Brevet FR3044682A1 — publié le 20170609

ALLIAGE ALUMINIUM CUIVRE LITHIUM A RESISTANCE MECANIQUE ET TENACITE AMELIOREES Domaine de l'invention L'invention concerne les produits en alliages aluminium-cuivre-lithium, plus particulièrement, de tels produits, leurs procédés de fabrication et d'utilisation, destinés en particulier à la construction aéronautique et aérospatiale. Etat de la technique Des produits, notamment des produits épais laminés et/ou forgés en alliage d'aluminium sont développés pour produire par découpage, surfaçage ou usinage dans la masse des pièces de haute résistance destinées notamment à l'industrie aéronautique, à l'industrie aérospatiale ou à la construction mécanique. Les alliages d'aluminium contenant du lithium sont très intéressants à cet égard, car le lithium peut réduire la densité de l'aluminium de 3 % et augmenter le module d'élasticité de 6 % pour chaque pourcent en poids de lithium ajouté. Pour que ces alliages soient sélectionnés dans les avions, leur performance par rapport aux autres propriétés d'usage doit atteindre celle des alliages couramment utilisés, en particulier en terme de compromis entre les propriétés de résistance mécanique statique (limite d'élasticité, résistance à la rupture) et les propriétés de tolérance aux dommages (ténacité, résistance à la propagation des fissures en fatigue), ces propriétés étant en général antinomiques. Pour les produits épais, ces propriétés doivent en particulier être obtenues à quart et à mi-épaisseur et les produits doivent donc avoir une faible sensibilité à la trempe. On dit qu'un produit est sensible à la trempe si ses caractéristiques mécaniques statiques, telles que sa limite élastique, décroissent lorsque la vitesse de trempe décroit. La vitesse de trempe est la vitesse de refroidissement moyenne du produit au cours de la trempe. Ces alliages doivent également présenter une résistance à la corrosion suffisante, pouvoir être mis en forme selon les procédés habituels et présenter de faibles contraintes résiduelles de façon à pouvoir être usinés de façon intégrale. 3044682 On connait plusieurs alliages Al-Cu-Li pour lesquels une addition d'argent est effectuée. Le brevet US 5,032,359 décrit une vaste famille d'alliages aluminium-cuivre-lithium dans 5 lesquels l'addition de magnésium et d'argent, en particulier entre 0,3 et 0,5 pourcent en poids, permet d'augmenter la résistance mécanique. Le brevet US 7,229,509 décrit un alliage comprenant (% en poids) : (2,5-5,5)Cu, (0,12,5) Li, (0,2-1,0) Mg, (0,2-0,8) Ag, (0,2-0,8) Mn, 0,4 max Zr ou d'autres agents affinant 10 le grain tels que Cr, Ti, Hf, Sc, V, présentant notamment une ténacité Kic(L)>37,4 MPaIm pour une limite élastique Rp0,2(L) > 448,2 MPa (produits d'épaisseur supérieure à 76,2 mm) et notamment une ténacité Kic(L)>38,5 MPaIm pour une limite élastique Rp0,2(L) > 489,5 MPa (produits d'épaisseur inférieure à 76,2 mm). 15 L'alliage AA2050 comprend (% en poids) : (3,2-3,9) Cu, (0,7-1,3) Li, (0,20-0,6) Mg, (0,20-0,7) Ag, 0,25max. Zn, (0,20-0,50) Mn, (0,06-0,14) Zr et l'alliage AA2095 (3,7- 4,3)Cu, (0,7-1,5) Li, (0,25-0,8) Mg, (0,25-0,6) Ag, 0,25max. Zn, 0,25 max. Mn, (0,040,18) Zr. Les produits en alliage AA2050 sont connus pour leur qualité en termes de résistance mécanique statique et de ténacité, notamment pour des produits laminés épais 20 et sont sélectionnés dans certains avions. La demande de brevet W02009036953 décrit un alliage de composition en %: en poids Cu 3,4 à 5,0, Li 0,9 à 1,7, Mg 0,2 à 0,8, Ag 0,1 à 0,8, Mn 0,1 à 0,9, Zn jusqu'à 1,5, et un ou plusieurs éléments choisis dans le groupe constitué par: (Zr environ 0,05 à 0,3, Cr 25 environ 0,05 à 0,3, Ti environ 0,03 à 0,3, Sc environ 0,05 à 0,4, Hf environ 0,05 à 