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JP2000328211A - ２０２４型アルミニウム合金の成形部品の製造方法 - Google Patents

２０２４型アルミニウム合金の成形部品の製造方法

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Publication number
JP2000328211A
JP2000328211A JP2000110617A JP2000110617A JP2000328211A JP 2000328211 A JP2000328211 A JP 2000328211A JP 2000110617 A JP2000110617 A JP 2000110617A JP 2000110617 A JP2000110617 A JP 2000110617A JP 2000328211 A JP2000328211 A JP 2000328211A
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less
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comprised
quenching
hours
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Application number
JP2000110617A
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English (en)
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Herve Ribes
リブ エルベ
Guy-Michel Raynaud
レイノ ギ−ミッシェル
Ronan Dif
ディフ ロナン
Martin Peter Schmidt
ペーター シュミット マルティン
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
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9544401&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2000328211(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Pechiney Rhenalu SAS filed Critical Pechiney Rhenalu SAS
Publication of JP2000328211A publication Critical patent/JP2000328211A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • C22F1/057—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 copper as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • C22C21/16—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with magnesium

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  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造方法が簡易で、かつ損害への許容特性が
変形後に劣化しない合金の成形部品の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 以下の過程を含む、ＡｌＣｕＭｇ合金製
の部品の製造方法。ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．
８〜４．５、Ｍｇは１．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜
０．５、Ｓｉは０．２５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚ
ｎは０．２０未満、Ｃｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１
０未満、Ｔｉは０．１０未満であるプレートの鋳造、
ｂ）４３０から４７０℃の間に含まれる開始温度での熱
間圧延、ｃ）板の切断、ｄ）４８０から５００℃の間
で、５分から１時間の間に含まれる長さでの、溶液処
理、ｅ）焼入れ、ｆ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニ
ング加工または折り曲げ加工などの１つまたは複数の方
法による成形。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、Aluminum Associa
tionの分類法によるところの２０２４型のアルミニウム
合金ＡｌＣｕＭｇの板を利用した、機械製造、とりわけ
航空機製造のための、大幅に変形される部品の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】合金２０２４は、航空機製造において広
く使用されており、Aluminum Associationに登録されて
いるその組成は次のとおりである（重量％）。Ｓｉは
０．５未満、Ｆｅは０．５未満、Ｃｕは３．８〜４．
９、Ｍｎは０．３〜０．９、Ｍｇは１．２〜１．８、Ｚ
ｎは０．２５未満、Ｃｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
５未満。とりわけ、引抜き成形（英語の用語“ストレッ
チ・フォーミング”がよく用いられる）、型打ち鍛造、
スピニング加工、折り曲げ加工またはロール成形で実現
されるいくつかの部品は、強い機械的強度、靭性、クラ
ック伝播への耐久性などの通常航空機製造に要求される
特性のほかに、良好な成形性をもつ板を必要とする。
【０００３】欧州特許第０４７３１２２号は、組成が
（重量％）、Ｃｕは４〜４．５、Ｍｇは１．２〜１．
５、Ｍｎは０．４〜０．６、Ｆｅは０．１２未満、Ｓｉ
は０．０５未満で、４８８℃を超える温度での中間焼鈍
を含む、合金板の製造方法を記載している。これらの板
が、従来の２０２４に対して、改善された靭性および亀
裂伝播への耐久性を有することが示されている。
【０００４】欧州特許出願第０７３１１８５号は、強い
板については、低いレベルの残留応力および改善された
靭性を、薄い板については、改善された伸長を有する、
後に修正され２０２４Ａの名でAluminum Associationに
登録された合金２０２４の板を記載している。この出願
は、関係：０＜Ｍｎ−２Ｆｅ＜０．２（ＭｎとＦｅの含
有率は％で表されている）で、Ｍｎの含有率を０．５５
％、Ｆｅのそれを０．２５％に限定している。
【０００５】特許出願ＷＯ９６／２９４４０は、熱間圧
延、焼鈍、冷間圧延、溶液処理、焼入れ、および、成形
性を改善するための過程として、引っ張り、ひずみ矯正
または打出であることのできる冷間での最小限の変形を
有する、２０２４型アルミニウム合金の製品の製造方法
を記載している。純粋なベース（鉄およびケイ素の含有
率が非常に低いもの）およびマンガン含有率が０．５％
未満のものを使用することによって成形性が改善される
ことを確認したうえで、その出願は、合金の好適な組
成、Ｃｕは４．０〜４．４、Ｍｇは１．２５〜１．５、
Ｍｎは０．３５〜０．５、Ｓｉは０．１２未満、Ｆｅは
０．０８未満、Ｔｉは０．０６未満を推奨している。熱
間圧延と冷間圧延の間の中間焼鈍は、機械的強度および
靭性に対して有利であると示されている。当方法の補足
的で通常のものではないこの過程は、しかしながら、経
済的な不都合を有する。それは、市場によって提起され
る問題、すなわち、その成形が簡易化されるような特徴
を有する板を提供することも、解決することにならな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】製造費を抑えるために
航空機メーカーは、板の成形過程の数を最小にするこ
と、かつ、短い、つまり可能な限り少ない個別の過程を
有する種類の加工によって、低い費用で製造されること
のできる板を使用することを目指している。胴体板に関
しては、航空機メーカーの現在の慣行は、未加工の状態
（規格ＥＮ５１５によると状態“Ｆ”）で、あるいは焼
鈍状態（状態“Ｏ”）で、または熟成焼入れ状態（状態
“Ｔ３”または“Ｔ４”）で、要求される厚みによって
