Claims (13)
Verfahren zur Herstellung eines Walzerzeugnisses aus einer Legierung auf Aluminiumbasis, bei dem nacheinander
a) ein Flüssigmetallbad auf Aluminiumbasis hergestellt wird, enthaltend 4,2 bis 4,6 Gew.-% Cu, 0,8 bis 1,30 Gew.-% Li, 0,3 bis 0,8 Gew.-% Mg, 0,05 bis 0,18 Gew.-% Zr, 0,05 bis 0,5 Gew.-% Ag, 0,0 bis 0,5 Gew.-% Mn, maximal 0,20 Gew.-% Fe + Si, weniger als 0,20 Gew.-% Zn, wenigstens ein Element ausgewählt unter Cr, Sc, Hf und Ti, wobei die Menge des Elements, falls es gewählt wird, 0,05 bis 0,3 Gew.-% für Cr und für Sc, 0,05 bis 0,5 Gew.-% für Hf und 0,01 bis 0,15 Gew.-% für Ti beträgt, weitere Elemente jeweils maximal 0,05 Gew.-% und insgesamt 0,15 Gew.-%, Rest Aluminium;
b) aus dem Flüssigmetallbad ein Walzbarren gegossen wird;
c) der Walzbarren homogenisiert wird, so dass eine Temperatur zwischen 450°C und 550°C und vorzugsweise zwischen 480°C und 530°C für eine Dauer von 5 bis 60 Stunden erreicht wird;
d) der Walzbarren zu einem Blech warmgewalzt und dabei die Temperatur oberhalb von 400°C und vorzugsweise oberhalb von 420°C gehalten wird,
e) das Blech zwischen 490°C und 530°C während 15 Minuten bis 8 Stunden lösungsgeglüht und das Erzeugnis abgeschreckt wird;
f) das Blech kontrolliert gereckt wird, mit einer bleibenden Verformung von 2 bis 3,5% und vorzugsweise von 2,0 bis 3,0%,
g) eine Auslagerungsbehandlung durchgeführt wird, bei der das Blech eine Temperatur zwischen 130 und 170°C und vorzugsweise zwischen 150 und 160°C für 5 bis 100 Stunden und vorzugsweise 10 bis 70 Stunden erreicht,
wobei keine nennenswerte Kaltverformung des Blechs insbesondere durch Kaltwalzen zwischen dem Warmwalzen d) und dem Lösungsglühen e) durchgeführt wird.A method for producing a rolled product of an aluminum-based alloy, wherein successively
a) producing an aluminum-based liquid metal bath containing 4.2 to 4.6% by weight of Cu, 0.8 to 1.30% by weight of Li, 0.3 to 0.8% by weight of Mg, 0 , From 0.05 to 0.18% by weight Zr, from 0.05 to 0.5% by weight Ag, from 0.0 to 0.5% by weight Mn, at most 0.20% by weight Fe + Si, less than 0.20% by weight of Zn, at least one element selected from Cr, Sc, Hf and Ti, wherein the amount of the element, if selected, is 0.05 to 0.3% by weight for Cr and for Sc, 0.05 to 0.5 wt .-% for Hf and 0.01 to 0.15 wt .-% for Ti, further elements in each case at most 0.05 wt .-% and a total of 0.15 wt. %, Balance aluminum;
b) casting a rolling bar from the liquid metal bath;
c) the rolling ingot is homogenized so that a temperature between 450 ° C and 550 ° C and preferably between 480 ° C and 530 ° C for a period of 5 to 60 hours is reached;
d) the roll ingot is hot rolled into a sheet while keeping the temperature above 400 ° C and preferably above 420 ° C,
e) the solution is annealed between 490 ° C and 530 ° C for 15 minutes to 8 hours and the product is quenched;
f) the sheet is stretched in a controlled manner, with a permanent set of 2 to 3.5% and preferably from 2.0 to 3.0%,
g) an aging treatment is carried out in which the sheet reaches a temperature between 130 and 170 ° C and preferably between 150 and 160 ° C for 5 to 100 hours and preferably 10 to 70 hours,