0,4), Fe 480 MPa et de préférence Rp0,2(TL) > 490 MPa et une ténacité Kic (T-L) > 31 MPa \lm et avantageusement telle que Kic (T-L) > - 0,175 Rp0,2(TL) + 119,2, de préférence Kic (T-L) > - 0,175 Rp0,2(TL) + 120,5 et de manière préférée Kic (T-L) > - 0,175 Rp0,2(TL) + 121,5, 15 (ii) à mi-épaisseur, une limite d'élasticité Rp0,2(TC) > 450 MPa et de préférence Rp0,2(TC) > 455 MPa et une ténacité Kic (S-L) > 24 MPa \lm et avantageusement telle que Kic (S-L) > - 0,34 Rp0,2(TC) + 185,6, de préférence Kic (S-L) > - 0,34 Rp0,2(TC) + 187,2 et de manière préférée Kic (S-L) > - 0,34 Rp0,2(TC) + 188,7. 20 Les produits selon l'invention dans lesquels la teneur en magnésium est au moins 0,34 % en poids et de préférence au moins 0,38% en poids et la teneur en argent est inférieure à 0,05 % en poids sont avantageux et présentent dans un état laminé, mis en solution, trempé, tractionné et revenu au moins un des couples de caractéristiques 25 suivants pour des épaisseurs comprises entre 76 et 150 mm : (i) pour des épaisseurs de 76 à 120 mm, à quart-épaisseur, une limite d'élasticité Rp0,2(TL) > 460 MPa et de préférence Rp0,2(TL) > 470 MPa et avantageusement une ténacité Kic (T-L) > 27 MPa \lm et telle que Kic (T-L) 30 > - 0,1 Rp0,2(TL) + 77, de préférence Kic (T-L) > - 0,1 Rp0,2(TL) + 78 et de manière préférée Kic (T-L) > - 0,1 Rp0,2(TL) + 79, (ii) pour des épaisseurs de 76 à 120 mm, à mi-épaisseur, une limite d'élasticité Rp0,2(TC) > 435 MPa et de préférence Rp0,2(TC) > 445 MPa et une ténacité Kic (S-L) > 23MPa \lm et avantageusement telle que Kic (S-L) > - 0,25 10 3044682 Rp0,2(TC) + 139,25, de préférence Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 140,85 et de manière préférée Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 142,45, (iii) pour des épaisseurs de 121 à 150 mm, à mi-épaisseur, une limite d'élasticité Rp0,2(TC) > 420 MPa et de préférence Rp0,2(TC) > 425 MPa et une ténacité 5 Kic (S-L) > 20 MPa \im et avantageusement telle que Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 133, de préférence Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 133, 5 et de manière préférée Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 134. Les produits selon l'invention présentent également des propriétés avantageuses en 10 termes de ténacité telles que mesurées selon la norme ASTM E561. Ainsi les produits selon l'invention présentent dans un état laminé, mis en solution, trempé, tractionné et revenu au moins un des couples de caractéristiques suivants pour des épaisseurs comprises entre 40 et 150 mm, la tenacité en contrainte plane Kapp étant mesurée mesurée sur des éprouvettes de type CCT406 (2ao = 101.6 mm) 15 (i) pour des épaisseurs de 40 à 75 mm Kapp' dans la direction L-T d'au moins 105 MPa Im et de préférence d'au moins 110 MPa Im et une limite d'élasticité Rp0,2(L) d'au moins 500 MPa et de préférence d'au moins 510 MPa, (ii) pour des épaisseurs de 40 à 75 mm Kapp' dans la direction T-L d'au moins 20 60 MPa Im et de préférence d'au moins 70 MPa Im et une limite d'élasticité Rp0,2(TL) d'au moins 480 MPa et de préférence d'au moins 490 MPa, (iii) pour des épaisseurs de 76 à 120 mm Kapp' dans la direction L-T d'au moins 80 MPa Im et de préférence d'au moins 90 MPa Im et une limite d'élasticité Rp0,2(L) d'au moins 475 MPa et de préférence d'au moins 485 MPa, 25 (iv) pour des épaisseurs de 76 à 120 mm Kapp' dans la direction T-L d'au moins 40 MPa Im et de préférence d'au moins 50 MPa Im et une limite d'élasticité Rp0,2(TL) d'au moins 455 MPa et de préférence d'au moins 465 MPa, (v) pour des épaisseurs de 121 à 150 mm Kapp' dans la direction L-T d'au moins 75 MPa Im et de préférence d'au moins 80 MPa Im et une limite 30 d'élasticité Rp0,2(L) d'au moins 470 MPa