熱間または冷間圧延された板を用意し、それを溶液に入
れて熱処理した後に焼き入れし、それを成形し、天然あ
るいは人工でエージングさせ、要求される機械的特徴を
得ることから成る。
【０００７】一般的に、溶液処理または焼入れの後、板
は、良好な成形性によって特徴づけられる状態になる
が、この状態は不安定で（状態“Ｗ”）、成形は焼入れ
が新鮮なうちに、つまり、焼入れ後の短い期間、数十分
から数時間程度の間になされなければならない。生産管
理の理由によってそれが可能でない場合は、板は、自然
熟成を避けるように、十分に低い温度の低温室に十分に
短い期間、保存されなければならない。体積が大きく、
強固に形成された部品に関しては、この溶液に入れてす
る熱処理は、大きな寸法の炉を必要とし、そのことは、
平らな板に実施される同じ作業に対しても、作業を困難
にする。場合による、低温室の必要性も、現状技術のコ
ストおよび欠点に加えられる。大幅に変形される部品に
関しては、材料がその冶金段階において、ただ１つの作
業で望まれる形に達することを可能にするような十分な
成形性を示さない時、この作業は、場合によっては繰り
返されなければならない。
【０００８】状態Ｆから出発すると、唯一可能な成形
は、ロール成形である。ロールされた板は、溶液処理さ
れ、焼入れされ、そして焼入れが新鮮なうちに、または
低温室での保存の後に第２の成形を行う。他のすべての
場合、板は、成形の前に直接溶液に入れられ、焼入れさ
れる。状態Ｏの板から出発する際は、この状態から第１
の成形作業を、溶液処理および焼入れの後第２の成形作
業を行う。この変型は、目的とする成形が、状態Ｗから
始めてただ１つの作業で行われることができるには大き
過ぎる際に使用されるが、状態Ｏからは２つの工程で行
われることが可能である。この状態では、板はやはり成
形性が劣るが、状態Ｏは、不安定で追加の熱処理を必要
とする状態Ｗよりも使用するのが容易である。しかしな
がら、状態Ｏの板の製造は、圧延材の最終焼鈍、したが
って、追加の製造過程を生じさせ、そのことは、本発明
が目的とする簡易化に反するものである。
【０００９】通常は最良の成形性をもつ状態Ｗの板から
出発しても、いくつかの場合、溶液処理と焼入れの後、
第２の成形過程を用いることを避けることはできない。
このことは、先行技術に対応する方法の第３の変型とな
る。
【００１０】深遠な、および、場合によっては、焼入れ
直後への成形による合金２０２４の板を加工するこの方
法は、個々の部品がより大きなサイズになるにつれて組
み立ての数を減少させるために、徐々に能力を発揮する
傾向があり、そのことは、技術的（組み立て部は、腐食
および疲労クラックの開始の部位である）および経済的
（組み立て作業は、機体の製造コストの大きな部分を占
める）目的に同時に応えるものである。また、大きなサ
イズの部品の使用によって、機体の重量を減少させるこ
とが可能である。
【００１１】すべての場合、最終的加工において、損害
に対する許容特性は、この変形に関連する冷間加工の影
響下で劣化する。
【００１２】本発明の目的はしたがって、形成される部
品の、とりわけ引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加
工または折り曲げ加工などの１つまたは複数の方法によ
って大幅に変形される部品の製造方法を、形成された板
の溶液処理をできる限り避けることを可能にする最適化
された化学組成および特殊な製造方法の結合によって、
簡易化することである。
【００１３】大幅に変形される部品のあらゆる新規な製
造方法が、既存の製品と少なくとも同じくらい良好な機
械的および使用上の特徴を有する部品に到達しなければ
ならないことは明らかである。
【００１４】本発明のもう一つ目的は、損害への許容特
性が変形後に劣化しない部品を獲得することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の課題を解決する
ための手段は、以下の通りである。第一に、以下の過程
を含む、ＡｌＣｕＭｇ合金製の大幅に変形される部品の
製造方法 。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは
１．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．２
５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃ
ｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
０未満であるプレートの鋳造。 ｂ）場合によっては、４６０から５１０℃の間に含まれ
る温度で２から１２時間の、好ましくは、４７０から５
００℃の間で３から６時間の長さでの均質化。 ｃ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｄ）場合によっては、帯の冷間圧延。 ｅ）場合によっては、３５０から４５０℃の間に含まれ
る温度での帯の焼鈍。 ｆ）板の切断。 ｇ）４８０から５００℃の間で、５分から１時間の間に
含まれる長さでの、溶液処理。 ｈ）焼入れ。 ｉ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
り曲げ加工などの１つまたは複数の方法による成形。こ
の成形は過程ｆ）の後に入ることもできる。
【００１６】第二に、第１の成形が溶液処理の前に行わ
れ、成形される部品が、溶液処理および焼入れの後、次
の過程を受けることを特徴とする、第一に記載の方法。 ａ）場合によって、焼入れされた直後の部品の、１０℃
未満、好ましくは０℃未満の温度の低温室へのすみやか
な移動。 ｂ）焼入れ後１時間未満、または低温室から部品が出さ
れた後１時間未満の、引抜き成形、型打ち鍛造、スピニ
ング加工または折り曲げ加工などの１つまたは複数の方
法による板の新規な成形。
【００１７】第三に、以下の過程による板の製造を含
む、第一に記載のＡｌＣｕＭｇ合金製の大幅に変形され
る部品の製造方法。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは
１．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．２
５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃ
ｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
０未満であるプレートの鋳造。 ｂ）場合によっては、４６０から５１０℃の間に含まれ
る温度で２から１２時間の、好ましくは、４７０から５
００℃の間で３から６時間の長さでの均質化。 ｃ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｄ）板の切断。これらの板は、方向ＬおよびＬＴにおい
て、１３．５％を超える、好ましくは１５％を超える極
限伸びＡを示し、次の過程によって、大幅に変形される
部品の製造のために使用される。 ｅ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
り曲げ加工などの１つまたは複数の方法による板の成
形。 ｆ）４８０から５００℃の間に含まれる温度で、５分か
ら１時間の間に含まれる長さでの、成形された部品の溶
液処理。 ｇ）焼入れ。
【００１８】第四に、板が、その片面または両面におい
て、もう１つ別のアルミニウム合金板によってめっきさ
れることを特徴とする、第一から第三のいずれか１つに
記載の方法。
【００１９】第五に、熱間圧延からの出口温度が３００
℃を超える、好ましくは３１０℃を超えることを特徴と
する、第三または第四に記載の方法。
【００２０】第六に、熱間圧延と板の切断との間に、冷
間圧延を行うことを特徴とする、第一から第五のいずれ
か１つに記載の方法。
【００２１】第七に、Ｃｕの含有率が、３．９と４．３
％の間、好ましくは３．９と４．２％の間に含まれるこ
とを特徴とする、第一から第六のいずれか１つに記載の
方法。
【００２２】第八に、Ｍｇの含有率が、１．２と１．４
％の間、好ましくは１．２５と１．３５％の間に含まれ
ることを特徴とする、第一からから第七のいずれか１つ
に記載の方法。
【００２３】第九に、Ｍｎの含有率が、０．３０と０．
４５％の間に含まれることを特徴とする、第一から第八
のいずれか１つに記載の方法。
【００２４】第十に、Ｓｉの含有率が、０．１０％未
満、好ましくは０．０８％未満であることを特徴とす
る、第一から第九のいずれか１つに記載の方法。
【００２５】第十一に、Ｆｅの含有率が０．１０％未満
であることを特徴とする、第一から第十のいずれか１つ
に記載の方法。
