ALEACIÓN DE Al-Mg SOLDABLE DE ALTA RESISTENCIA.

La invención se refiere a un producto de aleación de aluminio, en particular un tipo de Al-Mg (también conocida como aleación de aluminio de la serie 5xxx según se designa por la Asociación del Aluminio). Más en particular, la presente invención se refiere a una aleación de aluminio de alta resistencia, baja densidad con excelente resistencia a la corrosión y soldabilidad. Los productos fabricados a partir de esta nueva aleación son muy adecuados para aplicaciones en la industria del transporte tales como su aplicación en productos aeroespaciales, buques, vehículos de carretera y ferroviarios, construcción naval y en la industria de la construcción. La aleación puede procesarse para dar diversas formas de producto, por ejemplo productos de chapa, placa delgada o extruidos, forjados o conformados por envejecimiento. La aleación puede estar no recubierta o recubierta o metalizada con otra aleación de aluminio con el fin de mejorar incluso más las propiedades, por ejemplo la resistencia a la corrosión. Antecedentes de la invención Se han usado diferentes tipos de aleaciones de aluminio en el pasado para fabricar una variedad de productos para su aplicación en la industria del transporte y la construcción, más en particular también en la industria aeroespacial y marítima. Los diseñadores y fabricantes en estas industrias están tratando constantemente de mejorar el rendimiento del producto, la vida útil del producto y la eficiencia de combustible, y también están tratando constantemente de reducir los costes de fabricación, funcionamiento y servicio. 20 Una manera de obtener los objetivos de estos fabricantes y diseñadores es mejorando las propiedades de materiales relevantes de las aleaciones de aluminio, de modo que pueda diseñarse un producto que va a fabricarse a partir de esa aleación de manera más eficaz, pueda fabricarse de manera más eficaz y tenga un mejor rendimiento global.   En muchas aplicaciones referidas anteriormente, se requieren aleaciones que tengan alta resistencia, baja densidad, excelente resistencia a la corrosión, excelente soldabilidad y excelentes propiedades tras soldadura. El documento US 2002/0006352 da a conocer una aleación de aluminio-magnesio para operaciones de colada, que consiste, en porcentaje en peso, en el 2,7-6,0 de Mg, el 0,4-1,4 de Mn, el 0,10-1,5 de Zn, el 0,3 max. de Zr, el 0,3 max. de V, el 0,3 max. de Sc, el 0,3 max. de Ti, el 1,0 max. de Fe, el 1,4 max. de Si, siendo el resto aluminio e impurezas inevitables. La aleación de colada es particularmente adecuada para su aplicación en operaciones de colada a presión. Además, el documento se refiere a un método de uso de la aleación de colada para componentes de automóviles de colada a presión. La patente europea EP 0 958 393 B1 da a conocer una aleación de aluminio-magnesio que proporciona una buena tolerancia al daño y, por tanto, está destinada a aplicaciones aeroespaciales tales como revestimientos de fuselaje, secciones de ala inferiores, largueros y mamparos estancos. La presente invención se refiere a una aleación del tipo AA 5xxx que combina propiedades mejoradas en los campos de la resistencia, tolerancia al daño, resistencia a la corrosión y soldabilidad. Tal como se apreciará, a continuación en el presente documento, excepto cuando se indica de otro modo, las designaciones de aleación y designaciones de templado se refieren a las designaciones de la Asociación del Aluminio en Aluminium Standards and Data and Registration Records publicado por la Asociación del Aluminio en 2005. Descripción de la invención Un objeto de la presente invención es proporcionar un producto de aleación de aluminio-magnesio de la serie AA5xxx de las aleaciones, según lo designa la Asociación del Aluminio, que tiene propiedades de alta resistencia, baja densidad y excelente corrosión. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un producto de aleación de aluminio-magnesio que tiene buenas propiedades de soldabilidad. