ES2238584T3 - Aleacion de al-mg-si de alta resistencia. - Google Patents
Aleacion de al-mg-si de alta resistencia.Info
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Abstract
El producto soldable laminado de aleación de aluminio de alta resistencia que contiene los elementos, en tanto por ciento en peso:- Si 0, 8-1, 3 Cu 0, 2- 0, 45 Mn 0, 5-1, 1 Mg 0, 45- 1, 0 Fe 0, 01- 0, 3 Zr < 0, 25 Cr < 0, 25 Zn < 0, 35 Ti < 0, 25 V < 0, 25 otros cada uno < 0, 05, total < 0, 15 el resto aluminio, y con la condición de que el tanto por ciento en peso del Si disponible está en el intervalo de 0, 86 a 1, 15, en el que el tanto por ciento de Si disponible se calcula según la ecuación: % en peso de Si(disponible) = % en peso de Si(% en peso de Fe + % en peso de Mn)/6 y además en el que el producto tiene una microestructura más de 80% recristalizada.
Description
Aleación de
Al-Mg-Si de alta resistencia.
Esta invención se refiere a un producto de
aleación de aluminio adecuado para el uso en la industria
aeronáutica, del automóvil, y otras aplicaciones y a un método para
producir tal producto de aleación de aluminio. Más específicamente,
se refiere a un producto de aluminio soldable mejorado,
particularmente útil en aplicaciones aeronáuticas, que tiene
características de tolerancia alta a los daños, incluyendo mejora de
la resistencia a la corrosión, formabilidad, tenacidad y aumento de
las propiedades de resistencia.
En la técnica se sabe utilizar aleaciones de
aluminio tratables térmicamente en varias aplicaciones que implican
resistencia relativamente alta tales como fuselaje de avión,
elementos vehiculares y otras aplicaciones. Las aleaciones de
aluminio 6061 y 6063 son aleaciones de aluminio tratables con calor
bien conocidas. Estas aleaciones tienen propiedades de tenacidad y
resistencia en los estados de tratamiento térmico T4 y T6. Como se
sabe, el estado T4 se refiere a un estado sometido a recocido de
solubilización y templado envejecido de forma natural hasta un nivel
sustancialmente estable de la propiedad, mientras que los estados de
tratamiento térmico T6 se refieren a una condición más enérgica
producida envejeciendo artificialmente. Estas aleaciones conocidas
carecen, sin embargo, de suficiente resistencia para la mayoría de
las aplicaciones aeroespaciales. Otras varias aleaciones de las
series 6000 de la Asociación del Aluminio ("AA") son
generalmente inadecuadas para el diseño de aviones comerciales que
requieren diferentes conjuntos de propiedades para diferentes tipos
de estructuras. Dependiendo de los criterios de diseño para un
componente particular de avión, las mejoras en resistencia,
tenacidad y resistencia a la fatiga dan lugar a ahorros en peso, que
se traducen en ahorro de combustible durante la vida del avión y/o
un mayor nivel de seguridad. Para satisfacer estas demandas se han
desarrollado varias aleaciones de las series 6000.
La patente europea nº EP-0173632
se refiere a productos extrudidos o forjados de una aleación que
consiste en los siguientes elementos de aleación, en tanto por
ciento en peso:
| Si | 0,9-1,3, preferentemente 1,0-1,15 |
| Mg | 0,7-1,1, preferentemente 0,8-1,0 |
| Cu | 0,3-1,1, preferentemente 0,8-1,0 |
| Mn | 0,5-0,7 |
| Zr | 0,07-0,2, preferentemente 0. 08-0,12 |
| Fe | < 0,30 |
| Zn | 0,1-0,7, preferentemente 0,3-0,6 |
el resto aluminio e impurezas inevitables (cada
una < 0,05, total < 0,15).
Los productos tienen una microestructura no
recristalizada. Esta aleación se ha registrado bajo la designación
AA 6056.