【００２６】第十二に、Ｚｎは０．２０％未満、Ｃｒは
０．０７％未満、好ましくは０．０５％未満、Ｚｒは
０．０７％未満、好ましくは０．０５％未満、Ｔｉ０．
０７％、好ましくは０．０５％未満であることを特徴と
する、第一から第十一のいずれか１つに記載の方法。
【００２７】第十三に、以下の過程を含む、第一に記載
のＡｌＣｕＭｇ合金製の大幅に変形される部品の製造方
法。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは
１．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．２
５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃ
ｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
０未満であるプレートの鋳造。 ｂ）場合によっては、４６０から５１０℃の間に含まれ
る温度で２から１２時間の、好ましくは、４７０から５
００℃の間で３から６時間の長さでの均質化。 ｃ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｄ）場合によっては、冷間圧延。 ｅ）板の切断。 ｆ）４８０から５００℃の間で、５分から１時間の間に
含まれる長さでの、板の溶液処理。 ｇ）焼入れ。 ｈ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
り曲げ加工などの１つまたは複数の方法による板の成
形。
【００２８】第十四に、Ｃｕの含有率が、３．９と４．
３％の間、好ましくは３．９と４．２％の間に含まれる
ことを特徴とする、第十三に記載の方法。
【００２９】第十五に、Ｍｇの含有率が、１．２と１．
４％の間、好ましくは１．２５と１．３５％の間に含ま
れることを特徴とする、第十三または第十四に記載の方
法。
【００３０】第十六に、Ｍｎの含有率が、０．３０と
０．４５％の間に含まれることを特徴とする、第十三か
ら第十五のいずれか１つに記載の方法。
【００３１】第十七に、以下の過程による板の製造を含
む、第十三から第十六のいずれか１つに記載の、ＡｌＣ
ｕＭｇ合金製の大幅に変形される部品の製造方法。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは４〜４．５、Ｍｇは１．
２５〜１．４５、Ｍｎは０．３０〜０．４５、Ｓｉは
０．１０未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未
満、Ｃｒは０．０５未満、Ｚｒは０．０３未満、Ｔｉは
０．０５未満であるプレートの鋳造。 ｂ）場合によっては、４６０から５１０℃の間に含まれ
る温度で２から１２時間の、好ましくは、４７０から５
００℃の間で３から６時間の長さでの均質化。 ｃ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｄ）場合によっては、冷間圧延。 ｅ）板の切断。 ｆ）４８０から５００℃の間で、５分から１時間の間に
含まれる長さでの、これらの板の溶液処理。 ｇ）焼入れ。これらの板は、引抜き成形、型打ち鍛造、
スピニング加工または折り曲げ加工などの１つまたは複
数の方法によって大幅に変形される部品の製造に用いら
れる。
【００３２】第十八に、焼入れ後、１時間未満に成形を
行うことを特徴とする、第十三から第十七のいずれか１
つに記載の方法。
【００３３】第十九に、焼入れと成形の間に、焼入れさ
れた直後の板が、０℃未満の温度の低温室に保存される
ことを特徴とする、第十三から第十七のいずれか１つに
記載の方法。
【００３４】第二十に、熱間圧延された板が、５ｍｍの
厚みについて、Ｌ＝３００ｍｍについてε1＞０．１
８、または、Ｌ＝５００ｍｍについてε1＞０．２２で
特徴づけられる成形限界曲線を示すことを特徴とする、
第十八または第十九に記載の方法。
【００３５】第二十一に、焼入れと成形の間に、圧延ま
たはしわ伸ばしによる冷間加工、ついで０．５と５％の
間に含まれる永久変形を伴う制御された引張りを行うこ
とを特徴とする、第十三から第十七のいずれか１つに記
載の方法。
【００３６】第二十二に、溶液処理され、焼入れされ、
圧延またはしわ伸ばしによって冷間加工され、場合によ
っては、０．５と５％の間に含まれる永久変形を伴う引
張りをされる板が、次の特性全体の少なくとも１つを示
すことを特徴とする、第二十一に記載の方法。 ａ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された伸長Ａ
の３つの値の平均値が２０％を超える、好ましくは２２
％を超える、かつ、 −ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの値Ｒ
p0.2の平均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、 −１．６ｍｍの厚みについてＬＤＨの値が７２ｍｍを超
える、または３．２ｍｍの厚みについてＬＤＨの値が７
６ｍｍを超える、または４から７ｍｍの間に含まれる厚
みについてＬＤＨの値が８０ｍｍを超える。 ｂ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの
値Ｒp0.2の平均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、 −ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの値Ａ
gの平均値が１８％を超える。 ｃ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された伸長Ａ
の３つの値の平均値が２２％を超える、かつ、 −ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの値Ｒ
p0.2の平均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、 −ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの値Ａ
g％の平均値が１８％を超える。 ｄ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの
値Ｒp0.2の平均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、 −ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの平面
引っ張り力Ａtpの平均値が１８％を超える、かつ、 −１．６ｍｍの厚みについて、ＬＤＨの値が７２ｍｍを
超える、または３．２ｍｍの厚みについてＬＤＨの値が
７６ｍｍを超える、または４から７ｍｍの間に含まれる
厚みについてＬＤＨの値が８０ｍｍを超える。
【００３７】第二十三に、溶液処理され、焼入れされ、
圧延またはしわ伸ばしによって冷間加工され、場合によ
っては、０．５と５％の間に含まれる永久変形を伴う引
張りをされる板が、次の３つの特性の少なくとも１つを
示すことを特徴とする、第二十一または第二十二に記載
の方法。 （ａ）値ＬＤＨが、４ｍｍ未満の厚みについては４０ｍ
ｍを超え、または、４ｍｍを超える厚みについては７４
ｍｍを超える。 （ｂ）成形限界曲線が、１．４ｍｍと２ｍｍの間の厚み
について、Ｌ＝５００ｍｍで係数ε1＞０．１８を示
す。 （ｃ）成形限界曲線が、５．５ｍｍと８ｍｍの間の厚み
について、Ｌ＝５００ｍｍで係数ε1＞０．３５を示
す。
【００３８】第二十四に、溶液処理され、焼入れされ、
圧延またはしわ伸ばしによって冷間加工され、場合によ
っては、０．５と５％の間に含まれる永久変形を伴う引
張りをされる板が、次の特性の少なくとも１つを示すこ
とを特徴とする、第二十一から第二十三のいずれか１つ
に記載の方法。 （ａ）Ｋc（Ｌ−Ｔ）＞１２０ＭＰａ√ｍ （ｂ）Ｋc0（Ｌ−Ｔ）＞９０ＭＰａ√ｍ （ｃ）Ｋc（Ｔ−Ｌ）＞１２５ＭＰａ√ｍ （ｄ）Ｋc0（Ｔ−Ｌ）＞８０ＭＰａ√ｍ
【００３９】第二十五に、以下の過程を含む、ＡｌＣｕ
Ｍｇ合金製の大幅に変形される部品の製造方法 。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは
１．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．２
５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃ
ｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
