~ 19~7 La présente invention est relative à un procédé de désensibilisation à la corrosion exfoliante des alliages d'Al contenant du Li par traitement de sous-revenu, conduisant simultanément à de hautes résistances mécaniques et une bonne tenue aux dommages.
On sait que l'obtention d'une bonne tenue à la corrosion est un point essentiel de la mise au point des alliages d'aluminium, en particulier pour l'aéronautique. De façon générale, cette bonne résistance est obtenue par des traitements thermiques de sur-revenu, soit monopalier, soit bipalier (par exemple le traitement T73 sur les alliages Al Zn Cu Mg, selon la désignation de l'Aluminium Association). Cette désensibilisation par revenu poussé est également applicable aux alliages aluminium-lithium, où l'on constate de façon générale que des revenus à haute température (T ~ 190C) et pour des durée6 suffisamment longues, conduisent à une bonne résistance à la corroslon.
Cependant, la meilleure combinaison te résistance mécanique et tenueau dommage obtenue sur alliages conventionnels d'Al, ne peut être obtenue avec ces traitements de sur-revenu, désensibilisants à la corrosion.
Pour les alliages conventionnels d'aluminium, les meilleurs compromisde résistance mécanique - tenue en corrosion et les meilleurs compromis résistance mécanique - tenue au dommage ne peuvent être réalisés que sur des alliages différents et par des traitements thermiques différents.
Par exemple, l'alliage 2024 (selon la désignation de l'Aluminium Association) utilisé dans les parties les plus sollicitées en fatigue-traction, offre le meilleur compromis résistance mécanique - tenue en fatigue; cependant, cet alliage est utilisé à l'état T4 ou T3, c'est-à-dire mûri à température ambiante et de ce fait, ne présente pas de bonne résistance à la corrosion feuilletante dès que l'épaisseur du produit dépasse quelques millimètres.
lZ91~7 Notons que pour apprëcier ~z tenue a la corrosion exfoliante en atmosphère naturelle, il est apparu que le test de corrosion feuilletante EXC0 (norme ASTM G34-1979) appliqué pendant 96 h est bien représentatif.
En effet, la comparaison t'échantillons ayant subi l'essai de test EXC0 et l'exposition en atmosphère de type marin donne pour des alliages d'Al contenant du Li, les mêmes classements de résistance du matériau à la corrosion, selon divers traitement6, avec cependant une tendance du test EXCO à être légèrement plus sévère que la corrosion naturelle.
Rappelons que cette notation EXC0 comporte les échelles suivantes ~norme référencée ci-dessus) :
N - pas d'attaque P piqûrespas de sensibilisation au Q piqûres feuilletantestest de corrosion feuilletante EA feuilletage léger EB ~
EC attaque feuilletante de plus en plus marquée ED ~ ~
Elle e8t établie par comparalson à de8 échantillons de référence.
Selon l'invention, le revenu doit être effectué dans un domaine de températures-temps suivant :
t >~-20 x 5 exp ((150-T)/30)*
t ~ ôO x 5 exp ((150-T)/30) et ~< 160C pour Mg ~ 2 %
T~ 160C- 5 x (2-ZMg)C pour 1 ~ Mg ~ 2 %
T~ 155C pour Mg ~ l Z
avec : t : durée de revenu en heures T : températures de revenu en C.
De préférence, le revenu est effectué à une température inférieure ou égale à 155C et/ou pour une durée (en heures) supérieure ou égale à 24x5 exp ((150-T)/30), la tc~peraturc T etant exprlmcc cn C.
~ exp. signifie exposant ou puissance 1.~9~ 7 L'alliage ainsi traité présente une sensibilité au test EXC0 inférieureou égale à B ce qui correspond à un bon comportement en atmosphère naturelle, une résistance mécanique au moins compsrable au 2024 (état T3 ou T4) et une bonne tenue au dommage.
Pour les durées inférieures à 20x5 exp ((150-T)/30), les caractéristiques mécaniques sont insuffisantes; pour les durées supérieures à 80x5 exp((l50-`T)/30), le maximum de résistance est dépassé et la ténacité
chute fortement.
Pour le6 température6 6upérieures aux valeurs indiquées, la résistance à la corrosion exfoliante est insuffisante.