wherein no significant cold deformation of the sheet, in particular by cold rolling between the hot rolling d) and the solution annealing e) is performed.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gehalt an Cu zwischen 4,3 und 4,4 Gew.-% beträgt.The method of claim 1, wherein the content of Cu is between 4.3 and 4.4 wt .-%.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Gehalt an Li maximal 1,15 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,85 und 0,95 Gew.-% beträgt.A method according to claim 1 or claim 2, wherein the content of Li is at most 1.15% by weight and preferably between 0.85 and 0.95% by weight.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Gehalt an Li zwischen 1,10 und 1,20 Gew.-% beträgt.The method of claim 1 or claim 2, wherein the content of Li is between 1.10 and 1.20 wt%.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 4, wobei der Gehalt an Mg zwischen 0,50 und 0,70 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,53 und 0,65 Gew.-% beträgt.Process according to any one of claims 3 to 4, wherein the content of Mg is between 0.50 and 0.70% by weight and preferably between 0.53 and 0.65% by weight.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Gehalt an Mn weniger als 0,1 Gew.-% und vorzugsweise weniger als 0,05 Gew.-% beträgt.Process according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of Mn is less than 0.1% by weight and preferably less than 0.05% by weight.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei
die Gehalte an Fe und Si jeweils maximal 0,08 Gew.-% betragen, und/oder
der Gehalt an Ti zwischen 0,01 und 0,10 Gew.-% und der Gehalt an Cr, Sc und Hf maximal 0,05 Gew.-% beträgt, und/oder
der Gehalt an Zn maximal 0,15 Gew.-% und bevorzugt maximal 0,05 Gew.-% beträgt.A method according to any one of claims 1 to 6, wherein
the contents of Fe and Si are each at most 0.08 wt .-%, and / or
the content of Ti is between 0.01 and 0.10% by weight and the content of Cr, Sc and Hf is at most 0.05% by weight, and / or
the content of Zn is at most 0.15% by weight and preferably at most 0.05% by weight.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die bleibende Verformung durch kontrolliertes Recken so gewählt ist, dass eine Druckstreckgrenze erhalten wird, die mindestens gleich der Zugstreckgrenze ist.A method according to any of claims 1 to 7, wherein the controlled strain permanent set is selected to provide a compressive yield strength at least equal to the yield stress.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das kontrollierte Recken unmittelbar nach dem Lösungsglühen und Abschrecken durchgeführt wird.A method according to any one of claims 1 to 8, wherein the controlled stretching is carried out immediately after solution heat treatment and quenching.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Auslagerungsbehandlung eine Unteralterung nahe an der maximalen Druckstreckgrenze ist.A method according to any one of claims 1 to 9, wherein the aging treatment is an under age close to the maximum compressive yield strength.
Walzerzeugnis mit einer Dicke zwischen 8 und 50 mm und einer im Wesentlichen nichtrekristallisierten Kornstruktur, welches durch das Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10 erhalten werden kann und in halber Dicke mindestens eine der folgenden Eigenschaftskombinationen aufweist:
(i) bei Dicken von 8 bis 15 mm, in halber Dicke, eine Zugstreckgrenze Rp0,2(L) ≥ 600 MPa, bevorzugt Rp0,2(L) ≥ 610 MPa, eine Druckstreckgrenze Rp0,2(L) ≥ 620 MPa, bevorzugt Rp0,2(L) ≥ 630 MPa, und eine solche Zähigkeit, dass KIC(L–T) ≥ 28 MPa√m, bevorzugt KIC(L–T) ≥ 32 MPa√m und/oder Kapp(L–T) ≥ 73 MPa√m, bevorzugt Kapp(L–T) ≥ 79 MPa√m, für CCT-Proben von 300 mm Breite und 6,35 mm Dicke,
(ii) bei Dicken von 8 bis 15 mm, in halber Dicke, eine Zugstreckgrenze Rp0,2(L) ≥ 630 MPa, bevorzugt Rp0,2(L) ≥ 640 MPa, eine Druckstreckgrenze Rp0,2(L) ≥ 640 MPa, bevorzugt Rp0,2(L) ≥ 650 MPa, und eine solche Zähigkeit, dass KIC(L–T) ≥ 26 MPa√m, bevorzugt KIC(L–T) ≥ 30 MPa√m und/oder Kapp(L–T) ≥ 63 MPa√m, bevorzugt Kapp(L–T) ≥ 69 MPa√m, für CCT-Proben von 300 mm Breite und 6,35 mm Dicke,
(iii) bei Dicken von 15 bis 50 mm, in halber Dicke, eine Zugstreckgrenze Rp0,2(L) ≥ 610 MPa, bevorzugt Rp0,2(L) ≥ 620 MPa, eine Druckstreckgrenze Rp0,2(L) ≥ 620 MPa, bevorzugt Rp0,2(L) ≥ 630 MPa, und eine Zähigkeit KIC(L–T) ≥ 22 MPa√m, bevorzugt KIC(L–T) ≥ 24 MPa√m,
(iv) bei Dicken von 15 bis 50 mm, in halber Dicke, eine Zugstreckgrenze Rp0,2(L) ≥ 580 MPa, bevorzugt Rp0,2(L) ≥ 590 MPa, eine Druckstreckgrenze Rp0,2(L) ≥ 600 MPa, bevorzugt Rp0,2(L) ≥ 610 MPa, und eine Zähigkeit KIC(L–T) ≥ 24 MPa√m, bevorzugt KIC(L-T) ≥ 26 MPa√m.A rolled product having a thickness between 8 and 50 mm and a substantially non-recrystallized grain structure which can be obtained by the method of any of claims 1 to 10 and having at least one of the following property combinations in half thickness: (i) at thicknesses of 8 to 15 mm, in half thickness, a tensile yield strength R p0.2 (L) ≥600 MPa, preferably Rp0.2 (L) ≥610 MPa, a compressive yield strength R p0.2 (L) ≥620 MPa, preferably R p0.2 ( L) ≥ 630 MPa, and such a toughness that K IC (L-T) ≥28 MPa√m, preferably K IC (L-T) ≥ 32 MPa√m and / or K app (L-T) ≥ 73 MPa√m, preferably K app (L-T) ≥79 MPa√m, for CCT samples of 300 mm width and 6.35 mm thickness, (ii) at thicknesses of 8 to 15 mm, in half thickness, a tensile yield strength R p0.2 (L) ≥ 630 MPa, preferably R p0.2 (L) ≥ 640 MPa, a compressive yield strength R p0.2 (L) ≥ 640 MPa, preferably R p0.2 (L) ≥ 650 MPa, and a such toughness that K IC (L-T) ≥ 26 MPa m, preferably K IC (L-T) ≥ 30 MPa√m and / or K app (L-T) ≥ 63 MPa√m, preferably K app (L-T) ≥ 69 MPa√m, for CCT samples from 300 mm width and 6.35 mm thickness, (iii) at thicknesses of 15 to 50 mm, in half thickness, a tensile yield strength R p0.2 (L) ≥610 MPa, preferably R p0.2 (L) ≥620 MPa, a compressive yield strength R p0.2 (L) ≥620 MPa, preferably R p0.2 (L) ≥630 MPa, and a toughness K IC (L-T) ≥ 22 MPa√m, preferably K IC (L-T) ≥ 24 MPa√m, (iv) at thicknesses of 15 to 50 mm, in half thickness, a tensile yield strength R p0.2 (L) ≥ 580 MPa, preferred R p0.2 (L) ≥590 MPa, a compressive yield strength R p0.2 (L) ≥600 MPa, preferably Rp0.2 (L) ≥610 MPa, and a toughness K IC (L-T) ≥24 MPa√ m, preferably K IC (LT) ≥ 26 MPa√m.
Strukturbauteil eines Flugzeugs, vorzugsweise eine Außenhaut für die Flügelsaugseite, welches ein Erzeugnis nach Anspruch 11 umfasst.Structural component of an aircraft, preferably an outer skin for the wing suction side, which comprises a product according to claim 11.
Verwendung eines Erzeugnisses nach Anspruch 11 oder eines Strukturbauteils nach Anspruch 11 für den Flugzeugbau.Use of a product according to claim 11 or a structural component according to claim 11 for aircraft construction.