０未満であるプレートの鋳造。 ｂ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｃ）板の切断。 ｄ）４８０から５００℃の間で、５分から１時間の間に
含まれる長さでの、溶液処理。 ｅ）焼入れ。 ｆ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
り曲げ加工などの１つまたは複数の方法による成形。
【００４０】第二十六に、以下の過程による板の製造を
含む、ＡｌＣｕＭｇ合金製の大幅に変形される部品の製
造方法。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは
１．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．２
５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃ
ｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
０未満であるプレートの鋳造。 ｂ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｃ）板の切断。 ｄ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
り曲げ加工などの１つまたは複数の方法による板の成
形。 ｅ）４８０から５００℃の間に含まれる温度で、５分か
ら１時間の間に含まれる長さでの、成形された部品の溶
液処理。 ｆ）焼入れ。
【００４１】
【発明の実施の形態】本発明の対象は、次の過程を有す
る、２０２４型のＡｌＣｕＭｇ合金製の大幅に変形され
る部品の製造方法である。 ａ）組成が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは１．２〜
１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．１０未満、
Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃｒは０．
０５未満、Ｚｒは０．０３未満、Ｔｉは０．０５未満で
あるプレートの鋳造。 ｂ）場合によっては、４６０から５１０℃の間に含まれ
る温度での、好ましくは、４７０から５００℃の間で３
から６時間の長さでの、このプレートの均質化。 ｃ）４３０から４７０℃の間、好ましくは４４０から４
６０℃の間に含まれる開始温度での、帯を獲得するため
の熱間圧延。 ｄ）場合によっては、帯の冷間圧延。 ｅ）場合によっては、帯の焼鈍。 ｆ）帯の、板への切断。 ｇ）４８０から５００℃の間で、５分から１時間の間に
含まれる長さでの、溶液処理。 ｈ）焼入れ。 ｉ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
り曲げ加工による成形。この成形は過程ｆ）の後に入る
こともできる。
【００４２】好ましくは、合金は、銅含有率が３．９か
ら４．３％の間（さらに好ましくは、３．９から４．２
％の間）に含まれ、マグネシウム含有率が１．２から
１．４％の間（さらに好ましくは、１．２５から１．３
５％の間）、マンガン含有率が０．３から０．４５％の
間、鉄含有率が０．１０％未満、ケイ素含有率が０．１
０％未満（好ましくは、０．０８％未満）、チタン、ク
ロムおよびジルコニウム含有率が０．０７％未満（好ま
しくは０．０５％未満）である。本発明による方法は、
機体胴体の被覆板について通常そうであるように、場合
によってはめっきされた板、例えば、より腐食への耐久
性のある合金のめっきで被覆された板を使用することを
可能にする。
【００４３】本発明の第１の特徴は、従来の２０２４に
対して改良された合金を使用することから成る。第１の
改良は、ＳｉとＦｅの含有率がそれぞれ０．２５と０．
２０％を下回るように、好ましくは０．１０％を下回る
ようにすることから成る。また、Ｍｎの含有率もまた、
０．５％より低く、好ましくは、０．４５％より低くさ
れる。最後に、Ｃｕの含有率も、わずかに減少させら
れ、４．５％の下に、好ましくは４．３％、さらには
４．２％より下に保たれる。Ｍｇの含有率もまた、わず
かに下げられ、１．５％より下、好ましくは１．２から
１．４％の間、さらには、１．２５から１．３５％の間
に保たれる。
【００４４】発明者は、先行技術によって提案されてい
るこの組成は、それ自体だけでは、要求される成形性に
到達できないことを観察した。
【００４５】合金はプレート状に鋳造され、それらは、
場合によっては、４６０から５１０℃の間（好ましくは
４７０から５００℃の間）に含まれる温度で、２から１
２時間（好ましくは３から６時間）の間、均質化され
る。場合によっては、プレートの皮むきを行う。熱間圧
延は、４３０から４７０℃の間に（好ましくは４４０か
ら４６０℃の間に）含まれる開始温度で行われる。帯の
出口温度は、好ましくは、とりわけ成形の一部が溶液処
理の前に行われる場合には、通常の温度よりも高い、３
００°を超える温度、好ましくは３１０°を超える温度
である。
【００４６】熱間圧延を終えると、帯は巻き取られる。
それは、この段階で、１３．５％を超える、多くの場
合、１５％を超える伸長をＬおよびＴＬ方向に示す。そ
れは、場合によって、要求される厚みが熱間圧延によっ
て達成できないときは、冷間圧延されることができる。
帯は、次に、板に切断される。
【００４７】本発明の第１の変型は、引抜き成形、型打
ち鍛造、スピニング加工または折り曲げ加工による成形
を、焼鈍や他の先立つ処理なしに、直接この状態Ｆに対
して行うことから成る。部分的に成形された板は、つい
で、４８０から５００℃の間に含まれる温度で５分から
１時間の間に含まれる時間の間、溶液処理され、次に、
一般的には冷水で焼入れされる。
【００４８】成形は、２つまたは複数の工程で行われ
る。焼入れされた直後（１時間未満）の部品は、直ち
に、新たな成形を受けることができる、あるいは、それ
は、１０℃未満の、好ましくは０℃未満の温度の低温室
に移され、低温室から出されたところで成形される。片
面または両面にめっきされた板を使用することができる
が、それは気体の胴体板について最も多い場合であり、
１０００シリーズの合金、例えば、合金１０５０，１１
００，１２００，１１３５，１１４５，１１７０，１１
７５，１１８０，１１８５，１１８８，１１９９，１２
３０，１２３５，１２５０，１２８５，１３５０または
１４３５などでめっきされている。
【００４９】第２の変形は、溶液処理および焼入れを受
けた板へ成形を実施することから成る。成形は、状態Ｔ
３またはＴ４（焼入れされ、後の冷間加工ありまたはな
しで熟成した状態）で、あるいは、より変形された部品
に関しては、状態Ｗで、つまり焼入れ後１時間未満で、
または焼入れ後直ちに低温室に保存された板に対して行
われることができる。
【００５０】状態Ｔ３またはＴ４の板を使用する場合、
これらの板は次の特性全体の少なくとも１つに対応す
る、機械的強度と成形性との中間の状態を示す。 ａ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された伸長Ａ
の３つの値の平均値が２０％を超える、好ましくは２２
％を超える、かつ、 −ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの値Ｒ
p0.2の平均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、 −１．６ｍｍの厚みについて、ＬＤＨの値が７２ｍｍを
超える、または３．２ｍｍの厚みについてＬＤＨの値が
７６ｍｍを超える、または４から７ｍｍの間に含まれる
厚みについてＬＤＨの値が８０ｍｍを超える。 ｂ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの
値Ｒp0.2の平均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、 −ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの値Ａ
gの平均値が１８％を超える。 ｃ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された伸長Ａ
の３つの値の平均値が２２％を超える、かつ、 −ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの値Ｒ
p0.2の平均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、 −ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの値Ａ