L'invention s'applique en particulier à des alliages aluminium-lithium contenant en poids % : Li 1 à 4; Cu 0 à 5; Mg 0 à 7; Zr 0 à 0,2;
Cr 0 à 0,4; Mn 0 à 1; Fe ~ 0,5; Si ~ 0,5; autres éléments tels que Hf, Nb, V, W, Ta, Ti, chacun inférieur à 0,5 %, reste aluminium et impuretés habituelles.
Ces alliages peuvent être obtenus par métallurgie du lingot ou par procédé de solidification rapide (métallurgie des poudres, "splat cooling", solidification rapide de ruban6, etc...).
Ces produit6 60nt transformés de façon habituelle pour les alliages au lithium, corroyé6 à chaud et/ou à froid, enfin, ils subissent un traitement de mise en 601ution, une trempe, éventuellement 6uivie d'un écroui6sage à froid, et un revenu de précipitation structurale.
L'invention s'applique à toute forme de produit (forgés, matricés, laminés, filés, étirés), ainsi qu'aux alliages moulés, ne subissant aucun corroyage.
Les exemples suivants illustrent le procédé selon l'invention et sont illustrés par la figure 1 représentant le domaine de~ longueurs de fissures de fatigue en fonction du nombre de cycles subis.
1~91~;27 Sauf indication contraire, les désignstions d'alliages ou de traitements thermiques sont conformes aux désignations de l'Aluminium As60ciation et les pourcentages d'éléments d'alliages sont des pourcentages en poids.
L~e-ple ~
Cet exemple 1, relatif à l'art antérieur, montre la bonne corrélation entre les essais atmosphériques réels et le test EXC0 pour des échantillons d'alliage Al-Li sur-revenus.
Un alliage 8090 : 2,7% Li; 1,3% Cu; 1% Mg; 0,11% Zr; 0,04% Fe;
0,03% Si; reste aluminium a été coulé en billette ~ 200 mm, homogénéisé
24 h à 533C, écroûté à ~ 140 mm, filé en larget de 100 x 13 mm2 à
la température de 430C (rapport de filage ~ 12), mis en solution lh30 à 535C, trempé ~ l'eau froide, tractionné de 2 % et soumis à
divers traitements de revenu.
De la même fa~on, un alliage 2091 à 2,0 Li; 2,1 Cu; 1,4 Mg; 0,11 Zr; 0,04 Fe; 0,03 Si, reste aluminium, a été coulé en billette p 200 mm, homogénéisé 24 h à 525C, écroûté à ~ 140 mm, filé dans les contitions précédentes, mis en solution lh30 à 526C, trempé à l'eau froide, tractionné de 2 % et soumis au revenu.
Vn larget, section 100 x 13 d'alliage 2024 T351 est pris en référence.
Les échantillons de larget filé revenu ont été usinés à mi-épaisseur sur la moitié de leur largeur, afin de présenter à la fois un état de surface brut de filage et une surface usinée.
Ils ont ensuite subi d'une part le test de corrosion exfoliante etd'autre part l'exposition atmosphérique en milieu marin dansune station de la Demandere5se située à Salins de Giraud en Camargue (France), dans les conditions suivantes:
'7 s - tôles de 200 x 100 ~m2 fixées sur pupitre par des pièces isolante~
après dégraissage à l'acétone ou alcool.
- durée d'exposition avant examen : 22 mois.
Les résultats comparatifs sont les sulvants I I IComportement ¦ Alliage I Revenu ¦En surface ¦ A mi-épaisseur I I Te~t ¦ Milieu ¦ Test ¦ ~ilieu IEXC0 I naturel ¦ RXG0 I Naturel 1 8090 1 4 h à 190C ¦ P/EA ¦ P ¦ ED I EC-ED
¦ ¦ 12 h à 190C ¦ P/EA ¦ EA ¦ EC-ED ¦ EB
I ¦ 48 h à 190C ¦ P ¦ P/EA ¦ P/EA I P
¦ ¦ 18 h à 210C ¦ P I P ¦ P I P
I 1 3 h à 220C ¦ N ¦ N ¦ P/EA ¦ P
¦ 2091 ¦ 48 h à 190C ¦ P I P ¦ P I P
¦ 2024 ¦ T 351 I N-P I N ¦ ED ¦ EC-ED
E2e p1e 2 Un alliage 2091 de composition à 2,0 Li; 1,9 Cu, 1,6 Mg; 0,08 Zr;
0,05 Fe; 0,04 Si, reste aluminium, est coulé en plaque de section 800 x 300 mm2 et de poids 1,5 tonne, homogénéisé 24h à 526C, écroûté
et ébouté (épaisseur du plateau: 270 mm), réchauffé 12 h à 470C, laminé
à chaud à partir de cette température jusqu'à une épaisseur de 3,2 mm, enroulé en bobine, recuit 1 h à 450C, laminé à froid en continu jusqu'à 1,6 mm, mis en solution 20 min à 526~C, trempé à l'eau froide, et revenu. Les résultats des essais de corrosion feuilletante, de caractériOtiques mécaniques de traction et de ténacité apparente (KcA) sont les suivants:
~..