et de préférence d'au moins 480 MPa, (vi) pour des épaisseurs de 121 à 150 mm Kapp' dans la direction T-L d'au moins 40 MPa Im et de préférence d'au moins 45 MPa Im et une limite 11 3044682 d'élasticité Rp0,2(TL) d'au moins 445 MPa et de préférence d'au moins 455 MPa, 5 La résistance à la corrosion sous contrainte des produits de l'invention est généralement élevée ; avantageusement le nombre de jours avant défaillance testé selon les normes ASTM G47 et G49 à mi-épaisseur pour une contrainte de 350 MPa dans la direction TC est au moins 30 jours et de préférence, notamment pour des tôles dont l'épaisseur est comprise entre 40 et 75 mm, le nombre de jours avant défaillance pour une contrainte de 10 450 MPa dans la direction TC est au moins 30 jours. Le procédé de fabrication des produits selon l'invention comprend des étapes d'élaboration, coulée, laminage et/ou forgeage, mise en solution, trempe, traction et revenu. 15 Dans une première étape, on élabore un bain de métal liquide de façon à obtenir un alliage d'aluminium de composition selon l'invention. Le bain de métal liquide est ensuite coulé sous une forme brute typiquement une plaque de laminage ou une ébauche de forge. La forme brute est ensuite homogénéisée à une température comprise entre 450°C et 550° 20 et de préférence entre 480 °C et 530°C pendant une durée comprise entre 5 et 60 heures. Après homogénéisation, la forme brute est en général refroidie jusqu'à température ambiante avant d'être préchauffée en vue d'être déformée à chaud. Le préchauffage a pour objectif d'atteindre une température de préférence comprise entre 400 et 550 °C et 25 de manière préférée de l'ordre de 500 °C permettant la déformation de la forme brute. La déformation à chaud est effectuée par laminage et/ou forgeage de façon à obtenir un produit laminé et/ou forgé dont l'épaisseur est de préférence d'au moins 12 mm et de manière préférée d'au moins 40 mm. Le produit ainsi obtenu est ensuite mis en solution par traitement thermique entre 490 et 550 °C pendant 15 min à 8 h, puis trempé 30 typiquement avec de l'eau à température ambiante. Le produit subit ensuite une traction contrôlée avec une déformation permanente de 1 à 7 % et préférentiellement d'au moins 2%. Les produits laminés subissent de préférence une traction contrôlée avec une déformation permanente au moins égale à 4 %. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, permettant notamment d'améliorer le compromis entre résistance 12 3044682 mécanique statique et ténacité, la traction contrôlée est réalisée avec une déformation permanente comprise entre 5 et 7%. Les états métallurgiques préférés sont les états T84 et T86, préférentiellement T86. Des étapes connues telles que le laminage, le planage, le redressage la mise en forme peuvent être optionnellement réalisées après mise en solution 5 et trempe et avant ou après la traction contrôlée. Dans un mode de réalisation de l'invention on réalise une étape de laminage à froid d'au moins 7 % et de préférence d'au moins 9% avant de réaliser une traction contrôlée avec une déformation permanente de 1 à 3 %. Un revenu est réalisé comprenant un chauffage à une température comprise entre 130 et 10 170°C et de préférence entre 140 et 150°C pendant 5 à 100 heures et de préférence de 10 à 50h. Les présents inventeurs ont constaté que le compromis entre résistance mécanique et ténacité peut être amélioré en réalisant le revenu dans le domaine préféré. Dans un mode de réalisation avantageux, la traction contrôlée est réalisée avec une déformation permanente comprise entre 5 et 7% et le revenu est réalisé à une température comprise 15 entre 140 et 150°C pendant une durée de 10 à 30h. Les produits selon l'invention peuvent de