44 / Cold and Hot Forging: Fundamentals and Applications
Table 4.8 Summary of C (ksi) and m values describing the flow stress-strain rate relation, ⴔ
m
˙
¯r C(¯e),
for aluminum alloys at various temperatures
Alloy Material history
Strain rate
range, 1/s Strain C m C m C m C m C m
Test temperature, F (C): 390 (200) 570 (300) 750 (400) 930 (500) 1110 (600)
Super-pure Cold rolled, 0.4–311
99.98 Al, 0.0017 Cu, annealed 1/2 h 0.288 5.7 0.110 4.3 0.120 2.8 0.140 1.6 0.155 0.6 0.230
0.0026 Si, 0.0033 Fe, at 1110 F 2.88 8.7 0.050 4.9 0.095 2.8 0.125 1.6 0.175 0.6 0.215
0.006 Mn
Test temperature, F (C): 465 (240) 645 (360) 825 (480)
EC Annealed 3h at 0.25–63
0.01 Cu, 0.026 Mn, 750 F 0.20 10.9 0.066 5.9 0.141 3.4 0.168
0.033 Mg, 0.092 Si, 0.40 12.3 0.069 6.3 0.146 3.3 0.169
0.23 Fe, 0.01 Zn, 0.60 13.1 0.067 6.4 0.147 3.2 0.173
99.5 Al 0.80 13.8 0.064 6.7 0.135 3.4 0.161
Test temperature, F (C): 390 (200) 750 (400) 930 (500)
1100 Cold drawn, 0.25–40
99.0 Al (min), 0.10 annealed 0.25 9.9 0.066 4.2 0.115 2.1 0.211
Cu, 0.15 Si, 0.50 Fe, 0.50 11.6 0.071 4.4 0.132 2.1 0.227
0.01 Mn, 0.01 Mg 0.70 12.2 0.075 4.5 0.141 2.1 0.224
Test temperature, F (C): 300 (150) 480 (250) 660 (350) 840 (450) 1020 (550)
1100(a) Extruded, 4–40
0.10 Cu, 0.20 Si, 0.02 annealed 1 h 0.105 11.4 0.022 9.1 0.026 6.3 0.055 3.9 0.100 2.2 0.130
Mn, 0.46 Fe, 0.01 Zn, at 750 F 0.223 13.5 0.022 10.5 0.031 6.9 0.061 4.3 0.098 2.4 0.130
Rem Al 0.338 15.0 0.021 11.4 0.035 7.2 0.073 4.5 0.100 2.5 0.141
0.512 16.1 0.024 11.9 0.041 7.3 0.084 4.4 0.116 2.4 0.156
0.695 17.0 0.026 12.3 0.041 7.4 0.088 4.3 0.130 2.4 0.155
Test temperature, F (C): 390 (200) 750 (400) 930 (500)
2017 Cold drawn, 0.2–30
94.95 Al, 3.50 Cu, annealed 0.250 34.5 0.014 14.8 0.110 5.8 0.126
0.10 Si, 0.50 Fe, 0.50 0.500 32.2 ⳮ0.025 13.2 0.121 5.2 0.121
Mn, 0.45 Mg 0.700 29.5 ⳮ0.038 12.5 0.128 5.1 0.119
Test temperature, F (C): 570 (300) 660 (350) 750 (400) 840 (450) 930 (500)
2017(a) Solution treated 0.4–311
0.89 Mg, 4.17 Cu, 1 h at 950 F, 0.115 10.8 0.695 9.1 0.100 7.5 0.110 6.2 0.145 5.1 0.155
0.61 Si, 0.41 Fe, 0.80 water 2.660 10.0 0.100 9.2 0.100 7.7 0.080 6.8 0.090 4.6 0.155
Mn, 0.052 Zn, 0.01
Pb, 92.9 Al
quenched
annealed 4 h
at 750 F
Test temperature, F (C): 465 (240) 645 (360) 825 (480)
5052 Annealed 3 h at 0.25–63
0.068 Cu, 0.04 Mn, 790 F 0.20 14.3 0.038 8.9 0.067 5.6 0.125
2.74 Mg, 0.10 Si, 0.40 15.9 0.035 9.3 0.071 5.3 0.130
0.19 Fe, 0.01 Zn, 0.60 16.8 0.035 9.0 0.068 5.1 0.134
0.003 Ti, Rem Al 0.80 17.5 0.038 9.4 0.068 5.6 0.125
5056 Annealed 3 h at 0.25–63
0.036 Cu, 0.04 Mn, 790 F 0.20 42.6 ⳮ0.032 20.9 0.138 11.7 0.200
4.83 Mg, 0.15 Si, 0.40 44.0 ⳮ0.032 20.8 0.138 10.5 0.205
0.22 Fe, 0.01 Zn, 0.60 44.9 ⳮ0.031 19.9 0.143 10.3 0.202
0.14 Cr, Rem Al 0.70 45.6 ⳮ0.034 20.3 0.144 10.3 0.203
5083 Annealed 3 h at 0.25–63
0.01 Cu, 0.77 Mn, 790 F 0.20 43.6 ⳮ0.006 20.5 0.095 9.3 0.182
4.41 Mg, 0.10 Si, 0.40 43.6 ⳮ0.001 19.7 0.108 8.3 0.208
0.16 Fe, 0.01 Zn, 0.60 41.9 0.003 18.8 0.111 8.5 0.201
0.13 Cr, 0.002 Ti, 0.80 40.2 0.002 19.1 0.105 9.7 0.161
Rem Al
5454 Annealed 3 h at 0.25–63
0.065 Cu, 0.81 Mn, 790 F 0.20 33.6 ⳮ0.005 16.8 0.093 10.8 0.182
2.45 Mg, 0.12 Si, 0.40 36.0 ⳮ0.009 16.3 0.104 10.7 0.188
0.18 Fe, ⬍0.01 Zn, 0.60 36.9 ⳮ0.009 16.0 0.102 10.0 0.191
0.002 Ti, Rem Al 0.80 37.0 ⳮ0.009 16.2 0.097 10.2 0.183
Test temperature, F (C): 750 (400) 840 (450) 930 (500) 1020 (550)
7075(a) Solution treated 0.4–311
89.6 Al, 1.31 Cu, 1 h at 870 F, 0.115 10.0 0.090 6.0 0.135 3.9 0.150 2.9 0.170
2.21 Mg, 0.21 Si, water 2.66 9.7 0.115 6.2 0.120 4.8 0.115 2.7 0.115
0.30 Fe, 0.34 Mn,
5.75 Zn, 0.01 Pb
quenched,
aged at 285 F
for 16 h
(a) Approximate composition.