'7 TABLE;AU 2 u~ I I~ ` I~ ~D
h~ 0 -- ~ ~ ~
E_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _~
o o o U~ U~ o o U~ o o U~
E~ ~ ~ '` ~ ~ t~
~ ~s- ~ ~ ~ ~
;~ _ _______ ____ _______ ___ U~ o ~ o o o o o U~ o U~
1~1 O ~ ~1 ~ O 1~ ~ 1~ ~ r~ ~ N
~ a~- _____ ______ _______ ___ ___ ____________ _______ ___ O
O g ~ .
~ ~ - ¢ ¢ ~ ~
~ ~ ¢ ¢ ~ ¢ ¢ ~ ~ C
E~ql ~ 1~ Z ~4 O
___ C ___________ -Cl ------ --- ~`V
~E c ~ o ~P E~ E ~o ~ ~~o U~ ~oC o C ~ C ~
_ P~ O ~ C O ~ o u~ ~ C~C~ ~ _ O J-04 C o~ I~ ~ _ o o ~ ~D
oql~ ~ ~ I _I O u~ O ~
C~ _ ~ 10 C u~ ~ ~ ~ C
~N m .e I ~O O . ~J ~ O
:~ li m '~ ~ O v ~v oC-- 5~ ~ ~ N ~ u~ ~t ~ ~; ~ ~ ~V
___ ____________ _______ ___ * *
1~9~2~
.
L'échantillon d'alliage 2091 ayant subi le revenu à 150C pendant 48 h a été comparé à un alliage 2024 état T351 en ce qui concerne la r~:sistance à la propagation des fissures de fatigue, sous une charge sinusoidale cr-- ~ 90 +- 40 MPa (éprouvette à fissure centrale) de 100 mm de large.
La figure 1 donne les plages des courbes : longueur des fissures (2a) en fonction du nombre de cycles (N), pour les directions comprises entre le sens long et le sens travers de la tôle pour ces deux alliages : on constate que les deux alliages sont sensiblement équivalents, avec une tendance à la supériorité du 2091 par rapport au 2024 pour les nombres de cycles élevés et une moindre dispersion des résultats pour le premier.
~xe ple 3 Un alliage 8090 de composition 2,5 li; 1,4 Cu; 0,95 Mg; 0,06 Zr; 0,06 Fe; 0,03 Si: reste Al a été coulé en plateau de section 800 x 300 mm2 et de poids 1,5 tonne, homogénéisé 24 h à 535C, ébouté e~ scalpé 3 épaisseur 270 mm, réchsuffé 12h à 450C, laminé à chaud ~usqu'à 3,2 mm à partlr de 450C, recuit lh à 450C, laminé en tôle Jusqu'à ~,6 ~m à
froid, mis en solution 20 ~n à 535C, trempé à l'eau froide, tractionné
te 1,5 % à froid et revenu selon les conditions indiquées au tableau ci-8près. Les résultats tes esssis des tests EXC0, des e8sais en atmosphère marine naturelle, sinsi que ceux des caractéristiques mécaniques de traction et de ténacité (RIC), comparativement à ceux obtenus sur l'alliage 2024 T351, sont rassemblés dans le tableau 3.
\
\\
1291~7 l l I Caractéristiques mécsniques 1 .
¦ Revenu ¦ Test EXCO i R0,2 ¦ Rm I A(5,65 V ) ¦ XcA-~LT I d**
¦ ¦ à coeur ¦ (MPa) ¦ (MPs) ¦ Z ¦ (MPa ~ ) ¦ l I
hors l~invention ¦ 6h 170C ¦ EC ¦ 330 ¦ 430 ¦ 12 1 65 ¦ Selon l~invention ¦ 24h 150C ¦ EA ¦ 345 ¦ 455 1 13 ¦ 67 ¦ 2,53 1 ¦ 2024 T351 ¦ P-EA I 340 1 480 1 18 1 75 ¦ 2,79 ¦
.