Se ha descrito que esta aleación conocida AA6056
es sensible a la corrosión intercristalina en la condición del
estado de tratamiento térmico T6. Para superar este problema la
patente de EE.UU. Nº 5.858134 proporciona un procedimiento para la
producción de productos laminados o extrudidos que tienen la
composición siguiente, en tanto por ciento en peso:
| Si | 0,7-1,3 |
| Mg | 0,6-1,1 |
| Cu | 0,5-1,1 |
| Mn | 0,3-0,8 |
| Zr | < 0,20 |
| Fe | < 0,30 |
| Zn | < 1 |
| Ag | < 1 |
| Cr | < 0,25 |
otros elementos < 0,05, total < 0,15 el
resto aluminio, y por el que los productos se introdujeron en una
condición de estado de tratamiento térmico
sobre-envejecida. Sin embargo,
sobre-envejecer requiere tiempo y dinero consumiendo
tiempo de procesamiento al final de la fabricación de los
componentes aeroespaciales. Es esencial para este procedimiento que
en la aleación de aluminio la relación de Mg/Si sea menor de 1, para
obtener la mejora de la resistencia a la corrosión
intercristalina.
La patente de EE.UU. Nº 4.589.932 describe un
producto de aleación de aluminio pudelado para por ejemplo
construcciones aeroespaciales o automovilísticas, cuya aleación fue
posteriormente registrada bajo la designación AA 6013, teniendo la
siguiente composición, en tanto por ciento en peso:
| Si | 0,4-1,2, preferentemente 0,6-1,0 |
| Mg | 0,5-1,3, preferentemente 0,7-1,2 |
| Cu | 0,6-1,1 |
| Mn | 0,1-1,0, preferentemente 0,2-0,8 |
| Fe | < 0,6 |
| Cr | < 0,10 |
| Ti | < 0,10 |
el resto aluminio e impurezas inevitables.
La aleación de aluminio tiene la condición
obligatoria de que [Si + 0,1] < Mg < [Si + 0,4], y se ha
sometido a recocido de solubilización a una temperatura en el
intervalo de 549 a 582ºC y que se acerca a la temperatura del
solidus de la aleación. En los ejemplos que ilustran la patente la
relación de Mg/Si es siempre más de 1.
La patente de EE.UU. Nº 5.888.320 describe un
método para producir un producto de aleación de aluminio. El
producto tiene una composición de, en tanto por ciento en peso:
| Si | 0,6-1,4, preferentemente 0,7-1,0 |
| Fe | < 0,5, preferentemente < 0,3 |
| Cu | < 0,6, preferentemente < 0,5 |
| Mg | 0,6-1,4, preferentemente 0,8-1,1 |
| Zn | 0,4 a 1,4, preferentemente 0,5-0,8 |
por lo menos un elemento seleccionado del
grupo:
Mn 0,2-0,8, preferentemente
0,3-0,5
Cr 0,05-0,3, preferentemente
0,1-0,2
el resto aluminio e impurezas inevitables.
La aleación de aluminio descrita proporciona una
alternativa para la conocida aleación 6013 de alto contenido en
cobre, y por la que está presente un nivel bajo de cobre en la
aleación y el nivel de cinc se ha incrementado hasta aproximadamente
0,4% en peso y que está preferentemente en un intervalo de 0,5 a
0,8% en peso. El contenido en cinc más alto se requiere para
compensar la pérdida de cobre.
A pesar de estas referencias, aún hay una gran
necesidad de un producto mejorado de aleación con base de aluminio
que tenga el balance mejorado entre resistencia, tenacidad y
resistencia a la corrosión.
Un objeto de la invención es proporcionar un
producto laminado de aleación de aluminio de las series 6000
mejorado y soldable que tiene un contenido en Cu más bajo que la
conocida aleación 6013, mientras que todavía alcanza una alta
resistencia.
