BRPI0617699A2 - liga de al-cu-mg adequada para aplicação aeroespacial - Google Patents
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Abstract
<B>LIGA DE AI-Cu-Mg ADEQUADA PARA APLICAçãO AEROESPACIAL<D>A presente invenção refere-se a um produto trabalhado de liga de alumínio tendo alta resistência e alta tenacidade à fratura e alta resistência à corrosão intergranular, a liga incluindo em peso: Ou 4,1% - 5,5%; Mg 0,30% - 1,6%; Mn 0,15% - 0,8%; Ti 0,03% - 0,4%; Cr 0,05% - 0,4%; Ag < 0,7%; Zr < 0,2%; Fe <0,20%, preferivelmente <0,15%, mais preferivelmente <0,1%; Si <0,20%, preferivelmente < 0,15%, mais preferivelmente <0,1%; e o balanço sendo alumínio e outras impurezas ou elementos incidentais, cada um <0,05%, total <0,15%.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LIGA DE Al-Cu-Mg ADEQUADA PARA APLICAÇÃO AEROESPACIAL".
Campo da invenção
A presente invenção refere-se a uma liga trabalhada de alumí-nio, particularmente uma liga do tipo Al-Cu-Mg (ou liga de alumínio série A-A2000 tal como designada pela Associação do Alumínio). Mais especifica-mente, a presente invenção refere-se a um produto de liga de alumínio tendoalta resistência, alta tenacidade à fratura apresentando baixa propagação detrinca e alta resistência à corrosão intergranular. Produtos feitos da liga dealumínio de acordo com a invenção são muito adequados para aplicaçõesaeroespaciais, mas não limitados a isto. A liga pode ser processada paravárias formas de produto tais como folha, placa fina ou um produto extrusa-do, um produto forjado, ou um produto soldado. O produto de liga de alumí-nio pode ser não revestido ou revestido ou chapeado com uma outra liga dealumínio a fim de melhorar ainda mais as propriedades desejadas.
Antecedentes da invenção
Projetistas e fabricantes particularmente na indústria aeroespa-cial estão constantemente tentando melhorar eficiência de combustível, de-sempenho de produto e constantemente tentando reduzir custos de fabrica-ção, manutenção e de serviço. Um modo de alcançar estas metas é pelamelhoria das propriedades relevantes das ligas de alumínio usadas, de ma-neira que uma estrutura feita de uma liga particular pode ser projetada maisefetivamente ou terá um melhor desempenho global. Pela melhoria das pro-priedades relevantes de material para uma aplicação particular os custos deserviço também podem ser reduzidos de forma significativa pelos maioresintervalos de inspeção da estrutura tal como um avião.
A principal aplicação das ligas de alumínio série AA2000 em avi-ões é como fuselagem ou placa de revestimento, para qual propósito tipica-mente é usada a liga AA2024 no revenimento T351, ou como placa de asainferior, para qual propósito tipicamente são usadas as ligas AA2024 no re-venimento T351 e AA2324 no revenimento T39. Para estas aplicações altaresistência à tração e alta tenacidade são exigidas. É conhecido que estaspropriedades de uma liga de alumínio série AA2000 podem ser melhoradaspor meio de níveis mais altos de elementos de liga tais como Cu, Mg e Ag.
Entretanto, pelo aumento da concentração dos elementos de ligamencionados, a resistência à corrosão, particularmente também à corrosãointergranular, é reduzida para níveis que podem limitar a aplicabilidade daliga.
Corrosão intergranular de uma liga de alumínio não afeta so-mente a integridade da estrutura na qual ela é usada, na qual contornos degrão corroídos podem agir como um núcleo para trincas que se propagamsob a influência da carga alternada durante operação da estrutura. Portanto,a ocorrência de corrosão intergranular estabelece limites para o uso de ligasde alumínio da série AA2000 com altos níveis dos elementos de liga men-cionados.
As ligas de alumínio mais comumente usadas que formam a sé-rie AA2000 para aplicação aeroespacial são AA2024, AA2024HDT ("AltaTolerância a Danos") e AA2324.
