (L) > 545 MPa e uma tenacidade K1C (L-T) > 38 MPa^m e, de preferência, K1C (L-T) > 43 MPa^m;
(II) para espessuras de 60 a 100 mm, à meia espessura, um limite de escoamento Rp0,2 (L) > 515 MPa e, de preferência, Rp0,2 (L) > 535 MPa e uma tenacidade K1C (L-T) > 35 MPa^m e, de preferência, K1C (L-T) > 40 MPa^m, (III) para espessuras de 100 a 130 mm, à espessura, um limite de escoamento Rp0,2 (L) > 505 MPa e, de preferência, Rp0,2 (L) 525 MPa e uma tenacidade K1C (L-T) > 32 MPa^m e, de preferência, K1C (L-T) > 37 MPa^m, (IV) para espessuras de 30 a 100 mm, à meia espessura, um limite de escoamento Rp0,2 (L) expressa em MPa e uma tenacidade K1C (L-T) expressa em MPa^m tais que K1C (L-T) > - 0,217 Rp0,2 (L) + 157 e, de preferência, K1C (L-T) > - 0,217 Rp0,2 (L) + 163 e superior a 35 MPa^m.
(V) após envelhecimento de 1000 horas a 85°C, um li mite de escoamento Rp0,2 (L) e um alongamento à ruptura A%(L) apresentando uma diferença com o limite de escoamento Rp0,2 (L) e o alongamento à ruptura A%(L) antes do envelhecimento inferior a 10% e, de preferência, inferior a 5%.
[0047] Em um outro modo de realização da invenção, preferem-se, todavia, produtos mais finos, cuja espessura está compreendida entre 10 e 30 mm, tipicamente de aproximadamente 20 mm, pois o compromisso obtido nessas condições entre resistência mecânica e tenacidade é particularmente vantajoso.
[0048] Um produto, de acordo com a invenção, em um estado la
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12/24 minado, colocado em tratamento térmico de solubilização, temperado e revenido de forma a atingir um limite de escoamento próximo do pico, apresentando à meia espessura pelo menos um dos pares de características apresentadas a seguir para espessuras compreendidas entre 10 e 30 mm:
(I) um limite de escoamento Rp0,2 (L) > 525 MPa e, de preferência Rp0,2 (L) > 545 MPa e uma tenacidade K1C (L-T) > 40 MPa^m e, de preferência, K1C (L-T) > 45 MPa^m, (II) um limite de escoamento Rp0,2 (L) expresso em MPa e uma tenacidade Kq (L-T), expresso em MPa^m tais que K1C (L-T) > 0,4 Rp0,2 (L) + 265 e, de preferência, K1C (L-T) > -0,4 Rp0,2 (L) + 270 e superior a 45 MPa^m, (III) após envelhecimento de 1000 horas a 85°C, um limite de escoamento Rp0,2 (L) e um alongamento à ruptura A%(L) apresentando uma diferença com o limite de escoamento Rp0,2 (L) e o alongamento à ruptura A%(L) antes do envelhecimento inferior a 10%, e, de preferência, inferior a 5%.
[0049] Os produtos, de acordo com a invenção, apresentam também propriedades vantajosas em termos de comportamento em fadiga tanto do ponto de vista da iniciação das fissuras (S/N) que dá velocidade de propagação (da/dN).
[0050] A resistência à corrosão dos produtos da invenção é geralmente elevada; assim, o resultado no teste MASTMAASIS (normas ASTMG85 & G34) é pelo menos EA e, de preferência, P para os produtos, de acordo com a invenção.
[0051] O processo de fabricação dos produtos, de acordo com a invenção, compreende etapas de elaboração, fundição, corrosão, tratamento térmico de solubilização, têmpera e revenido.
[0052] Em uma primeira etapa, elabora-se um banho de metal líquido de forma a se obter uma ligação de alumínio de composição, de
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13/24 acordo com a invenção.
[0053] O banho de metal líquido é em seguida fundido sob a forma bruta, tal como uma esfera, uma placa de laminação ou um esboço de forja.
[0054] A forma bruta é em seguida homogeneizada a uma temperatura compreendida entre 450°C e 550°C e, de prefe rência, entre 480 e 530°C, por uma duração compreendida entre 5 e 60 horas.
