(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間加工段階を含むアルミニウム合金製の加工硬化製品の製造方法において、熱間加工の後には、前記加工硬化製品の少なくとも二つのゾーンで、少なくとも２％の差異がある平均的一般塑性変形が課せられる少なくとも一回の冷間塑性変形による加工段階も含まれ、前記アルミニウム合金が熱処理合金であり、熱間加工と最初の冷間塑性変形による加工との間に固溶熱処理段階および焼入れ段階を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２】
熱間加工の後の冷間塑性変形による加工段階を少なくとも二回含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記一回または複数回の冷間塑性変形による加工段階の後の焼戻し段階を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記加工硬化製品が方向Ｌに主寸法すなわち長さ寸法を有し、前記少なくとも二つのゾーンが前記主方向Ｌ内の異なる位置にある、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前記加工硬化製品が方向Ｌに垂直な平面内で最終断面積Ｓfを有し、前記断面積Ｓfが前記加工硬化製品の全ての箇所において一定である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ゾーンが、Ｓfに等しい断面積ＳZを方向Ｌに対し垂直な平面内に有する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも一回の冷間塑性変形段階が制御引張りである、請求項４〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
前記制御引張りが実施される中間製品の主方向における一方の端部が前記制御引張り段階の際に引張り作業台のチャックから有意にはみ出している、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも一回の冷間塑性変形段階が圧縮である、請求項４〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
前記加工硬化製品が形材である、請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
前記加工硬化製品が板材である、請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
前記制御引張り段階が、方向Ｌに対して垂直な平面内で可変的な断面積を有する中間製品について実施される、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記加工硬化製品が、方向Ｌに主寸法すなわち長さ寸法を、方向ｌに横方向寸法すなわち幅寸法を、そして方向ｅに厚み寸法を有する板材であり、かつ少なくとも一回の冷間塑性変形による加工段階は、前記板材の厚みが圧延機の入口で可変的であり圧延機の出口で一定になるような形で冷間圧延によって実施される、請求項４〜６のいずれか一つの記載の方法。
【請求項１４】
前記板材の厚みの変動が熱間圧延段階の間に得られる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記板材の厚みの変動が熱間圧延段階でできた一定厚みの板材を機械加工することによって得られる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記加工硬化製品が、方向Ｌに主寸法すなわち長さ寸法を、方向ｌに横方向寸法すなわち幅寸法を、そして方向ｅに厚み寸法を有する板材であり、
かつ、少なくとも一回の冷間塑性変形による加工段階は、前記板材の厚みが圧延機の入口で一定であり圧延機の出口で可変的となるような形で冷間圧延によって実施され、
かつ、後続する機械加工段階により全ての箇所で一定の最終厚みを得ることができる、請求項４〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１７】
前記加工硬化製品が、方向Ｌに主寸法すなわち長さ寸法を、方向ｌに横方向寸法すなわち幅寸法を、そして方向ｅに厚み寸法を有する板材であり、かつ、前記少なくとも二つのゾーンが前記横方向ｌの異なる位置にある、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１８】
全加工段階の後で前記板材が一定の最終厚みｅfを有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
方向ｅにおける前記各ゾーンの厚みｅZが前記板材の厚みｅfに等しい、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも一回の冷間塑性変形による加工段階は、前記板材の厚みが圧延機の入口で可変的であり圧延機の出口で一定になるような形で冷間圧延によって実施される、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記板材の厚みの変動が熱間圧延段階の間に得られる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記板材の厚みの変動が熱間圧延段階の後で機械加工によって得られる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも一回の冷間塑性変形による加工段階は、前記板材の厚みが圧延機の入口で一定であり圧延機の出口で可変的となるような形で冷間圧延によって実施され、
かつ、後続する機械加工段階により全ての箇所で一定の最終厚みを得ることができる、請求項１７〜１９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２４】
熱間加工段階を含むアルミニウム合金製のモノリシック多機能構造要素の製造方法において、熱間加工の後には、構造要素の少なくとも二つのゾーンで、少なくとも２％の差異がある平均的一般塑性変形が課せられる少なくとも一回の冷間塑性変形による加工段階も含まれ、前記アルミニウム合金が熱処理合金であり、熱間加工と最初の冷間塑性変形による加工との間に固溶熱処理段階および焼入れ段階を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２５】