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un producto de aleación de aluminio-magnesio que muestra alta estabilidad térmica y es adecuado para su uso en la fabricación de productos a partir del mismo formados mediante procesos de conformación plástica tales como conformación por fluencia, conformación por laminación y conformación por estirado. Estos y otros objetos y ventajas adicionales se cumplen o superan por la presente invención que se refiere a un 2   producto de aleación de aluminio que consiste esencialmente, en % en peso, en del 3,5 al 6,0 de Mg del 0,4 al 1,2 de Mn Fe < 0,5 Si < 0,5 Cu < 0,15 del 0,05 al 0,25 de Zr del 0,03 al 0,15 de Cr del 0,03 al 0,2 de Ti del 0,1 al 0,3 de Sc Zn < 1,7 L1 < 0,5 Ag < 0,4, opcionalmente uno o más de los siguientes elementos de formación de dispersoides seleccionados del grupo que consiste en erbio, itrio, hafnio, vanadio, cada uno < 0,5, e impurezas o elementos accidentales cada uno < 0,05, total < 0,15 y siendo el resto aluminio), y siendo dicho producto de aleación de aluminio un producto aeroespacial seleccionado del grupo que consiste en un larguero, mamparo estanco, chapa de fuselaje o panel de ala inferior. Según la invención, se añade Mg para proporcionar la resistencia básica de la aleación. Cuando el contenido en Mg está en el intervalo del 3,5 al 6% en peso, la aleación puede lograr su resistencia a través de endurecimiento por disolución sólida o endurecimiento mecánico. Un intervalo adecuado para Mg es del 3,6 al 5,6% en peso, un intervalo preferido es del 3,6 al 4,4% en peso, y un intervalo más preferido es del 3,8 al 4,3% en peso. En un intervalo preferido alternativo, el contenido en Mg está en el intervalo del 5,0 al 5,6% en peso. La adición de Mn es importante en la aleación según la invención como elemento de formación de dispersoides y su contenido se encuentra en el intervalo del 0,4 al 1,2% en peso. Un intervalo adecuado es del 0,6 al 1,0% en peso, y un intervalo más preferido es del 0,65 al 0,9% en peso. Para impedir efectos adversos de los elementos de aleación Cr y Ti, Cr está en el intervalo del 0,03 al 0,15 % en peso, preferiblemente del 0,03 al 0,12% en peso y más preferiblemente del 0,05 al 0,1% en peso, y Ti preferiblemente está en el intervalo del 0,03 al 0,15% en peso, más preferiblemente del 0,03 al 0,12% en peso y aún más preferiblemente del 0,05 al 0,1% en peso. Se obtiene una mejora adicional de la aleación de aluminio según la invención cuando están presentes tanto Cr como Ti en el producto de aleación de aluminio preferiblemente en cantidades iguales o aproximadamente iguales. Un intervalo de Zr adecuado es del 0,05 al 0,25% en peso, un intervalo preferido adicional es del 0,08 al 0,16% en peso. Puede lograrse una mejora adicional en las propiedades, particularmente la soldabilidad, cuando se añade Sc como elemento de aleación en el intervalo del 0,1 al 0,3% en peso. El efecto de añadir Sc puede potenciarse adicionalmente mediante la adición de Zr y Ti. Pueden combinarse tanto Ti como Zr con Sc para formar un dispersoide que tiene una menor difusividad que el dispersoide de Sc solo y un desajuste entre redes reducido entre el dispersoide y la matriz de aluminio, que da como resultado una tasa de engrosamiento reducida. Una ventaja adicional para la adición de Zr y Ti es que es necesario menos Sc para obtener el mismo efecto de inhibición de la recristalización. Se cree que las propiedades mejoradas con el producto de aleación de esta invención, particularmente alta resistencia y buena resistencia a la corrosión, se obtienen mediante una adición combinada de Cr, Ti y Zr a una aleación de Al-Mg que ya contiene una cantidad de Mn. Preferiblemente, se combina Cr con Zr hasta una cantidad total del 0,08 al 0,25% en peso. En otra realización preferida de la aleación según la invención, se combina Cr con Ti hasta una cantidad total en el intervalo del 0,08 al 0,22% en peso. 3   Todavía en otra realización preferida de la aleación según esta invención, se combina Zr con Ti en la aleación hasta una cantidad total en el intervalo del 0,08 al 0,25% en peso. Aún en otra realización preferida de la aleación según la invención, se combina Cr con Ti y Zr hasta una cantidad total de estos elementos en el intervalo del 0,09 al 0,36% en peso. En otra realización, puede añadirse Zn a la aleación en el intervalo del 0 al 1,7% en peso. Un intervalo adecuado para Zn es del 0 al 0,9% en peso, y preferiblemente del 0 al 0,65% en peso, más preferiblemente del 0,2 al 0,65% en peso y aún más preferiblemente del 0,35 al 0,6% en peso. Alternativamente, cuando no se añade Zn deliberadamente a la aleación en una cantidad activa, la aleación puede estar sustancialmente libre de Zn. Sin embargo, cantidades traza y/o impurezas pueden haber llegado hasta el producto de aleación de aluminio. Puede estar presente hierro... [Seguir leyendo]