[0055] Após homogeneização, a forma bruta é, em geral, resfriada até à temperatura ambiente, antes de ser preaquecida, visando ser deformada à quente. O pré-aquecimento tem por objetivo atingir uma temperatura, de preferência, compreendida entre 400 e 500°C e, de maneira preferida, da ordem de 450°C permitindo a deformação da forma bruta.
[0056] A deformação a quente e opcionalmente a frio é tipicamente efetuada por fiação, laminação e/ou forja, de forma a se obter um produto fiado, laminado e/ou forjado, cuja espessura é, de preferência, de pelo menos 30 mm. O produto assim obtido é em seguida colocado em tratamento térmico de solubilização por tratamento térmico entre 490 e 530°C, durante 15 minutos, a 8 horas, depois temperado, tipicamente com água à temperatura ambiente ou preferencialmente água fria. O produto sofre em seguida uma tração controlada com uma deformação permanente de 1 a 6% e preferencialmente de pelo menos 2%. Os produtos laminados sofrem, de preferência, uma tração controlada com uma deformação permanente superior a 3%. Em um modo de realização vantajoso da invenção, a tração controlada é realizada com uma deformação permanente compreendida entre 3 e 5%. Um estado metalúrgico preferido é o estado T84. Etapas conhecidas, tais como a laminação, o aplainamento, a correção, a enformação podem ser opcionalmente realizadas após tratamento térmico de solubilização e têmpera e antes ou depois da tração controlada. Em um modo de
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14/24 realização da invenção, realiza-se uma etapa de laminação a frio de pelo menos 7% e, de preferência, de pelo menos 9%, antes de realizar uma tração controlada com uma deformação permanente de 1 a 3%.
[0057] Um revenido é realizado, compreendendo um aquecimento a uma temperatura compreendida entre 130 e 170°C e, de preferência, entre 150 e 160°C durante 5 a 100 horas e, de prefe rência de 10 a 40 horas, de forma a atingir um limite de escoamento Rp0,2 próximo do limite de escoamento Rp0,2 no pico.
[0058] É conhecido que para as ligas de endurecimento estrutural tais como as ligas Al-Cu-Li o limite de escoamento aumenta com a duração de revenido a uma temperatura determinada até um valor máximo denominada o pico de endurecimento ou pico, depois diminui com a duração de revenido. No âmbito da presente invenção, denomina-se curva de revenido a evolução do limite de escoamento em função da duração equivalente de revenido a 155°C. Um exemplo de curva de revenido é apresentado na Figura 1. No âmbito da presente invenção, determina-se se um ponto N da curva de revenido, de duração equivalente a 155°C lN e de limite de escoamento Rp0,2 (N) é próximo do pico, determinando a inclinação PN da tangente à curva de revenido no ponto N. Considera-se no âmbito da presente invenção que o limite de escoamento de um ponto da curva de revenido é próximo do limite de escoamento no pico, caso o valor absoluto da inclinação PN é no máximo de 3 MPa/h. Conforme ilustrado pela Figura 1, um estado subrevenido é um estado para o qual PN é positivo e um estado sobrerevenido é um estado para o qual PN é negativo.
[0059] Para se obter um valor aproximado de PN, para um ponto N da curva em um estado sub-revenido, pode-se determinar a inclinação da reta que passa pelo ponto N e pelo ponto precedente N-1, obtido para uma duração tN-1 < tN e apresentando um limite de escoamento Rp0,2 (n-1), tem-se assim Pn ~ (Rp0,2 (N) - Rp0,2 (n-1) / (tN — tN-1). Em teoria, o
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15/24 valor exato de Pn é obtido quando ín-1 tende para ín. Todavia, se a diferença ín - ín-i for pequena, a variação de limite elástico corre o risco de ser pouco significativa e o valor impreciso. Os presentes inventores constataram que uma aproximação satisfatória de Pn é, em geral, obtida, quando a diferença ín - ín-i está compreendida entre 2 e 15 horas, e, de preferência, é da ordem de 3 horas.