manière avantageuse être utilisés dans des éléments de structure, en particulier d'avion. On appelle ici « élément de structure » ou « élément structural » d'une construction mécanique une pièce mécanique pour laquelle les 20 propriétés mécaniques statiques et/ou dynamiques sont particulièrement importantes pour la performance de la structure, et pour laquelle un calcul de structure est habituellement prescrit ou réalisé. Il s'agit typiquement d'éléments dont la défaillance est susceptible de mettre en danger la sécurité de ladite construction, de ses utilisateurs, de ses usagers ou d'autrui. Dans le cadre de la présente invention ces éléments de structure d'avion 25 comprennent notamment les cloisons étanches (bulkheads), les ailes (tels que la peau de voilure (wing skin), les nervures (ribs) et longerons (spars)) et l'empennage composé notamment de stabilisateurs horizontaux et verticaux (horizontal or vertical stabilisers), ainsi que les portes. L'utilisation, d'un élément de structure incorporant au moins un produit selon l'invention 30 ou fabriqué à partir d'un tel produit est avantageux, en particulier pour la construction aéronautique. Les produits selon l'invention sont particulièrement avantageux pour la réalisation de produits usinés dans la masse, tels que notamment des éléments intrados ou extrados dont la peau et les raidisseurs proviennent d'un même produit de départ, des 13 3044682 longerons et des nervures, de même que toute autre utilisation où les présentes propriétés pourraient être avantageuses Ces aspects, ainsi que d'autres de l'invention sont expliqués plus en détail à l'aide des 5 exemples illustratifs et non limitant suivants. Exemples Exemple 1. 10 Dans cet exemple, plusieurs plaques d'épaisseur 400 mm dont la composition est donnée dans le tableau 1 ont été coulées. Tableau 1 : Composition en % en poids des alliages Al-Cu-Li coulés sous forme de 15 plaque. Cu Mn Mg Zn Li Ag Zr Fe Si Ti 54 3,61 0,34 0,17 0,56 0,93 0,13 0,10 0,023 0,015 0,022 55 3,60 0,52 0,17 0,54 0,94 0,13 0,10 0,023 0,015 0,021 56 3,60 0,34 0,43 0,57 0,93 0,00 0,10 0,021 0,015 0,022 57 3,62 0,55 0,34 0,56 0,95 0,00 0,10 0,017 0,015 0,023 71 3,62 0,36 0,43 0,56 0,90 0,01 0,10 0,040 0,024 0,031 72 3,55 0,00 0,51 0,56 0,90 0,00 0,10 0,035 0,023 0,029 Les plaques ont été homogénéisées à environ 500 °C pendant environ 12 heures puis 20 scalpées. Les plaques ont été laminées à chaud pour obtenir des tôles ayant une épaisseur de 50 mm, 102 mm ou 130 mm. Les tôles ont été mises en solution à 527 °C et trempées avec de l'eau froide. Les tôles ont ensuite été tractionnées avec un allongement permanent de 4% ou 6%. 25 Les tôles ont subi un revenu à 145 °C ou à 150 °C. Des échantillons ont été prélevés à 1/4-épaisseur pour mesurer les caractéristiques mécaniques statiques en traction et la ténacité dans les directions L, TL, L-T et T-L à 1/2-épaisseur pour mesurer les caractéristiques mécaniques statiques en traction et la ténacité dans les directions TC et S-L. Les éprouvettes utilisées pour la mesure de ténacité étaient des éprouvettes de 30 géométrie CT et avaient des dimensions telles que décrite ci-dessous : 14 3044682 Epaisseur L-T T-L S-L 50mm Epaisseur B = 20 mm Largeur W = 40 mm Epaisseur B = 20 mm Largeur W = 40 mm Epaisseur B = 15 mm Largeur W = 30 mm lO2mm Epaisseur B = 40 mm Largeur W = 80 mm Epaisseur B = 40 mm Largeur W = 80 mm Epaisseur B = 30 mm Largeur W = 60 mm 130mm Epaisseur B = 40 mm Largeur W = 80 mm Epaisseur B = 40 mm Largeur W = 80 mm Epaisseur B = 30 mm Largeur W = 60 mm Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau 2 et le tableau 3. Tableau 2 : Propriétés mécaniques statiques obtenues pour les différentes tôles. Alliage Epaisseur finale Deformation