熱間加工後の冷間塑性変形による加工段階を少なくとも二回含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記一回または複数回の冷間塑性変形による加工段階の後の焼戻し段階を含む、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記要素が方向Ｌに主寸法すなわち長さ寸法を有し、前記少なくとも二つのゾーンが前記主方向Ｌ内で異なる位置にある、請求項２４〜２６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２８】
ａ．  請求項１〜２３のいずれか一つに記載の方法による加工硬化製品の製造、
ｂ．  得られた加工硬化製品の鋸引き、機械加工および／または整形、
を含む、請求項２４〜２７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも二つのゾーンＺ１およびＺ２が、
（ｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞５００ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞１６％
（ｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞４５０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞１８％
（ｉｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞５５０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞１０％
（ｉｖ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞５５０ＭＰａ、およびＺ２：Ｋlc（Ｌ−Ｔ）＞４５Ｍｐａ√ｍ
から成る群から選択された機械的特性を有することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一つに記載の方法により得ることのできる、状態Ｔ３Ｘにある２ＸＸＸ合金製の加工硬化製品。
【請求項３０】
前記少なくとも二つのゾーンＺ１およびＺ２が、
（ｉ）  方向Ｌまたは方向ＬＴで測定されたＲp0.2が、少なくとも５０ＭＰａの偏差Ｒp0.2（Ｚ１）−Ｒp0.2（Ｚ２）を呈し、
（ｉｉ）  方向Ｌまたは方向ＬＴで測定されたＲmが、少なくとも２０ＭＰａの偏差Ｒm（Ｚ１）−Ｒm（Ｚ２）を呈し、
（ｉｉｉ）  方向Ｌ−Ｔで測定されたＫlcが、少なくとも５ＭＰａ√ｍの偏差Ｋlc（Ｚ１）−Ｋlc（Ｚ２）を呈する、
機械的特性を有することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一つに記載の方法により得ることのできる、状態Ｔ３Ｘにある２ＸＸＸ合金製の加工硬化製品。
【請求項３１】
前記少なくとも二つのゾーンＺ１およびＺ２が、
（ｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞６３０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞８％
（ｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞６４０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞７％
（ｉｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞６３０ＭＰａ、およびＺ２：Ｋlc（Ｌ−Ｔ）＞２５Ｍｐａ√ｍ
から成る群から選択された機械的特性を有することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一つに記載の方法により得ることのできる、状態Ｔ８Ｘにあるリチウムを含有する２ＸＸＸ合金製の加工硬化製品。
【請求項３２】
前記少なくとも二つのゾーンＺ１およびＺ２が、
（ｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞５００ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞１６％
（ｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞４５０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞１８％
（ｉｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞５５０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞１０％
（ｉｖ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞５５０ＭＰａ、およびＺ２：Ｋlc（Ｌ−Ｔ）＞４５Ｍｐａ√ｍ
から成る群から選択された機械的特性を有することを特徴とする、請求項２４〜２８のいずれか一つに記載の方法により得ることのできる、状態Ｔ３Ｘにある２ＸＸＸ合金製の構造要素。
【請求項３３】
前記少なくとも二つのゾーンＺ１およびＺ２が、
（ｉ）  方向Ｌまたは方向ＬＴで測定されたＲp0.2が、少なくとも５０ＭＰａの偏差Ｒp0.2（Ｚ１）−Ｒp0.2（Ｚ２）を呈し、かつ／または
（ｉｉ）  方向Ｌまたは方向ＬＴで測定されたＲmが、少なくとも２０ＭＰａの偏差Ｒm（Ｚ１）−Ｒm（Ｚ２）を呈し、
（ｉｉｉ）  方向Ｌ−Ｔで測定されたＫlcが、少なくとも５ＭＰａ√ｍの偏差Ｋlc（Ｚ１）−Ｋlc（Ｚ２）を呈する、
機械的特性を有することを特徴とする、請求項２４〜２８のいずれか一つに記載の方法により得ることのできる、状態Ｔ３Ｘにある２ＸＸＸ合金製の構造要素。
【請求項３４】
前記少なくとも二つのゾーンＺ１およびＺ２が、
（ｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞６３０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞８％
（ｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞６４０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞７％
（ｉｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞６３０ＭＰａ、およびＺ２：Ｋlc（Ｌ−Ｔ）＞２５Ｍｐａ√ｍ