Para aviões recém-projetados, existe um desejo para proprieda-des ainda melhores das ligas de alumínio do que as ligas conhecidas têm afim de se projetar aviões que sejam de custo de fabricação e operacionalmais compensador. Desta maneira, existe uma necessidade de uma liga dealumínio capaz de alcançar um balanço melhorado de propriedades da ligade alumínio de forma relevante.
Sumário da invenção
A presente invenção refere-se a uma liga de alumínio série A-A2000 tendo a capacidade de alcançar um balanço de propriedades emqualquer produto relevante feito da liga que é melhor do que o balanço depropriedades da variedade de ligas de alumínio disponíveis comercialmenteda série AA2000, usada hoje em dia para um produto como este ou de ligasde alumínio série AA2000 descritas até agora.
Um objetivo da presente invenção é fornecer um produto trabalhado de liga de alumínio, particularmente adequado para aplicação aeroes-pacial dentro da série de ligas AA20Q0 tendo um balanço melhorado de altaresistência e tenacidade à fratura e alta resistência à corrosão intergranular.
Um outro objetivo da presente invenção é fornecer um produtotrabalhado de liga de alumínio tal como referido anteriormente que apresenteuma alta resistência à corrosão por esfoliação e à fissuração por corrosãosob tensão.
Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um pro-duto trabalhado de liga de alumínio tal como referido anteriormente que sejatolerante à variação usual nos parâmetros de processo durante seu proces-so de fabricação.
Também um outro objetivo da presente invenção é fornecer umproduto trabalhado de liga de alumínio tal como referido anteriormente queseja soldável e adequado para uso em construções soldadas.
Também um outro objetivo da presente invenção é fornecer umproduto trabalhado de liga de alumínio tal como referido anteriormente emuma forma que seja adequada para uso em uma estrutura aeroespacial.
Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um méto-do de fabricação de um produto trabalhado de liga de alumínio tal comomencionado anteriormente.
Um ou mais dos objetivos e outros objetivos e vantagens sãoobtidos com um produto trabalhado de liga de alumínio tendo alta resistênciae alta tenacidade à fratura e alta resistência à corrosão intergranular, a ligade alumínio compreendendo em peso:Cu 4,1% - 5,5%Mg 0,30% - 1,6%Mn 0,15%-0,8%
Ti 0,03%-0,4%Cr0,05%-0,4%Ag < 0,7%Zr < 0,2%
Fe < 0,20%, preferivelmente < 0,15%, mais preferivelmente <0,1%
Si < 0,20%, preferivelmente < 0,15%, mais preferivelmente <0,1%,
e o balanço sendo alumínio e outras impurezas ou elementosincidentais, cada um < 0,05%, total < 0,15%.
A não ser que declarado de outro modo neste documento todasas porcentagens são porcentagens de peso (% em peso).Descrição resumida dos desenhosNos desenhos:
A figura 1 mostra um diagrama Cr-Ti especificando a faixa de Cr-Ti para a invenção juntamente com faixas preferidas mais estreitas.
As figuras 2a, 2b mostram micrógrafos de uma seção transversalde uma amostra de uma liga de acordo com a invenção em revenimento T3e de uma liga comparativa depois de ensaio de corrosão.
As figuras 3a, 3b mostram micrógrafos de uma seção transversalde uma amostra de uma liga de acordo com a invenção em revenimento T6e de uma liga comparativa depois de ensaio de corrosão.Descrição detalhada das modalidades preferidas
A presente invenção fornece um produto trabalhado de liga dealumínio tendo alta resistência e alta tenacidade à fratura e alta resistência àcorrosão intergranular, a liga de alumínio compreendendo em peso:Cu 4,1%-5,5%
Mg 0,30% -1,6%Mn 0,15%-0,8%Ti 0,03%-0,4%Cr 0,05%-0,4%Ag < 0,7%Zr < 0,2%Fe < 0,20%, preferivelmente < 0,15%, mais preferivelmente <0,1%Si < 0,20%, preferivelmente < 0,15%, mais preferivelmente <0,1%,
e o balanço sendo alumínio e outras impurezas ou elementosincidentais, cada um < 0,05%, total < 0,15%.A não ser que declarado de outro modo neste documento todasas porcentagens são porcentagens de peso (% em peso).
