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JPH0711401A - 所与の方向に使用特性の連続変化を有する組織硬化アルミニウム合金プレート又はシート及びその製造方法 - Google Patents

所与の方向に使用特性の連続変化を有する組織硬化アルミニウム合金プレート又はシート及びその製造方法

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Publication number
JPH0711401A
JPH0711401A JP6146305A JP14630594A JPH0711401A JP H0711401 A JPH0711401 A JP H0711401A JP 6146305 A JP6146305 A JP 6146305A JP 14630594 A JP14630594 A JP 14630594A JP H0711401 A JPH0711401 A JP H0711401A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
sheet
chamber
aluminum alloy
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6146305A
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Sainfort
ピエール・サンフオール
Herve Vichery
エルベ・ビシユリー
Benoit Commet
ブノワ・コメ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Constellium Issoire SAS
Original Assignee
Pechiney Rhenalu SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pechiney Rhenalu SAS filed Critical Pechiney Rhenalu SAS
Publication of JPH0711401A publication Critical patent/JPH0711401A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any of groups F27B1/00 - F27B15/00
    • F27B17/0016—Chamber type furnaces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/902—Metal treatment having portions of differing metallurgical properties or characteristics

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくとも１つの方向（Ｄ）に使用特性の連
続変化を有する組織硬化Ａｌ合金プレート又はシートの
製造方法等を提供する。 【構成】 時間（ｄ）の間、方向（Ｄ）にプレート又は
シートの片側を温度Ｔとし、反対側を温度ｔ＜Ｔとする
ことにより最終焼鈍しを実施する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は少なくとも１つの所与方
向（Ｄ）に使用特性の連続変化を有する組織硬化（焼入
れ）Ａｌ合金プレート又はシート、並びに該プレート又
はシートの製造方法及び装置に係る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、冶金分野ではバルク全体を通してできるだけ均質な
特性を有する製品を得ることが必要である。
【０００３】しかしながら、用途によっては所与の化学
的組成で少なくとも１つの所定方向（Ｄ）に連続的に変
化する特性を有する製品を得ることが望ましい。
【０００４】例えば曲げ応力及び疲労を受ける梁材にお
いて圧縮部分は高い耐機械的圧縮性を有することが望ま
しいが、引張応力を受ける部分は耐損傷性でなければな
らず、特に硬さが低くなければならない。
【０００５】また、緩衝器では衝撃ゾーンは弾性且つ延
性であることが望ましく、力対向部分は加えた力に耐え
なければならない。
【０００６】より一般的には、この問題は製品が使用中
に勾配の大きい機械的応力又は不均質使用条件（例えば
耐食性）を受けるあらゆる場合に生じる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は組織硬
化Ａｌ合金プレート又はシート、特に急冷及び焼鈍し後
に主寸法（長さ、幅、高さ）のうちの１つに平行な少な
くとも１つの方向（Ｄ）に連続的に変化する特性を有す
る２０００（Ａｌ−Ｃｕ）系及び７０００（Ａｌ−Ｚｎ
−Ｍｇ−Ｃｕ）系の高強度合金に係る。
【０００８】使用特性は機械的特性（極限応力、弾性限
界、硬さ、疲れ強さ、靭性、耐損傷性等）のみならず、
例えば耐食性も含む。機械的特性の場合、有利な例は長
短いずれかの横断方向における特性である。
【０００９】これらの製品の製造方法は、急冷及び場合
により制御下の塑性変形後、方向（Ｄ）において製品の
各側に所望の特性が得られるよう、方向（Ｄ）に熱勾配
をもって焼鈍しを実施する。その実施において、同一時
間（ｄ）に片側を温度Ｔ、反対側を温度ｔ＜Ｔにする。
例えば、片側が状態Ｔ６（５１）に対応し、反対側が状
態Ｔ７４（５１）に対応するようにする。
【００１０】処理温度（Ｔ，ｔ）及び時間（ｄ）はＡｌ
合金の焼鈍し分野で周知の温度／時間等価性の法則を適
用するか又は経験により当業者により容易に決定され、
例えば関係式Ｒ0・2＝ｆ（ａＴ＋ｂ．ｌｏｇｄ）（式
中、Ｔはケルビン温度であり、ｄは時間であり、定数ａ
及びｂは該当合金の焼鈍し応答予備試験により決定する
ことができる）を選択することができる。この焼鈍し処
理を実施するには、熱チャンバと冷チャンバとを含む特
殊構造の炉が必要であり、各チャンバを相互に独立して
制御し、チャンバ間に処理すべき製品を配置する。
【００１１】次に所定の加熱速度でアセンブリ（製品と
炉）を加熱し、熱チャンバを温度Ｔ、冷チャンバを温度
ｔにし、ほぼ定常状態に達したら時間ｄの間アセンブリ
を保温し、最後に製品を取り出し、周囲温度まで自然冷
却する。
【００１２】好適態様によると、冷チャンバは熱ポンプ
を介して熱チャンバに連結されている。
【００１３】更に、所定の温度又は出力に夫々調節され
且つ製品の表面の近傍に方向（Ｄ）に垂直な方向で配置
された線形加熱手段（ガスバーナー又は熱流体ジェット
ディストリビューター、電気抵抗器等）により調節加熱
を実施してもよい。
【００１４】各熱又は冷チャンバは異なる温度の区画に
分割され得、温度分布は必ずしも平行でない縁部を有す
るシートの輪郭に適合するように選択される。
【００１５】本発明は、Ｓｉ０．０６、Ｆｅ０．０１、
Ｃｕ１．６８、Ｍｎ０．０１、Ｍｇ２．３２、Ｚｎ５．
９９、Ｔｉ０．０３、Ｚｒ０．１１の組成（重量％）を
有する厚さ１００ｍｍの合金７０１０（アルミニウム協
会の表示による）のプレートに関する以下の実施例によ
り更によく理解されよう。
【００１６】目的は一端に状態Ｔ６５１、他端に状態Ｔ
７４５１を得ることであった。
【００１７】
【実施例】従来は状態Ｔ６５１を得るためには１５５℃
で９時間、状態Ｔ７４５１を得るためには１１５℃で６
時間＋１７２℃で１０時間の焼鈍し処理が必要であった
が、使用される炉の昇温速度（１５０℃に達するまでに
９時間４５分）を考慮して温度／時間等価性の法則を適
用することにより、１０時間の等時処理でこれらの従来
の処理に夫々対応する状態を得るためには製品の温度Ｔ
は１７２℃、温度ｔは１５０℃でなければならないこと
が判明した。
【００１８】使用した空気炉は、除去可能な断熱壁３に
より分離した熱チャンバ１と冷チャンバ２との２つの隣
接するチャンバから構成され、チャンバ間に処理すべき
製品を対称に配置する。この製品は夫々縦（ＴＬ）、横
（Ｌ）及び厚さ（ＴＣ）寸法に対応する寸法１０００×
４００×１００ｍｍのプレート部材により構成される。
この製品をローラ型炉床５に置く。炉は２つの戸６によ
り閉鎖され、空気循環タービン７と温度調節システム
（図示せず）を備える。
【００１９】同一寸法及び同一種のプレートで予備試験
後、チャンバ１の基準温度を１８３℃、チャンバの基準
温度を１４１℃に設定し、チャンバ２内の製品の温度が
１４８℃に達した時に定常状態が設定されると推定し
た。
【００２０】製品の長手方向の温度分布の監視結果と、
機械的引張り特性（製品の長手方向即ち冶金学的ＴＬ方
向に厚さの１／４）及び製品の表面導電率の変化を表１
及び図１、図２及び図３に示す。図２及び図３は従来の
状態Ｔ６５１及びＴ７４５１を表す点も示す。
【００２１】本発明の製品は特に２０００系及び７００
０系の厚い合金シートとして航空機翼の内部翼桁の製造
に使用することができる。
【００２２】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】処理済み製品の焼鈍し温度の変化を示す（定常
状態）。
【図２】得られた機械的強度特性の分布を示す。
【図３】得られた表面導電率の分布を示す。
【図４】使用される炉の概略横断面図である。
【符号の説明】
１ 熱チャンバ ２ 冷チャンバ ３ 隔壁
フロントページの続き (72)発明者 ブノワ・コメ フランス国、38000・グルノーブル、リ ユ・ドウ・ラベ・グレゴワール、８