から成る群から選択された機械的特性を有することを特徴とする、請求項２４〜２８のいずれか一つに記載の方法により得ることのできる、状態Ｔ８Ｘにあるリチウムを含有する２ＸＸＸ合金製の構造要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金製の、特に航空機製造用の加工硬化製品および構造要素に関するものである。加工硬化製品は、（薄板材、中板材、厚板材といったような）圧延製品、（棒材、形材、管またはワイヤといったような）引抜き製品および鍛造製品であり得る。
【背景技術】
【０００２】
空間内で可変的な特性をもつ金属モノリシック構造要素は、航空機製造産業の現状の中で多大な利点を呈している。実際、構造要素は、材料および加工条件に関して特別な選択が求められる一連の矛盾する制約を受けており、このためにきわめて満足度の低い妥協点に至ることになる可能性がある。その上、時間およびコストのかかる機械的組立て段階の代わりに、より経済的なモノリシック要素の一貫した機械加工の段階を用いることには、各幾何学ゾーン内で最も有利な特性をモノリシック要素の内部で獲得できる可能性という制限がある。したがって、一貫した機械加工方法の経済的利点の恩恵を享受しながら各特性の最適な妥協点を各ゾーン内に得るような形で、空間内において可変的な特性をもつモノリシック構造要素を実現することがきわめて有利であると思われる。しかしながら、空間内において可変的な特性をもつ金属モノリシック構造要素の製造方法は、いずれも、コストおよび信頼性の面で数多くの問題に遭遇することから、これまで全く工業化されていない。
【０００３】
かくして、先行技術においては、空間内で可変的な特性をもつ金属モノリシック構造要素を実現するために、複数の方法が提案されてきた。
【０００４】
提案された第一の解決法は、焼戻しの際に構造要素の両端部間で異なる熱処理を実施することである。
【０００５】
仏国特許発明第２７０７０９２号明細書（Ｐｅｃｈｉｎｅｙ  Ｒｈｅｎａｌｕ）は、ヒートポンプにより連結された高温チャンバおよび低温チャンバを含む特定の炉の中で製品の一方の端部を温度Ｔにし、他方の端部を温度ｔにすることによって焼戻しが実施される、少なくとも一つの方向で連続的に可変的な特性を有する構造的硬化型製品の製造方法について記述している。
【０００６】
国際公開第２００５／０９８０７２号パンフレット（Ｐｅｃｈｉｎｅｙ  Ｒｈｅｎａｌｕ）は、初期温度Ｔ1およびＴ2の少なくとも二つのゾーンまたはゾーン群Ｚ1およびＺ2を有し、これら二つのゾーンの長さが少なくとも１メートルである、制御熱プロファイルをもつ炉の中で少なくとも一回の焼戻し処理段階が実施される製造方法について記述している。
【０００７】
これらの方法では、特性の変動は、焼戻しの際に矛盾のない形で修正できる特性に限られている。熱処理無しの合金の場合、このタイプの方法は利用できない。同様に、Ｔ３またはＴ４（焼戻し無し）状態で販売される数多くの部品が存在している２ＸＸＸ系の合金の場合、この方法により可変的特性をもつ要素を得ることは不可能である。
【０００８】
なお、亀裂の伝播速度を減速させるような形でさらに発達した繊維テクスチャを呈する微細構造を有するリブ間ゾーンを長さに対し垂直な同一平面内に有する形材が、米国特許出願公開第２００３／２２６９３５号明細書の中で記述されている。
【０００９】
もう一つのアプローチでは、異なる合金でできた二つの部品を溶接してから、結果として得られた部品を機械加工することが提案された。得られた構造要素は、たとえ空間内で可変的な特性および材料の連続性を呈していても、溶接されたゾーンがあるため、モノリシック構造要素とみなすことができない。かくして、国際公開第９８／５８７５９号パンフレット（Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ａｅｒｏｓｐａｃｅ）というＰＣＴ出願は、摩擦撹拌溶接によって合金２０００および合金７０００から形成された、翼桁の機械加工原材料となるハイブリッドビレットについて記述している。欧州特許出願公開第１５４７７２０Ａ１号明細書（Ａｉｒｂｕｓ  ＵＫ）は、異なる合金から標準的に得られる二つの部品を溶接によって組立て、機械加工後に、翼桁といったような航空機製造での利用分野向けの一つの構造部品を実現する方法について記述している。
【００１０】
航空機製造業界においては、この問題は、空間内で均質な特性をもつ構造要素の厚みを局所的に変動させ、応力のかかる局所的な部位で構造要素が持ちこたえることができるようにすることによって、一部解決されている。一般に厚み変動は、組立てまたは機械加工によって得られる。
【００１１】
カナダ国特許第２３１７３６６号明細書（Ａｉｒｂｕｓ  Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ）は例えば、さまざまな厚みの板材の溶接による胴体要素の製造について記述している。同様に、組立て段階ならびに付随する技術的および経済的問題を回避するような形で可変的厚みの板材を圧延により直接得ることも想定できる。厚み変動は、長手方向または横方向で想定可能である（例えばＲ．Ｋｏｐｐ，Ｃ．ＷｉｅｄｎｅｒおよびＡ．Ｍｅｙｅｒ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｈｅｅｔ  Ｍｅｔａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ，２００５年７月／８月号、２０〜２４頁を参照のこと）。
【００１２】
なお、可変的厚みをもつ板材の製造は、その他の技術的問題を解決するためのさまざまな方法により検討されてきた。かくして、鉄鋼工業においては「あつらえの」帯材（「オーダーメードブランク」）が知られており、これにより、整形段階の際に材料を節約することができる。
【００１３】
特開平１１−１９２５０２号公報（新日本製鋼（株））はかくして、厚みおよび静機械的特性が幅方向に変動する帯鋼を得ることを可能にする方法について記述している。
【００１４】
国際公開第００／２１６９５号パンフレット（Ｔｈｙｓｓｅｎ  Ｋｒｕｐｐ）は、金属帯材の内部で圧延方向に可変的な厚みを有した、異なる機械的特性を呈する複数の断面を得ることを可能にする方法について記述している。
【００１５】
板材の幾何形状の修正は、材料の節約を実現するために正当化される場合でも、製造、制御、荷役の各面での不都合を呈し、機体メーカーの既存の方法に高速で直接移送することを可能にしない。
【特許文献１】仏国特許発明第２７０７０９２号明細書
【特許文献２】国際公開第２００５／０９８０７２号パンフレット
【特許文献３】特開平１１−１９２５０２号公報