Un objeto adicional de la invención es
proporciona un producto laminado de aleación de aluminio de las
series 6000 mejorado y soldable que tiene un contenido en Cu más
bajo que la conocida aleación 6013, mientras que alcanza una
resistencia a la rotura por tracción de por lo menos 355 MPa en un
estado de tratamiento térmico T6.
Es aún un objeto adicional de la invención
proporcionar proporciona un producto laminado de aleación de
aluminio de las series 6000 mejorado y soldable que tiene un
contenido en Cu más bajo que la conocida aleación 6013, mientras que
alcanza una resistencia a la rotura por tracción de por lo menos 355
MPa en un estado de tratamiento térmico T6 en combinación con un
mejor comportamiento de la corrosión intergranular que la aleación
patrón 6013.
De acuerdo con la invención se proporciona un
producto laminado de aleación de aluminio de alta resistencia y
soldable que contiene los elementos, en tanto por ciento en peso, Si
0,8 a 1,3, Cu 0,2 a 0,45, Mn 0,5 a 1,1, Mg 0,45 a 1,0, Fe 0,01 a
0,3, Zr < 0,25, Cr < 0,25, Zn < 0,35, Ti < 0,25, V <
0,25, otros cada uno < 0,05 y total < 0,15, el resto aluminio,
y además a condición de que el tanto por ciento en peso del Si
disponible esté en el intervalo de 0,86 a 1,15, preferentemente en
el intervalo de 0,86 a 1,05. El tanto por ciento en peso (% en peso)
de Si disponible se calcula según la ecuación:
% \text{en
peso de Si(disponible) = % }\text{en peso de Si -}
\text{(% en peso de Fe + %} \text{en peso de
Mn)/6}
Mediante la invención se puede proporcionar un
producto laminado de aleación de aluminio de las series AA6000
mejorado y soldable que tiene un buen balance entre resistencia,
tenacidad y resistencia a la corrosión, y en particular resistencia
a la corrosión intergranular. El producto de aleación tiene un
contenido en Cu más bajo que las aleaciones patrón 6013 o las
aleaciones patrón 6056, mientras que todavía proporciona niveles de
resistencia suficientemente altos en combinación con un mejor
comportamiento de la corrosión intergranular comparado a las
aleaciones patrón 6013 y/o aleaciones 6056 cuando se analizan en el
mismo estado de tratamiento térmico. Con el producto de aleación
según la invención se puede proporcionar un producto que tiene una
carga de rotura de 325 MPa o más y una resistencia a la rotura por
tracción de 355 MPa o más. El producto de aleación se puede soldar
con éxito utilizando técnicas como por ejemplo la soldadura con haz
láser, la soldadura por fricción y la soldadura TIG.
El producto se puede o envejecer de forma natural
para producir un producto de aleación mejorado que tiene buena
formabilidad en el estado de tratamiento térmico T4 o envejecer
artificialmente a un estado de tratamiento térmico T6 para producir
una aleación mejorada que tiene alta resistencia y tenacidad, junto
con buenas propiedades de resistencia a la corrosión. Un buen
balance entre resistencia y comportamiento de la corrosión que se
obtiene sin necesidad de llevar el producto a un estado de
tratamiento térmico sobre-envejecido, pero mediante
la cuidadosa selección de intervalos estrechos para los contenidos
en Cu, Mg, Si, y Mn y tal que hay suficiente Si disponible en un
intervalo definido como elemento de refuerzo.
El balance de alta formabilidad, buena tenacidad,
alta resistencia, y buenas propiedades de resistencia a la corrosión
de la aleación de aluminio soldable de la presente invención es
dependiente de la composición química que se controla estrechamente
dentro de límites específicos más detalladamente como se establece
más abajo. Todos los porcentajes de la composición están en tanto
por ciento en peso.