[0060] O tempo equivalente ti a 155°C é definido pela fórmula:
exp(-16400/Tref) [0061] na qual T (em Kelvin) é a temperatura instantânea de tratamento no metal, que evolui com o tempo t (em horas) e Tref é uma temperatura de referência fixada em 428 K, ti é expresso em horas. A constante Q/R ~ 16400 K é derivada da energia de ativação para a difusão do Cu, para a qual o valor Q ~ 136100 D/mol foi utilizado.
[0062] O limite de escoamento próximo do limite de escoamento no pico é tipicamente pelo menos igual a 90%, em geral mesmo pelo menos igual a 95% e, de forma freqüente, pelo menos 97% do limite de escoamento Rp0,2 no pico. O limite de escoamento no pico e o limite de escoamento máximo podendo ser obtido, fazendo-se variar os parâmetros de duração e de temperatura do revenido. O limite de escoamento no pico é, em geral, avaliado de forma satisfatória, fazendose variar a duração de revenido entre 10 e 70 horas para uma temperatura de 155°C após uma tração de 3,5%.
[0063] Em geral, para as ligas de tipo Al-Cu-Li, os estados nitidamente sub-revenidos correspondem a compromissos entre a resistência mecânica estática (Rp0,2, Rm) e a tolerância aos danos (tenacidade, resistência à propagação das fissuras em fadiga) mais interessante que no pico e a fortiori que além do pico. Todavia, os presentes inventores constataram que um estado sub-revenido mais próximo do pico
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16/24 permite, ao mesmo tempo, obter um compromisso entre resistência mecânica estática e tolerância aos danos interessantes, mas também melhorar o desempenho em termos de resistência à corrosão e de estabilidade térmica. Além disso, a utilização de um estado sub-revenido próximo do pico permite melhorar a robustez do processo industrial: uma variação das condições de revenido leva a uma pequena variação das propriedades obtidas.
[0064] Assim, é vantajoso realizar um sub-revenido próximo do pico, isto é, um sub-revenido com as condições de duração e de temperatura equivalente aquelas de um ponto N da curva de revenido a 155°C tal que a tangente à curva de revenido nesse ponto tem uma inclinação PN, expressa em MPa / h, tal que 0 < Pn < 3 e, de preferência, 0,2 < Pn < 2,5.
[0065] Os produtos, de acordo com a invenção, podem, de maneira vantajosa, ser utilizados em elementos de estrutura, em particular de avião. A utilização, de um elemento de estrutura, incorporando pelo menos um produto, de aço, ou fabricado a partir desse produto é vantajoso, em particular para a construção aeronáutica. Os produtos, de acordo com a invenção, são particularmente vantajosos para realização de produtos usinados na massa, tais como notadamente elementos intradorso ou extradorso, cujo revestimento e os enrijecedores provêm de um mesmo produto de partida, longarinas e nervuras, da mesma forma que qualquer outra utilização na qual as presentes propriedades poderiam ser vantajosas.
[0066] Esses aspectos, assim como outros da invenção são explicados mais em detalhes com o auxílio dos seguintes exemplos ilustrativos e não limitadores.
EXEMPLOS
EXEMPLO 1 [0067] Nesse exemplo, várias placas de dimensão 2000 x 380 x
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120 mm, cuja composição é dada na tabela 1 foram fundidas.
TABELA 1. Composição em % em peso e densidade das ligas Al Cu - Li fundidas sob a forma de placa. (Ref: referência; inv: invenção).
Si Fe Cu Mn Mg Zn Ag Li Zr Densidade (g/cm3)
1 (Ref) 0,012 0,022 3,54 0,38 0,32 - 0,24 0,89 0,10 2,706
2 (Ref) 0,012 0,023 3,53 0,38 0,32 - - 0,91 0,10 2,699
3 (Ref) 0,012 0,032 3,53 0,38 0,67 - 0,25 0,93 0,10 2,698
4 (Ref) 0,011 0,022 3,5 0,38 0,67 - - 0,94 0,10 2,692
5 (Ref) 0,078 0,088 3,52 0,38 0,34 - 0,25 0,91 0,10 2,705
6 (Ref) 0,015 0,029 3,50 0,39 0,31 0,39 0,24 0,95 0,10 2,707
Ti: visado 0,02% em peso para as ligas 1 a 6.
