АЛЮМИНИЕВО-МЕДНО-ЛИТИЕВЫЙ ЛИСТ С ВЫСОКОЙ ВЯЗКОСТЬЮ РАЗРУШЕНИЯ ДЛЯ ФЮЗЕЛЯЖА САМОЛЕТА

1. Способ изготовления листа на основе алюминиевого сплава, имеющего высокие вязкость разрушения и механическую прочность, в котором
a) готовят металлический расплав, содержащий от 3,0 до 3,4% по массе Cu, от 0,8 до 1,2% по массе Li, от 0,2 до 0,5% по массе Ag, от 0,2 до 0,6% по массе Mg и по меньшей мере один элемент, выбранный из Zr, Mn, Cr, Sc, Hf и Ti, причем количество упомянутого элемента, если он выбран, составляет от 0,05 до 0,13% по массе для Zr, от 0,05 до 0,8% по массе для Mn, от 0,05 до 0,3% по массе для Cr и для Sc, от 0,05 до 0,5% по массе для Hf и от 0,05 до 0,15% по массе для Ti,
остальное составляет алюминий и неизбежные примеси,
при дополнительном условии, что количество Cu и Li является таким, что
Cu (% по массе) + 5/3 Li (% по массе) <5,2;
b) отливают плиту из упомянутого металлического расплава;
c) гомогенизируют упомянутую плиту при температуре в интервале от 490 до 530°C в течение от 5 до 60 ч;
d) прокатывают упомянутую плиту в лист с конечной толщиной в интервале между 0,8 и 12 мм;
e) обрабатывают на твердый раствор и закаливают упомянутый лист;
f) растягивают контролируемым образом упомянутый лист с остаточной деформацией от 1 до 5%;
g) осуществляют отпуск упомянутого листа нагреванием при температуре от 140 до 170°C в течение от 5 до 30 ч.
2. Способ по п.1, в котором упомянутая конечная толщина составляет в интервале между 2 и 12 мм.
3. Способ по п.1 или 2, в котором содержание меди в упомянутом металлическом расплаве составляет в интервале между 3,1 и 3,3% по массе.
4. Способ по п.1 или 2, в котором содержание лития в упомянутом металлическом расплаве составляет в интервале между 0,9 и 1,1% по массе.
5. Способ по п.1 или 2, в котором содержание серебра в упомянутом металлическом расплаве составляет в интервале между 0,2 и 0,4% по массе.
6. Способ по п.1 или 2, в котором содержание магния в упомянутом металлическом расплаве составляет менее 0,4% по массе.
7. Способ по п.1 или 2, в котором содержание циркония в упомянутом металлическом расплаве составляет в интервале между 0,05 и 0,13% по массе, а содержание скандия составляет в интервале между 0,02 и 0,3% по массе.
8. Способ по п.1 или 2, в котором содержание циркония в упомянутом металлическом расплаве составляет в интервале между 0,09 и 0,13% по массе.
9. Способ по п.1 или 2, в котором содержание марганца в упомянутом металлическом расплаве составляет менее 0,05% по массе.
10. Способ по п.1 или 2, в котором общая холодная деформация после закалки составляет в интервале между 2,5 и 4%.
11. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутая остаточная деформация, полученная контролируемым растяжением, составляет в интервале между 2,5 и 4%.
12. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутый отпуск осуществляют нагреванием при 140-155°C в течение от 10 до 30 ч.