* Eprouvette de 100 mm de large ** d t densité.
E~e ple 4 Un allisge de composltlon 2,7 Ll; 1,0 Mg; 1,3 Cu; 0,11 Zr; 0,04 Fe; 0,03 Sl~ reste ~luminlum est coulé en billettes ~ 200 mm, homogén~lsé
24 h à 535C, ~croûté a 140 mm, fllé en larget de section 100 x 13 mm2 à 430C, mis en solutlon lh30 à 535C, trempé à l'eau frolde, tractionné
de 2 % et revenu selon les conditions données au tableau IV suivant.
Les résultats des essais de corrosion feuilletante (test EXC0 et atmosphère marine), de caractéristiques mécaniques de ténacité (RIC), comparativement à celles obtenues sur l'alliage 2024 sont reportée~ au Tableau 4.
9 12~1~2'7 Propriétés senæ long Test I Atmo6p.* ¦ ¦ R0,2 ¦ Rm ¦ A ¦ KIC-LT ¦
I Revenus ¦ EXC0 (mi-l Naturelle ¦ d** ¦ (MPa) ¦ (MPa) ¦ 5,65 ~ I (MPa~I I épais.) I (mi-épais)l l l I (%) IHors l~invention 112h 190C -ï----~ l l l l l l I
l(proche du ¦ EC-ED I EB I ¦ 490 1 540 1 7 1 37 Ipic) Selon l'invention ¦24h 155C ¦ EA ¦ P-EA ¦ 2,53 ¦ 430 1 520 1 6 1 39 _ 2024 T351 I ED I EC-ED ! 2,79 1 400 1 530 1 13 1 39 * Après 22 mois à Salins de Giraud ** d : densité
XxeDple 5 Un alliage de composition 2,0 Li; 3,2 Cu; 0,3 Mg; 0,11 Zr; 0,04 Fe;
0,04 Si; reste aluminium, a été coulé en billette ~ 200, homogén~isé
12 h a 510C puis 24 h 520C, écroût~ à ~ 140 mm, filé à 420C en un larget section 100 x 13 mm2, mis en solution lh30 à 525C, trempé à l'eau roide, tractionné à froit te 2 % et revenu selon l'invention 48 h à
150C.
Les résultats tes caractéristiques mécaniques de traction dans le sens long de ténacité KIC, sens LT, tu test de corrosion feuilletante EXC0, et la densité d comparativement à ceux obtenus sur les alliages classiques 2024 et 7075, sont reportés dans le TABLEAU 5.
I I R0,2 I Rm I A(5,65 ~ ) I KIC-LT ¦ EXC0 I d ¦ i (MPa) I (MPa) I % I (MPa ~ I I g/cm3 I Selon l'in-¦
¦ vention 1 525 ¦ 602 ¦ 11 ¦ 44 ¦ P-EA ¦ 2,585 7075 T651 1 550 1 605 ¦ 11 ¦ 31 ¦ P-EC ¦ 2,810 ¦ 2024 T351 ¦ 400 1 530 1 13 ¦ 39 I ED ¦ 2,790 - ~ 19 ~ 7 The present invention relates to a desensitization method to the exfoliating corrosion of Al alloys containing Li by under-income treatment, leading simultaneously to high mechanical resistance and good resistance to damage.
We know that obtaining good corrosion resistance is a point essential for the development of aluminum alloys, in particular for aeronautics. In general, this good resistance is obtained by thermal treatments of over-income, either single-bearing, either two bearing (for example the T73 treatment on Al Zn alloys Cu Mg, according to the designation of the Aluminum Association). This desensitization by high income is also applicable to alloys aluminum-lithium, where we generally observe that income at high temperature (T ~ 190C) and for sufficiently long periods6, lead to good resistance to corroslon.
However, the best combination of mechanical strength and damage resistance obtained on conventional Al alloys cannot be obtained.
with these over-tempering treatments, corrosion desensitizers.
For conventional aluminum alloys, the best compromise in mechanical strength - corrosion resistance and the best compromise mechanical resistance - resistance to damage can only be achieved on different alloys and by different heat treatments.