[0068] As placas foram homogeneizadas a aproximadamente 500°C durante aproximadamente 12 horas, depois debitadas e escalpadas, de forma a se obterem pedaços de dimensão 400 x 335 x 90 mm. Os pedaços foram laminados a quente para serem obtidas chapas tendo uma espessuras de 20 nm. As chapas forma colocadas em tratamento térmico de solubilização a 505 + / -2-°C durante 1 hora, temperadas com água a 75°C, de maneira a se consegu ir uma velocidade de resfriamento de aproximadamente 18°C/s e estimularem assim as propriedades obtidas à meia -espessuras de chapa de espessuras de 80 mm. As chapas foram em seguida tracionadas comum alongamento permanente de 3,5 %.
[0069] As chapas sofrem um revenido compreendido entre 10 horas e 50 horas a 155°C. Amostras foram coletadas à meia-espessura para medir as características mecânicas estáticas em tração, assim como a tenacidade Kq. As amostras utilizadas para a medida de tenacidade tinham uma largura W = 25 mm e uma espessura B = 12,5 mm.
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De maneira geral, os valores de Kq obtidos a partir desse tipo de amostra são menores que aquelas obtidas a partir de amostras que apresentam uma espessura e uma largura superiores. Duas medidas, feitas a partir de amostras, tendo uma largura W = 40 mm e uma espessura B = 20 mm, confirmam essa tendência. Pode-se pensar que medidas obtidas a partir de amostras ainda mais largas, permitindo obter medidas válidas de K1C seriam também mais elevadas que as medidas obtidas com as amostras de largura W = 25 mm e de espessura B = 12,5 mm.
[0070] Os resultados obtidos são apresentados na tabela 2.
TABELA 2. Propriedades mecânicas obtidas pelas diferentes placas.
Liga Duração de revenido em horas a 155°C Rp0,2 L (Mpa) RmL (Mpa) A L (%) kq (MPa.m1/2) L-T Avaliação da inclinação PN (MPa/h)
1 0 302,6 392,8 15,6 39,4
14 481,4 519,8 13,2 51,2 12,8
18 501,1 538,6 14,3 47,7 4,9
18 48,5*
23 501,2 536,4 13,9 46,6 0,0
36 509,6 544,8 13,4 45,8 0,6
2 0 300,6 393,6 15,5 30,7
14 442,2 489,9 14,2 44,0 10,1
18 465,7 507,5 13,8 48,4 5,9
23 474,0 513,0 13,0 46,2 1,7
36 486,6 523,7 12,0 47,2 1,0
3 0 358,8 455,8 18,0 -
14 437,0 503,6 15,5 46,1 5,6
18 488,4 532,1 13,2 44,4 12,9
23 502,7 540,7 14,3 48,2 2,8
23 53,6*
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Liga Duração de revenido em horas a 155°C Rp0,2 L (Mpa) RmL (Mpa) A L (%) KQ (MPa.m1/2) L-T Avaliação da inclinação PN (MPa/h)
36 534,5 561,7 101,7 45,0 2,4
40 535,5 563,7 12,5 43,6 0,2
4 0 361,6 449,8 14,2 34,1
14 408,7 487,9 15,6 41,3 3,4
18 452,3 506,1 13,3 48,2 10,9
23 469,6 515,2 12,8 45,5 3,5
36 509,2 539,2 10,3 47,2 3,0
5 18 498,3 531,3 10,9 35,8
6 0 310,3 403,9 15,5 36,3
14 512,5 549,2 12,7 41,2 14,4
18 521,3 557,1 12,1 40,9 2,2
23 526,3 561,0 11,7 39,8 1,0
* amostra de largura W = 40 mm e de espessura B = 20 mm.
[0071] A Figura 2 apresenta os compromissos de propriedades obtidos pelas amostras que apresentam uma inclinação PN compreendida entre 0 e 3 e as medidas de tenacidade feitas com amostras de largura W = 25 mm e de espessuras B = 12,5 mm. Os produtos, de acordo com a invenção, apresentam um compromisso de propriedades significativamente melhorado em relação aos produtos de referência. EXEMPLO 2 (REFERÊNCIA) [0072] Nesse exemplo, várias placas de espessura de 406 mm, cuja composição é dada na tabela 3, foram fundidas.