Revenu RmL Rp02L (MPa) A%L RmTL (MPa) Rp02TL (MPa) A%TL RmTC (MPa) Rp02TC (MPa) A%TC permanente (MPa) (traction contrôlée) 54 50 mm 4% 145°C 53h 542 495 9,3 540 464 6,7 54 50 mm 4% 150°C 40h 548 516 11,1 545 499 9,6 543 473 5,8 54 102 mm 4% 150°C 40h 535 500 9,5 541 489 4,9 510 460 1,2 55 50 mm 4% 150°C 40h 546 512 10,2 536 490 9,0 528 464 5,5 55 102 mm 4% 145°C 53h 517 467 7,3 503 439 4,2 56 50 mm 4% 145°C 53h 540 491 10,0 540 463 5,3 56 50 mm 6% 150°C 22h 527 481 11,6 533 453 7,0 56 50 mm 6% 150°C 30h 538 493 10,2 536 461 5,2 56 50 mm 6% 150°C 40h 542 499 9,6 544 467 6,2 56 50 mm 4% 150°C 40h 551 522 10,3 543 494 9,1 549 468 6,2 56 102 mm 4% 145°C 53h 523 469 7,4 520 442 4,8 56 102 mm 4% 150°C 40h 532 500 9,7 534 477 5,9 524 452 3,6 57 102 mm 4% 145°C 53h 518 466 7,7 509 440 4,2 57 102 mm 6% 150°C 30h 521 473 8,1 509 449 3,8 57 102 mm 6% 150°C 40h 527 479 6,7 516 453 3,8 71 130 mm 6% 150°C 20h 509 454 7,7 495 427 4,3 71 130 mm 6% 150°C 30h 519 465 6,4 506 437 3,9 71 130 mm 6% 150°C 40h 527 476 5,4 515 447 3,6 71 130 mm 6% 150°C 50h 527 478 5,5 516 451 3,1 72 102 mm 6% 150°C 30h 526 475 3,7 501 449 1,7 5 10 15 3044682 Tableau 3 : Propriétés de ténacité K1C obtenues pour les différentes tôles. Alliage Epaisseur finale Deformation Revenu K1C(*:Kq) K1C T-L K1C(*:Kq) S-L permanente L-T (MPa -\Im) (MPa -\Im) (traction (MPa contrôlée) -\/m) 54 50 mm 4% 145°C 53h 33,0 31,1 54 50 mm 4% 150°C 40h 36,2* 32,8 31,0 54 102 mm 4% 150°C 40h 30,3* 25,9 24,9* 55 50 mm 4% 150°C 40h 39,9 33,6 28,8 55 102 mm 4% 145°C 53h 30,7 30,3 56 50 mm 4% 145°C 53h 34,6 29,6* 56 50 mm 6% 150°C 22h 38,0 33,2* 56 50 mm 6% 150°C 30h 35,7 32,6* 56 50 mm 6% 150°C 40h 33,8 30,6 56 50 mm 4% 150°C 40h 39,6 34,4 29,0 56 102 mm 4% 145°C 53h 31,6 30,2 56 102 mm 4% 150°C 40h 34,0* 29,8 27,3 57 102 mm 4% 145°C 53h 31,5 30,3 57 102 mm 6% 150°C 30h 31,8 31,7 57 102 mm 6% 150°C 40h 30,7 29,5 71 130 mm 6% 150°C 20h 29,4 27,7 71 130 mm 6% 150°C 30h 26,3 25,1 71 130 mm 6% 150°C 40h 24,5 21,4* 71 130 mm 6% 150°C 50h 23,9 22,1 72 102 mm 6% 150°C 30h 24,2 21,7 Les résultats sont illustrés par les figures 1 à 2 (épaisseur 50 mm) et 3 à 4 (épaisseur 102 mm) et 5 (épaisseur 130 mm). 5 Les résultats des essais de corrosion sous contrainte obtenus sont présentés dans le Tableau 4 ci-dessous. 10 15 16 3044682 Tableau 4 : Résultats des essais de corrosion sous contrainte Epaisseur Deformation Température de revenu Durée de Niveau de Direction Nombre de permanente revenu contrainte jours sans (traction (Mpa) défaillance contrôlée) 54 50 mm 4% 150°C 40 450 TC et TL 30 54 102 mm 4% 150°C 40 350 TC 30 55 50 mm 4% 150°C 40 450 TC et TL 30 55 102 mm 4% 150°C 40 350 TC 30 56 50 mm 4% 150°C 40 450 TC et TL 30 56 102 mm 4% 150°C 40 350 TC 30 57 102 mm 4% 150°C 40 350 TC 30 5 Exemple 2 Dans cet exemple, plusieurs plaques d'épaisseur 120 mm dont la composition est donnée dans le tableau 5 ont été coulées. 10 Tableau 5 : Composition en % en poids Al-Cu-Li coulés sous forme de plaque. Alliage Cu Mn Mg Zn Li Ag Zr Fe Si Ti 58 3,68 0,33 0,30 0,68 0,81 0,00 0,10 0,021 0,015 0,025 59 3,64 0,35 0,32 0,00 0,85 0,12 0,10 0,023 0,015 0,025 61 3,64 0,34 0,51 0,66 0,84 0,00 0,10 0,020 0,015 0,025 62 3,67 0,35 0,33 0,70 0,86 0,14 0,10 0,020 0,015 0,025 Les plaques ont été usinée jusqu'à l'épaisseur 100 mm. Les plaques ont été homogénéisées à environ 500 °C pendant environ 12 heures puis scalpées. Après 15 homogénéisation, les plaques ont été laminées à chaud pour obtenir des tôles ayant une épaisseur de 27 mm. Les tôles ont été mises en solution et trempées à l'eau froide ou avec de l'eau à 90 °C de façon à faire varier la vitesse de trempe et tractionnées avec un allongement permanent de 3,5%. 