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INCH-POUND MIL-HDBK-5H 1 December 1998 DEPARTMENT OF DEFENSE HANDBOOK METALLIC MATERIALS AND ELEMENTS FOR AEROSPACE VEHICLE STRUCTURES This handbook is for guidance only. Do not cite this document as a requirement. (Knovel Interactive Edition 2003) AMSC N/A FSC 1560 DISTRIBUTION STATEMENT A. Approved for public release; distribution is unlimited. Supersedes self-cover of MIL-HDBK-5H MIL-HDBK-5H 1 October 2001 FOREWORD 1. This handbook is approved for use by all Departments and Agencies of the Department of Defense and the Federal Aviation Administration. 2. This handbook is for guidance only. This handbook cannot be cited as a requirement. If it is, the contractor does not have to comply. 3. Beneficial comments (recommendations, additions, deletions) and any pertinent data which may be of use in improving this document should be addressed to: Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity (937-656-9134 voice, 937-255-4997 fax), AFRL/MLSC, 2179 Twelfth St., Room 122, Wright-Patterson AFB, OH 45433-7718, by using the Standardization Document Improvement Proposal (DD Form 1426) appearing at the end of Chapter 1 or by letter if using the hard copy. 4. This document contains design information on the strength properties of metallic materials and elements for aerospace vehicle structures. All information and data contained in this handbook have been coordinated with the Air Force, Army, Navy, Federal Aviation Administration, and industry prior to publication, and are being maintained as a joint effort of the Department of Defense and the Federal Aviation Administration. 5. The electronic copy of the Handbook is technically consistent with the paper-copy Handbook; however, minor differences exist in format; e.g., table or figure position. Depending on monitor size and resolution setting, more data may be viewed without on-screen magnification. The figures were converted to electronic format using one of several methods. For example, digitization or recomputation methods were used on most of the engineering figures like typical stress-strain and effect of temperature, etc. Scanning was used to capture informational figures such as those found in Chapters 1 and 9, as well as most of the S/N curves and the majority of graphics in Chapters 4 through 7. These electronic figures were also used to generate the paper copy figures to maintain equivalency between the paper copy and electronic copy. In all cases, the electronic figures have been compared to the paper copy figures to ensure the electronic figure was technically equivalent. Appendix E provides a detailed listing of all the figures in the Handbook, along with a description of each figure’s format. Supersedes page ii of MIL-HDBK-5H ii MIL-HDBK-5H 1 October 2001 EXPLANATION OF NUMERICAL CODE For chapters containing materials properties, a deci-numeric system is used to identify sections of text, tables, and illustrations. This system is explained in the examples shown below. Variations of this deci-numerical system are also used in Chapters 1, 8, and 9. Example A 2.4.2.1.1 General material category (in this case, steel) .......................................... A logical breakdown of the base material by family characteristics (in this case, intermediate alloy steels); or for element properties ......................... Particular alloy to which all data are pertinent. If zero, section contains comments on the family characteristics ....................................................... If zero, section contains comments specific to the alloy; if it is an integer, the number identifies a specific temper or condition (heat treatment) ............................ Type of graphical data presented on a given figure (see following description) .......................................................... Example B 3.2.3.1.X Aluminum ..................................................................... 2000 Series Wrought Alloy ......................................................... 2024 Alloy ........................................................................ T3, T351, T3510, T3511, T4, and T42 Tempers ........................................... Specific Property as Follows ............................................................ Tensile properties (ultimate and yield strength) ........................................ 1 Compressive yield and shear ultimate strengths ........................................ 2 Bearing properties (ultimate and yield strength) ........................................ 3 Modulus of elasticity, shear modulus ................................................ 4 Elongation, total strain at failure, and reduction of area .................................. 5 Stress-strain curves, tangent-modulus curves .......................................... 6 Creep ......................................................................... 7 Fatigue ........................................................................ 8 Fatigue-Crack Propagation ........................................................ 9 Fracture Toughness .............................................................. 10 iii/iv MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS Section Page Chapter 1 1.0 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.1 Purpose and Use of Document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.1.2 Scope of Handbook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.2 Nomenclature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.2.1 Symbols and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.2.2 International Systems of Units (SI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.3 Commonly Used Formulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.3.2 Simple Unit Stresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.3.3 Combined Stresses (see Section 1.5.3.5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1.3.4 Deflections (Axial) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1.3.5 Deflections (Bending) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1.3.6 Deflections (Torsion) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1.3.7 Biaxial Elastic Deformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1.3.8 Basic Column Formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1.4 Basic Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1.4.2 Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5 1.4.3 Strain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5 1.4.4 Tensile Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6 1.4.5 Compressive Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8 1.4.6 Shear Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9 1.4.7 Bearing Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10 1.4.8 Temperature Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10 1.4.9 Fatigue Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-12 1.4.10 Metallurgical Instability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-14 1.4.11 Biaxial Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-14 1.4.12 Fracture Toughness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-16 1.4.13 Fatigue-Crack-Propagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-20 1.5 Types of Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-24 1.