【特許文献４】国際公開第００／２１６９５号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明が解決している課題は、特に航空機製造向けのアルミニウム合金製の加工硬化製品およびモノリシック構造要素の製造のための方法において、該加工硬化製品および構造要素は現在の製品および要素の幾何学的特徴と同一の幾何学的特徴を呈しながら空間内で可変的な利用特性を呈し、該製造方法は充分に経済的でかつ制御可能であり、必ずしもその製造方法で焼戻しを必要としない構造要素の利用特性を空間内で変動させることができ、しかもその長さの異なる位置で構造要素の利用特性を変動させることを可能にする製造方法を開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第一の目的は、熱間加工段階を含むアルミニウム合金製の加工硬化製品またはモノリシック多機能構成要素の製造方法において、熱間加工の後には、構造要素の少なくとも二つのゾーンで、少なくとも２％そして好ましくは少なくとも３％の差異がある平均的一般塑性変形が課せられる少なくとも一回の冷間塑性変形による加工段階も含まれることを特徴とする製造方法にある。
【００１８】
本発明の第二の目的は、本発明に従った方法により得ることのできる状態Ｔ３Ｘにある２ＸＸＸ合金製の加工硬化製品または構造要素にある。
【００１９】
本発明の第三の目的は、本発明に従った方法により得ることのできる状態Ｔ８Ｘにあるリチウムを含有する２ＸＸＸ合金製の加工硬化製品または構造要素にある。
【００２０】
図１は、方向Ｌで異なる位置にある三つのゾーンが、引張り作業台のチャックの変位のため制御引張りによって異なる塑性変形を受けている、本発明の一実施形態を概略的に示している。
【００２１】
図２は、方向Ｌで異なる位置にある三つのゾーンが、断面積の変動のため制御引張りによって異なる塑性変形を受けている、本発明の一実施形態を概略的に示している。
【００２２】
図３は、方向Ｌで異なる位置にある三つのゾーンが、圧延前の厚みの変動のため冷間圧延によって異なる塑性変形を受けている、本発明の一実施形態を概略的に示している。
【００２３】
図４は、方向ｌで異なる位置にある三つのゾーンが、圧延前の厚みの変動のため冷間圧延によって異なる塑性変形を受けている、本発明の一実施形態を概略的に示している。
【００２４】
図５は、異なる位置にある三つのゾーンが、圧縮による異なる塑性変形を受けている、本発明の一実施形態を概略的に示している。
【００２５】
相反する記載のないかぎり、合金の化学組成に関する全ての標示は、質量パーセントで表わされている。したがって、数式中「０．４Ｚｎ」というのは、質量パーセントで表わされた亜鉛含有量の０．４倍を意味し、このことはその他の化学元素にも、当然の相違点は別としてあてはまる。合金の名称は、当業者にとって既知のアルミニウム協会の規則に従う。冶金学的状態および熱処理は、欧州規格ＥＮ５１５の中で定義づけされている。規格化されたアルミニウム合金の化学組成は、例えば規格ＥＮ５７３−３の中で定義されている。相反する記載のないかぎり、静機械的特性すなわち、破壊強度Ｒm、弾性限界Ｒp0.2および破壊時伸びＡは、規格ＥＮ１０００２−１に従った引張り試験により決定され、試験片の採取場所および採取方向は規格ＥＮ４８５−１の中で定義づけされている。靭性Ｋlcは、規格ＡＳＴＭ  Ｅ  ３９９にしたがって測定される。
【００２６】
相反する記載のないかぎり、欧州規格ＥＮ１２２５８−１の定義が適用され、特に、熱処理により実質的な形で硬化され得ない合金を非熱処理合金と呼び、適切な熱処理により硬化し得る合金を熱処理合金と呼ぶ。
【００２７】
「板材」という用語は、ここでは、あらゆる厚みの圧延された製品について用いられている。
【００２８】
冷間塑性変形というのは、ここでは、変形前も変形中も金属が意図的に加熱されない塑性変形のことを意味する。冷間塑性変形には、特に冷間圧延、制御引張り（平坦化）、伸線、延伸、型鍛造、プレス加工、折り曲げ加工、圧縮および冷間鍛造といった複数のタイプが存在する。熱間加工というのは、金属の初期温度が少なくとも２００℃である変形段階を意味する。
【００２９】
歪み硬化率は、厚みｅ0から厚みｅへの圧延の場合にはτ（％）＝（ｅ0−ｅ）／ｅによって定義され、長さＬ0から長さＬへの引張りの場合には、τ（％）＝（Ｌ−Ｌ0）／Ｌ0によって定義される。
【００３０】
一般塑性変形は当業者にとっては既知であり、例えばパリＤｕｎｏｄ出版によるＰ．Ｂａｑｕｅ，Ｅ．Ｆｅｌｄｅｒ，Ｊ．ＨｙａｆｉｌおよびＹ．Ｄ’Ｅｓｃａｔｈａの「金属の整形−塑性計算（Ｍｉｓｅ  ｅｎ  ｆｏｒｍｅ  ｄｅｓ  ｍｅｔａｕｘ−Ｃａｌｃｕｌｓ  ｓｕｒ  ｌａ  ｐｌａｓｔｉｃｉｔｅ）」手引書（１９７３年）の中かまたは、パリＣＮＲＳ出版（１９７６年）により刊行されたＢ．Ｂａｕｄｅｌｅｔがまとめた文献である著作「金属および合金の整形（Ｍｉｓｅ  ｅｎ  ｆｏｒｍｅ  ｄｅｓ  ｍｅｔａｕｘ  ｅｔ  ａｌｌｉａｇｅｓ）」の中で定義されている。慣例的には、一般変形とは、変形の規模の尺度であり、変形の値εとしては、
【数１】
0005576656.tif 000002
という基準に従った単純引張り試験に対応する値がとられるが、ここにｄε1、ｄε2およびｄε3は基本的主変形である。
【００３１】
塑性変形の場合、体積の変動はゼロであり、したがって、ｄε1＋ｄε2＋ｄε3＝０である。一般塑性変形は、塑性変形の連続する異なる段階について加法的である。
【００３２】
変形が平面的（ｄε3＝０、ｄε2＝−ｄε1）である、厚みｅ0から厚みｅへの圧延の場合には、一般塑性変形は、ε（％）＝（２／√３）ｌｎ（ｅ0／ｅ）に等しい。
【００３３】
長さｌ0から長さｌへの引張りの場合、一般塑性変形は、ε（％）＝ｌｎ（ｌ／ｌ0）に等しい。
【００３４】
長さｌ0から長さｌへの圧縮の場合、一般塑性変形はε（％）＝ｌｎ（ｌ0／ｌ）に等しい。
【００３５】
ここで、平均的一般塑性変形というのは、所与の体積内での一般塑性変形の平均を意味する。
【００３６】
「機械加工」という用語は、旋削、フライス削り、穴あけ、中ぐり、ねじ立て、放電加工、研削、研磨、化学研磨といったようなあらゆる材料除去方法を含む。
【００３７】
「引抜き加工製品」という用語は、引抜き後に、例えばダイス型を通した冷間延伸により延伸された製品をも含んでいる。同様に、伸線された製品も含まれる。
【００３８】
「加工硬化製品」という用語は、特に鋸引き、機械加工および／または構造要素への整形によりいつでも加工され得る状態にある半製品（すなわち中間製品）を意味する。一部のケースでは、加工硬化製品は、直接、構造要素として利用可能である。加工硬化製品は、（薄板材、中板材、厚板材といったような）圧延製品、（棒材、形材、管またはワイヤといったような）引抜き製品および鍛造製品であり得る。加工硬化製品の製造方法が制御引張りによる張力除去段階を含む場合には、引張り作業台にチャックで固定された状態にある部品の端部を鋸引きして、該部品を機械的建造物で利用できるようにする。