Un intervalo preferido para el contenido de
silicio es desde 1,0 a 1,15% para optimizar la resistencia de la
aleación en combinación con magnesio. Un contenido en Si demasiado
alto tiene una influencia perjudicial sobre la elongación en el
estado de tratamiento térmico T6 y sobre el comportamiento de la
corrosión de la aleación. Según lo precisado más arriba el silicio
está preferentemente en el intervalo de 0,86 a 1,05 para alcanzar el
mejor balance en resistencia y comportamiento de la corrosión. Un
contenido de Si demasiado bajo, y por lo cual una baja cantidad de
silicio disponible, no proporciona suficiente resistencia a la
aleación.
El magnesio en combinación con el silicio
proporciona resistencia a la aleación. El intervalo preferido de
magnesio es 0,6 a 0,85%, más preferentemente 0,6 a 0,75%. Por lo
menos se necesita 0,45% de magnesio para proporcionar suficiente
resistencia mientras que cantidades superiores a 10% hacen difícil
disolver suficiente soluto para obtener suficiente precipitado
endurecedor por envejecimiento para proporcionar alta resistencia
T6.
El cobre es un elemento importante para añadir
resistencia a la aleación. Sin embargo, niveles demasiado altos de
cobre en combinación con Mg tienen una influencia perjudicial en el
comportamiento de la corrosión y sobre la soldabilidad del producto
de aleación. El contenido en cobre preferido está en el intervalo de
0,3 a 0,45% como un compromiso en resistencia, tenacidad,
formabilidad y comportamiento de la corrosión. Se ha encontrado que
en este intervalo el producto de aleación tiene una buena
resistencia contra la IGC.
El intervalo preferido de manganeso es 0,6 a
0,78%, y más preferentemente 0,65 a 0,78%. El Mn contribuye a o
ayuda en el control del tamaño de grano durante las operaciones que
pueden causar que la aleación recristalice, y contribuye a aumentar
la resistencia y la tenacidad.
El contenido en cinc en la aleación según la
invención debe ser menor de 0,35%, y preferentemente menos de 0,2%.
Se ha descrito en el documento US 5.888.320 que la adición de cinc
puede ayudar a la resistencia de la aleación de aluminio, pero de
acuerdo con la invención se ha encontrado que contenidos demasiado
altos de cinc tienen un efecto perjudicial en el comportamiento de
la corrosión intergranular del producto. Además, la adición de cinc
tiende a producir una aleación que tiene densidad indeseablemente
más alta, que es particularmente desfavorable cuando la aleación se
va a aplicar para aplicaciones aeroespaciales.
El hierro es un elemento que tiene una fuerte
influencia sobre la formabilidad y la tenacidad del producto de
aleación. El contenido en hierro debe estar en el intervalo de 0,01
a 0,3%, y preferentemente 0,01 a 0,25%, y más preferentemente 0,01 a
0,2%.
El titanio es un elemento importante como
afinador de grano durante la solidificación de los lingotes de
laminación, y debe ser preferentemente menor de 0,25%. De acuerdo
con la invención se ha encontrado que el comportamiento de la
corrosión, en particular contra la corrosión intergranular, se puede
mejorar extraordinariamente teniendo un contenido en Ti en el
intervalo de 0,06 a 0,20%, y preferentemente 0,07 a 0,16%. Se ha
encontrado que el Ti se puede remplazar en parte o por entero por
vanadio.
El circonio y/o cromo y/o hafnio se pueden añadir
a la aleación cada uno en una cantidad de menos de 0,25% para
mejorar el comportamiento de la recristalización y/o el
comportamiento de la corrosión (en particular la IGC) de la
aleación. En niveles demasiado altos el Cr presente puede formar con
el Mg grandes partículas indeseables en el producto de aleación.
El resto es aluminio e impurezas inevitables.
Típicamente cada elemento de impureza está presente en máximo el
0,05% y el total de impurezas es máximo el 0,15%.