g％の平均値が１８％を超える。 ｄ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの
値Ｒp0.2の平均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、 −ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの平面
引っ張り力Ａtpの平均値が１８％を超える、かつ、 −１．６ｍｍの厚みについて、ＬＤＨの値が７２ｍｍを
超える、または３．２ｍｍの厚みについてＬＤＨの値が
７６ｍｍを超える、または４から７ｍｍの間に含まれる
厚みについてＬＤＨの値が８０ｍｍを超える。
【００５１】Ｔ３またはＴ４状態のこれらの板は、次の
３つの特性の少なくとも１つによって特徴づけられる成
形性を示す。 （ａ）値ＬＤＨが、４ｍｍ未満の厚みについては、４０
ｍｍを超え、または、４ｍｍを超える厚みについては、
７４ｍｍを超える。 （ｂ）成形限界曲線が、１．４ｍｍと２ｍｍの間の厚み
について、Ｌ＝５００ｍｍで係数ε1＞０．１８を示
す。 （ｃ）成形限界曲線が、５．５ｍｍと８ｍｍの間の厚み
について、Ｌ＝５００ｍｍで係数ε1＞０．３５を示
す。
【００５２】また、それは、次の特性の少なくとも１つ
によって特徴づけられる、改良された、損害に対する許
容特性を示す： （ａ）Ｋc（Ｌ−Ｔ）＞１２０ＭＰａ√ｍ （ｂ）Ｋc0（Ｌ−Ｔ）＞９０ＭＰａ√ｍ （ｃ）Ｋc（Ｔ−Ｌ）＞１２５ＭＰａ√ｍ （ｄ）Ｋc0（Ｔ−Ｌ）＞８０ＭＰａ√ｍ
【００５３】状態Ｔ３またはＴ４で、状態Ｗでと同じよ
うに良く、板で実現された部品は、最後の成形作業後、
その差が６％未満であれば、損害に対する許容の非常に
わずかな劣化しか示さない。
【００５４】上記で、並びに以下の実施例において、成
形性や、変形する金属の相対的な容易さを示す総称的用
語を特徴づけるために用いられている様々なパラメータ
は、次のように規定されている。
【００５５】３ｍｍ以上の厚みの板については、関係式
Ｌｏ＝５．６５√Ｓｏに従って、初期断面の面積Ｓｏに
応じて決まる指標Ｌｏの間に初期長さを有する比例性試
験片で実施される、および、３ｍｍ未満の厚みの板につ
いては、ＥＮ１０００２−１、表４によるタイプ１の比
例性でない試験片で実施される、規格ＥＮ１０００２ −１による単一軸引っ張り試験から、次のパラメータが
得られる。 −Ｒp0.2：永久伸長の０．２％に定められた弾性限界
（ＭＰａ） −Ｒm：極限引っ張り強さ（ＭＰａ） −Ａ：破断後の伸長（％）。記号“Ａ％”で表されるこ
ともある。 −Ａg：最大負荷での比例性でない伸長。分割伸長とも
呼ばれる（％）。
【００５６】それぞれの板について、一般的に、３つの
異なるサンプリングが行われる。圧延方向（方向Ｌ）に
おいて、幅方向（ＴＬ）において、および方向ＬとＴＬ
の間の４５°においてである。
【００５７】単一軸引っ張り試験から出たすべての値
は、同じ場所でサンプリングされた２つの試験片から得
られる平均値である。
【００５８】分割伸長は、造形的変形領域の、つまり、
断面収縮の前の変形曲線の永久変形の領域の、初めと終
わりとの間の伸長の差である。
【００５９】平面引っ張り伸長Ａtpは、平面引っ張りと
呼ばれる引っ張り試験における極限伸びに対応し、単一
軸引っ張り試験と反対に、２次元での、したがって３次
元ではなく平面内で、つまり、ε2＝−ε1／２ではなく
ε2＝０で変形を有するように準備する。
【００６０】パラメータＬＤＨ（limit dome height）
は、０．５から２ｍｍの厚みの板の型打ち鍛造可能性の
評価のために、広く使用されている。それは、多数の出
版物の対象となった。とりわけ、 R.Thompson, "The LDH test to evaluate sheet metal
formabiblity"-Final report of the LDH committee of
the North American Deep Drawing Research Group",
SAE conference, Detroit, 1993, SAE paper no.93081
5、 R.A.Ayres, W.G.Brazier and V.F.Sajewski, "Evaluati
ng the GMR limiting dome height test as a new meas
ure of press formability near plane strain", J. Appl. Metalworking, 1979, vol.1, pp.41-49、 J.M.Story, "Comparison of Correlations between Pre
ss performance and Dome tests results using two do
me test procedures", J. Appl. Metalworking,1984, v
ol.3, pp.292-300。
【００６１】ＬＤＨ試験は、棒によって周囲をブロック
された金属円板の型打ち鍛造試験である。このブロッキ
ングを保証するしわ押さえの圧力は２４０ＭＰａであ
る。５００×５００ｍｍのサイズのこの金属円板は、等
軸の２拡張にされる。パンチと板との間の潤滑は、プラ
スチックフィルムとグリースとによって保証される。Ｌ
ＤＨ値は、破断におけるパンチの移動、すなわち、型打
ち鍛造の限界深度である。３回の試験の平均を確立す
る。
【００６２】同じ方法が、より大きな厚み（３から９ｍ
ｍ）の板の成形性を特徴づけるために使用されるが、そ
の時は、より大きなサイズ（パンチ直径＝２５０ｍｍ）
の道具を使用しなければならない。
【００６３】弾性復帰Ｒeは、ある変形についての異な
る成分変化（等しい厚みの板で）の弾性復帰を比較する
ことを可能にする張力下での折り曲げ試験によって規定
される。
【００６４】長さＬ＝２５０ｍｍ、幅λ＝１２ｍｍおよ
び厚み０．１ｍｍ＜ｅ＜５ｍｍの平らな試験片は、自動
的にブロックする２つの締めつけつめの間に挿入され、
水圧ジャッキによる引張りのもとに、試験の装置と一体
になって保持される。あらかじめ規定された引っ張り力
は、引っ張りジャッキのサーボ弁による水圧調節によっ
て、折り曲げの間、一定に保たれる。調節のヒステリシ
スループは、圧電気センサー（Ｋｉｓｔｌｅｒ座金）で
の測定による引っ張り応力を有する。引っ張り応力は、
合金、および、試験片の厚みに依存する。
【００６５】データ収集コンピュータに接続された移動
センサーは、試験のパラメータの連続制御を可能にし、
試験片の折り曲げ角度を計算する。引っ張りの機械の上
部枠と一体となった形のパンチは、試験片の支えとな
る。試験の際に用いられる折り曲げ角度は、半径ｒ＝７
０ｍｍのパンチについては、１４０°であった。折り曲
げられたそれぞれの標本は、探触子の形状測定器による
解析の後、検査される。この測定装置は、最終的角度お
よび獲得された曲線の半径を評価することを可能にす
る。
【００６６】所望される造形的変形に対応する、試験片
になされる引っ張りは、引っ張り理論曲線により、目的
とする変形率に相当する応力をグラフで示すことによっ
て、規定される。折り曲げ応力を規定する初期変形率
は、試験の際、０．２％に一定に保たれた。
【００６７】弾性復帰は、次式で与えられる。
【数１】 ここで、 αf＝形状測定器によって測定される角度（°） αo＝折り曲げの際、ＰＣによって測定される角度
（°） Ｒe＝弾性復帰（復帰なしの場合０に、完全復帰の場合
１に値する）。
【００６８】曲線の半径の測定による計算は、よりばら
つきの少ない値が与えるが、次のように行われる。
【数２】 ここで、 Ｒo＝パンチの半径 Ｒf＝形状測定器によって測定される半径 Ｒe＝弾性復帰（復帰なしの場合０に、完全復帰の場合
１に値する）。
【００６９】実践においては、成形作業の進行と信頼性
を容易なものにするために、可能な限り低く、理想的に
はゼロに等しい弾性復帰Ｒeが求められる。
【００７０】成形限界曲線は、規格ＩＳＯ １２００４
（１９８７）によって規定される。５００×Ｌ（Ｌは３
００ｍｍまたは５００ｍｍに等しい）の寸法の長方形の
判は、格子（２×２ｍｍ2の網目）で前もってプリント
された後、ＬＤＨ試験によって、型打ち鍛造される。Ｌ
＝５００ｍｍでの試験は、型打ち鍛造の後、ε1≒ε
2（２軸での変形）へと導き、Ｌ＝３００ｍｍでの試験
は、型打ち鍛造の後、ε2≒０（平面での変形）へと導
く。
【００７１】破断の後、判は、自動システムＣａｍＳｙ
ｓによって、亀裂ゾーンの近くにおいて、分析される。
ソフトウェアＡｓａｍｅ−ＣａｍＳｙｓは、J.H.Vogel
およびD.Lee, "The automated measurement of strains
from three dimensional deformed surfaces", J.O.