【００３９】
「構造要素」という用語は、静機械的および／または動機械的特性が構造の性能および無欠性にとって特に重要とされる、構造計算が一般に規定されるかまたは実施されている機械的建造物において利用される要素を意味している。標準的には、これは、それ自体の不具合が前記建造物、その利用者、そのユーザーまたは他の人の安全性を危険にさらす可能性のある機械的部品である。航空機については、これらの構造要素は特に、胴体を構成する要素（例えば胴体の外装（英語でｆｕｓｅｌａｇｅ  ｓｋｉｎ）、補剛材または胴体の縦通材（ｓｔｒｉｎｇｅｒ）、気密性隔壁（ｂｕｌｋｈｅａｄ）、胴体の枠（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｆｒａｍｅ）、翼（例えば翼外板（ｗｉｎｇ  ｓｋｉｎ）、補剛材（ｓｔｒｉｎｇｅｒまたはｓｔｉｆｆｅｎｅｒ）、小骨（ｒｉｂ）および翼桁（ｓｐａｒ））および特に水平および垂直安定板（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｏｒ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｓｔａｂｉｌｉｓｅｒ）から成る尾翼、ならびに床形材（ｆｌｏｏｒ  ｂｅａｍ）、座席レール（ｓｅａｔ  ｔｒａｃｋ）および扉を含む。
【００４０】
「モノリシック構造要素」という用語は、もう一つの部品とのリベット留め、溶接、接着といったような組立て無しで、圧延され、引抜かれ、鍛造されまたは成形された半製品のモノブロックから得られた構造要素を意味する。
【００４１】
「多機能構造要素」という用語は、ここでは主として、製品の幾何学形状によってではなく、その冶金学的特性によって付与される機能を意味している。
【００４２】
本発明に従うと、課題を解決するのは、加工硬化製品または構造要素の少なくとも二つのゾーンが、少なくとも２％、好ましくは少なくとも３％そしてさらに好ましくは少なくとも４％さらには５％の差異がある平均的一般塑性変形を受ける、熱間加工後の少なくとも一回の冷間塑性変形段階を含む、アルミニウム合金製の加工硬化製品またはアルミニウム合金製のモノリシック多機能構造要素の製造方法である。考慮対象のゾーンは、構造要素の全体積との関係において有意な体積を有する。有利には、考慮対象ゾーンの体積は、加工硬化製品または構造要素の全体積の少なくとも５％、好ましくは少なくとも１０％、そしてより好ましくは少なくとも１５％を占めている。有利には、加工硬化製品または構造要素の全てのゾーンが、少なくとも１％そして好ましくは少なくとも１．５％の最小の一般塑性変形を受ける。
【００４３】
有利には、本発明に従った方法は、熱間加工の後の冷間塑性変形による加工段階を少なくとも二回含む。
【００４４】
本発明に従った方法は、主方向つまり長さ方向Ｌでの最終主寸法すなわち最終長さ寸法Ｌfと、この方向に対して垂直な平面内の最終断面積Ｓfとを有する、加工硬化製品および構造要素を実現することを可能にする。好ましくは、断面積Ｓfは加工硬化製品のあらゆる箇所でほぼ一定である。加工硬化製品が最終長さＬf、最終幅ｌf、および最終厚みｅfの板材である場合、厚みｅfがあらゆる箇所でほぼ一定であることが有利である。長さＬで複雑な形状の引抜き製品である場合には、長さの全ての箇所で形状が同一であることが有利である。
【００４５】
あらゆる箇所でほぼ一定の、加工硬化製品の最終断面積および／または最終厚みを得るような形で、一つの機械加工が本発明に従った方法の最終段階の一つを構成することができる。
【００４６】
本発明に従った方法は、あらゆる加工硬化アルミニウム合金製の加工硬化製品、好ましくは板材および形材、および構造要素を作製するために利用することができる。特に、本発明は、１ＸＸＸ、３ＸＸＸ、５ＸＸＸ合金といったような熱処理無しの合金、および８ＸＸＸ系の一部の合金、そして特に有利には、０．００１〜５重量％の好ましい含有量さらに一層好ましくは０．０１〜０．３重量％の含有量でスカンジウムを含有する５ＸＸＸ合金と共に利用可能である。本発明に従った方法により得られた加工硬化の差の結果としてもたらされる機械的特性の差異は、本発明に従った熱処理無しの合金製加工硬化製品から得られる構造要素に対し、多機能性を付与する。
【００４７】
本発明の有利な一実施形態においては、熱処理アルミニウム合金が利用され、熱間加工と最初の冷間塑性変形による加工との間で、固溶熱処理段階、焼入れ段階そして任意には冷間塑性変形による加工段階後の焼戻し段階が実施される。特に、本発明は、２ＸＸＸ、４ＸＸＸ、６ＸＸＸおよび７ＸＸＸ系のアルミニウム合金ならびにリチウムを含有する８ＸＸＸ系の構造的硬化合金でできた加工硬化製品または構造要素を作製するために利用することができる。本発明の枠内では、「リチウムを含有する合金」というのは、そのリチウム含有量が０．１重量％超である合金のことである。２ＸＸＸ系の合金の場合には、例えば状態Ｔ８Ｘを得るために焼戻しを利用するかまたは逆に状態Ｔ３Ｘに向かって自然時効を利用することができる。本発明は、状態Ｔ３Ｘにある２ＸＸＸ合金製の加工硬化製品または構造要素の実現のために特に有利である。
【００４８】
本発明は、
（ｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞５００ＭＰａ、好ましくはＲm（Ｌ）＞５２０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞１６％、好ましくはＡ（Ｌ）（％）＞１８％
（ｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞４５０ＭＰａ、好ましくはＲm（Ｌ）＞４７０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞１８％、好ましくはＡ（Ｌ）（％）＞２０％
（ｉｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞５５０ＭＰａ、好ましくはＲm（Ｌ）＞５９０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞１０％、好ましくはＡ（Ｌ）（％）＞１４％
（ｉｖ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞５５０ＭＰａ、好ましくはＲm（Ｌ）＞５９０ＭＰａ、およびＺ２：Ｋlc（Ｌ−Ｔ）＞４５Ｍｐａ√ｍ、好ましくはＫlc（Ｌ−Ｔ）＞５５Ｍｐａ√ｍ