Los mejores resultados se alcanzan cuando los
productos de aleación laminados tienen una microestructura
recristalizada, lo que significa que el 80% o más, y preferentemente
el 90% o más de los granos en un estado de tratamiento térmico T4 o
T6 están recristalizados.
El producto según la invención se caracteriza
preferentemente porque la aleación que se ha envejecido al estado de
tratamiento térmico T6 en un ciclo de envejecimiento que comprende
la exposición a una temperatura de entre 150 y 210ºC durante un
periodo entre 1 y 20 horas, produciendo así un producto de aleación
de aluminio que tiene una carga de rotura de 325 MPa o más, y
preferentemente de 330 MPa o más, y una resistencia a la rotura por
tracción de 355 MPa o más, y preferentemente de 365 MPa o más.
Además, el producto según la invención se
caracteriza preferentemente porque la aleación que se ha envejecido
al estado de tratamiento térmico T6 en un ciclo de envejecimiento
que comprende la exposición a una temperatura de entre 150 y 210ºC
durante un periodo entre 1 y 20 horas, produciendo así un producto
de aleación de aluminio que tiene una corrosión intergranular
después de un ensayo según
MIL-H-6088 presente a una
profundidad de menos de 180 \mum, y preferentemente a una
profundidad de menos de 150 \mum.
En una realización la invención también consiste
en que el producto de esta invención se puede proporcionar con por
lo menos un chapado. Tales productos chapados utilizan un núcleo del
producto de aleación con base de aluminio de la invención y un
chapado de una pureza generalmente más elevada que protege
especialmente el núcleo de la corrosión. El chapado incluye, pero no
se limita a, esencialmente aluminio no aleado o aluminio que
contiene no más de 0,1 o 1% de del resto de los elementos. Las
aleaciones de aluminio designadas en la presente memoria series de
tipo 1xxx incluyen todas las aleaciones de la Asociación del
Aluminio (AA), incluyendo las sub-clases del tipo
1000, del tipo 1100, del tipo 1200 y del tipo 1300. Así, el chapado
sobre el núcleo se puede seleccionar de diversas aleaciones de la
Asociación del Aluminio tales como 1060, 1045, 1100, 1200, 1350,
1170, 1175, 1180, o 1199. Además, las aleaciones de las aleaciones
de las series AA7000, tales como la 7072 que contiene cinc (0,8 a
1,3%), pueden servir como el chapado y las aleaciones de las
aleaciones de las series AA6000, tales como AA6003 o AA6253, que
contienen típicamente más de 1% de adiciones de aleación, pueden
servir como chapado. Otras aleaciones también podrían ser útiles
como chapado siempre que proporcionen en particular suficiente
protección global a la corrosión a la aleación del núcleo.
Además, un chapado de las aleaciones de las
series AA4000 puede servir como chapado. Las aleaciones de las
series AA4000 tienen como principal elemento de aleación el silicio
típicamente en el intervalo de 6 a 14%. En esta realización la capa
chapada proporciona el material de aporte de soldadura en una
operación de soldadura, por ejemplo, por medio de soldadura de haz
láser, y superando de tal modo la necesidad del uso de materiales
adicionales de alambre de aportación en una operación de soldadura.
En esta realización el contenido en silicio está preferentemente en
un intervalo de 10 a 12%.
Las capa o capas chapadas son generalmente mucho
más finas que el núcleo, constituyendo cada una 2 a 15 o 20 o
posiblemente 25% del espesor compuesto total. Una capa de chapado
más típicamente constituye alrededor de 2 a 12% del espesor
compuesto total.