M.,vol.42, 1990, pp.8-13によって記述されているよう
に、測定されるゾーンの変形の地図を確立することを可
能にする。局地的断面収縮の前の限界変形は、このよう
に評価され、座標ε1およびε2とともに成形ダイアグラ
ムに示される。
【００７２】損害への許容度は、規格ＡＳＴＭ Ｅ５６
１（曲線Ｒの試験）にしたがって特徴づけられる。試験
は、亀裂長さ２ａ0＝１３３ｍｍで、幅Ｗ＝４００ｍｍ
の中央亀裂のある試験片において実現された。平面応力
での応力強度Ｋcの臨界ファクターと、見かけ応力強度
Ｋc0（略号Ｋappによって示されることもある）のファ
クターを同時に測定する。
【００７３】
【実施例１】組成が表１に示されている様々な合金を製
錬した。圧延プレートは、鋳造され、皮むきされ、つい
で、４６０℃と５１０℃の間に含まれる温度で２時間か
ら１２時間の間、均質化された。合金１０５０でのめっ
きの後、プレートは４ｍｍ以上の最終厚みまで熱間圧延
された。それより薄い厚みに関しては、帯を冷間で圧延
した。板は、最終厚みで特徴づけられた。結果は表２に
まとめられている。
【００７４】例１ａ、１ｂ、１ｋ、１Ｌ，１ｍ、１ｎ、
１ｐおよび１ｑは、本発明に対応する。例１ｃ、１ｄ、
１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉおよび１ｊは、先行技術
に対応する。
【００７５】
【表１】
【００７６】
【表２】
【００７７】ＷＯ９６／２９４４０によって提案されて
いる化学組成の適切な選択は、本発明の目的に合致した
形で成形性を改善するのには、それだけでは十分ではな
いことが確認される。反対に、発明者は、熱間圧延機か
らの高い出口温度を選択することによって、極限伸びＡ
によって表される、成形性の改善がもたらされることを
観察した。化学組成（とりわけ、Ｃｕが４．３未満、好
ましくは４．２未満、Ｓｉが０．１０未満、Ｆｅが０．
１０未満）の効果は、補助的なものでしかないのであ
る。
【００７８】本発明による方法が、先行技術による方法
よりも、Ａ％、ＬＤＨまたはＦＬＤ（成形限界曲線）で
表される、状態Ｆの成形へのすぐれた適性を保証するこ
とがわかる。より具体的には、本発明による冷間圧延さ
れた帯は、４２ｍｍ超える、好ましくは、４４ｍｍを超
えるＬＤＨ値を有し、一方で、熱間圧延された帯は、７
３ｍｍを超える、好ましくは７５ｍｍを超えるＬＤＨ値
を有する。一定の厚さについて、好適な組成が従来の組
成よりもすぐれた成形性を与えることもわかる。
【００７９】中間製品の機械的特徴（Ｒm，Ｒp0.2な
ど）は、この状況では、本方法全体に由来する完成製品
が先行技術による方法に由来する製品と少なくとも同じ
くらい高度な機械的特徴を有する限りにおいて、重要性
をもたない。１９９５年７月の規格案ｐｒＥＮ４２１１
によって規定されるような、状態Ｔ４２において、６ｍ
ｍの厚みおよび同一の製造物の種類では、２つの製品は
等しい機械的特性を有する。
【００８０】本発明による方法に関して、熱間圧延機か
らの高い出口温度（例 １ｋおよび１ｎと比較される１
ｅおよび１ｊ）と化学組成（例 １ｋおよび１ｎと比較
される１ｐおよび１ｑ）との累積効果にもまた注目され
る。
【００８１】ＬＤＨの値および曲線ＦＬＤのレベルは、
冷間加工された板に関しては、熱間圧延のみを受けた板
についてよりも低い。この影響は知られている。それに
反して、意外なことに、ある方法（熱間圧延または熱間
圧延とそれに続く冷間圧延）および比較可能な厚みで
は、成形性を測定するための適切なパラメータの１つで
あるＬＤＨの値が、化学組成が好適な領域内、つまりＣ
ｕ３．９〜４．３、好ましくは３．９〜４．２、Ｍｇ
１．２〜１．４、好適には１．２５〜１．３５、Ｍｎ
０．３０〜０．４５、Ｓｉ０．１０未満、好ましくは
０．０８未満、Ｆｅ０．１０未満に位置する際に、大幅
に上昇することを発明者は確認した。また、発明者は、
いくつかの添加および不純元素が、次のように厳しく制
御されている際、成形性がさらに改良されることを見出
した。Ｚｎは０．２０％未満、Ｃｒは０．０７％未満、
好ましくは０．０５％未満、Ｚｒ０．０７％未満、好ま
しくは０．０５％未満、Ｔｉ０．０７％、好ましくは
０．０５％未満。
【００８２】
【実施例２】組成が表３に示されている様々な合金を製
錬した。圧延プレートは、鋳造され、皮むきされ、つい
で、４７０℃と５１０℃の間に含まれる温度で２時間か
ら１２時間の間、均質化された。合金１０５０でのめっ
きの後、プレートは４ｍｍ以上の最終厚みまで熱間圧延
（“ＬａＣ”で略される方法）された。それより薄い厚
みに関しては、帯を冷間で圧延した。帯を板に切断した
後、それは、このタイプの合金に典型的な溶液処理（９
５年７月のｐｒＥＮ４２１１を参照）をされ、焼入れさ
れ、焼入れの３０分後に特徴づけられる。結果は表４に
まとめられている。厳密に標本を比較することができる
ように、溶液処理および焼入れは、すぐに使用できる加
工された試験片において行われ、機械的特性のそれぞれ
の特徴づけのために、変形は、焼入れ終了から厳密に３
０分後に開始された。例２ａ、２ｂ、２ｅ、２ｊ、２
ｋ、２ｎは、本発明に対応する。例２ｈ、２Ｌ、２ｍ、
２ｐは、先行技術に対応する。
【００８３】本発明による方法が、比較可能な厚みで
は、状態Ｗにおいてより良い成形性をもたらすことがわ
かり、それは次のような特性、つまり総伸長Ａ％、分割
伸長Ａ g、平面引っ張り伸長Ａtp、ＬＤＨ、ＦＬＤを生
じる。成形限界曲線に関しては、本発明の場合、５ｍｍ
の厚さの板（例 ２ｎ）について、先行技術によるほと
んど同じ厚みの板（例 ２ｐ）とは違って、Ｌ＝５００
ｍｍについて係数ε1＞０．２２、および、Ｌ＝５００
ｍｍについてε2＞０．１８を有することが確認され
る。
【００８４】先行技術に対する本発明による方法の利点
は、したがって、状態Ｗにおいて、より深い成形を行う
ことができること、さらには、非常に深い成形のための
中間溶液処理を排除することである。
【００８５】このように、先行技術では、部品を実現す
るために２回の工程が必要であった一方で、一回のみの
工程でそれを製造することが可能であったのである。
【００８６】
【表３】
【００８７】
【表４】
【００８８】
【実施例３】組成が表５に示されている様々な合金を製
錬した。圧延プレートは、鋳造され、皮むきされ、つい
で、４６０℃と５１０℃の間に含まれる温度で３時間か
ら６時間の間、均質化された。合金１０５０でのめっき
の後、プレートは４ｍｍ以上の最終厚みまで熱間圧延さ
れた。それより薄い厚みに関しては、帯を冷間で圧延し
た。これらの帯から切断された板は、表６に示されたこ
のタイプの合金に典型的な溶液処理（９５年７月のｐｒ
ＥＮ４２１１を参照）、焼入れ、熟成化（環境温度で少
なくとも４８時間）された。次に、しわ伸ばしによる冷
間加工を行い、次に、１．５％に目指された永久変形で
制御された引っ張りが後に続いた。結果は表６にまとめ
られている。
【００８９】例３ｓ、３ｔ、３ｕ、３ｖ、３ｗは、先行
技術に対応する。例３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ、３
ｊ、３ｋ、３Ｌ、３ｍ、３ｎ、３ｐ、３ｑ、３ｒ、３ｘ
は、本発明に対応する。例３ａ、３ｃ、３ｄは、実施例
２の例２ｈ、２Ｌおよび２ｍに対応する。それらは、こ
こでは、先行技術による状態Ｗの２０２４を表すため
に、比較として示されている。
【００９０】本発明による方法において使用される板
（状態Ｔ３での最適化された組成）を、先行技術による
方法において使用される板、つまり、状態Ｔ３（例３
ｓ、３ｔ、３ｕ、３ｖ、３ｗ）または状態Ｗ（例３ａ、
３ｂ、３ｃ、３ｄ）での合金２０２４に比較すると、一
定の厚みについて、本発明による方法が、極限伸び、お
よび、とりわけ値ＬＤＨおよびＦＬＤからわかるよう
に、より良い成形性をもたらすことが確認される。弾性
復帰は、先行技術によるものよりも低い。
【００９１】より具体的には、化学組成が好適な範囲に
入っている場合、本方法は、先に列挙されたパラメータ
によって特徴づけられるように、成形性の改善をもたら
す。先行技術の状態Ｔ３におけるよりもはるかに条件の
厳しい成形を実現することが、あるいは、本発明による
方法は、先行技術による方法に由来する状態Ｗでの製品
と少なくとも同じくらい良好な成形性特性を有する状態
Ｔ３へと製品を導くので、溶液処理を削除することさえ
可能である。
【００９２】また、２枚の板に引抜きを実施し、３％ま
たは５％の総伸長がもたらされるようにし、引抜きの前
後に、損害への許容特性、すなわち、Ｔ−ＬおよびＬ−
Ｔ方向における靭性ＫC0およびＫCを測定した。Ｔ−Ｌ
方向において、機械的特徴もまた測定された。結果は表
７にまとめられている。
【００９３】本発明による方法が、先行技術による方法
と異なって、引抜きによる成形の後、損害に対する許容
特性の顕著な減少をもたらさないことが確認される。本
発明による方法が、引抜かれた状態、つまり、部品の最
終状態における状態で、損害に対する許容度を改善する
ことさえ確認される。
【００９４】
【表５】
【００９５】
【表６】
【００９６】
【表７】
【００９７】
【発明の効果】本発明によると、形成される部品の、引
抜き成形などの方法によって大幅に変形される部品の製
造方法を、形成された板の溶液処理をできる限り避ける
ことを可能にする最適化された化学組成および特殊な製