13. Способ изготовления листа по п.1, в котором
a) готовят металлический расплав, содержащий от 3,0 до 3,4% по массе Cu, от 0,8 до 1,2% по массе Li, от 0,2 до 0,5% по массе Ag, от 0,2 до 0,6% по массе Mg и по меньшей мере один элемент, выбранный из Zr, Mn, Cr, Sc, Hf и Ti, причем количество упомянутого элемента, если он выбран, составляет от 0,09 до 0,13% по массе для Zr, от 0,05 до 0,8% по массе для Mn, от 0,05 до 0,3% по массе для Cr и для Sc, от 0,05 до 0,5% по массе для Hf и от 0,05 до 0,15% по массе для Ti,
остальное составляет алюминий и неизбежные примеси,
при дополнительном условии, что количество Cu и Li является таким, что
Cu (% по массе) + 5/3 Li (% по массе) <5,0;
b) отливают плиту из упомянутого металлического расплава;
c) гомогенизируют упомянутую плиту при температуре в интервале от 490 до 530°C в течение от 5 до 60 ч;
d) прокатывают упомянутую плиту в лист с конечной толщиной в интервале между 2 и 9 мм;
e) обрабатывают упомянутый лист на твердый раствор при температуре в интервале между 490 и 530°C в течение времени от 15 мин до 2 ч и закаливают упомянутый лист;
f) растягивают контролируемым образом упомянутый лист с остаточной деформацией от 2,5 до 4%;
g) осуществляют отпуск упомянутого листа нагреванием при температуре от 140 до 155°C в течение от 10 до 30 ч.
14. Катаное, экструдированное и/или кованое изделие из алюминиевого сплава, содержащего от 3,0 до 3,4% по массе Cu, от 0,8 до 1,2% по массе Li, от 0,2 до 0,5% по массе Ag, от 0,2 до 0,6% по массе Mg и по меньшей мере один элемент, выбранный из Zr, Mn, Cr, Sc, Hf и Ti, причем количество упомянутого элемента, если он выбран, составляет от 0,05 до 0,13% по массе для Zr, от 0,05 до 0,8% по массе для Mn, от 0,05 до 0,3% по массе для Cr и для Sc, от 0,05 до 0,5% по массе для Hf и от 0,05 до 0,15% по массе для Ti,
остальное составляет алюминий и неизбежные примеси,
при дополнительном условии, что количество Cu и Li является таким, что
Cu (% по массе) + 5/3 Li (% по массе) <5,2.
15. Катаное, экструдированное и/или кованое изделие по п.4, имеющее толщину в интервале между 0,8 и 12 мм, а предпочтительно между 2 и 12 мм.
16. Изделие по п.14 или 15, в котором содержание Zr, если он выбран, составляет свыше 0,09% по массе и в котором количество Cu и Li является таким, что
Cu (% по массе) + 5/3 Li (% по массе) <5,0.
17. Лист из алюминиевого сплава, изготовленный способом по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что в состоянии T8:
(a) его условный предел упругости, измеренный при 0,2%-м удлинении в направлении L, составляет по меньшей мере 440 МПа; и
app
0
(b) его вязкость разрушения K, измеренная на образцах типа CCT760 (с 2a=253 мм), составляет по меньшей мере 110 MPa√м в направлении T-L; и
eff(max)
(c) его расширение трещины Δa в последней действительной точке R-кривой в направлении L-T составляет по меньшей мере 30 мм.
18. Лист из алюминиевого сплава, изготовленный способом по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что в состоянии T8:
(a) его условный предел упругости, определенный при 0,2%-м удлинении в направлении L, составляет по меньшей мере 460 МПа; и
app
0
(b) его вязкость разрушения K, измеренная на образцах типа CCT760 (с 2a=253 мм), составляет по меньшей мере 130 MPa√м в направлении T-L; и
eff(max)
(c) его расширение трещины Δa в последней действительной точке R-кривой в направлении T-L составляет по меньшей мере 40 мм.
19. Конструктивный элемент, включающий в себя по меньшей мере одно изделие по любому из пп.14-18 или изготовленный из такого изделия.
20. Конструктивный элемент по п.19, отличающийся тем, что он представляет собой панель фюзеляжа летательного аппарата.
21. Конструктивный элемент по п.19 со ссылкой на п.14, отличающийся тем, что он представляет собой элемент жесткости.
22. Конструктивный элемент по п.19, содержащий сварную конструкцию, у которой коэффициент прочности соединения составляет свыше 70%.
23. Конструктивный элемент по п.22, в котором упомянутая сварная конструкция сварена методом сварки трением с перемешиванием.