En una realización preferida el producto de
aleación según la invención se está proporcionando con un chapado
sobre el mismo en un lado de las series AA1000 y en el otro lado
sobre el mismo de las series AA40000. En esta realización se están
combinando la protección de la corrosión y la capacidad de
soldadura. En esta realización el producto se puede utilizar con
éxito por ejemplo para paneles pre-curvados. En el
caso de que la práctica del laminado de un producto sándwich
asimétrico (aleación de las series 1000 + núcleo + aleación de las
series 4000) cause algún problema tal como el bandeo, también existe
la posibilidad de laminar primero un producto sándwich simétrico que
tiene las siguientes capas subsiguientes aleación de las series 1000
+ aleación de las series 4000 + aleación del núcleo + aleación de
las series 4000 + aleación de las series 1000, en el que después una
o más de las capa(s) exterior(es) se quitarán, por
ejemplo por medio del fresado químico.
La invención también consiste en un método de
fabricación del producto de aleación de aluminio según la invención.
El método de producir el producto de aleación comprende las etapas
secuenciales de procedimiento de: (a) proporcionar material de la
carga que tiene una composición química según se establece más
arriba, (b) precalentar u homogeneizar el material de la carga, (c)
laminar en caliente el material de la carga, (d) opcionalmente
laminar en frío el material de la carga, (e) someter a recocido de
solubilización el material de la carga, y (f) templar el material de
la carga para minimizar la precipitación incontrolada de fases
secundarias. A partir de entonces el producto se puede proporcionar
en un estado de tratamiento térmico T4 permitiendo al producto
envejecer de forma natural para producir un producto de aleación
mejorado que tiene buena formabilidad, o se puede proporcionar en un
estado de tratamiento térmico T6 por envejecimiento artificial. Para
envejecer artificialmente, el producto se somete a un ciclo de
envejecimiento que comprende la exposición a una temperatura de
entre 150 y 210ºC durante un periodo de entre 0,5 y 30 horas.
La aleación de aluminio según se describe en la
presente memoria se puede proporcionar en la etapa de procedimiento
(a) como un lingote o un desbaste plano para la fabricación de un
producto pudelado por técnicas de colada empleadas en la técnica
para productos moldeados por colada, por ejemplo colada DC, colada
EMC, colada EMS. También se pueden utilizar los desbastes planos
resultantes de la colada continua, por ejemplo máquinas de colada
continua sobre correa o máquinas de colada continua de rodillos.
Típicamente, antes del laminado en caliente las
caras del laminado de los productos chapados y no chapados la capa
superficial se quita para eliminar las zonas de segregación cerca de
la superficie moldeada por colada del lingote.
El lingote o el desbaste plano moldeado por
colada se puede homogeneizar antes del laminado en caliente y/o se
puede precalentar seguido directamente por el laminado en caliente.
La homogeneización y/o precalentamiento de la aleación antes del
laminado en caliente se debe llevar a cabo a una temperatura en el
intervalo de 490 a 580ºC en etapas individuales o múltiples. En
cualquier caso, la segregación de los elementos de aleación en el
material como colada se reduce y los elementos solubles se
disuelven. Si el tratamiento se lleva a cabo por debajo de 490ºC, el
efecto de homogeneización resultante es inadecuado. Si la
temperatura está por encima de 580ºC, podría ocurrir la fusión
eutéctica dando como resultado la indeseable formación de poro. El
tiempo preferido del tratamiento térmico anteriormente mencionado
está entre 2 y 30 horas. Tiempos más largos normalmente no son
perjudiciales. La homogeneización se realiza generalmente a una
temperatura de aproximadamente 540ºC. Una temperatura de
precalentamiento típica está en el intervalo de 535 a 560ºC con un
tiempo de uniformización en el intervalo de 4 a 16 horas.
Después de que el producto de aleación se lamina
en frío, o si el producto no se lamina en frío entonces después del
laminado en caliente, el producto de aleación se somete a recocido
de solubilización a una temperatura en el intervalo de 480 a 590ºC,
preferentemente 530 a 570ºC, durante un tiempo suficiente para que
los efectos de disolución alcancen el equilibrio, con tiempos de
uniformización típicos en el intervalo de 10 segundos a 120 minutos.