造方法の結合によって、簡易化することができる。ま
た、本発明によると、損害への許容特性が変形後に劣化
しない部品を獲得することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３１Ａ ６８１ ６８１ ６８３ ６８３ ６８５ ６８５Ｚ ６９０ ６９０ ６９１ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９２ ６９２Ａ ６９３ ６９３Ａ ６９３Ｂ ６９４ ６９４Ａ ６９４Ｂ (72)発明者 ギ−ミッシェル レイノ アメリカ合衆国，ダブリューヴイ，レイヴ ァンスウッド，26164，ヒルクレスト ド ライヴ，800 (72)発明者 ロナン ディフ フランス共和国，38590 サン−テティエ ンヌ−ドゥ−サン−ジュオワール (72)発明者 マルティン ペーター シュミット フランス共和国，38140 ラ ミウレット, シュマン デュ クラピエール，245

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の過程を含む、ＡｌＣｕＭｇ合金製
    の大幅に変形される部品の製造方法 。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは
    １．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．２
    ５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃ
    ｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
    ０未満であるプレートの鋳造。 ｂ）場合によっては、４６０から５１０℃の間に含まれ
    る温度で２から１２時間の、好ましくは、４７０から５
    ００℃の間で３から６時間の長さでの均質化。 ｃ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
    ４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｄ）場合によっては、帯の冷間圧延。 ｅ）場合によっては、３５０から４５０℃の間に含まれ
    る温度での帯の焼鈍。 ｆ）板の切断。 ｇ）４８０から５００℃の間で、５分から１時間の間に
    含まれる長さでの、溶液処理。 ｈ）焼入れ。 ｉ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
    り曲げ加工などの１つまたは複数の方法による成形。こ
    の成形は過程ｆ）の後に入ることもできる。
  2. 【請求項２】 第１の成形が溶液処理の前に行われ、成
    形される部品が、溶液処理および焼入れの後、次の過程
    を受けることを特徴とする、請求項１に記載の方法。 ａ）場合によって、焼入れされた直後の部品の、１０℃
    未満、好ましくは０℃未満の温度の低温室へのすみやか
    な移動。 ｂ）焼入れ後１時間未満、または低温室から部品が出さ
    れた後１時間未満の、引抜き成形、型打ち鍛造、スピニ
    ング加工または折り曲げ加工などの１つまたは複数の方
    法による板の新規な成形。
  3. 【請求項３】 以下の過程による板の製造を含む、請求
    項１に記載のＡｌＣｕＭｇ合金製の大幅に変形される部
    品の製造方法。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは
    １．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．２
    ５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃ
    ｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
    ０未満であるプレートの鋳造。 ｂ）場合によっては、４６０から５１０℃の間に含まれ
    る温度で２から１２時間の、好ましくは、４７０から５
    ００℃の間で３から６時間の長さでの均質化。 ｃ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
    ４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｄ）板の切断。これらの板は、方向ＬおよびＬＴにおい
    て、１３．５％を超える、好ましくは１５％を超える極
    限伸びＡを示し、次の過程によって、大幅に変形される
    部品の製造のために使用される。 ｅ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
    り曲げ加工などの１つまたは複数の方法による板の成
    形。 ｆ）４８０から５００℃の間に含まれる温度で、５分か
    ら１時間の間に含まれる長さでの、成形された部品の溶
    液処理。 ｇ）焼入れ。
  4. 【請求項４】 板が、その片面または両面において、も
    う１つ別のアルミニウム合金板によってめっきされるこ
    とを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載
    の方法。
  5. 【請求項５】 熱間圧延からの出口温度が３００℃を超
    える、好ましくは３１０℃を超えることを特徴とする、
    請求項３または４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 熱間圧延と板の切断との間に、冷間圧延
    を行うことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１
    つに記載の方法。
  7. 【請求項７】 Ｃｕの含有率が、３．９と４．３％の
    間、好ましくは３．９と４．２％の間に含まれることを
    特徴とする、請求項１から６のいずれか１つに記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 Ｍｇの含有率が、１．２と１．４％の
    間、好ましくは１．２５と１．３５％の間に含まれるこ
    とを特徴とする、請求項１から７のいずれか１つに記載
    の方法。
  9. 【請求項９】 Ｍｎの含有率が、０．３０と０．４５％
    の間に含まれることを特徴とする、請求項１から８のい
    ずれか１つに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 Ｓｉの含有率が、０．１０％未満、好
    ましくは０．０８％未満であることを特徴とする、請求
    項１から９のいずれか１つに記載の方法。
  11. 【請求項１１】 Ｆｅの含有率が０．１０％未満である
    ことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１つに
    記載の方法。
  12. 【請求項１２】 Ｚｎは０．２０％未満、Ｃｒは０．０
    ７％未満、好ましくは０．０５％未満、Ｚｒは０．０７
    ％未満、好ましくは０．０５％未満、Ｔｉ０．０７％、
    好ましくは０．０５％未満であることを特徴とする、請
    求項１から１１のいずれか１つに記載の方法。
  13. 【請求項１３】 以下の過程を含む、請求項１に記載の
    ＡｌＣｕＭｇ合金製の大幅に変形される部品の製造方
    法。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは
    １．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．２
    ５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃ
    ｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
    ０未満であるプレートの鋳造。 ｂ）場合によっては、４６０から５１０℃の間に含まれ
    る温度で２から１２時間の、好ましくは、４７０から５
    ００℃の間で３から６時間の長さでの均質化。 ｃ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
    ４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｄ）場合によっては、冷間圧延。 ｅ）板の切断。 ｆ）４８０から５００℃の間で、５分から１時間の間に
    含まれる長さでの、板の溶液処理。 ｇ）焼入れ。 ｈ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
    り曲げ加工などの１つまたは複数の方法による板の成
    形。
  14. 【請求項１４】 Ｃｕの含有率が、３．９と４．３％の
    間、好ましくは３．９と４．２％の間に含まれることを
    特徴とする、請求項１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 Ｍｇの含有率が、１．２と１．４％の