20 Les tôles ont subi un revenu compris entre 15 h et 50 h à 155 °C. Des échantillons ont été prélevés à mi-épaisseur pour mesurer les caractéristiques mécaniques statiques en traction 17 3044682 ainsi que la ténacité KQ. Les éprouvettes utilisées pour la mesure de ténacité dans la direction T - L avaient une largeur W = 50 mm et une épaisseur B = 25 mm. Les critères de validité de Kic ont été remplis pour tous les échantillons. Pour la direction S - L les mesures ont été réalisées sur des éprouvettes de largeur W = 36 mm et d'épaisseur B 5 = 25,4 mm Les résultats obtenus sont présentés dans les tableaux 6 et 7. Tableau 6 : Propriétés mécaniques obtenues pour les différentes tôles après trempe à l'eau à 90 °C Durée de revenu (h) RmTL Rp02TL A%TL K1C T-L Kq S-L (MPa Jm) (MPa) (MPa) (MPa Jm) 58 15 495 441 10,3 28,4 30,3 18 506 455 9,6 26,3 26,2 24 514 466 8,8 24,7 26,6 50 521 476 8,5 23,5 23,7 59 15 485 427 11,1 28,5 28,5 18 496 443 7,6 26,2 26,0 24 505 453 10,3 25,2 25,3 50 510 463 9,2 23,6 24,1 61 15 496 435 8,5 30,9 37,0 18 512 453 7,1 29,8 27,5 24 521 466 7,6 27,7 25,6 50 530 480 5,9 23,4 24,7 62 15 517 462 10,1 25,4 26,3 18 524 470 9,1 24,3 23,6 24 528 475 8,4 23,6 23,7 50 532 483 6,4 21,4 23,0 10 15 18 3044682 Tableau 7 : Propriétés mécaniques obtenues pour les différentes tôles après trempe à l'eau à 25 °C Durée de revenu (h) RmTL Rp02TL A%TL K1C T-L Kq S-L (MPa) (MPa) (MPa Jm) (MPa -gni) 58 15 503 455 10,7 48,0 60,9 18 512 465 10,7 46,9 62,1 24 520 474 10,7 43,8 55,2 50 530 488 8,9 38,9 51,1 59 15 507 458 11,7 45,4 53,1 18 516 471 11,5 42,1 52,0 24 522 478 11,4 41,4 49,1 50 531 491 10,0 38,1 44,9 61 15 505 450 10,2 46,1 59,2 18 522 474 7,3 40,9 54,2 24 535 487 8,0 40,6 52,2 50 546 501 7,1 34,7 44,5 62 15 530 481 12,4 45,7 53,4 18 539 493 11,0 41,3 51,9 24 545 499 10,0 39,6 50,4 50 551 508 9,9 35,7 47,5 La figure 6 montre la diminution de propriété (résistance mécanique, ténacité) pour une 5 trempe dans de l'eau à 90 °C en pourcentage par rapport à la valeur avec trempe avec de l'eau à 25°C. La composition 61 est la moins sensible à la trempe pour ce qui concerne la ténacité et la composition 58 est la moins sensible à la trempe pour ce qui concerne la limite d'élasticité. 10 Exemple 3 Dans cet exemple, on a étudié l'effet des conditions de traction contrôlée et de revenu sur les résultats de ténacité Kapp et Keif mesurés par une courbe R. Des tôles d'épaisseur 50 mm et 102 mm ont été obtenues avec les alliages 56 et 71 du 15 tableau 1. Les tôles ont été mises en solution à 527 °C et trempées avec de l'eau froide. Les tôles en alliage 56 ont ensuite été tractionnées avec un allongement permanent de 4% et les tôles en alliage 71 ont été tractionnées avec un allongement permanent de 6%. Les tôles en alliage 56 ont ensuite subi un revenu de 40 heures à 150 °C et le tôles en alliage 71 ont subi un revenu de 20 heures à 150 °C. 20 Des échantillons ont été prélevés à 1/2 épaisseur pour les tôles d'épaisseur 50 mm et à 1/4-épaisseur pour les tôles d'épaisseur 102 mm et 130 mm, pour mesurer les 19 3044682 caractéristiques mécaniques statiques en traction et la ténacité en contrainte plane Kapp et Keff dans les directions L, TL, L-T et T-L Pour la ténacité, on a mesuré la courbe R sur des éprouvettes CCT de largeur W = 406 mm et d'épaisseur B = 6,35 mm. Les résultats obtenus sont donnés dans le Tableau 8 ci-dessous. 5 Tableau 8 : propriétés mécaniques mesurées Epaisseur Traction revenu Alliage Rp0,2 Rp0,2 Kapp L-T Keff L-T Kapp T-L Keff T-L (mm) L TL [MPaVm] [MPaVm] [MPaVm] [MPaVm] MPa MPa 50 4% 40h 56 522 494 110 138 61 69 50 6% 20h 71 510 487 114 146 74 81 102 4% 40h 56 500 477 83 95 46 52 102 6% 20h 71 490 467 99 121 51 61 130 6% 20h 56 483 460 86 100 47 53 La combinaison d'une traction contrôlée avec une déformation permanente de 6% et de 10 20 heures à 150 °C est particulièrement avantageuse. 