Foi descoberto que a composição da liga de alumínio de acordocom a nossa invenção leva o produto de liga a ter uma alta resistência à cor-rosão intergranular, ao mesmo tempo que mantendo uma resistência maisalta e tenacidade mais alta quando comparadas às da liga AA2024 conven-cional. O produto de liga da invenção também apresenta uma alta resistên-cia à corrosão por esfoliação e fissuração por corrosão sob tensão.
Bons resultados também são obtidos em uma modalidade prefe-rida da invenção em que 0,03% < Ti < 0,3%, preferivelmente 0,05% < Ti <0,2%. De acordo com esta modalidade boas propriedades também podemser alcançadas com uma menor concentração de Ti.
Uma outra modalidade tem a faixa em que 0,05% < Cr < 0,3%,preferivelmente 0,05% < Cr < 0,15%. Nesta modalidade propriedades parti-cularmente boas de corrosão intergranular são mantidas embora o produtode liga seja ao mesmo tempo menos suscetível à têmpera.
Uma modalidade adicional tem a faixa em que 0,1% < Ti + Cr <0,4%. Constatou-se que dentro da faixa dada Ti e Cr podem ser substituídosum pelo outro ao mesmo tempo que mantendo boa resistência contra corro-são intergranular e boas propriedades mecânicas.
Preferivelmente, 0,1% < Ti + Cr < 0,3%. Nesta modalidade dainvenção boas propriedades ainda são alcançadas com adição reduzida doselementos de liga Ti e Cr.
Em uma modalidade preferida o nível de Cu é selecionado nafaixa em que 4,4% < Cu < 5,5%, mais preferivelmente 4,7% < Cu < 5,3%.
Em uma modalidade preferida adicional o nível de Mg é selecio-nado na faixa em que 0,3% < Mg < 1,2%, mais preferivelmente 0,4% < Mg <0,75%.
Ferro pode estar presente na faixa de até 0,20% e preferivel-mente é mantido em um máximo de 0,15%, mais preferivelmente em ummáximo de 0,1%. Um nível de ferro preferido típico seria na faixa de 0,03% a0,08%.Silício pode estar presente em uma faixa de até 0,20% e preferi-velmente é mantido em um máximo de 0,15%, mais preferivelmente em ummáximo de 0,1%. Um nível de silício preferido típico seria tão baixo quantopossível e tipicamente seria por motivos práticos em uma faixa de 0,02% a0,07%.
Zircônio pode estar presente no produto de liga de acordo com ainvenção em uma quantidade de até 0,20%. Um nível adequado de Zr é umafaixa de 0,04% a 0,15%. Um limite superior mais preferido para o nível de Zré 0,13%, e ainda mais preferivelmente não mais que 0,11%.
Manganês pode ser acrescentado sozinho ou em combinaçãocom outros formadores de dispersóide. Um máximo preferido para o nível deMn é 0,80% e um nível mínimo preferido é 0,15%. Uma faixa preferida parao nível de Mn é na faixa em que 0,2% < Mn < 0,5%.
Na técnica anterior, tem sido proposto acrescentar Ag a uma ligaAA2000 para melhorar a resistência contra corrosão intergranular. Entretan-to, existem desvantagens associadas com a adição de Ag. Uma desvanta-gem é que Ag é um elemento oneroro e sua adição aumenta o preço da liga.Uma segunda desvantagem é que, também em relação ao preço de Ag,qualquer sucata da liga deve ser cuidadosamente manuseada e recicladapara recuperar a Ag.
Portanto, em uma outra modalidade preferida do produto de ligade alumínio de acordo com a invenção, a liga é livre de Ag. Em termos práti-cos isto significaria que a Ag está presente no nível de uma impureza ou deelemento incidental, assim em um nível de < 0,05%. Mais preferivelmente aliga é substancialmente livre de Ag. Com "substancialmente livre" é preten-dido que nenhuma adição intencional de Ag não foi feita à composição quí-mica, mas que por causa de impurezas e/ou vazamento de contato com e-quipamento de fabricação, quantidades mínimas de Ag podem, contudo,descobrir seus caminhos para dentro do produto de liga de alumínio.