    間、好ましくは１．２５と１．３５％の間に含まれるこ
    とを特徴とする、請求項１３または１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 Ｍｎの含有率が、０．３０と０．４５
    ％の間に含まれることを特徴とする、請求項１３から１
    ５のいずれか１つに記載の方法。
  17. 【請求項１７】 以下の過程による板の製造を含む、請
    求項１３から１６のいずれか１つに記載の、ＡｌＣｕＭ
    ｇ合金製の大幅に変形される部品の製造方法。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは４〜４．５、Ｍｇは１．
    ２５〜１．４５、Ｍｎは０．３０〜０．４５、Ｓｉは
    ０．１０未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未
    満、Ｃｒは０．０５未満、Ｚｒは０．０３未満、Ｔｉは
    ０．０５未満であるプレートの鋳造。 ｂ）場合によっては、４６０から５１０℃の間に含まれ
    る温度で２から１２時間の、好ましくは、４７０から５
    ００℃の間で３から６時間の長さでの均質化。 ｃ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
    ４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｄ）場合によっては、冷間圧延。 ｅ）板の切断。 ｆ）４８０から５００℃の間で、５分から１時間の間に
    含まれる長さでの、これらの板の溶液処理。 ｇ）焼入れ。 これらの板は、引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加
    工または折り曲げ加工などの１つまたは複数の方法によ
    って大幅に変形される部品の製造に用いられる。
  18. 【請求項１８】 焼入れ後、１時間未満に成形を行うこ
    とを特徴とする、請求項１３から１７のいずれか１つに
    記載の方法。
  19. 【請求項１９】 焼入れと成形の間に、焼入れされた直
    後の板が、０℃未満の温度の低温室に保存されることを
    特徴とする、請求項１３から１７のいずれか１つに記載
    の方法。
  20. 【請求項２０】 熱間圧延された板が、５ｍｍの厚みに
    ついて、Ｌ＝３００ｍｍについてε1＞０．１８、また
    は、Ｌ＝５００ｍｍについてε1＞０．２２で特徴づけ
    られる成形限界曲線を示すことを特徴とする、請求項１
    ８または１９に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 焼入れと成形の間に、圧延またはしわ
    伸ばしによる冷間加工、ついで０．５と５％の間に含ま
    れる永久変形を伴う制御された引張りを行うことを特徴
    とする、請求項１３から１７のいずれか１つに記載の方
    法。
  22. 【請求項２２】 溶液処理され、焼入れされ、圧延また
    はしわ伸ばしによって冷間加工され、場合によっては、
    ０．５と５％の間に含まれる永久変形を伴う引張りをさ
    れる板が、次の特性全体の少なくとも１つを示すことを
    特徴とする、請求項２１に記載の方法。 ａ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された伸長Ａ
    の３つの値の平均値が２０％を超える、好ましくは２２
    ％を超える、かつ、−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測
    定された３つの値Ｒp0.2の平均値が３０５ＭＰａを超え
    る、かつ、−１．６ｍｍの厚みについてＬＤＨの値が７
    ２ｍｍを超える、または３．２ｍｍの厚みについてＬＤ
    Ｈの値が７６ｍｍを超える、または４から７ｍｍの間に
    含まれる厚みについてＬＤＨの値が８０ｍｍを超える。 ｂ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの
    値Ｒp0.2の平均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、−Ｔ
    Ｌ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの値Ａgの
    平均値が１８％を超える。 ｃ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された伸長Ａ
    の３つの値の平均値が２２％を超える、かつ、−ＴＬ、
    Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの値Ｒp0.2の平
    均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、−ＴＬ、Ｌおよび
    ４５°の方向で測定された３つの値Ａg％の平均値が１
    ８％を超える。 ｄ）−ＴＬ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの
    値Ｒp0.2の平均値が３０５ＭＰａを超える、かつ、−Ｔ
    Ｌ、Ｌおよび４５°の方向で測定された３つの平面引っ
    張り力Ａtpの平均値が１８％を超える、かつ、−１．６
    ｍｍの厚みについて、ＬＤＨの値が７２ｍｍを超える、
    または３．２ｍｍの厚みについてＬＤＨの値が７６ｍｍ
    を超える、または４から７ｍｍの間に含まれる厚みにつ
    いてＬＤＨの値が８０ｍｍを超える。
  23. 【請求項２３】 溶液処理され、焼入れされ、圧延また
    はしわ伸ばしによって冷間加工され、場合によっては、
    ０．５と５％の間に含まれる永久変形を伴う引張りをさ
    れる板が、次の３つの特性の少なくとも１つを示すこと
    を特徴とする、請求項２１または２２に記載の方法。 （ａ）値ＬＤＨが、４ｍｍ未満の厚みについては４０ｍ
    ｍを超え、または、４ｍｍを超える厚みについては７４
    ｍｍを超える。 （ｂ）成形限界曲線が、１．４ｍｍと２ｍｍの間の厚み
    について、Ｌ＝５００ｍｍで係数ε1＞０．１８を示
    す。 （ｃ）成形限界曲線が、５．５ｍｍと８ｍｍの間の厚み
    について、Ｌ＝５００ｍｍで係数ε1＞０．３５を示
    す。
  24. 【請求項２４】 溶液処理され、焼入れされ、圧延また
    はしわ伸ばしによって冷間加工され、場合によっては、
    ０．５と５％の間に含まれる永久変形を伴う引張りをさ
    れる板が、次の特性の少なくとも１つを示すことを特徴
    とする、請求項２１から２３のいずれか１つに記載の方
    法。 （ａ）Ｋc（Ｌ−Ｔ）＞１２０ＭＰａ√ｍ （ｂ）Ｋc0（Ｌ−Ｔ）＞９０ＭＰａ√ｍ （ｃ）Ｋc（Ｔ−Ｌ）＞１２５ＭＰａ√ｍ （ｄ）Ｋc0（Ｔ−Ｌ）＞８０ＭＰａ√ｍ
  25. 【請求項２５】 以下の過程を含む、ＡｌＣｕＭｇ合金
    製の大幅に変形される部品の製造方法 。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは
    １．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．２
    ５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃ
    ｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
    ０未満であるプレートの鋳造。 ｂ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
    ４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｃ）板の切断。 ｄ）４８０から５００℃の間で、５分から１時間の間に
    含まれる長さでの、溶液処理。 ｅ）焼入れ。 ｆ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
    り曲げ加工などの１つまたは複数の方法による成形。
  26. 【請求項２６】 以下の過程による板の製造を含む、Ａ
    ｌＣｕＭｇ合金製の大幅に変形される部品の製造方法。 ａ）組成（重量％）が、Ｃｕは３．８〜４．５、Ｍｇは
    １．２〜１．５、Ｍｎは０．３〜０．５、Ｓｉは０．２
    ５未満、Ｆｅは０．２０未満、Ｚｎは０．２０未満、Ｃ
    ｒは０．１０未満、Ｚｒは０．１０未満、Ｔｉは０．１
    ０未満であるプレートの鋳造。 ｂ）４３０から４７０℃の間、好ましくは、４４０から
    ４６０℃の間に含まれる開始温度での熱間圧延。 ｃ）板の切断。 ｄ）引抜き成形、型打ち鍛造、スピニング加工または折
    り曲げ加工などの１つまたは複数の方法による板の成
    形。 ｅ）４８０から５００℃の間に含まれる温度で、５分か
    ら１時間の間に含まれる長さでの、成形された部品の溶
    液処理。 ｆ）焼入れ。
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