20 REVENDICATIONS1. Produit laminé et/ou forgé en alliage à base d'aluminium comprenant, en % en poids, Cu : 3,2 - 4,0 ; Li : 0,80 - 0,95 ; Zn: 0,45 - 0,70 ; Mg : 0,15 - 0,7 ; Zr : 0,07 - 0,15 ; Mn : 0,1 - 0,6 ; Ag : 2. Produit selon la revendication 1 dans lequel la teneur en magnésium est au plus de 0,55 - 1,5 Ag. 3. Produit selon la revendication 1 ou la revendication 2 dans lequel la teneur en cuivre est comprise entre 3,3 et 3,8 % en poids et de préférence entre 3,4 et 3,7 % en poids. 4. Produit selon une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel la teneur en zinc est comprise entre 0,50 et 0,60 % en poids. 5. Produit selon une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel la teneur en manganèse est comprise entre 0,2 et 0,4 % en poids. 6. Produit selon une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel la teneur en lithium est comprise entre 0,84 % et 0,93 % en poids et de manière préférée, la teneur en lithium est au moins de 0,86 % en poids. 21 3044682 7. Produit selon une quelconque des revendications 1 à 6 dont l'épaisseur est au moins égale à 12 mm et de préférence au moins égale à 40 mm. 5 8. Produit selon une quelconque des revendications 1 à 7 dans un état laminé, mis en solution, trempé, tractionné et revenu présentant au moins un des couples de caractéristiques suivants pour des épaisseurs comprises entre 40 et 75 mm : (i) à quart-épaisseur, une limite d'élasticité Rp0,2(TL) > 480 MPa et de préférence 10 Rp0,2(TL) > 490 MPa et une ténacité Kic (T-L) > 31 MPa \lm et avantageusement telle que Kic (T-L) > - 0,175 Rp0,2(TL) + 119,2, de préférence Kic (T-L) > - 0,175 Rp0,2(TL) + 120,5 et de manière préférée Kic (T-L) > - 0,175 Rp0,2(TL) + 121,5, (ii) à mi-épaisseur, une limite d'élasticité Rp0,2(TC) > 450 MPa et de préférence 15 Rp0,2(TC) > 455 MPa et une ténacité Kic (S-L) > 24 MPa \lm et avantageusement telle que Kic (S-L) > - 0,34 Rp0,2(TC) + 185,6, de préférence Kic (S-L) > - 0,34 Rp0,2(TC) + 187,2 et de manière préférée Kic (S-L) > - 0,34 Rp0,2(TC) + 188,7. 20 9. Produit selon une quelconque des revendications 1 à 8 présentant dans un état laminé, mis en solution, trempé, tractionné et revenu au moins un des couples de caractéristiques suivants pour des épaisseurs comprises entre 40 et 150 mm, la tenacité en contrainte plane Kapp étant mesurée mesurée sur des éprouvettes de type CCT406, 2ao = 101,6 mm, 25 (i) pour des épaisseurs de 40 à 75 mm Kapp' dans la direction L-T d'au moins 105 MPa \lm et de préférence d'au moins 110 MPa \lm et une limite d'élasticité Rp0,2(L) d'au moins 500 MPa et de préférence d'au moins 510 MPa, 30 (ii) pour des épaisseurs de 40 à 75 mm Kapp' dans la direction T-L d'au moins 60 MPa \lm et de préférence d'au moins 70 MPa \lm et une limite d'élasticité Rp0,2(TL) d'au moins 480 MPa et de préférence d'au moins 490 MPa, 22 3044682 (iii) pour des épaisseurs de 76 à 120 mm Kapp' dans la direction L-T d'au moins 80 MPa \lm et de préférence d'au moins 90 MPa \lm et une limite d'élasticité Rp0,2(L) d'au moins 475 MPa et de préférence d'au moins 485 MPa, (iv) pour des épaisseurs de 76 à 120 mm Kapp' dans la direction T-L d'au moins 5 40 MPa \lm et de préférence d'au moins 50 MPa \lm et une limite d'élasticité Rp0,2(TL) d'au moins 455 MPa et de préférence d'au moins 465 MPa, (v) pour des épaisseurs de 121 à 150 mm Kapp' dans la direction L-T d'au moins 75 MPa \lm et de préférence d'au moins 80 MPa \lm et une limite d'élasticité Rp0,2(L) d'au moins 470 MPa et de préférence d'au moins 480 10 MPa, (vi) pour des épaisseurs de 121 à 150 mm Kapp' dans la direction T-L d'au moins 40 MPa \lm et de préférence d'au moins 45 MPa \lm et une limite d'élasticité Rp0,2(TL) d'au moins 445 MPa et de préférence d'au moins 455 MPa, 10. Produit selon une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel la teneur en magnésium est au moins 0,34 % en poids et la teneur en argent est inférieure à 0,05 % en poids. 