Em uma modalidade preferida do produto de liga de alumínio deacordo com a invenção, a liga tem uma composição consistindo em, em por-centagem em peso:Cu 4,1%-5,5%
Mg 0,30% -1,6%
Mn 0,15% - 0,8%
Ti 0,03% - 0,4%
Cr 0,05%-0,4%
Zr < 0,2%
Fe < 0,15%, preferivelmente < 0,1%
Si < 0,15%, preferivelmente < 0,1%,
e o balanço sendo alumínio e outras impurezas ou elementosincidentais, cada um < 0,05%, total < 0,15%, e é substancialmente livre deAg.
Mais faixas preferidas mais estreitas para os vários elementosde liga estão expostas neste relatório descritivo e reivindicações.
Preferivelmente, o produto de liga de alumínio de acordo com ainvenção é no revenimento T3x, T6x ou T8x. Dependendo do campo preten-dido de aplicação da liga o revenimento apropriado é selecionado para darao produto de liga as propriedades desejadas. Designações da revenimentosão de acordo com a Associação do Alumínio.
Por causa da maior resistência à corrosão intergranular, em al-tos níveis de resistência e de fadiga, o produto é preferivelmente fornecidona forma de uma folha, placa, forjado ou extrusado para uso em uma estru-tura aeroespacial.
O produto de liga de alumínio de acordo com a invenção apre-senta um excelente balanço de propriedades para aplicação como placa emuma grande variedade de espessuras, preferivelmente na forma de uma pla-ca tendo uma espessura na faixa de 0,7 a 80 mm. Na faixa de espessura deplaca de 0,6 a 1,5 mm o produto de liga de alumínio também é de particularinteresse como folha de corpo automotivo.
Na faixa de espessuras de até 40 mm as propriedades do produ-to de liga de alumínio serão excelentes para folha de fuselagem e preferi-velmente a espessura é até 25 mm.
Na faixa de espessuras de 20 a 80 mm as propriedades são ex-celentes para placas de asa, por exemplo, placa de asa inferior, quando pro-priedades de resistência à tração e à fadiga são de grande importância. Nes-ta faixa de espessuras os produtos de liga de alumínio também podem serusados para vigas ou para formar um painel de asa e viga integrais para usoem uma estrutura de asa de avião.
O produto de liga de alumínio de acordo com a invenção tam-bém pode ser usado como placa ferramental ou placa de molde, por exem-plo, para moldes para fabricar produtos formados de plástico, por exemplo,por meio de fundição sob pressão ou moldagem por injeção. Nesta aplicaçãoníveis mais altos de Fe e Si de até 0,4% para cada um destes elementos sãoaceitáveis.
A invenção também é incorporada em um método para a fabri-cação de um produto de liga de alumínio tendo alta resistência e alta tenaci-dade à fratura e uma alta resistência à corrosão intergranular compreenden-do as etapas de:
a. moldar um lingote tendo uma composição de acordo com ainvenção;
b. homogeneizar e/ou pré-aquecer o lingote depois da molda-gem;
c. trabalhar a quente o lingote para um produto trabalhado pormeio de um ou mais métodos selecionados do grupo consistindo em Iamina-ção, extrusão e forjaria;
d. reaquecer opcionalmente o produto trabalhado, e
e. trabalhar mais a quente opcionalmente e/ou trabalhar a friopara uma forma de peça de trabalho desejada;
f. tratar termicamente por solubilização a dita peça de trabalhoformada em uma temperatura e tempo suficientes para inverter para solu-ções sólidas substancialmente todos os constituintes solúveis na liga;
g. temperar a peça de trabalho tratada termicamente por solubi-lização por meio de uma de têmpera por pulverização ou têmpera por imer-são em água ou por outros meios de têmpera;
h. esticar ou comprimir opcionalmente a peça de trabalho tempe-rada;
i. envelhecer naturalmente ou de forma artificial a peça de traba-lho temperada e opcionalmente esticada ou comprimida para alcançar umrevenimento desejado.
O método de acordo com a invenção produz um produto de ligade alumínio tendo excelente resistência à corrosão intergranular e tendopropriedades de alta resistência e de excelente fadiga.