から成る群から選択された（厚みの途中のところで測定された）機械的特性を有する少なくとも二つのゾーンＺ１およびＺ２を含むことを特徴とする、状態Ｔ３Ｘにある２ＸＸＸ合金製の加工硬化製品または構造要素を実現することを可能にする。
【００４９】
同様にして、
（ｉ）  方向Ｌまたは方向ＬＴで測定されたＲp0.2が、少なくとも５０ＭＰａ、好ましくは少なくとも７０ＭＰａの偏差Ｒp0.2（Ｚ１）−Ｒp0.2（Ｚ２）を呈し、かつ／または
（ｉｉ）  方向Ｌまたは方向ＬＴで測定されたＲmが、少なくとも２０ＭＰａ、好ましくは少なくとも３０ＭＰａの偏差Ｒm（Ｚ１）−Ｒm（Ｚ２）を呈し、かつ／または
（ｉｉｉ）  方向Ｌ−Ｔで測定されたＫlcが、少なくとも５ＭＰａ√ｍ、好ましくは少なくとも１５ＭＰａ√ｍの偏差Ｋlc（Ｚ１）−Ｋlc（Ｚ２）を呈する、
（厚みの途中のところで測定された）機械的特性を有する少なくとも二つのゾーンＺ１およびＺ２を含むことを特徴とする、状態Ｔ３Ｘにある２ＸＸＸ合金製の加工硬化製品または構造要素を得ることもできる。
【００５０】
本発明は同様に、
（ｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞６３０ＭＰａ、好ましくはＲm（Ｌ）＞６４０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞８％、好ましくはＡ（Ｌ）（％）＞９％
（ｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞６４０ＭＰａ、好ましくはＲm（Ｌ）＞６５０ＭＰａ、およびＺ２：Ａ（Ｌ）（％）＞７％、好ましくはＡ（Ｌ）（％）＞８％
（ｉｉｉ）  Ｚ１：Ｒm（Ｌ）＞６３０ＭＰａ、好ましくはＲm（Ｌ）＞６４０ＭＰａ、およびＺ２：Ｋlc（Ｌ−Ｔ）＞２５Ｍｐａ√ｍ、好ましくはＫlc（Ｌ−Ｔ）＞３０Ｍｐａ√ｍ
から成る群から選択された機械的特性を有する少なくとも二つのゾーンＺ１およびＺ２を含むことを特徴とする、状態Ｔ８Ｘにあるリチウムを含有する２ＸＸＸ合金製の加工硬化製品または構造要素を得ることも可能にする。
【００５１】
人工時効された合金、そしてより特定的には、７ＸＸＸ系の合金および２ＸＸＸ系の一部の合金の場合、固溶熱処理および焼入れ段階の後に実現される冷間塑性変形は、焼戻し動態を修正することを可能にする。かくして、異なる平均的一般塑性変形を受ける各ゾーンは、焼戻しの際に異なる冶金学的状態に達し、こうして構造要素に多機能性が付与されることになる。焼戻しを受ける全ての熱処理合金に適用される本発明の有利な一実施形態においては、構造要素の端部間の特性の差異を増幅するような形で温度勾配を呈する炉内で焼戻しが実施される。
【００５２】
本発明の第一の変形形態においては、少なくとも２％の差異がある平均的一般塑性変形を受ける加工硬化製品または構造要素の少なくとも二つのゾーンは、主方向つまり長さ方向Ｌの異なる位置のところにある。この場合、考慮対象のゾーンは有利にも、方向Ｌに対して垂直な平面内に、この平面内の加工硬化製品の断面積に等しい断面積ＳZを有する。特に、加工硬化製品の断面積Ｓfがほぼ一定である場合、断面積ＳZは有利にもＳfにほぼ等しい。この第一の変形形態においては、方向Ｌでの前記各ゾーンの長さは、好ましくは少なくとも１ｍであり、好ましくは少なくとも５ｍである。
【００５３】
有利には、本発明に従った方法は、第一の変形形態において、制御引張りによる冷間塑性変形段階を少なくとも一つ有している。制御引張りは、通常、平坦化または歪み矯正を実施するためおよび残留応力を除去するために利用される。本発明の一実施形態においては、制御引張りが実施される中間製品の一方の端部が引張り作業台のチャックから著しくはみ出している制御引張り段階は、加工硬化製品の二つのゾーン間で異なる平均的一般塑性変形を生成するためにも利用可能である。
【００５４】
図１は、３つの制御引張り段階が連続して実施される本発明の一実施形態を例示している。有効初期長さ（すなわちチャック間にある長さ）Ｌ0の中間製品（２）は、第一段階Ａにおいて全体が引張られ、こうしてこれを平坦化しかつ／または歪み矯正することができる。かくしてこの中間製品は第一の有効中間長さＬi1に達し、平均的一般塑性変形は、部品（２）のチャックの間にある部分（２１）について、ε1（％）＝ｌｎ（Ｌi1／Ｌ0）に等しい。このとき、引張り作業台のチャック（１）の少なくとも一つは、部品の一方の端部がチャックから著しくはみ出し、チャックの間に含まれた部品の長さがＬ1となるような形で、図１に記されているとおりに移動させられる。つぎに、要素の第二の有効中間長さＬi2を得、ひいてはチャック間に含まれたゾーン（２２）を長さＬ1から長さＬi2−Ｌi1＋Ｌ1へと移行させるような形で、チャック間にある部品のゾーン上で第二の制御引張り段階Ｂが実施される。したがってこのゾーンは、第二段階の間に、ε2（％）＝ｌｎ（（Ｌi2−Ｌi1＋Ｌ1）／Ｌ1）に等しい平均的一般変形を受ける。任意には、長さの一部分Ｌ2上で少なくとも一回の第三の引張り段階を実施するような形で、新たにチャックのうちの少なくとも一つを移動させることができる。図１に概略的に示されているケースでは、この第三の段階Ｃは、有効最終長さＬfを得ることを可能にし、チャックの間に位置づけされているゾーン（２３）の長さはＬf−Ｌi2だけ増大し、したがってこのゾーンは、第三段階の間に、ε3（％）＝ｌｎ（Ｌf−Ｌi2＋Ｌ2）／Ｌ2）に等しい平均的一般変形を受ける。第四段階Ｄでは、段階Ａの際に引張り作業台のチャックに固定されていた部品の各端部は鋸引きされる。図１のケースでは、四つの段階はかくして、それぞれε11＝ε1、ε12＝ε1＋ε2およびε13＝ε1＋ε2＋ε3という平均的一般塑性変形をもつ三つのゾーンＺ１１、Ｚ１２およびＺ１３を有する加工硬化製品を得ることを可能にする。作業は、主方向Ｌ内の異なる位置にある少なくとも二つのゾーン間で少なくとも２％という平均的一般塑性変形の差異を得るような形で必要な回数くり返すことができる。
【００５５】
図１によって描写されている連続する引張りを用いる方法は、引抜き製品と同様、板材にも適用可能である。
【００５６】
図２は、本発明の第一の変形形態のもう一つの実施形態を描写している。この実施形態においては、せん断、リベット締め、機械加工またはその他のあらゆる適切な方法により、長さＬの方向において可変的な断面積を有する中間製品が実現される。図２では、このようにして得た中間製品は初期長さＬ0そして異なる断面積Ｓ1、Ｓ2およびＳ3の三つのゾーンを有する。可変的断面積のこの中間製品の引張り段階に際して、これらのゾーンが受ける変形は異なるものである。
【００５７】
好ましくは板材の製造に適用される本発明のもう一つの実施形態においては、少なくとも一回の冷間塑性変形段階が圧縮により実現される。この実施形態は図５によって例示されている。