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-24 1.5.2 Material Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-24 1.5.3 Instability Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-25 1.6 Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-25 1.6.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-25 1.6.2 Primary Instability Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-25 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page I of MIL-HDBK-5H I MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 1.6.3 Local Instability Failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-26 1.6.4 Correction of Column Test Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-26 1.7 Thin-Walled and Stiffened Thin-Walled Sections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-33 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-34 Chapter 2 2.0 Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.1.1 Alloy Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.1.2 Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2 2.1.3 Environmental Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 2.2 Carbon Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6 2.2.0 Comments on Carbon Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6 2.2.1 AISI 1025 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7 2.3 Low-Alloy Steels (AISI Grades and Proprietary Grades) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-10 2.3.0 Comments on Low-Alloy Steels (AISI and Proprietary Grades) . . . . . . . . . . . . . . . 2-10 2.3.1 Specific Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15 2.4 Intermediate Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-67 2.4.0 Comments on Intermediate Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-67 2.4.1 5Cr-Mo-V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-67 2.4.2 9Ni-4Co-0.20C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-75 2.4.3 9Ni-4Co-0.30C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-80 2.5 High-Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-92 2.5.0 Comments on High-Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-92 2.5.1 18 Ni Maraging Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-94 2.5.2 AF1410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-105 2.5.3 AerMet 100. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-108 2.6 Precipitation and Transformation-Hardening Steels (Stainless). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-116 2.6.0 Comments on Precipitation and Transformation-Hardening Steels (Stainless) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-116 2.6.1 AM-350 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-116 2.6.2 AM-355 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-123 2.6.3 Custom 450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-129 2.6.4 Custom 455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-141 2.6.5 PH13-8Mo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-152 2.6.6 15-5PH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-172 2.6.7 PH15-7Mo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-177 2.6.8 17-4PH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-189 2.6.9 17-7PH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-207 2.7 Austenitic Stainless Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-214 2.7.0 Comments on Austenitic Stainless Steel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-214 2.7.1 AISI 301 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-216 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page II of MIL-HDBK-5H II MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 2.8 Element Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-231 2.8.1 Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-231 2.8.2 Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-231 2.8.3 Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-234 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-240 Chapter 3 3.0 Aluminum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3.1.1 Aluminum Alloy Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2 3.1.2 Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2 3.1.3 Manufacturing Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-22 3.2 2000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-26 3.2.1 2014 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-26 3.2.2 2017 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-64 3.2.3 2024 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-67 3.2.4 2025 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-149 3.2.5 2090 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-152 3.2.6 2124 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-155 3.2.7 2219 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-164 3.2.8 2424 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-192a 3.2.9 2519 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-193 3.2.10 2524 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-196 3.2.11 2618 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-198 3.3 3000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-207 3.4 4000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-207 3.5 5000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-207 3.5.1 5052 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-207 3.5.2 5083 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-220 3.5.3 5086 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-226 3.5.4 5454 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-235 3.5.5 5456 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-240 3.6 6000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-246 3.6.1 6013 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-246 3.6.2 6061 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-250 3.6.3 6151 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-278 3.7 7000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-281 3.7.1 7010 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-281 3.7.2 7040-T7451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-288a 3.7.3 7049/7149 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-289 3.7.4 7050 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-306 3.7.5 7055 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-343a NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page III of MIL-HDBK-5H III MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 3.7.6 7075 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-344 3.7.7 7150 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-403 3.7.8 7175 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-415 3.7.9 7249 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-430 3.7.10 7475 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-434 3.8 200.0 Series Cast Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-462 3.8.1 A201.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-462 3.9 300.0 Series Cast Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-472 3.9.1 354.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-472 3.9.2 355.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-474 3.9.3 C355.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-476 3.9.4 356.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-478 3.9.5 A356.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-480 3.9.6 A357.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-484 3.9.7 D357.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-487 3.9.8 359.