Os produtos de liga da presente invenção são preparados regu-larmente por fusão e ligação de um produto de liga de alumínio e pode serpor vazamento de resfriamento direto ("C.C") em lingotes ou por outras téc-nicas de vazamento adequadas. Tratamento de homogeneização é tipica-mente realizado em uma ou mais etapas, cada etapa tendo uma temperaturapreferivelmente na faixa de 460°C a 535°C. A temperatura de pré-aquecimento envolve aquecer o lingote para a temperatura de trabalho aquente que é tipicamente em uma faixa de temperaturas de 400°C a 480°C.Trabalhar o produto de liga pode ser feito por um ou mais métodos selecio-nados do grupo consistindo em laminação, extrusão e forjaria. Para o pre-sente produto de liga, laminação a quente é preferida. Tratamento térmicode solubílização é tipicamente realizado na mesma faixa de temperaturas talcomo usada para homogeneização, embora tempos de encharcamento umpouco menores possam ser selecionados.
Em uma modalidade do método de acordo com a invenção, en-velhecimento artificial preferivelmente compreende uma etapa de envelhe-cimento em uma temperatura na faixa de 135°C a 210°C, preferivelmente por5 a 20 horas.
Em uma outra modalidade da invenção o envelhecimento naturalpreferivelmente compreende uma etapa de envelhecimento em temperaturaambiente durante 1 a 10 dias.
Preferivelmente, o produto de liga de alumínio é envelhecido pa-ra um revenimento selecionado do grupo compreendendo T3, T351, T39, T6,T651 e T87.
Em uma modalidade o produto de liga de alumínio é processadopara folha de fuselagem, preferivelmente para folha de fuselagem tendo umaespessura de menos de 30 mm.
Em uma outra modalidade o produto de liga de alumínio é pro-cessado para placa de asa inferior.
Em uma modalidade adicional o produto de liga de alumínio éprocessado para placa de asa superior.
Em ainda uma modalidade adicional o produto de liga de alumí-nio é processado para um produto extrusado.
Também em uma modalidade adicional o produto de liga de a-lumínio é processado para um produto forjado.
Também em uma outra modalidade o produto de liga de alumí-nio é processado para uma placa fina tendo uma espessura na faixa de 15 a40 mm.
Ainda em uma outra modalidade o produto de liga de alumínio éprocessado para uma placa grossa tendo uma espessura de até 300 mm.
Exemplos
No exposto a seguir, a invenção será ilustrada adicionalmentecom referência aos desenhos e aos resultados de ensaio de laboratório.
A figura 1 mostra um diagrama Cr-Ti especificando a faixa de Cr-Ti para a invenção juntamente com faixas preferidas mais estreitas.
A figura 1 mostra esquematicamente as faixas para o conteúdode Cr e Ti para a liga de acordo com a invenção. A faixa mais ampla é identi-ficada por uma figura retangular com os vértices A, B, C e D.
A figura 1 também mostra esquematicamente uma faixa preferi-da de um conteúdo equilibrado tanto de Cr quanto de Ti. A faixa mais amplado mesmo é identificada por uma figura quadrangular com os vértices E, F,G e H.
O ponto P indica o conteúdo de Cr e Ti de uma amostra de umaliga de acordo com a invenção que foi usada para teste (também referidacomo liga 3 nos exemplos a seguir).
A letra Q indica o conteúdo de Cr e Ti de duas ligas comparati-vas, também usadas para teste e também referidas como ligas 1 e 2. As Ii-gas 1 e 2 se situam fora da invenção.
A liga 2 tem, com a exceção do conteúdo de Cr e Ti1 a mesmacomposição química da Liga 3 de acordo com a invenção. A liga 1 tem umacomposição química típica para uma liga AA2024 convencional.
Em uma escala de laboratório três lingotes foram moldados eprocessados para uma placa para provar o princípio da presente invenção.
As composições de liga das três ligas estão listadas na Tabela 1.