TABELA 3: Composição em % em peso e densidade das ligas Al Cu- Li fundidas sob a forma de placa.
Si Fe Cu Mn Mg Zn Ag Li Zr Densidade (g/cm3)
8 (Ref) 0,03 0,06 3,51 0,41 0,3 0,02 0,37 0,84 0,09 2,713
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Si Fe Cu Mn Mg Zn Ag Li Zr Densidade (g/cm3)
9 (Ref) 0,03 0,04 4,2 0,4 0,35 1,06 0,11 2,700
10 Ref) 0,03 0,05 3,87 0,02 0,31 0,01 0,35 1,06 0,44 2,695
[0073] As placas foram homogeneizadas, depois escalpadas. Após homogeneização, as placas foram laminadas a quente para serem obtidas chapas que têm uma espessura de 50 mm. As chapas foram colocadas em tratamento térmico de solubilização temperadas à água fria e tracionadas com um alongamento permanente compreendido entre 3,5 % e 4,5 %.
[0074] As chapas sofreram um revenido compreendido entre 10 horas e 50 horas a 155°C. Amostras foram coletadas à meiaespessura para medir as características mecânicas estáticas em tração, assim como a tenacidade KQ. AS amostras utilizadas para a medida de tenacidade tinham uma largura W = 80 mm e uma espessura B = 40 mm. Os critérios de validade de K foram exercidos para certas amostras. Os resultados obtidos são apresentados na tabela 4.
TABELA 4: Propriedades mecânicas obtidas para as diferentes chapas
Duração de revenido a 155°C Rm MPa Rp0,2 A (%) KQ(MPa m % T-L) KQ(MPa m % T-L) Avaliação da inclinação Pn (MPa/h)
8 15 531 494 10,1 46,0 (K1c) 37,4 (K1c)
18 534 498 10,0 46,1 (K1c) 35,7 (K1c) 1,2
21 544 510 9,4 44,0 (K1c) 35,0 (K1c) 4
24 543 508 10,4 44,2 (K1c) 35,4 (K1c) -0,5
9 20 628 605 7,4 23,4
25 530,5 608,5 7,5 22,3 0,7
30 628 606 6,0 22,9 -0,5
35 626 603 6,5 22,0 -0,6
10 0 410 311 55,5
10 568,5 529,5 36,8 21,8
15 593 562 30,4 6,5
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Duração de revenido a 155°C Rm MPa Rp0,2 A (%) Ko(MPa m % T-L) KQ(MPa m ½ T-L) Avaliação da inclinação PN (MPa/h)
20 594,5 562,5 20,0 0,1
30 587,5 557,5 27,0 -0,5
45 613,5 587,5 24,7 2
[0075] Na Figura 3, os pontos 8, 9 e 10 foram acrescentadas à Figura 2 (inclinação Pn compreendida entre 0 e 3), embora se refiram a amostras de geometria diferente para a medida de Kq (K1C), a fim de facilitar a comparação entre a invenção e a técnica anterior. Confirma-se assim como os produtos, de acordo com a invenção, apresentam um compromisso de propriedades significativamente melhoradas em relação à técnica anterior.
EXEMPLO 3 [0076] Nesse exemplo, várias placas de dimensão 2000 x 380 x 120 mm, cuja composição é dada na tabela 5, foram fundidas.
TABELA 5: Composição em % em peso e densidade das ligas Al Cu-Li fundidas sob a forma de placa. (Ref: referência; Inv: invenção).
Si Fe Cu Mn Mg Zn Ag Li Ti Zr Densidade (g/cm3)
11 (Ref) 0,03 5 0,059 3,56 0,35 0,32 - 0,25 0,90 0,03 0,11 2,706
12 (Ref) 0,03 5 0,058 3,66 0,35 0,68 - 0,25 0,89 0,02 0,12 2,702
13 (Ref) 0,03 6 0,059 3,57 0,34 1,16 - 0,25 0,86 0,02 0,12 2,697
[0077] As placas foram homogeneizadas a aproximadamente 500°C durante aproximadamente 12 horas, depois debi tadas e escalpadas, de forma a se obter os pedaços de dimensão 400 x 335 x 90 mm. Os pedaços foram laminados a quente para serem obtidas chapas que têm uma espessuras de 20 mm. As chapas foram colocadas em tratamento térmico de solubilização a 505 +/- 2°C, durante 1 hora e temperadas com água fria. As chapas foram em seguida tracionadas com um alongamento permanente de 3,5%.