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-490 3.11 Element Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-492 3.11.1 Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-492 3.11.2 Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-492 3.11.3 Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-495 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-499 Chapter 4 4.0 Magnesium Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.1.1 Alloy Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.1.2 Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.1.3 Physical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2 4.1.4 Environmental Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2 4.1.5 Alloy and Temper Designations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3 4.1.6 Joining Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3 4.2 Magnesium-Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6 4.2.1 AZ31B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6 4.2.2 AZ61A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-17 4.2.3 ZK60A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-19 4.3 Magnesium Cast Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-27 4.3.1 AM100A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-27 4.3.2 AZ91C/AZ91E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-29 4.3.3 AZ92A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-33 4.3.4 EZ33A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-39 4.3.5 QE22A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-44 4.3.6 ZE41A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-48 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page IV of MIL-HDBK-5H IV MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 4.4 Element Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-53 4.4.1 Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-53 4.4.2 Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-53 4.4.3 Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-56 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-57 Chapter 5 5.0 Titanium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.1.1 Titanium Index. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.1.2 Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.1.3 Manufacturing Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2 5.1.4 Environmental Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2 5.2 Unalloyed Titanium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5 5.2.1 Commercially Pure Titanium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5 5.3 Alpha and Near-Alpha Titanium Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-15 5.3.1 Ti-5Al-2.5Sn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-15 5.3.2 Ti-8Al-1Mo-1V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-27 5.3.3 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-43 5.4 Alpha-Beta Titanium Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-51 5.4.1 Ti-6Al-4V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-51 5.4.2 Ti-6Al-6V-2Sn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-94 5.4.3 Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-111a 5.5 Beta, Near-Beta, and Metastable-Beta Titanium Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-112 5.5.1 Ti-13V-11Cr-3Al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-112 5.5.2 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al (Ti-15-3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-129 5.5.3 Ti-10V-2Fe-3Al (Ti-10-2-3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-133 5.6 Element Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-138 5.6.1 Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-138 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-139 Chapter 6 6.0 Heat-Resistant Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1 6.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1 6.1.1 Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3 6.2 Iron-Chromium-Nickel-Base Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4 6.2.0 General Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4 6.2.1 A-286 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4 6.2.2 N-155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-15 6.3 Nickel-Base Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-19 6.3.0 General Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-19 6.3.1 Hastelloy X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-21 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page V of MIL-HDBK-5H V MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 6.3.2 Inconel 600 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-27 6.3.3 Inconel 625 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-34 6.3.4 Inconel 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-45 6.3.5 Inconel 718 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-51 6.3.6 Inconel X-750 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-77 6.3.7 Rene 41 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-83 6.3.8 Waspaloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-90 6.3.9 HAYNES® 230® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-95a 6.4 Cobalt-Base Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-96 6.4.0 General Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-96 6.4.1 L-605 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-97 6.4.2 HS 188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-104 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-120 Chapter 7 7.0 Miscellaneous Alloys and Hybrid Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1 7.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1 7.2 Beryllium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1 7.2.1 Standard Grade Beryllium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1 7.3 Copper and Copper Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7 7.3.0 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7 7.3.1 Maganese Bronzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-8 7.3.2 Copper Beryllium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-11 7.4 Multiphase Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-20 7.4.0 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-20 7.4.1 MP35N Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-20 7.4.2 MP159 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-26 7.5 Aluminum Alloy Sheet Laminates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-31 7.5.0 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-31 7.5.1 2024-T3 Aramid Fiber Reinforced Sheet Laminate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-31 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-49 Chapter 8 8.0 Structural Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1 8.1 Mechanically Fastened Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-2 8.1.1 Introduction and Fastener Indexes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-2 8.1.2 Solid Rivets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9 8.1.3 Blind Fasteners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-34 8.1.4 Swaged Collar/Upset-Pin Fasteners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-96 8.1.5 Threaded Fasteners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-111 8.1.6 Special Fasteners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-133 8.2 Metallurgical Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-136 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page VI of MIL-HDBK-5H VI MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 8.2.1 Introduction and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-136 8.2.2 Welded Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-136 8.2.3 Brazing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-158 8.3 Bearings, Pulleys, and Wire Rope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-158 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-159 Chapter 9 9.0 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2 9.0.1 Testing Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4 9.0.2 Data Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4 9.