11. Produit selon la revendication 10 dans un état laminé, mis en solution, trempé, tractionné et revenu présentant au moins un des couples de caractéristiques suivants pour des épaisseurs comprises entre 76 et 150 mm : 25 (i) pour des épaisseurs de 76 à 120 mm, à quart-épaisseur, une limite d'élasticité Rp0,2(TL) > 460 MPa et de préférence Rp0,2(TL) > 470 MPa et une ténacité Kic (T-L) > 27 MPa \lm et avantageusement telle que Kic (T-L) > - 0,1 Rp0,2(TL) + 77, de préférence Kic (T-L) > - 0,1 Rp0,2(TL) + 78 et de manière préférée Kic (T-L) > - 0,1 Rp0,2(TL) + 79, 30 (ii) pour des épaisseurs de 76 à 120 mm, à mi-épaisseur, une limite d'élasticité Rp0,2(TC) > 435 MPa et de préférence Rp0,2(TC) > 445 MPa et une ténacité Kic (S-L) > 23MPa \lm et avantageusement telle que Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 139,25, de préférence Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 140,85 et de manière préférée Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 142,45, 15 20 23 3044682 (iii) pour des épaisseurs de 121 à 150 mm, à mi-épaisseur, une limite d'élasticité Rp0,2(TC) > 420 MPa et de préférence Rp0,2(TC) > 425 MPa et une ténacité Kic (S-L) > 20 MPa \im et avantageusement telle que Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 133, de préférence Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 133, 5 et de 5 manière préférée Kic (S-L) > - 0,25 Rp0,2(TC) + 134. 12. Produit selon une quelconque des revendications 1 à 11 dans un état laminé, mis en solution, trempé et revenu dont le nombre de jours avant défaillance testé selon les normes ASTM G47 et G49 à mi-épaisseur pour une contrainte de 350 MPa dans la 10 direction TC est au moins 30 jours et de préférence, notamment pour des tôles dont l'épaisseur est comprise entre 40 et 75 mm, le nombre de jours avant défaillance pour une contrainte de 450 MPa dans la direction TC est au moins 30 jours. 13. Procédé de fabrication d'un produit laminé et/ou forgé à base d'alliage d'aluminium 15 dans lequel a) on élabore un bain de métal liquide à base d'aluminium en alliage selon une quelconque des revendications 1 à 10 ; b) on coule une forme brute à partir dudit bain de métal liquide ; c) on homogénéise ladite forme brute à une température comprise entre 450°C et 20 550° et de préférence entre 480 °C et 530°C pendant une durée comprise entre 5 et 60 heures ; d) on déforme à chaud et optionnellement à froid ladite forme brute préférentiellement jusqu'à une épaisseur d'au moins 15 mm et de préférence d'au moins 40 mm en un produit laminé et/ou forgé ; 25 e) on met en solution entre 490 et 530 °C pendant 15 min à 8 h et on trempe ledit produit ; f) on tractionne de façon contrôlée ledit produit avec une déformation permanente de 1 à 7 % et préférentiellement d'au moins 4% ; g) on réalise un revenu dudit produit comprenant un chauffage à une température 30 comprise entre 130 et 170 ° C et de préférence entre 140 et 150°C pendant 5 à 100 heures et de préférence de 10 à 50h. 24 3044682 14. Procédé selon la revendication 13 dans lequel la traction contrôlée est réalisée avec une déformation permanente comprise entre 5 et 7% et la durée de revenu est comprise entre 10 et 30 heures. 5 15. Elément de structure d'avion, de préférence élément intrados ou extrados dont la peau et les raidisseurs proviennent d'un même produit de départ, un longeron ou une nervure, comprenant un produit selon une quelconque des revendications 1 à 12. 25