For example, alloy 2024 (according to the designation of Aluminum Association) used in the parts most stressed in fatigue-traction, offers the best compromise between mechanical strength and resistance tired; however, this alloy is used in the T4 or T3 state, ie matured at room temperature and therefore does not exhibit good resistance to sheet corrosion as soon as the thickness of the product exceeds a few millimeters.
lZ91 ~ 7 Note that to appreciate ~ z resistance to exfoliating corrosion in natural atmosphere it appeared that the flaky corrosion test EXC0 (ASTM standard G34-1979) applied for 96 h is very representative.
Indeed, the comparison of the samples having undergone the test test EXC0 and exposure in a marine type atmosphere gives for alloys Al containing Li, the same material strength ratings corrosion, according to various treatments6, with however a tendency of the EXCO test to be slightly more severe than natural corrosion.
Recall that this EXC0 notation has the following scales ~ norm referenced above):
N - no attack No injections of awareness Q flaky pitslicky corrosion test EA light leafing EB ~
EC increasingly flaky attack ED ~ ~
It was established by comparison with 8 reference samples.
According to the invention, the income must be made in a field of following temperature-time:
t> ~ -20 x 5 exp ((150-T) / 30) *
t ~ ôO x 5 exp ((150-T) / 30) and ~ <160C for Mg ~ 2%
T ~ 160C- 5 x (2-ZMg) C for 1 ~ Mg ~ 2%
T ~ 155C for Mg ~ l Z
with: t: duration of income in hours T: tempering temperatures in C.
Preferably the tempering is carried out at a lower temperature or equal to 155C and / or for a duration (in hours) greater than or equal at 24x5 exp ((150-T) / 30), the tc ~ peraturc T being exprlmcc cn C.
~ exp. means exponent or power 1. ~ 9 ~ 7 The alloy thus treated has a sensitivity to the EXC0 test less than or equal to B, which corresponds to good behavior in the atmosphere.
natural, mechanical resistance at least compsrable by 2024 (condition T3 or T4) and good resistance to damage.
For durations less than 20x5 exp ((150-T) / 30), the characteristics mechanical are insufficient; for durations greater than 80x5 exp ((l50-`T) / 30), the maximum resistance is exceeded and the toughness falls sharply.
For the 6 temperature 6 6 higher than the indicated values, the resistance to the exfoliating corrosion is insufficient.
The invention applies in particular to aluminum-lithium alloys containing by weight%: Li 1 to 4; Cu 0 to 5; Mg 0 to 7; Zr 0 to 0.2;
Cr 0 to 0.4; Mn 0 to 1; Fe ~ 0.5; If ~ 0.5; other elements such that Hf, Nb, V, W, Ta, Ti, each less than 0.5%, remains aluminum and usual impurities.
These alloys can be obtained by ingot metallurgy or by rapid solidification process (powder metallurgy, "splat cooling ", rapid ribbon solidification6, etc.).
These products6 60nt processed in the usual way for alloys lithium, wrought6 hot and / or cold, finally, they undergo a setting treatment, quenching, possibly followed by cold work hardening, and a structural precipitation income.
The invention applies to any form of product (forged, stamped, rolled, spun, drawn), as well as to cast alloys, not subject to no wrought.
The following examples illustrate the process according to the invention and are illustrated by FIG. 1 representing the range of ~ lengths of fatigue cracks as a function of the number of cycles undergone.
1 ~ 91 ~; 27 Unless otherwise indicated, alloy or treatment designations thermal conforms to Aluminum As60ciation designations and the percentages of alloying elements are percentages in weight.
L ~ e-ple ~
This example 1, relating to the prior art, shows the good correlation between the actual atmospheric tests and the EXC0 test for samples of Al-Li over-income alloy.
An 8090 alloy: 2.7% Li; 1.3% Cu; 1% Mg; 0.11% Zr; 0.04% Fe;
0.03% Si; aluminum residue has been billet ~ 200 mm, homogenized 24 h at 533C, peeled at ~ 140 mm, spun into 100 x 13 mm2 larget at the temperature of 430C (spinning ratio ~ 12), dissolved 1:30 a.m. at 535C, quenched ~ cold water, towed 2% and subjected to various income treatments.
Similarly, an alloy 2091 at 2.0 Li; 2.1 Cu; 1.4 Mg; 0.11 Zr; 0.04 Fe; 0.03 If, aluminum remains, has been billet billet p 200 mm, homogenized 24 h at 525C, peeled at ~ 140 mm, spun in the previous contitions, dissolved in 30 hours at 526C, soaked in water cold, towed by 2% and subject to income.
Vn larget, section 100 x 13 of alloy 2024 T351 is taken as reference.