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5 9.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5 9.1.2 Applicability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5 9.1.3 Approval Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5 9.1.4 Documentation Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5 9.1.5 Symbols and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-6 9.1.6 Data Requirements for Incorporation of a New Product into MIL-HDBK-5 . . . . . . 9-7 9.1.7 Procedure for the Submission of Mechanical Property Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-12 9.2 Room-Temperature Design Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-18 9.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-18 9.2.2 Designations and Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-18 9.2.3 Computational Procedures, General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-21 9.2.4 Specifying the Population . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-23 9.2.5 Deciding Between Direct and Indirect Computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-25 9.2.6 Determining the Appropriate Computation Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-26 9.2.7 Direct Computation by the Sequential Pearson Procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-29 9.2.8 Direct Computation by the Sequential Weibull Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-31 9.2.9 Direct Computation for an Unknown Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-32 9.2.10 Computation of Derived Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-33 9.2.11 Determining Design Allowables by Regression Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-37 9.2.12 Examples of Computational Procedures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-41 9.2.13 Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-59 9.2.14 Physical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-59 9.2.15 Presentation of Room-Temperature Design Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-60 9.3 Graphical Mechanical Property Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-65 9.3.1 Elevated Temperature Curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-65 9.3.2 Typical Stress-Strain, Compression Tangent-Modulus, and Full-Range Stress-Strain Curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-73 9.3.3 Biaxial Stress-Strain Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-90 9.3.4 Fatigue Data Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-92 9.3.5 Fatigue-Crack-Propagation Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-147 9.3.6 Creep and Creep-Rupture Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-150 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page VII of MIL-HDBK-5H VII

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Metallic materials and elements for aerospace vehicle structures PDF

580 Pages·2003·10.44 MB·English
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INCH-POUND MIL-HDBK-5H 1 December 1998 DEPARTMENT OF DEFENSE HANDBOOK METALLIC MATERIALS AND ELEMENTS FOR AEROSPACE VEHICLE STRUCTURES This handbook is for guidance only. Do not cite this document as a requirement. (Knovel Interactive Edition 2003) AMSC N/A FSC 1560 DISTRIBUTION STATEMENT A. Approved for public release; distribution is unlimited. Supersedes self-cover of MIL-HDBK-5H MIL-HDBK-5H 1 October 2001 FOREWORD 1. This handbook is approved for use by all Departments and Agencies of the Department of Defense and the Federal Aviation Administration. 2. This handbook is for guidance only. This handbook cannot be cited as a requirement. If it is, the contractor does not have to comply. 3. Beneficial comments (recommendations, additions, deletions) and any pertinent data which may be of use in improving this document should be addressed to: Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity (937-656-9134 voice, 937-255-4997 fax), AFRL/MLSC, 2179 Twelfth St., Room 122, Wright-Patterson AFB, OH 45433-7718, by using the Standardization Document Improvement Proposal (DD Form 1426) appearing at the end of Chapter 1 or by letter if using the hard copy. 4. This document contains design information on the strength properties of metallic materials and elements for aerospace vehicle structures. All information and data contained in this handbook have been coordinated with the Air Force, Army, Navy, Federal Aviation Administration, and industry prior to publication, and are being maintained as a joint effort of the Department of Defense and the Federal Aviation Administration. 5. The electronic copy of the Handbook is technically consistent with the paper-copy Handbook; however, minor differences exist in format; e.g., table or figure position. Depending on monitor size and resolution setting, more data may be viewed without on-screen magnification. The figures were converted to electronic format using one of several methods. For example, digitization or recomputation methods were used on most of the engineering figures like typical stress-strain and effect of temperature, etc. Scanning was used to capture informational figures such as those found in Chapters 1 and 9, as well as most of the S/N curves and the majority of graphics in Chapters 4 through 7. These electronic figures were also used to generate the paper copy figures to maintain equivalency between the paper copy and electronic copy. In all cases, the electronic figures have been compared to the paper copy figures to ensure the electronic figure was technically equivalent. Appendix E provides a detailed listing of all the figures in the Handbook, along with a description of each figure’s format. Supersedes page ii of MIL-HDBK-5H ii MIL-HDBK-5H 1 October 2001 EXPLANATION OF NUMERICAL CODE For chapters containing materials properties, a deci-numeric system is used to identify sections of text, tables, and illustrations. This system is explained in the examples shown below. Variations of this deci-numerical system are also used in Chapters 1, 8, and 9. Example A 2.4.2.1.1 General material category (in this case, steel) .......................................... A logical breakdown of the base material by family characteristics (in this case, intermediate alloy steels); or for element properties ......................... Particular alloy to which all data are pertinent. If zero, section contains comments on the family characteristics ....................................................... If zero, section contains comments specific to the alloy; if it is an integer, the number identifies a specific temper or condition (heat treatment) ............................ Type of graphical data presented on a given figure (see following description) .......................................................... Example B 3.2.3.1.X Aluminum ..................................................................... 2000 Series Wrought Alloy ......................................................... 2024 Alloy ........................................................................ T3, T351, T3510, T3511, T4, and T42 Tempers ........................................... Specific Property as Follows ............................................................ Tensile properties (ultimate and yield strength) ........................................ 1 Compressive yield and shear ultimate strengths ........................................ 2 Bearing properties (ultimate and yield strength) ........................................ 3 Modulus of elasticity, shear modulus ................................................ 4 Elongation, total strain at failure, and reduction of area .................................. 5 Stress-strain curves, tangent-modulus curves .......................................... 6 Creep ......................................................................... 7 Fatigue ........................................................................ 8 Fatigue-Crack Propagation ........................................................ 9 Fracture Toughness .............................................................. 10 iii/iv MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS Section Page Chapter 1 1.0 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.1 Purpose and Use of Document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.1.2 Scope of Handbook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.2 Nomenclature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.2.1 Symbols and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.2.2 International Systems of Units (SI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.3 Commonly Used Formulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.3.2 Simple Unit Stresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1.3.3 Combined Stresses (see Section 1.5.3.5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1.3.4 Deflections (Axial) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1.3.5 Deflections (Bending) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1.3.6 Deflections (Torsion) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1.3.7 Biaxial Elastic Deformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1.3.8 Basic Column Formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1.4 Basic Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1.4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1.4.2 Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5 1.4.3 Strain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5 1.4.4 Tensile Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6 1.4.5 Compressive Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8 1.4.6 Shear Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9 1.4.7 Bearing Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10 1.4.8 Temperature Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10 1.4.9 Fatigue Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-12 1.4.10 Metallurgical Instability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-14 1.4.11 Biaxial Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-14 1.4.12 Fracture Toughness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-16 1.4.13 Fatigue-Crack-Propagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-20 1.5 Types of Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-24 1.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-24 1.5.2 Material Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-24 1.5.3 Instability Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-25 1.6 Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-25 1.6.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-25 1.6.2 Primary Instability Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-25 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page I of MIL-HDBK-5H I MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 1.6.3 Local Instability Failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-26 1.6.4 Correction of Column Test Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-26 1.7 Thin-Walled and Stiffened Thin-Walled Sections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-33 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-34 Chapter 2 2.0 Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.1.1 Alloy Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2.1.2 Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2 2.1.3 Environmental Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 2.2 Carbon Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6 2.2.0 Comments on Carbon Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6 2.2.1 AISI 1025 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7 2.3 Low-Alloy Steels (AISI Grades and Proprietary Grades) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-10 2.3.0 Comments on Low-Alloy Steels (AISI and Proprietary Grades) . . . . . . . . . . . . . . . 2-10 2.3.1 Specific Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15 2.4 Intermediate Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-67 2.4.0 Comments on Intermediate Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-67 2.4.1 5Cr-Mo-V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-67 2.4.2 9Ni-4Co-0.20C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-75 2.4.3 9Ni-4Co-0.30C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-80 2.5 High-Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-92 2.5.0 Comments on High-Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-92 2.5.1 18 Ni Maraging Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-94 2.5.2 AF1410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-105 2.5.3 AerMet 100. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-108 2.6 Precipitation and Transformation-Hardening Steels (Stainless). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-116 2.6.0 Comments on Precipitation and Transformation-Hardening Steels (Stainless) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-116 2.6.1 AM-350 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-116 2.6.2 AM-355 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-123 2.6.3 Custom 450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-129 2.6.4 Custom 455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-141 2.6.5 PH13-8Mo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-152 2.6.6 15-5PH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-172 2.6.7 PH15-7Mo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-177 2.6.8 17-4PH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-189 2.6.9 17-7PH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-207 2.7 Austenitic Stainless Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-214 2.7.0 Comments on Austenitic Stainless Steel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-214 2.7.1 AISI 301 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-216 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page II of MIL-HDBK-5H II MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 2.8 Element Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-231 2.8.1 Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-231 