Tabela 1. Composição das ligas (porcentagem em peso), alumí-
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As ligas listadas na Tabela 1 foram processadas como se segue:
- Moldagem de um lingote;
- Para a liga 1: homogeneização do lingote em uma taxa de a-quecimento de 30°C/h até 465°C, encharcamento nessa temperatura por 2horas, seguido por aquecimento adicional em uma taxa de 15°C/h até 495°Ce encharcamento nessa temperatura por 24 horas, seguido por resfriamentoa ar para a temperatura ambiente.
- Para as ligas 2 e 3; homogeneização do lingote em uma taxade aquecimento de 30°C/h até 525°C, encharcamento nessa temperatura por24 horas, seguido por resfriamento a ar para a temperatura ambiente.
- Pré-aquecimento até 420°C.
- Laminação a quente de 80 mm para 8 mm.
- Laminação a frio de 8 mm para 2 mm para uma placa laminadaa frio.
- Tratamento térmico de solubilização da placa laminada a frio.
° Para a liga 1 em 495°C por 30 min.
° Para as ligas 2 e 3 em 525°C por 30 min.
- Têmpera da placa laminada a frio tanto por têmpera direta deágua quanto à têmpera em água depois de reter por 10 segundos ainda noar.
- Armazenamento da placa laminada a frio por 4 horas em tem-peratura ambiente.
- Esticamento e envelhecimento da placa laminada a frio tanto
por:
° esticamento e envelhecimento natural por 5 dias em temperatu-ra ambiente para revenimentos T3x (isto é, T3, T351 e T39); quanto por
° esticamento e envelhecimento artificial por 12 horas em 175°Cpara revenimentos T6x e T8x (isto é, T6, T651 e T87).
Amostras tomadas das placas laminadas a frio processadas talcomo descrito anteriormente ficaram sujeitas a um ensaio de corrosão inter-granular de acordo com a ASTM G110.
Os resultados do ensaio de corrosão estão mostrados nas Tabe-Ias 2, 3, 4 e 5.
Nas tabelas, (i) indica somente corrosão localizada e que ne-nhuma corrosão intergranular não foi observada, (ii) indica corrosão localiza-da com pequena corrosão intergranular no fundo do pite que foi observado,e (iii) indica que corrosão intergranular local foi observada.
Tabela 2. Profundidade máxima de corrosão e tipo das ligas emrevenimento T3x
<table>table see original document page 13</column></row><table>
A Tabela 2 mostra que uma adição equilibrada de Cr e Ti de a-cordo com uma modalidade da invenção ocasiona consideráveis proprieda-des livres de corrosão intergranular nos revenimentos T3x com uma profun-didade de pite notadamente menor quando comparada com as das outrasligas.
Tabela 3. Profundidade máxima de corrosão e tipo das ligas norevenimento T3x com um retardamento de têmpera de 10 segundos depoisdo tratamento térmico de solubilização.<table>table see original document page 14</column></row><table>
Esta tabela mostra que também depois de um retardamento detêmpera de até 10 segundos as propriedades de corrosão ressaltadas sãomantidas com a liga de acordo com a invenção. Tabela 4. Profundidade máxima de corrosão e tipo das ligas no
revenimento T6x e revenimento T8x.
<table>table see original document page 14</column></row><table>
Como pode ser visto a partir desta tabela, propriedades de cor-rosão melhoradas são alcançadas pela adição equilibrada de Cr e Ti. So-mente foi descoberto pite com uma corrosão intergranular muito pequena no fundo do pite.
Tabela 5. Profundidade máxima de corrosão e tipo das ligas nosrevenimentos T6x e T8x com um retardamento de têmpera de 10 segundos
depois do tratamento térmico de solubilização.
<table>table see original document page 14</column></row><table>
Para longos retardamentos de têmpera de até 10 segundos a resistência à corrosão intergranular diminui ligeiramente, mas o desempenhoé ainda notavelmente superior ao desempenho das ligas comparativas, comou sem retardamento de têmpera.
Os resultados do ensaio de corrosão também estão mostradosnas figuras 2a, 2b, 3a e 3b. As figuras 2a, 2b mostram micrógrafos de uma seção transversalde uma amostra de uma liga de acordo com a invenção em revenimento T3e de uma liga comparativa depois do ensaio de corrosão.