The samples of the spun larget have been machined to mid-thickness over half their width, in order to present both a state gross spinning surface and a machined surface.
They then underwent on the one hand the exfoliating corrosion test and on the other hand the atmospheric exposure in marine environment in a Demandere5se station located in Salins de Giraud in the Camargue (France), under the following conditions:
'7 s - sheets of 200 x 100 ~ m2 fixed on desk by insulating parts ~
after degreasing with acetone or alcohol.
- exposure time before examination: 22 months.
Comparative results are the following II Behavior ¦ Alloy I Tempered ¦On the surface ¦ Mid-thickness II Te ~ t ¦ Middle ¦ Test ¦ ~ ilieu IEXC0 I natural ¦ RXG0 I Natural 1 8090 1 4 h at 190C ¦ P / EA ¦ P ¦ ED I EC-ED
¦ ¦ 12 p.m. at 190C ¦ P / EA ¦ EA ¦ EC-ED ¦ EB
I ¦ 48 h at 190C ¦ P ¦ P / EA ¦ P / EA IP
¦ ¦ 6 p.m. at 210C ¦ PIP ¦ PIP
I 1 3 h at 220C ¦ N ¦ N ¦ P / EA ¦ P
¦ 2091 ¦ 48 h at 190C ¦ PIP ¦ PIP
¦ 2024 ¦ T 351 I NP IN ¦ ED ¦ EC-ED
E2e p1e 2 A 2091 alloy with a composition of 2.0 Li; 1.9 Cu, 1.6 Mg; 0.08 Zr;
0.05 Fe; 0.04 If, aluminum remains, is cast in section plate 800 x 300 mm2 and weight 1.5 tonnes, homogenized 24h at 526C, peeled and trimmed (tray thickness: 270 mm), reheated 12 hours at 470C, laminated hot from this temperature to a thickness of 3.2 mm, wound on a coil, annealed for 1 hour at 450C, cold rolled continuously up to 1.6 mm, dissolved in 20 min at 526 ~ C, quenched in cold water, and income. The results of the laminating corrosion tests, mechanical characteristics of traction and apparent toughness (KcA) are the following:
~ ..
'7 TABLE; AU 2 u ~ II ~ `I ~ ~ D
h ~ 0 - ~ ~ ~
E_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~
ooo U ~ U ~ oo U ~ oo U ~
E ~ ~ ~ '' ~ ~ t ~
~ ~ s- ~ ~ ~ ~
; ~ _ _______ ____ _______ ___ U ~ o ~ ooooo U ~ o U ~
1 ~ 1 O ~ ~ 1 ~ O 1 ~ ~ 1 ~ ~ r ~ ~ N
~ a ~ - _____ ______ _______ ___ ___ ____________ _______ ___ O
O g ~.
~ ~ - ¢ ¢ ~ ~
~ ~ ¢ ¢ ~ ¢ ¢ ~ ~ C
E ~ ql ~ 1 ~ Z ~ 4 O
___ C ___________ -Cl ------ --- ~ `V
~ E c ~ o ~ PE ~ E ~ o ~ ~~ o U ~ ~ oC o C ~ C ~
_ P ~ O ~ CO ~ or ~ ~ C ~ C ~ ~ _ O J-04 C o ~ I ~ ~ _ oo ~ ~ D
oql ~ ~ ~ I _I O u ~ O ~
C ~ _ ~ 10 C u ~ ~ ~ ~ C
~ N m .e I ~ OO. ~ J ~ O
: ~ li m '~ ~ O v ~ v oC-- 5 ~ ~ ~ N ~ u ~ ~ t ~ ~; ~ ~ ~ V
___ ____________ _______ ___ * *
1 ~ 9 ~ 2 ~
.
The 2091 alloy sample having undergone tempering at 150C for 48 has been compared to a 2024 state T351 alloy with regard to r ~: resistance to the propagation of fatigue cracks, under a load sinusoidal cr-- ~ 90 + - 40 MPa (specimen with central crack) of 100 mm wide.
Figure 1 gives the ranges of the curves: length of the cracks (2a) as a function of the number of cycles (N), for directions between the long direction and the cross direction of the sheet for these two alloys:
notes that the two alloys are roughly equivalent, with a tendency to superiority of 2091 compared to 2024 for numbers high cycles and less dispersion of results for the former.