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22/24 [0078] As chapas sofreram um revenido compreendido entre 18 horas e 72 horas a 1555°C. Amostras foram coletadas à meia espessura para medir as características mecânicas estáticas em tração, assim como a tenacidade KQ. As amostras utilizadas para a medida de tenacidade tinham uma largura W = 25 mm e uma espessura B = 12,5 mm.
[0079] Os resultados obtidos são apresentados na tabela 6.
TABELA 6: Propriedades mecânicas obtidas para as diferentes chapas.
Liga Duração de revenido em horas a 155°C Rp0,2 L (Mpa) RM L (Mpa) Al (%) Kq (Mpa.m1/2) L-T Avaliação da inclinação Pn (MPa/h)
11 18 512,8 543,2 13,2 54,7
36 521,4 550,4 12,2 50,7 0,5
72 520,4 549,5 11,8 48,5 0,0
12 18 492,0 535,9 13,0 65,9
23 528,8 558,5 11,2 6,7
36 548,1 573,4 11,1 56,9 1,5
40 555,7 579,7 10,8 56,6 1,9
72 566,8 588,1 11,0 49,2 0,3
13 18 409,1 496,7 18,6 61,2
36 427,7 504,1 17,2 60,9 1,0
72 502,2 537,5 13,3 53,4 2,1
[0080] A Figura 4 apresenta os compromissos de propriedades obtidos para as amostras que apresentam uma inclinação PN compreendida entre 0 e 3 e as medidas de tenacidade feitas com amostras de largura W = 25 mm, e de espessuras B = 12,5 mm. Os produtos, de acordo com a invenção, apresentam um compromisso de propriedades significativamente melhoradas em relação às amostras de referência. EXEMPLO 4 [0081] Nesse exemplo, comparou-se a estabilidade térmica de produtos em liga 12, segundo as condições de revenido utilizadas.
[0082] Chapas em liga 12 transformadas pelo processo descrito no
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23/24 exemplo 3 até que a etapa de revenido excluída tenha sofrido um revenido a 155°C ou a 143°C, por durações crescentes indicadas na Tabela 7. As chapas tendo sido revenidas durante 34 horas a 143°C e 40 horas a 155°C sofreram em seguida um envelhecimento de 1000 horas a 85°C. Amostras foram coletadas à meia espessura para medir as características mecânicas estáticas em tração antes e após envelhecimento.
[0083] Os resultados obtidos foram apresentados na Tabela 7. O revenido de 34 horas a 143°C, para o qual a inclina ção Pn é avaliada a 7,1 não apresenta uma estabilidade térmica satisfatória. Assim, após envelhecimento o limite de escoamento aumentou de 15 % e o alongamento diminuiu de 13%. Ao contrário, o revenido de 40 horas a 155°C, para o qual a inclinação Pn é avaliada em 1,9 apresenta uma estabilidade térmica satisfatória, com uma evolução dessas propriedades inferior a 5 %.
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TABELA 7. Propriedades mecânicas obtidas para as chapas em liga 12, antes e depois do envelhecimento de 1000 horas a 85°C.
