BE335286A - - Google Patents

Description

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    "ALLIAGE   D'ALUMINIUM RESISTANT A LA CORROSION"   @   La présente invention concerne un procédé de préparation d'alliages d'aluminium, possédant une grande résistance aux agents dissolvants et en particulier à l'eau de mer. 



   De tels alliages n'existent pas à l'heure actuelle ,on n'a d'ailleurs entrepris-aucune recherche sérieuse pour en trouver, car des recherches effectuées dans ce but paraissaient sans objet. L'addition d'un métal plus précieux aurait en effet pré- servé fortement l'aluminium de la corrosion, mais l'addition d'un métal soins précieux n'aurait pas amélioré sensiblement l'allia- ge. Finalement des alliages comportant une grande proportion de constituants précieux, et tels que la texture de l'aluminium se- rait préservée, par la formation de cristaux mixtes, par la tex- ture du métal additionnel, ne pourraient plus être considérés comme des alliages d'aluminium au sens propre du mot, lndépea- 

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 damment du fait qu'une telle formation de cristaux mixtes est inconnue dans les alliages d'aluminium. 



   Il existait cependant la possibilité de choisir dos corps additionnels qui soient capables de produire automatiquement une couche de protection, comme l'aluminium, sur lequel, au contact de l'air, se forme une couche protectrice d'oxyde. En deuxième lieu, il convient de n'employer, pour augmenter les propriétés de résistance à la corrosion telles que celles qu'on peut attendre des alliages par opposition à celles de l'aluminium pur, que des additions de corps capables de donner des cristaux qui forment avec l'aluminium ,quand il n'existe pas déjà des cris- taux mixtes, des métaux qui ne présentent pas, ou qui ne présen- tent qu'une chute de potentiel aussi faible que possible de la force   électro-motrice,   avec les cristaux d'aluminium ou avec ses cristaux mixtes. 



   C'est en se basant sur ces   printipes   que l'on a abouti à la présente invention. 



   Des recherches très poussées ont montré que déjà des al- liages purs de magnésium et d'aluminium pouvaient dans certaines circonstances opposer une résistance jusqu'alors inconnue aux agents dissolvants. Dans l'industrie   .depuis   plusieurs années, est née cette conception que les alliages de l'aminium avec le magnésium, tels que les alliages du type du   "Magnalium"   é- taient si peu résistants à l'action de l'air, de l'eau etc..., que malgré leurs bonnes propriétés mécaniques, ils ne pouvaient a- voir en aucune façon l'importance qu'on leur attribuait lors de leur découverte, il y a environ 30 ans. 



   Le principe de la présente invention repose sur le fait que l'on a reconnu que ces "magnallums" pouvaient ,cependant dans certaines   circonstances,être   employés pour des pièces ex- posées à la corrosion. Comme les différentes sortes de cristaux dont sont constitués la plupart des alliages, sent soumises constamment l'une par rapport à l'autre à une différence de tension plus ou moins grande, ce sont les alliages qui ne compor- tent qu'une seule sorte de cristaux, qui puisque ee sont des 

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 alliages, seront des cristaux mixtes, qui seront les plus résis- tants aux agents corrosifs. Mais, malgré la solubilité du corps additionnel de l'alliage dans le métal de base on n'a pas tou- jours un équilibre complèt de la solution.

   Dans des pièces fon- dues, en particulier, cela arrive dans la plupart des cas, par suite des rapports de solidification donnés des corps hétérogènes et malgré qu'il y ait possibilité d'une mise en solution complète. 



  Ce n'est qu'après une diffusion complète provoquée par exemple par une calcination que les cristaux sont homogénéisés et que la résis- tance à la corrosion d'un tel alliage est augmentée. Un exemple é- clairera ce qui vient d'être exposé. 



   D'après les recherches effectuées jusqu'à présent on peut amener en solution solide, à la température normale, enbviron 10% de magnésium dans l'aluminium avec formation de cristaux mixtes. 



  Comme cependant les alliages de magnésium et d'aluminium présen- tent une grande vitesse de cristallisation alors que leur vitesse de diffusion est relativement faible, il se forme, lorsqu'on re- froidit brusquement, en particulier lorsqu'on fond dans une co- quille, une deuxième sorte -- de cristaux /? ou une combinaison chimique A13Mg2. 



   La teneur en magnésium qui manque aux cristaux pour leur sa- turation à froid, se retrouve dans les cristaux qui non seule- ment sont très sensibles ,en eux-mêmes,   à   la corrosion, mais présentent en outre une différence de potentiel considérable de la force électromotrice par rapport aux cristaux C'est seule- ment lorsque la pièce coulée a été échauffée pendant les heures jusqu'à   420 dans   un four à recuire que les 'corps arriventà se   dif-   fuser complètement et à redonner l'équilibre perdu par la solici- cation rapide.Les cristaux les plus riches en magnésium redonnent aux   cristaux'   autant de magnésium que ceux-ci peuvent en ab- sorber et finissent par se confondre avec ces   cristaux' .   



   L'alliage .qui n'est plus constitué alors que par une seu- le sorte de cristaux peut résister avec succès à la corrosion. On peut rendre ainsi utilisables des alliages d'aluminium et de magné sium ayant une teneur en magnésium pouvant atteindre 10% ,en les calcinant après la coulée, pendant 5 à 8 heures, édes températures 

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 qui doivent être intérieures à 420 .La diffucion oomplète qui est est la conséquence de ce traitement et la résistance à la corro- sion de l'alliage qui en résulte peut être contrôlée par voie métallographique, Comme agent mordant sensible pour reconnaitre les cristaux qui peuvent encore s'y trouver on peut employer une solution d'acide chromique à 5 à 20%. 



