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Procédé pour l'amélioration des alliages de magné- sium à haute teneur.
L'invention décrite ci-dessous a pour but l'amélioration des alliages de magnésium en vue d'ob- tenir des résistances et un allongement plus grands, et de permettre la trempe de ces alliages.
On a trouvé qu'il est possible d'améliorer les alliages déjà connu en eux-mêmes et contenant de 7 à 20% d'aluminium ou de 3 à 20% de zinc, ou de l'alu- minium et du zinc en quantité telle que leur total soit de 3 à 20% Bien que cette teneur soit une condition de la possibilité d'amélioration, on peut encore ajou- ter toutefois, suivant les propriétés mécaniques que l'on désire obtenir pour les produits définitifs, du silicium ou d'autres métaux tels que le calcium, le bé- ryllium, le manganèse, le nickel, le cadmium, etc..... à condition cependant qu'il y ait toujours au moins 7% d'aluminium ou 3% de zinc,
ou- de l'aluminium et du zinc
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simultanément faisant au total au moins 3% et que le total de tous les éléments qui ne sont pas du magnésium ne dépasse pas 20%.
Ainsi qu'on l'a constaté, la possibilité d'a- méliorer ces alliages est due à ce fait que la solidifica tion des alliages de ce genre est anormale dans le mode usuel de fabrication industrielle par coulée en lingots ou en saumons. suivant le diagramme donnant les états successifs de la matière, un alliage contenant par exem- ple 12% d'Al et 88% de Mg. devrait, après solidifica- tion, se composer d'une seule sorte de cristaux, c'est- à-dire d'une solution solide saturée dont il se sépare- rait graduellement, au fur et à mesure du refroielissement une quantité telle d'une composition plus riche en alu- minium, que la concentration de 7% d'aluminium, concen- tration qui est stable à 20 , soit atteinte dans la so- lution solide. Hais en réalité la solidification à lieu autrement.
Après refroidissement au-dessous de la courbe de solidification, il n'existe en aucun cas une matière uniforme constituée par la solution solide mixte à la- quelle on s'attendait, on a toujours, au contraire, un mélange de la solution solide non saturée et de quantités considérable de la solution solidifiée en dernier lieu, entourant les cristaux de la solution solide. Lorsqu'on travaille un alliage de ce genre, à l'aide par exemple de presses hydrauliques pour barres, le produit final n'est pas homogène relativement à ses propriétés de ré- sistance. On a constaté également que le traitement de ces métaux pressés par des méthodes d'amélioration con- nues en elles-mêmes n'élimine pasnoh plus ce défaut d'homogénéité.
C'est ainsi par exemple qu'une barre plate pressée, tirée de l'alliage comprenant 12% d'Al
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présentait encore sur un seul et même tronçon, après un traitement thermique consistant en un recuit à 420 suivi de refroidissement brusque, des résistances à la traction variant entre 32,3 kg. par mm2 avec un allonge ment de 8,4% et 21,5 kg. par mm2 avec un allongement de 1,6%
Or on a. constaté avec sirprise qu'on réussit, par le choix de certaines conditions, à obtenir un produit .homogène en soumettant les lingots coulés, avant tout travail ultérieur, à un traitement provo- quant la compensation nécessaire des concentrations.
A cet effet on peut procéder de deux façons dff férentes.
Ou 'bien on put, lors de la coulée des lingots maintenir la grosseur du grain des cristaux primaires de magnésium aussi petite que possible en enlevant la chaleur de plus rapidement possible. Ce résultat peut être obtenu par exemple au moyen de coquilles particu- lièrement bonnes conductrices de chaleur ou par un re- froidissement particulier des coquilles, il se produit alors, sous la contrainte du refroidissement brusque, un grain tellement fin qu'il suffit ensuite d'un re- cuit de courte durée, parfois même du réchauffage uni- que du lingot en vue de son traitement à chaud, pour provoquer l'homogénéité par diffusion,
Ou bien on introduit les coquilles normales dans le four avec les lingots coulés, immédiatement après la coulée, et le refroidissement est fortement ralenti dans ces cocuilles,
en ce sens qu'il est con- duit de façon à laisser le métal exposé pendant 3 heures au moins à des températures de plus de 300 ,
Enfin on peut encore homogéniser les lingots
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coulés normalement, et ce dans des fours particuliers par un long recuit à des températures de plus de 300 .
Pendant ce traitement des lingots, la solu- tion solide est entièrement saturée par diffusion et la proportion d'aluminium ou de zinc qui ne peut plus être dissoute à la température ordinaire se sépare sous forme très finement disséminée. Ceci à encore l'avan- tage que la durée du recuit en vue de 1' amélioration du produit final peut être sensiblement réduite.
Dans la fabrication de pièces soûlées obtenues avec les alliages de magnésium mentionnés plus haut, les conditions sont en général telles que la solidifi- cation qui, liane le moule (moule en sable par exemple), se produit normalement plus vite que dans le lingot, for me déjà dès le début un grain plus fin, de sorte que la saturation de la solution solide est plus parfaite.
Lorsque les pièces coulées ont des pprois très épaisses, on a toutefois intérêts, également en vue de l'obtention de bonnes valeurs de résistance, à pratiquer ultérieure- ment le traitement thermique décrit, afin d'obtenir la plus haute concentration possible de la solution solide.
En outre on peut améliorer des alliages de magnésium de la composition indiquée, alliages forgés, laminés, pressés ou travaillés de façon analogue, en soumettant à un recuit ultérieur à 3000 au moins et en refroidissant ensuite brusquement les produits fabri- qués par forgeage, compression ou laminage en partant des lingots homogénisés par le procédé décrit ci-dessu
Enfin les produits définitifs obtenus avec les alliages par traitements mécaniques ou par moulage peuvent être trempés, lorsqu'on les porte à des tempe-
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ratures inférieures' à 300 , à des température de 100 à 300 de préférence pour les pièces moulées.