Temperatura de revenido Duração de revenido em horas Antes do envelhecimento de 1000 horas a 85°C Avaliação da inclinação PN (MPa/h) Após envelhecimento de 1000 horas a 85°C
— 1 RmL (Mpa) Al (5) Rp0,2 L (Mpa) RmL (Mpa) Al (%)
155°C 23 528,8 558,5 11,2 6,7
36 548,1 573,4 11,1 1,5
40 555,7 579,7 10,8 1,9 564,3 578,0 10,2
143°C 20 368,0 472,7 17,2
24 381,7 479,3 16,1 3,4
34 452,7 516,0 13,5 7,1 521,7 565,3 11,7
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Claims (16)

1. Produto laminado, caracterizado pelo fato de que consiste em, em % em peso:
Cu: 3,0 - 3,7;
Li: 0,8 - 1,3;
Mg: 0,6 - 1,0;
Zr: 0,05 - 0,18;
Ag: 0,0 - 0,5;
Mn: 0,2 - 0,4;
Fe < 0,08;
Si < 0,08;
Zn < 0,15;
pelo menos um elemento dentre:
Ti: 0,01 - 0,15;
Sc: 0,05 - 0,3;
Cr: 0,05 - 0,3;
Hf: 0,05 - 0,5;
outros elementos < 0,05 cada um e < 0,15 no total, o restante sendo alumínio, em um estado laminado, colocado em tratamento térmico de solubilização, temperado e revenido de forma a atingir um limite de escoamento próximo do pico, em que o revenido é realizado com as condições de duração e de temperatura equivalentes àquelas de um ponto N da curva de revenido a 155°C, tal que a tangente à curva de revenido nesse ponto tem uma inclinação Pn, expressa em MPa/h, tal que 0 < Pn < 3, apresentando, à meia espessura, pelo menos um dos seguintes pares de características para espessuras compreendidas entre 30 e 100 mm:
(I) para espessuras de 30 a 60 mm, à meia espessura, um limite de escoamento Rp0,2 (L) > 525 MPa e, de preferência Rp0,2 (L) >
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545 MPa e uma tenacidade Kic (L-T) > 38 MPa^m e, de preferência, Kic (L-T) > 43 MPa^m, (II) para espessuras de 60 a 100 mm, à meia espessura, um limite de escoamento Rp0,2 (L) > 520 MPa e, de preferência, Rpo,2 (L) > 540 MPa e uma tenacidade Kic (L-T) > 35 MPa^m e, de preferência, Kic (L-T) > 40 MPa^m, (III) para espessuras de 100 a 130 mm, à meia espessura, um limite de escoamento Rp0,2 (L) > 510 MPa e, de preferência, Rp0,2 (L) > 530 MPa e uma tenacidade K1C (L-T) > 32 MPa^m e, de preferência, K1C (L-T) > 37 MPa^m, (IV) para espessuras de 30 a 100 mm, à meia espessura, um limite de escoamento Rp0,2 (L) expressa em MPa e uma tenacidade K1C (L-T) expressa em MPa^m tais que K1C (L-T) > - 0,217 Rp0,2 (L) + 157 e, de preferência, K1C (L-T) > - 0,217 Rp0,2 (L) + 163 e superior a 35 MPa ^m, (V) após envelhecimento de 1000 horas a 85°C, um limite de escoamento Rp0,2 (L) e um alongamento à ruptura A%(L) apresentando uma diferença com o limite de escoamento Rp0,2 (L) e o alongamento à ruptura A%(L) antes do envelhecimento inferior a 10% e, de preferência, inferior a 5%, ou em um estado laminado, colocado em tratamento térmico de solubilização, temperado e revenido de forma a atingir um limite de escoamento próximo do pico, em que o revenido é realizado com as condições de duração e de temperatura equivalentes àquelas de um ponto N da curva de revenido a 155°C, tal que a tangente à curva de revenido nesse ponto tem uma inclinação PN, expressa em MPa/h, tal que 0 < Pn < 3, apresentando, à meia espessura, pelo menos um dos pares de características apresentadas a seguir para espessuras compreendidas entre 10 e 30 mm:
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3/6 (I) um limite de escoamento Rpo,2 (L) > 525 MPa e, de preferência Rpo,2 (L) > 545 MPa e uma tenacidade Kic (L-T) > 40 MPa^m e, de preferência, Kic (L-T) > 45 MPa^m, (II) um limite de escoamento Rpo,2 (L) expressa em MPa e uma tenacidade Kq (L-T), expressa em MPa^m tais que Kic (L-T) > 0,4 Rpo,2 (L) + 265 e, de preferência, Kic (L-T) > -0,4 Rpo,2 (L) + 270 e superior a 45 MPa^m, (III) após envelhecimento de 1000 horas a 85°C, um limite de escoamento Rpo,2 (L) e um alongamento à ruptura A%(L) apresentando uma diferença com o limite de escoamento Rpo,2 (L) e o alongamento à ruptura A%(L) antes do envelhecimento inferior a 10% e, de preferência, inferior a 5%.
2. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor em cobre está compreendido entre 3,2 e 3,7 % em peso.
3. Produto, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o teor em lítio está compreendido entre 0,9 e 1,2 % em peso.
4. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o teor em magnésio está compreendido entre 0,65 e 1,0 % em peso e, de preferência, entre 0,7 e 0,9 % em peso.
5. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o teor em manganês está compreendido entre 0,2 e 0,4 % em peso.
6. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o teor em prata está compreendido entre 0,15 e 0,35 % em peso.
7. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que os teores em ferro e em silício
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4/6 são no máximo de 0,06 e 0,04 % em peso, respectivamente e/ou no qual o teor em zinco é < 0,05 % em peso e, de preferência, < 0,04 % em peso.
8. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a composição é selecionada para se conseguir uma densidade inferior a 2,71 g/ cm3 e, de preferência, inferior a 2,70 g/cm3.
9. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a espessura é pelo menos igual a 30 mm e, de preferência, pelo menos igual a 50 mm.
10. Processo de fabricação de um produto laminado à base de liga de alumínio, caracterizado pelo fato de que:
(a) se elabora um banho de metal líquido à base de alumínio, consistindo em:
3,0 a 3,7% em peso de Cu,
0,8 a 1,3% em peso de Li,
0,6 a 1,0% em peso de Mg,
0,05 a 0,18% em peso de Zr,
0,0 a 0,5% em peso de Ag,
0,2 a 0,4% em peso de Mn,
Fe < 0,08% em peso,
Si < 0,08% em peso, no máximo 0,15% em peso de Zn, pelo menos um elemento escolhido dentre Cr, Sc, Hf e Ti, a quantidade desse elemento, se escolhido, sendo de 0,05 a 0,3% em peso para Cr e para Sc, 0,05 a 0,5% em peso para Hf e de 0,01 a 0,15% em peso para Ti, os outros elementos no máximo 0,05% em peso, cada um, e 0,15% em peso total, o restante sendo alumínio;
(b) se funde uma forma bruta, a partir desse banho de me
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5/6 tal líquido;
(c) se homogeneiza essa forma bruta a uma temperatura compreendida entre 450°C e 550°C e, de preferência, entre 480°C e 530°C por uma duração compreendida entre 5 e 60 horas;
(d) se deforma a quente e opcionalmente a frio essa forma bruta em um produto laminado;
(e) se coloca em tratamento térmico de solubilização entre 490 e 530°C durante 15 minutos a 8 horas e tempera- se esse produto;
(f) se traciona de forma controlada esse produto com uma deformação permanente de 1 a 6% e preferencialmente de pelo menos 2%;
(g) se realiza um revenido desse produto, compreendendo um aquecimento a uma temperatura compreendida entre 130 e 170°C durante 5 a 100 horas e, de preferência, de 10 a 40 horas de forma a atingir um limite de escoamento próximo do pico, sendo que o revenido é realizado com as condições de duração e de temperatura equivalentes àquelas de um ponto N da curva de revenido a 155°C, tal que a tangente à curva de revenido nesse ponto tem uma inclinação Pn, expressa em MPa/h, tal que 0 < Pn < 3.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a deformação a quente e opcionalmente a frio é realizada até uma espessura de pelo menos 30 mm.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que a tração controlada é realizada com uma deformação permanente compreendida entre 3 e 5 %.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que o revenido é realizado com as condições de duração e de temperatura equivalentes àquelas de um ponto N da curva de revenido a 155°C tal que a tangente à curva de revenido nesse ponto tem uma inclinação Pn expressa em
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MPa/h, tal que 0 < Pn < 3.
14. Elemento de estrutura, caracterizado pelo fato de que compreende um produto, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
15. Utilização de um elemento de estrutura, como definido na reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que é para construção aeronáutica.
16. Utilização, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o elemento de estrutura é um elemento intradorso ou extradorso, cujo revestimento e cujos enrijecedores provêm de um mesmo produto de partida, uma longarina ou uma nervura.
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