2.8.2 Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-231 2.8.3 Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-234 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-240 Chapter 3 3.0 Aluminum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3.1.1 Aluminum Alloy Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2 3.1.2 Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2 3.1.3 Manufacturing Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-22 3.2 2000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-26 3.2.1 2014 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-26 3.2.2 2017 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-64 3.2.3 2024 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-67 3.2.4 2025 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-149 3.2.5 2090 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-152 3.2.6 2124 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-155 3.2.7 2219 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-164 3.2.8 2424 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-192a 3.2.9 2519 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-193 3.2.10 2524 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-196 3.2.11 2618 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-198 3.3 3000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-207 3.4 4000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-207 3.5 5000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-207 3.5.1 5052 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-207 3.5.2 5083 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-220 3.5.3 5086 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-226 3.5.4 5454 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-235 3.5.5 5456 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-240 3.6 6000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-246 3.6.1 6013 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-246 3.6.2 6061 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-250 3.6.3 6151 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-278 3.7 7000 Series Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-281 3.7.1 7010 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-281 3.7.2 7040-T7451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-288a 3.7.3 7049/7149 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-289 3.7.4 7050 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-306 3.7.5 7055 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-343a NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page III of MIL-HDBK-5H III MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 3.7.6 7075 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-344 3.7.7 7150 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-403 3.7.8 7175 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-415 3.7.9 7249 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-430 3.7.10 7475 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-434 3.8 200.0 Series Cast Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-462 3.8.1 A201.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-462 3.9 300.0 Series Cast Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-472 3.9.1 354.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-472 3.9.2 355.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-474 3.9.3 C355.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-476 3.9.4 356.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-478 3.9.5 A356.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-480 3.9.6 A357.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-484 3.9.7 D357.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-487 3.9.8 359.0 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-490 3.11 Element Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-492 3.11.1 Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-492 3.11.2 Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-492 3.11.3 Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-495 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-499 Chapter 4 4.0 Magnesium Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.1.1 Alloy Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.1.2 Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4.1.3 Physical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2 4.1.4 Environmental Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2 4.1.5 Alloy and Temper Designations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3 4.1.6 Joining Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3 4.2 Magnesium-Wrought Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6 4.2.1 AZ31B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6 4.2.2 AZ61A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-17 4.2.3 ZK60A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-19 4.3 Magnesium Cast Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-27 4.3.1 AM100A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-27 4.3.2 AZ91C/AZ91E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-29 4.3.3 AZ92A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-33 4.3.4 EZ33A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-39 4.3.5 QE22A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-44 4.3.6 ZE41A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-48 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page IV of MIL-HDBK-5H IV MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 4.4 Element Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-53 4.4.1 Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-53 4.4.2 Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-53 4.4.3 Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-56 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-57 Chapter 5 5.0 Titanium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.1.1 Titanium Index. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.1.2 Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5.1.3 Manufacturing Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2 5.1.4 Environmental Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2 5.2 Unalloyed Titanium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5 5.2.1 Commercially Pure Titanium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5 5.3 Alpha and Near-Alpha Titanium Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-15 5.3.1 Ti-5Al-2.5Sn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-15 5.3.2 Ti-8Al-1Mo-1V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-27 5.3.3 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-43 5.4 Alpha-Beta Titanium Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-51 5.4.1 Ti-6Al-4V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-51 5.4.2 Ti-6Al-6V-2Sn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-94 5.4.3 Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-111a 5.5 Beta, Near-Beta, and Metastable-Beta Titanium Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-112 5.5.1 Ti-13V-11Cr-3Al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-112 5.5.2 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al (Ti-15-3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-129 5.5.3 Ti-10V-2Fe-3Al (Ti-10-2-3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-133 5.6 Element Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-138 5.6.1 Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-138 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-139 Chapter 6 6.0 Heat-Resistant Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1 6.