Particularmente, a figura 2a mostra um micrógrafo de uma seçãotransversal de uma amostra da liga comparativa 1 (Referência AA2024) emrevenimento T3 depois do ensaio de corrosão. O micrógrafo apresenta cla-ramente corrosão localizada e corrosão intergranular a uma profundidade demais de 150 pm.
A figura 2b mostra um micrógrafo de uma seção transversal deuma amostra de uma liga de acordo com a invenção (liga 3) também em re-venimento T3 depois do ensaio de corrosão. A amostra apresenta somentepite pequeno com uma profundidade máxima de 60 μητι e nenhuma corrosãointergranular.
As figuras 3a, 3b mostram micrógrafos de uma seção transversalda amostra de uma liga de acordo com a invenção no revenimento T6 e deuma liga comparativa depois do ensaio de corrosão.Particularmente, a figura 3a apresenta um micrógrafo de umaseção transversal de uma amostra de uma liga comparativa 1 (ReferênciaAA2024) em revenimento T6 depois do ensaio de corrosão. O micrógrafomostra claramente corrosão intergranular local, se estendendo até uma pro-fundidade de cerca de 220 pm.
A figura 3b mostra um micrógrafo de uma seção transversal deuma amostra de uma liga de acordo com a invenção (liga 3) também em re-venimento T6 depois do ensaio de corrosão. A amostra apresenta pite so-mente com pequena corrosão intergranular até uma profundidade de menosde 160 μm.
Em ambos os revenimentos, T3 e T6, o desempenho à corrosãoda liga de acordo com a invenção é consideravelmente melhor do que o de-sempenho à corrosão da liga comparativa de Referência AA2024.
Propriedades mecânicas das ligas, fundidas e processadas talcomo descrito anteriormente, também foram medidas e os resultados foramcoletados nas Tabelas 6 e 7.
Tabela 6. Propriedades de tração (direção L) das ligas em reve-nimento T3.<table>table see original document page 16</column></row><table>
A partir da Tabela 6 pode ser visto que no revenimento T3 pro-priedades mecânicas comparáveis podem ser alcançadas com uma liga deacordo com a invenção como para as ligas de referência 1 (Referência A-A2024) e 2.
Tabela 7. Tenacidade à fratura (direção L-T) das ligas em revenimento T3.
<table>table see original document page 16</column></row><table>
A partir da Tabela 7 pode ser visto que tenacidade significativa-mente mais alta é mantida com uma liga da presente invenção quando com-parada à da liga comparativa AA2024.
Embora a presente invenção tenha sido descrita com referênciaa alguns exemplos específicos, os versados na técnica certamente serãocapazes de alcançar muitas outras modalidades dentro do espírito e escopoda invenção. Assim, a invenção não é limitada pelas modalidades listadasanteriormente, mas em vez disto é definida pelas reivindicações anexadas a isto.
Claims (23)
1. Produto trabalhado de liga de alumínio tendo alta resistência ealta tenacidade à fratura e alta resistência à corrosão intergranular, o ditoproduto trabalhado de liga de alumínio feito de uma liga compreendendo empeso:Cu 4,1%-5,5%Mg 0,30% -1,6%Mn 0,15%-0,8%Ti 0,03% - 0,4%Cr 0,05%-0,4%Ag < 0,7%Zr < 0,2%Fe < 0,20%, preferivelmente < 0,15%Si < 0,20%, preferivelmente < 0,15%,e o balanço sendo alumínio e outras impurezas ou elementosincidentais, cada um < 0,05%, total < 0,15%.
2. Produto de liga de alumínio de acordo com a reivindicação 1,em que 0,03% < Ti < 0,3%, preferivelmente 0,05% < Ti < 0,2%.
3. Produto de liga de alumínio de acordo com a reivindicação 1ou reivindicação 2, em que 0,05% < Cr < 0,3%, preferivelmente 0,05% < Cr<0,15%.
4. Produto de liga de alumínio de acordo com uma ou mais dasreivindicações anteriores, em que 0,1% < Ti + Cr < 0,4%.
5. Produto de liga de alumínio de acordo com uma ou mais dasreivindicações anteriores, em que 0,1% < Ti + Cr < 0,3%.
6. Produto de liga de alumínio de acordo com uma ou mais dasreivindicações anteriores, em que 4,4% < Cu < 5,5%, preferivelmente 4,7% <Cu < 5,3%.