~ full ple 3 An 8090 alloy of composition 2.5 li; 1.4 Cu; 0.95 Mg; 0.06 Zr; 0.06 Fe; 0.03 If: remainder Al has been poured into a cross-section 800 x 300 mm2 and weighing 1.5 tonnes, homogenized 24 h at 535C, trimmed e ~ scalped 3 thickness 270 mm, reheated 12 hours at 450C, hot rolled ~ up to 3.2 mm from 450C, annealed for 1 hour at 450C, rolled in sheet metal Up to ~, 6 ~ m at cold, dissolved 20 ~ n at 535C, quenched in cold water, towed te 1.5% cold and tempered according to the conditions indicated in the table below. The results of your EXC0 tests, atmospheric tests natural marine, as well as those of the mechanical characteristics of tensile and toughness (RIC), compared to those obtained on the alloy 2024 T351, are collated in Table 3.
\
\\
1291 ~ 7 ll I Mechanical characteristics 1.
¦ Income ¦ EXCO test i R0,2 ¦ Rm IA (5.65 V) ¦ XcA- ~ LT I d **
¦ ¦ to heart ¦ (MPa) ¦ (MPs) ¦ Z ¦ (MPa ~) ¦ l I
outside the invention ¦ 6h 170C ¦ EC ¦ 330 ¦ 430 ¦ 12 1 65 ¦ According to the invention ¦ 24h 150C ¦ EA ¦ 345 ¦ 455 1 13 ¦ 67 ¦ 2.53 1 ¦ 2024 T351 ¦ P-EA I 340 1 480 1 18 1 75 ¦ 2.79 ¦
.
* 100 mm wide test tube ** dt density.
E ~ e ple 4 A 2.7 L composltlon alloy; 1.0 Mg; 1.3 Cu; 0.11 Zr; 0.04 Fe; 0.03 Sl ~ rest ~ luminlum is cast in billets ~ 200 mm, homogeneous ~ lsé
24 h at 535C, ~ crusty at 140 mm, flaked in larget section 100 x 13 mm2 at 430C, solutlon lh30 at 535C, quenched with cold water, towed 2% and income according to the conditions given in Table IV below.
The results of the laminating corrosion tests (EXC0 test and atmosphere marine), mechanical toughness (RIC), comparatively to those obtained on alloy 2024 are reported ~ in Table 4.
9 12 ~ 1 ~ 2'7 Longest properties Test I Atmo6p. * ¦ ¦ R0,2 ¦ Rm ¦ A ¦ KIC-LT ¦
I Revenues ¦ EXC0 (mid-l Natural ¦ d ** ¦ (MPa) ¦ (MPa) ¦ 5.65 ~ I (MPa ~ II thick.) I (medium-thick) lll I (%) Outside the invention 112h 190C -ï ---- ~ llllll I
l (close to ¦ EC-ED I EB I ¦ 490 1,540 1 7 1 37 Ipic) According to the invention ¦24h 155C ¦ EA ¦ P-EA ¦ 2.53 ¦ 430 1,520 1 6 1 39 _ 2024 T351 I ED I EC-ED! 2.79 1,400 1,530 1 13 1 39 * After 22 months at Salins de Giraud ** d: density XxeDple 5 An alloy of composition 2.0 Li; 3.2 Cu; 0.3 Mg; 0.11 Zr; 0.04 Fe;
0.04 Si; rest aluminum, has been billet ~ 200, homogeneous ~ ised 12 ha 510C then 24 h 520C, peel ~ at ~ 140 mm, spun at 420C in one larget section 100 x 13 mm2, dissolved in 1 hour 30 minutes at 525C, soaked in water stiff, towed with a 2% load and income according to the invention 48 h at 150C.
The results your mechanical traction characteristics in the direction long tenacity KIC, sense LT, you test for flaky corrosion EXC0, and the density d compared to those obtained on conventional alloys 2024 and 7075, are reported in TABLE 5.
II R0.2 I Rm IA (5.65 ~) I KIC-LT ¦ EXC0 I d ¦ i (MPa) I (MPa) I% I (MPa ~ II g / cm3 I According to in-¦
Ention vention 1 525 ¦ 602 ¦ 11 ¦ 44 ¦ P-EA ¦ 2,585 7075 T651 1,550 1,605 ¦ 11 ¦ 31 ¦ P-EC ¦ 2,810 ¦ 2024 T351 ¦ 400 1,530 1 13 ¦ 39 I ED ¦ 2,790 -