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1 6.1.1 Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3 6.2 Iron-Chromium-Nickel-Base Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4 6.2.0 General Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4 6.2.1 A-286 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4 6.2.2 N-155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-15 6.3 Nickel-Base Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-19 6.3.0 General Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-19 6.3.1 Hastelloy X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-21 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page V of MIL-HDBK-5H V MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 6.3.2 Inconel 600 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-27 6.3.3 Inconel 625 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-34 6.3.4 Inconel 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-45 6.3.5 Inconel 718 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-51 6.3.6 Inconel X-750 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-77 6.3.7 Rene 41 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-83 6.3.8 Waspaloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-90 6.3.9 HAYNES® 230® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-95a 6.4 Cobalt-Base Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-96 6.4.0 General Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-96 6.4.1 L-605 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-97 6.4.2 HS 188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-104 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-120 Chapter 7 7.0 Miscellaneous Alloys and Hybrid Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1 7.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1 7.2 Beryllium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1 7.2.1 Standard Grade Beryllium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1 7.3 Copper and Copper Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7 7.3.0 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7 7.3.1 Maganese Bronzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-8 7.3.2 Copper Beryllium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-11 7.4 Multiphase Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-20 7.4.0 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-20 7.4.1 MP35N Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-20 7.4.2 MP159 Alloy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-26 7.5 Aluminum Alloy Sheet Laminates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-31 7.5.0 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-31 7.5.1 2024-T3 Aramid Fiber Reinforced Sheet Laminate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-31 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-49 Chapter 8 8.0 Structural Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1 8.1 Mechanically Fastened Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-2 8.1.1 Introduction and Fastener Indexes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-2 8.1.2 Solid Rivets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9 8.1.3 Blind Fasteners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-34 8.1.4 Swaged Collar/Upset-Pin Fasteners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-96 8.1.5 Threaded Fasteners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-111 8.1.6 Special Fasteners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-133 8.2 Metallurgical Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-136 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page VI of MIL-HDBK-5H VI MIL-HDBK-5H, Change Notice 1 1 October 2001 CONTENTS (Continued) Section Page 8.2.1 Introduction and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-136 8.2.2 Welded Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-136 8.2.3 Brazing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-158 8.3 Bearings, Pulleys, and Wire Rope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-158 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-159 Chapter 9 9.0 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2 9.0.1 Testing Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4 9.0.2 Data Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4 9.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5 9.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5 9.1.2 Applicability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5 9.1.3 Approval Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5 9.1.4 Documentation Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5 9.1.5 Symbols and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-6 9.1.6 Data Requirements for Incorporation of a New Product into MIL-HDBK-5 . . . . . . 9-7 9.1.7 Procedure for the Submission of Mechanical Property Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-12 9.2 Room-Temperature Design Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-18 9.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-18 9.2.2 Designations and Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-18 9.2.3 Computational Procedures, General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-21 9.2.4 Specifying the Population . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-23 9.2.5 Deciding Between Direct and Indirect Computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-25 9.2.6 Determining the Appropriate Computation Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-26 9.2.7 Direct Computation by the Sequential Pearson Procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-29 9.2.8 Direct Computation by the Sequential Weibull Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-31 9.2.9 Direct Computation for an Unknown Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-32 9.2.10 Computation of Derived Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-33 9.2.11 Determining Design Allowables by Regression Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-37 9.2.12 Examples of Computational Procedures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-41 9.2.13 Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-59 9.2.14 Physical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-59 9.2.15 Presentation of Room-Temperature Design Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-60 9.3 Graphical Mechanical Property Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-65 9.3.1 Elevated Temperature Curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-65 9.3.2 Typical Stress-Strain, Compression Tangent-Modulus, and Full-Range Stress-Strain Curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-73 9.3.3 Biaxial Stress-Strain Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-90 9.3.4 Fatigue Data Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-92 9.3.5 Fatigue-Crack-Propagation Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-147 9.3.6 Creep and Creep-Rupture Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-150 NOTE: Information and data for alloys deleted from MIL-HDBK-5 may be obtained through the Chairman, MIL-HDBK-5 Coordination Activity. Supersedes page VII of MIL-HDBK-5H VII

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