Con los productos chapados se debe tener cuidado con los tiempos de
uniformización demasiado largos para prevenir la difusión en el
chapado del elemento de aleación desde el núcleo lo que puede
afectar perjudicialmente la protección de la corrosión producida por
dicho chapado.
Después del recocido de solubilización, es
importante que el producto de aleación se enfríe a una temperatura
de 175ºC o más baja, preferentemente a temperatura ambiente, para
prevenir o minimizar la precipitación incontrolada de fases
secundarias, por ejemplo Mg_{2}Si. Por otra parte las velocidades
de enfriamiento no deben ser demasiado altas para permitir una
planicidad suficiente y un nivel bajo de tensiones residuales en el
producto de aleación. Las velocidades de enfriamiento adecuadas se
pueden alcanzar con el uso de agua, por ejemplo inmersión en agua o
chorros de agua.
Se ha encontrado que el producto según la
invención es muy adecuado para el uso como un componente estructural
de un avión, en particular como material de revestimiento de
fuselaje de avión, preferentemente teniendo un espesor de hasta 15
mm.
Seis diferentes aleaciones se han moldeado por
colada DC en lingotes, a continuación quitado la capa superficial
posteriormente, pre-calentado durante 6 horas a
550ºC (velocidad de calefacción aproximadamente 30ºC/h), laminado en
caliente a una galga de 7,5 mm, laminado en frío a una galga final
de 2,0 mm, sometido a recocido de solubilización durante 15 minutos
a 550ºC, templado con agua, envejecido a un estado de tratamiento
térmico T6 manteniéndolos durante 4 horas a 190ºC (velocidad de
calefacción de aproximadamente 35ºC), seguido por enfriamiento con
aire hasta temperatura ambiente. La Tabla 1 da la composición
química de la colada de las aleaciones, el resto impurezas
inevitables y aluminio, y en la que las Aleaciones nº 1 y 4 son
aleaciones según la invención y las otras aleaciones son para
comparación.
El ensayo de tracción y el ensayo de corrosión
intergranular ("IGC") se han llevado a cabo en el material de
chapa desnudo en el estado de tratamiento térmico T6 y que tiene una
microestructura completamente recristalizada. Para el ensayo de
tracción en la dirección L se utilizaron especímenes pequeños
euro-normalizados, se dan los resultados promedio de
3 especímenes, y en la que "Rp" significa carga de rotura,
"Rm" significa resistencia a la rotura por tracción, y A50
significa elongación. La "TS" significa resistencia al
desgarro, y se ha medido en la dirección L-T de
acuerdo con la norma ASTM-B871-96.
La corrosión intergranular ("IGC") se ensayó sobre dos
especímenes de 50x60 mm de acuerdo con el procedimiento dado en la
norma AIMS 03-04-000, que especifica
MIL-H-6088 y algunas etapas
adicionales. La profundidad máxima en micrones se ha descrito en la
Tabla 3.
De los resultados de las pruebas en las Tablas 2
y 3 se puede ver que a partir de una comparación de la Aleación 1 y
2 que un contenido en Si demasiado alto en la aleación de aluminio
tiene un efecto adverso en la TS, y en particular la profundidad
máxima de la corrosión intergranular se aumenta significativamente.
A partir de una comparación de la Aleación 1 y 3 se puede ver que un
contenido en Zn demasiado alto en la aleación de aluminio tiene un
efecto adverso en la profundidad máxima de la corrosión
intergranular. A partir de una comparación de la Aleación 1 con las
aleaciones patrón 6056 y 6013 en un estado de tratamiento térmico T6
se puede ver que el producto de aleación según la invención tiene un
comportamiento significativamente mejor en la corrosión
intergranular en compensación de las propiedades de tracción algo
más bajas. La TS más baja del producto de aleación según la
invención comparada a la del patrón 6056 y 6013 es debido a un
contenido en Cu significativamente más bajo en la aleación de
aluminio. A partir de una comparación de la Aleación 1 y 4 (ambas
según la invención) se puede ver que un aumento en el contenido en
Ti en el producto de aleación de aluminio da lugar a una reducción
notable de la profundidad máxima de la corrosión intergranular.