【００５８】
板材の製造にしか適用されない本発明の第一の変形形態のさらにもう一つの実施形態においては、本発明に従った方法は、板材の厚みが圧延機の入口で可変的であり圧延機の出口でほぼ一定である冷間圧延段階を含む。図３は、それぞれの厚みがｅ1、ｅ2およびｅ3である三つのゾーンＺ３１、Ｚ３２およびＺ３３と初期長さＬ0とを有する板材が、二本のシリンダ（５）間で冷間圧延段階を受けて最終厚みｅfに至る、一つの実施形態を例示している。異なるゾーンＺ３１、Ｚ３２およびＺ３３が受ける平均的一般塑性変形はそれぞれ、ε31（％）＝（２／√３）ｌｎ（ｅ1／ｅf）、ε32（％）＝（２／√３）ｌｎ（ｅ2／ｅf）およびε33（％）＝（２／√３）ｌｎ（ｅ3／ｅf）である。
【００５９】
図３により描写されている実施形態の中で必要とされる、方向Ｌにおいて可変的な厚みを呈する板材は、例えば熱間圧延中に厚みの照準を修正することによって得ることができる。もう一つの実施形態においては、この可変的厚みの板材は、熱間圧延段階でできた一定厚みの板材を機械加工することによって得ることができる。図３は、厚み変動がただ片方の面上のみで得られ、もう一方の面が平坦にとどまっている一実施形態を描いている。同様に、両面上で厚みを変動させ、平坦な面を保たないことも可能である。
【００６０】
板材の製造のみに適用される本発明の第一の変形形態のさらにもう一つの実施形態においては、本発明に従った方法は、板材の厚みが圧延機の入口においてほぼ一定であり圧延機の出口で方向Ｌにおいて可変的である冷間圧延段階、および全ての箇所においてほぼ一定の厚みを得ることができるようにする後続する機械加工段階を含んでいる。
【００６１】
方向Ｌでの主寸法つまり長さ寸法、方向ｌの横方向寸法つまり幅寸法および方向ｅにある厚み寸法を有する板材の製造のみを目的とした本発明の第二の変形形態においては、少なくとも２％の差異をもつ平均的一般塑性変形を受ける構造要素の各ゾーンは、横方向ｌで異なる位置にある。この場合、考慮対象の各ゾーンは有利にも、加工硬化製品の厚みに等しい厚み方向ｅにおける厚みｅZを有する。特に、加工硬化製品の厚みｅfがほぼ一定である場合、厚みｅZは有利にもほぼｅfに等しい。
【００６２】
この第二の変形形態においては、前記各ゾーンの幅は好ましくは少なくとも０．２ｍ、好適には少なくとも０．４ｍである。
【００６３】
この第二の変形形態の一実施形態においては、本発明に従った方法は、板材の厚みが圧延機の入口で横方向ｌに可変的であり圧延機の出口でほぼ一定である冷間圧延段階を有している。板材の厚み変動は特に熱間圧延、熱間圧延後の機械加工または鍛造によって得ることができる。この実施形態は図４に例示されており、ここでは、方向ｌで要素の端部にある各ゾーンについてはｅ1という厚み、そして方向ｌで中心にあるゾーンについてはｅ2という厚みをもつ板材が、ほぼ均等な厚みｅfに至るまで方向Ｌで圧延されている。異なるゾーンＺ４１、Ｚ４２およびＺ４３が受ける平均的一般塑性変形はそれぞれにε41（％）＝（２／√３）ｌｎ（ｅ1／ｅf）、ε42（％）＝（２／√３）ｌｎ（ｅ2／ｅf）およびε43（％）＝ε41（％）＝（２／√３）ｌｎ（ｅ1／ｅf）である。ゾーンＺ４１およびＺ４３が同じ初期厚みをもつ実施形態が有利であるが、厚みが異なっている実施形態も同様に可能である。
【００６４】
板材の製造にしか適用されない本発明の第二の変形形態のさらにもう一つの実施形態においては、本発明に従った方法は、板材の厚みが圧延機の入口でほぼ一定であり圧延機の出口で方向ｌに可変的である冷間圧延段階、および全ての箇所でほぼ一定の厚みを得ることを可能にする後続する機械加工段階を含む。
【００６５】
図５は、矢印により示されている方向に移動する工具（６）を用いて圧縮が実現されるもう一つの実施形態を描いている。第一段階の間に厚みはｅ0からｅ1に削減され、次に第二段階の間に構造要素の一部分上でｅ1からｅ2に削減され、その後最後に第三段階の間にｅ2からｅ3まで削減され、これにより三つのゾーンＺ５１、Ｚ５２およびＺ５３が画定される。最終的機械加工段階により、全ての箇所でほぼ等しい最終厚みｅfを得ることが可能となる。同様に、板材を異なる厚みまで機械加工し、次にこれを圧縮して全ての箇所で一定の厚みを得ることもできる。
【実施例１】
【００６６】
この例においては、ＡＡ２０２３合金製で厚み２５ｍｍをもつ空間内で可変的な特性を有する板材が得られた。
【００６７】
圧延プレートの熱間圧延により、長さ３０メートル、幅２．５メートル、厚み２８．２ｍｍの板材を製造した。
【００６８】
利用された合金の組成は、下表１に記されている。
【００６９】
【表１】
0005576656.tif 000003
【００７０】
圧延プレートを５００℃で１２時間均質化した。熱間圧延の入口温度は４６０℃であった。
【００７１】
熱間圧延後、以下の厚みをもつ１０メートルに等しい長さの三つのゾーンＺ３１、Ｚ３２およびＺ３３を得るような形で図３上で示されたとおりに板材を機械加工した。
ゾーンＺ３１：２８．１ｍｍ
ゾーンＺ３２：２６．３ｍｍ
ゾーンＺ３３：２５．５ｍｍ
【００７２】
次に板材を５００℃で固溶熱処理に付し、焼入れした。
【００７３】
その後、板材全体にわたり２５．５ｍｍのほぼ一定の厚みを得るような形で板材を冷間圧延し、次に約２％の永久伸びを伴う制御引張りに付し、その後引張り作業台のチャックに固定されていた部品の端部を鋸引きした。
【００７４】
圧延段階によりゾーンＺ３１は約１１メートルの長さに達することになった。
【００７５】
異なるゾーン内で実施された変形は、下表２にまとめられている。
【００７６】
【表２】
0005576656.tif 000004
【００７７】
得られた板材を特徴づけするような形でゾーンＺ３１、Ｚ３２およびＺ３３内で試料を採取した。機械的試験の結果は、下表３内に記されている。
【００７８】
【表３】
0005576656.tif 000005
【００７９】
本発明に従った方法は、ゾーンＺ３１、Ｚ３２およびＺ３３内で異なる特性の妥協点を得ることを可能にする。例えば、ゾーンＺ３１は、伸びは少ないが高い機械的強度により特徴づけされ、一方ゾーンＺ３３は、より低い静機械的強度に対し、大きい伸びにより特徴づけられる。
【実施例２】
【００８０】
この例においては、ＡＡ２０２４Ａ合金製で１５ｍｍの厚みをもつ空間内で可変的な特性を有する板材が得られた。
【００８１】
圧延プレートの熱間圧延により、長さ３０メートル、幅２．５メートル、厚み１６．８ｍｍの板材を製造した。
【００８２】
利用された合金の組成は、下表４に記されている。
【００８３】
【表４】
0005576656.tif 000006
【００８４】
圧延プレートを均質化し、その後熱間圧延した。
【００８５】