   La connaissance de ces faits concernant ces alliages   d'alumi-   nium et de magnésium est d'une grande importance pour leur utili- sation, car elle permetd'arriver à des alliages d'aluminium et de magnésium résistants à l'eau de mer. D'autres recherches compliquées et longues, conduites dans les conditions qui exis- tent dans la pratique, ont également montré qu'une addition d'an- timoine, de bismuth ou de cadmium seuls ou combinés pouvaient donner une action de protection au sens indiqué tout d'abord. 



   Par la présence d'un composé chimico-métallique de l'an- timoine et de l'aluminium et par la solubilité très limitée du cadmium et du bismuth dans l'aluminium, solubilité qui ne peut pas être augmentée considérablement dans les limites permises, l'addition de composants ne peut être que très faible et par suite on ne peut pas obtenir une augmentation   e   dureté de l'al- liage telle que celle qui est nécessaire dans presque tous les cas et en particulier pour le moulage, 
Il n'y a pas par suite à songer à procéder à des additions d'autres sortes en grande quantité,et il convient de suivre le principe indiqué au début, et chercher à obtenir autant que possible des solutions solides ou des cristaux   qui/présentent   les uns par rapport aux autres une tension minima.

   Les cristaux des aluminures des métaux du groupe du fer qui par la présence de l'antimoine peuvent être précipités à un état tellement di- visé   ,qu'ils   provoquent une amélioration des propriétés méca- niques de l'alliage, et qui en outre ne présentent pas de   dit**   férence de tension sensible par rapport aux cristaux purs   d'alu-   minum et même par rapport aux cristaux mixtes contenant du ma- gnésium, peuvent également entrer dans la constitution du cristal sans diminuer la résistance à la corrosion. 

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   Alors que les quantités   additionna lieu   d'antimoine etde cadmium ne doivent pas dépasser en général   2%   et que la valeur optima est inférieure à 0,5% les quantités additionnelles de ganganèse peuvent atteindre jusqu'à 4 et 5% et davantage. Il en est de même pour le nickel,   Les   quantités additionnelles de chrome par contre doivent être très faibles et pratiquement on peut dépasser 1% ,et au   plus 2%     .D'après   le diagramme de soli- dification, le commencement de la solidification   pour 2%   de chrome se fait déjà à 800 , pour 3% à 900 , pour 4% à   1000 ,   Ce sont cependant les températures auxquelles les corps fondus, pour qu'ils ne se séparent pas des constituants lourds difficile- ment, fusibles,

  doivent être déjà surchauffés, si bien qu'il n'est plus possible d'employer le procédé conforme à l'invention. 



  Un alliage prépara en partant du point de vue ci-dessus indiqué, aurait par exemple la composition suivante: 
Mg 3 - 6 % Le reste étant de l'aluminium contenant 
Mn 1-4% le minimum d'impuretés (cuivre et zinc, 
Sb jusqu'à 1% principalement. 



   On a cependant établi que toutes ces caractéristiques n'ont 
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 pas besoil d'être réunies dans un tel alliage, pour que l'on puis- se avoir un métal léger ayant une certaine résistance à la corro- sion. Ainsi les alliages de manganèses, de magnésium et d'alumi- nium composés d'après les principes de l'invention, présentent déjà un progrès marqué par rapport aux alliages d'aluminium ac- tuellement connus. Il est de même lorsqu'au lieu du manganèse et du magnésium, on ajoute de petites quantités d'antimoine, de bismuth ou de cadmium dans l'alliage Ces alliages auront à peu près par exemple la composition suivante: 
Mg 3 - 6 % ou   Mg   3- 6% ou Mn 2 % 
 EMI5.2 
 Mn I - 4 % Od 1,5 % Cr 0,5%

Claims (1)

1. Or 0,5% Al,le reste Sb 3% Al , le reste de l'alliage Al, le reste REVENDICATION EMI5.3 ..lr.wlr..l.r..fW 1111.mrrr.oi?r. r) Alliagedalum1nium et de magnésium résistant à la cor- rosion, caractérisés par le fait que la teneur en magnésium ne <Desc/Clms Page number 6> dépasse pas de sensiblement la limite de solubilité da magné- sium dans l'aluminium, à l'état solide, et que presque tout le magnésium présent, tant qu'il n'est pas en combinaison avec d'autres corps additionnels, est sous forme de cristaux mixtes.

   2) Applications dans lesquelles: a) on choisit comme corps d'alliages à ajouter à l'alumi- nium pur ou à ses alliages légers ,des métaux, qui sont aptes à former automatiquement sur l'alliage dès que commence la corrosion ,une couche protectrice qui arrête cette corrosion. b) les alliages contiennent une teneur convenable en Sb, Bi, Cd, seule ou combinés. c) on utilise pour la formation des cristaux, des aluminures de métaux du goupe du fer. d) la teneur en Mg oscille entre 12 et 0 %.

   3) Procédé de préparation ou plutôt d'homogénéisation de ces alliages consistant à les soumettre pendant un certain temps, après leur solidification, à des températures assez élevées.

   R E S U M E La présente invention concerne un procédé de préparation d'alliage* d'aluminium ,possédant une grande résistance aux agents dissolvants, et en particulier à l'eau de mer.