Habiendo ahora descrito completamente la
invención, será evidente para alguien de experiencia normal en la
técnica que se pueden hacer muchos cambios y modificaciones sin
apartarse del espíritu o alcance de la invención según se describe
en la presente memoria.
Claims (14)
1. El producto soldable laminado de aleación de
aluminio de alta resistencia que contiene los elementos, en tanto
por ciento en peso:
otros cada uno < 0,05, total < 0,15
el resto aluminio,
y con la condición de que el tanto por ciento en
peso del Si disponible está en el intervalo de 0,86 a 1,15, en el
que el tanto por ciento de Si disponible se calcula según la
ecuación:
% en peso de Si(disponible) = % en peso de
Si - (% en peso de Fe + % en peso de Mn)/6
y además en el que el producto tiene una
microestructura más de 80% recristalizada.
2. El producto según la reivindicación 1, en el
que el nivel de Si está en el intervalo de 1,0 a 1,15.
3. El producto según las reivindicaciones 1 o 2,
en el que el nivel de Cu está en el intervalo de 0,3 a 0,45.
4. El producto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el nivel de Mn está en el
intervalo de 0,65 a 0,78.
5. El producto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el nivel de Mg está en el
intervalo de 0,6 a 0, 85.
6. El producto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que el nivel de Ti está en el
intervalo de 0,06 a 0,2.
7. El producto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el nivel de Zn está en el
intervalo de menos de 0,2.
8. El producto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que la aleación que se ha envejecido
al estado de tratamiento térmico T6 en un ciclo de envejecimiento
que comprende la exposición a una temperatura de entre 150 y 210ºC
durante un periodo entre 0,5 y 30 horas, para así producir un
producto de aleación de aluminio caracterizado por una
corrosión intergranular después de un ensayo
MIL-H-6088 que se presenta a una
profundidad de menos de 180 \mum.
9. El producto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que el producto tiene un chapado
individual o múltiple sobre el mismo de lo siguiente:
- (i)
- es de una aleación de aluminio de pureza más alta que dicho producto;
- (ii)
- el chapado es de las series AA1000 de al Asociación del Aluminio;
- (iii)
- el chapado es de las series AA4000 de al Asociación del Aluminio;
- (iv)
- el chapado es de las series AA6000 de al Asociación del Aluminio;
- (v)
- el chapado es de las series AA7000 de al Asociación del Aluminio;
10. El producto según la reivindicación 9, en el
que el producto de aleación tiene un chapado sobre el mismo en un
lado de las series AA1000 de al Asociación del Aluminio y sobre el
mismo en el otro lado de las series AA4000 de al Asociación del
Aluminio.
11. El método de producir el producto de aleación
de alta resistencia soldable según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, comprende las etapas secuenciales de
procedimiento de:
- (a)
- proporcionar material de la carga que tiene una composición química según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,
- (b)
- precalentar u homogeneizar el material de la carga,
- (c)
- laminar en caliente el material de la carga,
- (d)
- opcionalmente laminar en frío el material de la carga,
- (e)
- someter a recocido de solubilización el material de la carga,
- (f)
- templar el material de la carga para minimizar la precipitación incontrolada de fases secundarias, y
- (g)
- envejecer el material de carga templado para proporcionar un producto de aleación en un estado de tratamiento térmico T4 o en un estado de tratamiento térmico T6.
12. El producto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10 o fabricado según la reivindicación 11, en
el que el producto es un componente estructural de un avión.
13. El producto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10 o fabricado según la reivindicación 11, en
el que el producto es material de revestimiento de avión.
14. El producto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10 o fabricado según la reivindicación 11, en
el que el producto es un material de revestimiento de fuselaje de
avión.
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