熱間圧延後、以下の厚みをもつ１０メートルに等しい長さの三つのゾーンＺ３１、Ｚ３２およびＺ３３を得るような形で図３上に描かれているとおりに板材を機械加工した。
ゾーンＺ３１：１６．７ｍｍ
ゾーンＺ３２：１５．９ｍｍ
ゾーンＺ３３：１５．３ｍｍ
【００８６】
次に板材を５００℃で固溶熱処理に付し、焼入れした。
【００８７】
その後、板材全体にわたり１５．３ｍｍのほぼ一定の厚みを得るような形で板材を冷間圧延し、次に約２％の永久伸びを伴う制御引張りに付し、その後引張り作業台のチャックに固定された部品の端部を鋸引きした。
【００８８】
圧延段階によりゾーンＺ３１は約１０．９メートルの長さに達することになった。
【００８９】
異なるゾーン内で実施された変形は、下表５にまとめられている。
【００９０】
【表５】
0005576656.tif 000007
【００９１】
得られた板材を特徴づけするような形でゾーンＺ３１、Ｚ３２およびＺ３３内で試料を採取した。機械的試験の結果は、下表６内に記されている。
【００９２】
【表６】
0005576656.tif 000008
【００９３】
本発明に従った方法は、ゾーンＺ３１、Ｚ３２およびＺ３３内で異なる特性の妥協点を得ることを可能にする。例えば、ゾーンＺ３１は、伸びは小さいが高い機械的強度により特徴づけされ、一方ゾーンＺ３３は、より低い静機械的強度に対し、大きい伸びにより特徴づけられる。
【実施例３】
【００９４】
この例においては、ＡＡ２０２７合金製で１７０×４５ｍｍの断面積をもつ空間内で可変的な特性を有する形材が得られた。
【００９５】
引抜きビレットの熱間押出し加工により、長さ１５メートル、断面積１７０×４５ｍｍの形材を製造した。
【００９６】
利用された合金の組成は、下表７に記されている。
【００９７】
【表７】
0005576656.tif 000009
【００９８】
引抜きビレットを４９０℃で均質化し、熱間押出し加工した。
【００９９】
引抜きの後、形材を５００℃で固溶熱処理に付し、焼入れした。
【０１００】
形材を次に、２．８％の永久伸びを伴って第一の制御引張り段階に付した。このとき、引張り作業台のチャックの一つを図１で示されているとおりに移動させて、形材のこの一方の端部がチャックからはみ出るようにした。つぎに、５．６％の永久伸びを伴ってチャックの間にある形材の３分の２（ゾーンＺ１１およびＺ１２）に対して第二の引張り段階を実施した。第二段階で移動させられたチャックを、形材の３分の１（ゾーンＺ１１）がチャックの間にくるような形で新たに移動させた。第三の引張り段階は２．４％という永久伸びを伴って行なわれた。第一の引張り段階に際して引張り作業台のチャックに固定されていた部品の端部を、その後鋸引きした。かくして、長さがほぼ等しく、異なる引張りによる変形を呈する三つのゾーンＺ１１、Ｚ１２およびＺ１３を有する形材が得られた。
【０１０１】
各ゾーン内で実施された変形は、下表８にまとめられている。
【０１０２】
【表８】
0005576656.tif 000010
【０１０３】
形材を特徴づけするような形で、ゾーンＺ１１、Ｚ１２およびＺ１３内で試料を採取した。機械的試験の結果は、下表９に記されている。
【０１０４】
【表９】
0005576656.tif 000011
【０１０５】
本発明に従った方法は、ゾーンＺ１１、Ｚ１２およびＺ１３内で異なる特性の妥協点を得ることを可能にする。例えば、ゾーンＺ１１は、伸びおよび靭性は小さいが高い機械的強度により特徴づけされ、一方ゾーンＺ１３は、より低い静機械的強度に対し大きい伸びおよび靭性により特徴づけられる。
【実施例４】
【０１０６】
この例においては、ＡＡ２１９５合金製で３０ｍｍの厚みをもつ空間内で可変的な特性を有する板材が得られた。
【０１０７】
圧延プレートの熱間圧延により、長さ３０メートル、幅２．５メートル、厚み３３ｍｍの板材を製造した。
【０１０８】
利用された合金の組成は、下表１０に記されている。
【０１０９】
【表１０】
0005576656.tif 000012
【０１１０】
圧延プレートを均質化し、その後熱間圧延した。次に板材を５１０℃で固溶熱処理に付し、焼入れした。
【０１１１】
その後板材の半分（ゾーンＧ）を３０ｍｍの厚みまで冷間圧延し、一方もう一つの半分（ゾーンＨ）を２．５％だけずらしたチャックでの制御引張りに付した。
【０１１２】
その後、板材全体にわたり３０ｍｍのほぼ一定の厚みを得るような形で板材を機械加工し、次に約１．５％の永久伸びを伴う制御引張りに付し、その後引張り作業台のチャックに固定されていた部品の端部を鋸引きした。
【０１１３】
異なるゾーン内で実施された変形は、下表１１にまとめられている。
【０１１４】
【表１１】
0005576656.tif 000013
【０１１５】
得られた板材を特徴づけするような形でゾーンＧおよびＨ内で試料を採取した。機械的試験の結果は、下表１２内に記されている。
【０１１６】
【表１２】
0005576656.tif 000014
【０１１７】
本発明に従った方法は、ゾーンＧおよびＨ内で異なる特性の妥協点を得ることを可能にする。例えば、ゾーンＧは、伸びおよび靭性は小さいが高い機械的強度により特徴づけされ、一方ゾーンＨは、より低い静機械的強度に対しさらに大きい伸びおよび靭性により特徴づけられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】方向Ｌで異なる位置にある三つのゾーンが、引張り作業台のチャックの変位のため制御引張りによって異なる塑性変形を受けている、本発明の一実施形態を概略的に示している図
【図２】方向Ｌで異なる位置にある三つのゾーンが、断面積の変動のため制御引張りによって異なる塑性変形を受けている、本発明の一実施形態を概略的に示している図
【図３】方向Ｌで異なる位置にある三つのゾーンが、圧延前の厚みの変動のため冷間圧延によって異なる塑性変形を受けている、本発明の一実施形態を概略的に示している図
【図４】方向ｌで異なる位置にある三つのゾーンが、圧延前の厚みの変動のため冷間圧延によって異なる塑性変形を受けている、本発明の一実施形態を概略的に示している図
【図５】異なる位置にある三つのゾーンが、圧縮による異なる塑性変形を受けている、本発明の一実施形態を概略的に示している図
【符号の説明】
【０１１９】
１  チャック
２  中間製品
５  シリンダ
【図１】
0005576656.tif 000015
【図２】
0005576656.tif 000016
【図３】
0005576656.tif 000017
【図４】
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【図５】
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