7. Produto de liga de alumínio de acordo com uma ou mais dasreivindicações anteriores, em que 0,3% < Mg < 1,2%, preferivelmente 0,4%< Mg < 0,75%.
8. Produto de liga de alumínio de acordo com uma ou mais dasreivindicações anteriores, em que 0,2% < Mn < 0,5%.
9. Produto de liga de alumínio de acordo com uma ou mais dasreivindicações anteriores, em que Ag está presente no nível de uma impure-za ou de elemento incidental.
10. Produto de liga de alumínio de acordo com a reivindicação 9,o qual é substancialmente livre de Ag.
11. Produto de liga de alumínio de acordo com uma ou mais dasreivindicações anteriores, em que o produto está no revenimento T3x, T6xou T8x.
12. Produto de liga de alumínio de acordo com uma ou mais dasreivindicações anteriores, em que o produto é na forma de uma folha, placa,forjado ou extrusado para uso em uma estrutura aeroespacial.
13. Produto de liga de alumínio de acordo com uma ou mais dasreivindicações anteriores, em que o produto é na forma de uma placa tendouma espessura na faixa de 0,7 a 80 mm.
14. Método para a fabricação de um produto de liga de alumíniotendo alta resistência e alta tenacidade à fratura e uma alta resistência à cor-rosão intergranular compreendendo as etapas de:a. moldar um lingote tendo uma composição da liga com definidauma ou mais das reivindicações 1 a 10;b. homogeneizar e/ou pré-aquecer o lingote depois da molda-gem;c. trabalhar a quente o lingote para um produto pré-trabalhadopor meio de um ou mais métodos selecionados do grupo consistindo em Ia-minação, extrusão e forjaria;d. reaquecer opcionalmente o produto pré-trabalhado, ee. trabalhar mais a quente opcionalmente e/ou trabalhar a friopara uma forma de peça de trabalho desejada;f. tratar termicamente por solubilização a dita peça de trabalhoformada em uma temperatura e tempo suficientes para inverter para solu-ções sólidas substancialmente todos os constituintes solúveis na liga;g. temperar a peça de trabalho tratada termicamente por solubi-lização por meio de uma de têmpera por pulverização ou têmpera por imer-são em água ou por outros meios de têmpera;h. esticar ou comprimir opcionalmente a peça de trabalho tempe-rada;i. envelhecer naturalmente ou de forma artificial a peça de traba-lho temperada e opcionalmente esticada ou comprimida para alcançar umrevenimento desejado.
15.Método de acordo com a reivindicação 14, em que o produtode liga de alumínio é envelhecido para um revenimento selecionado do gru-po compreendendo T3, T351, T39, T6, T651 e T87.
16. Método de fabricação de acordo com a reivindicação 14 ou-15, em que o produto de liga de alumínio é processado para folha de fusela-gem.
17. Método de fabricação de acordo com qualquer uma das rei-vindicações de 14 a 16, em que o produto de liga de alumínio é processadopara folha de fuselagem tendo uma espessura de menos de 30 mm.
18. Método de fabricação de acordo com qualquer uma das rei-vindicações de 14 a 16, em que o produto de liga de alumínio é processadopara placa de asa inferior.
19. Método de fabricação de acordo com qualquer uma das rei-vindicações de 14 a 16, em que o produto de liga de alumínio é processadopara piaca de asa superior.
20. Método de fabricação de acordo com qualquer uma das rei-vindicações de 14 a 16, em que o produto de liga de alumínio é processadopara um produto extrusado.
21. Método de fabricação de acordo com qualquer uma das rei-vindicações de 14 a 16, em que o produto de liga de alumínio é processadopara um produto forjado.
22. Método de fabricação de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 14 a 16, em que o produto de liga de alumínio é processado pa-ra uma placa fina tendo uma espessura na faixa de 15 a 40 mm.
23. Método de fabricação de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 14 a 16, em que o produto de liga de alumínio é processado pa-ra uma placa grossa tendo uma espessura de até 300 mm.
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| B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] |
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