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 急冷及び焼鈍し後に製品の主方向（長
    さ、幅及び厚さ）に平行な方向（Ｄ）に連続的に可変の
    使用特性を有することを特徴とする組織硬化アルミニウ
    ム合金プレート又はシート。
  2. 【請求項２】 使用特性が機械的特性であることを特徴
    とする請求項１に記載のプレート又はシート。
  3. 【請求項３】 機械的特性が長短いずれかの横断方向で
    測定されることを特徴とする請求項２に記載のプレート
    又はシート。
  4. 【請求項４】 ２０００系又は７０００系の合金から製
    造されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一
    項に記載のプレート又はシート。
  5. 【請求項５】 時間（ｄ）の間、方向（Ｄ）にプレート
    又はシートの片側を温度Ｔとし、反対側を温度ｔ＜Ｔと
    することにより最終焼鈍しを実施することを特徴とする
    請求項１から４のいずれか一項に記載のプレート又はシ
    ートの製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の方法を実施するために
    使用される炉であって、熱チャンバ（１）及び冷チャン
    バ（２）の２つのチャンバを、除去可能な耐火隔壁
    （３）により分離して各チャンバに製品の各側を配置
    し、各チャンバを独立して温度調節するように構成され
    た炉。
  7. 【請求項７】 ２つのチャンバ（１）及び（２）間に熱
    ポンプが配置されていることを特徴とする請求項６に記
    載の炉。
  8. 【請求項８】 各チャンバが異なる温度の区画に分割さ
    れていることを特徴とする請求項６に記載の炉。
  9. 【請求項９】 処理すべきプレート又はシートに隣接し
    て方向（Ｄ）に垂直な方向に配置された線形加熱手段を
    使用して実施される請求項５に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 航空機翼の内部翼桁の製造のための請
    求項１から４のいずれか一項に記載のプレート又はシー
    トの使用。
JP6146305A 1993-06-28 1994-06-28 所与の方向に使用特性の連続変化を有する組織硬化アルミニウム合金プレート又はシート及びその製造方法 Pending JPH0711401A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9308096 1993-06-28
FR9308096A FR2707092B1 (fr) 1993-06-28 1993-06-28 Produit métallurgique en alliage d'Al à durcissement structural présentant une variation continue des propriétés d'emploi suivant une direction donnée et un procédé et dispositif d'obtention de celui-ci.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0711401A true JPH0711401A (ja) 1995-01-13

Family

ID=9448815

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JP6146305A Pending JPH0711401A (ja) 1993-06-28 1994-06-28 所与の方向に使用特性の連続変化を有する組織硬化アルミニウム合金プレート又はシート及びその製造方法

Country Status (5)

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US (1) US5547524A (ja)
EP (1) EP0630986A1 (ja)
JP (1) JPH0711401A (ja)
CA (1) CA2126808A1 (ja)
FR (1) FR2707092B1 (ja)

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