1. Producto de aleación de aluminio que tiene alta resistencia, excelente resistencia a la corrosión y soldabilidad, que tiene la siguiente composición en % en peso: del 3,5 al 6,0 de Mg del 0,4 al 1,2 de Mn Fe < 0,5 Si < 0,5 Cu < 0,15 del 0,05 al 0,25 de Zr del 0,03 al 0,15 de Cr del 0,03 al 0,2 de Ti del 0,1 al 0,3 de Sc Zn < 1,7 Ag < 0,4 Li < 0,5, opcionalmente uno o más de los siguientes elementos de formación de dispersoides seleccionados del grupo que consiste en erbio, itrio, hafnio, vanadio, cada uno < 0,5% en peso, e impurezas o elementos accidentales cada uno < 0,05, total < 0,15 y siendo el resto aluminio, y siendo dicho producto de aleación de aluminio un producto aeroespacial seleccionado del grupo que consiste en un larguero, mamparo estanco, chapa de fuselaje y panel de ala inferior. 2. Producto de aleación de aluminio según la reivindicación 1, en el que el contenido en Ti está en el intervalo del 0,03 al 0,12% en peso, y preferiblemente del 0,05 al 0,1% en peso. 3. Producto de aleación de aluminio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el contenido en Cr está en el intervalo del 0,05 al 0,1% en peso. 4. Producto de aleación de aluminio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que Mn está en el intervalo del 0,6 al 1,0% en peso, y preferiblemente del 0,65 al 0,9% en peso. 5. Producto de aleación de aluminio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad combinada de Cr y Zr está en el intervalo del 0,08 al 0,25. 6. Producto de aleación de aluminio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la combinación de Zr y Ti está en el intervalo del 0,08 al 0,25. 7. Producto de aleación de aluminio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad combinada de Cr y Ti y Zr está en el intervalo del 0,11 al 0,36. 8. Producto de aleación de aluminio según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el producto de aleación de aluminio está sustancialmente libre de Zn. 9. Producto de aleación de aluminio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que Mg está en el intervalo del 3,6 al 5,6% en peso, preferiblemente en el intervalo del 3,6 al 4,4% en peso, más preferiblemente en el intervalo del 3,8 al 4,3% en peso. 10. Producto de aleación de aluminio según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que Mg está en el intervalo del 5,0 al 5,6% en peso. 11. Producto de aleación de aluminio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el producto tiene un grosor en el intervalo de 15 a 150 mm en su punto de sección transversal más gruesa. 12. Producto de aleación de aluminio según la reivindicación 11, en el que el producto es un producto extruido. 11   13. Producto de aleación de aluminio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el producto está en forma de un producto de placa que tiene un grosor en el intervalo de 0,6 a 80 mm. 14. Producto de aleación de aluminio según la reivindicación 1, que tiene la siguiente composición en % en peso: del 3,8 al 4,3 de Mg del 0,65 al 1,0 de Mn Fe < 0,14 Si < 0,12 del 0,05 al 0,25 de Zr del 0,03 al 0,15 de Cr del 0,03 al 0,2 de Ti, preferiblemente del 0,05 al 0,1 del 0,1 al 0,3 de Sc Zn < 1,7 e impurezas o elementos accidentales cada uno < 0,05, total < 0,15 y siendo el resto aluminio. 15. Producto de aleación de aluminio según la reivindicación 1, que tiene la siguiente composición en % en peso: del 5,0 al 5,6 de Mg del 0,65 al 1,0 de Mn Fe < 0,14 Si < 0,12 del 0,05 al 0,25 de Zr del 0,03 al 0,15 de Cr del 0,03 al 0,2 de Ti, preferiblemente del 0,05 al 0,1 del 0,1 al 0,3 de Sc Zn < 1,7 e impurezas o elementos accidentales cada uno < 0,05, total < 0,15 y siendo el resto aluminio. 16. Producto de aleación de aluminio según la reivindicación 14 o la reivindicación 15, en el que del 0,2 al 0,65% en peso de Zn. 12