BE441677A - - Google Patents

Description

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  "EMPLOI D'ALLIAGES   DE   ZINC ". 



   Dans le développement de la fabrication des alliages de zinc malléables,ou pour coulées,on avait pour but   d'atteindre   des pro-   priétés   de résistance mécanique propres aussi d'autres allia- ges commerciaux,par exemple au laiton. Comme résultat,on a appris à connaître de nombreux alliages qui peuvent   renfermer,à   côté de la base de zinc, des additions de jusqu'à 40% d'aluminium, jusqu'à 4% de cuivre et jusqu'à 0,1% de magnésium et/ou de lithium. 



    Cependant,ces   alliages présentent un certain désavantage en ce sens que leur résistance au fluage est faible. La faible résis- tance au fluage du zinc très pur se trouve en étroite liaison avec la basse température de fusion de ce métal. La résistance au fluage de quelques uns des alliages de zinc   usuels.,quoique   supé- rieure à celle du zinc très pur,avait cependant des valeurs insuffl santes pour de nombreux buts d'application. A cela s'ajoute que 

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 la résistance Fu fluage dépend de l'état de traitement en ce sens qu'elle est d'autant plus basse que la déformation à froid de la 
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 matière Dremiere aveit été -olus forte.

   Il existait donc un besoin      urgent de créer des alliages ayant un bon comportement au point de vue résistance au fluage ,même si c'était au prix d'autres caractéristiques de résistance,vu que dans de nombreux buts il 
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 s'2it moins d'avoir une haute résistance mécanique qu'un bon comportement au fluage. On peut mentionner à titre d'exemple les vis, les fils,les bras de candélabres. 



   Or, on a fait   la   constatation surprenante que,contrairement à la pratique établiejusqu'ici de fabriquer des alliages à te- neurs aussi élevées que   nossible.ce   sont les alliages renfer- ment seulement des additions relativement faibles en cuivre et en 
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 aluminium qui se comportent ci,' une maniere particulièrement fa.vo-   rable   au point de vue résistance au fluage.Les alliages qui se solidifient en une   ,)hase   à partir de 1'état de fusion se   compor-   tent   ;'!.'une   manière   particulièrement   avantageuse,bien que leur   noint   de fusion soit   -lus   bas que celui du zinc très pur et de la 
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 1Jlü::Jé'.:

  rt des matières 'crémières connues à base de zinc et à. te- neurs reltive.ien'c <le-ù;es. une LlL.... ú181Üat iGn ultérieure oeut être obtenue par l'addition, par cî;e,n).e,â.e magnésium,des quantités de 0,005%b étant déjà suf- ïiç; :es. De faibles quantités de magnési um sont encore absorbées eu sulutiuu sclice ),r le zinc. Le lithium a,;it aussi d'unema- niurb seuolale. 



  Les l.'xe.t1ple, sui'c 11tS servent 1,, illustrer ce qui brécode. 



  OO"L:1E-' mesure pour le comportement au fluage on donne ici non p.s 1. résistance zv fluage-en kg/uir12,mais la vitesse de néné- tration   d'une   bille d'un diamètre déterminé,sur un appareil d'es- sai de dureté à levier, une   charge   déterminée. Plus la vites- 
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 se de pénétration est (J;rEnde,plus la mztièrevremiére cède à la charge, plus faible est donc sa résistance au fluage. Par con- 
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 tre une faible valeur de la vitesse de Dénétration signifie une 

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 haute résistance au fluage.

   Pour du zinc tres pur traité à la presse on trouva de cette manière, à la température de chambre une valeur de 25,5 10-4   mm/min.   Pour un alliage avec 3% d'alu- minium et 1.3% de cuivre on trouva une vitesse de pénétration de 8 10-4 mm/min., pour un alliage avec 10% d'aluminium et 0.3% de cuivre, de 14.5 10-4 mm/min. Pour un alliage avec 1.25% de cuivre et 1% d'aluminium on trouva la valeur de 4 10-4 mm/min. 



   L'influence d'une addition ultérieure de magnésium peut être illustrée par'l'exemple suivant. Un alliage avec 2.5% de cuivre et 1% d'aluminium présente, à l'état traité à la presser la tem-   pérature   de chambre,une vitesse de pénétration de 2 .10-4 mm/min. 



  Lorsqu'on ajoute à cet alliage encore   0.005   de magnésium,la va- leur de la vitesse de pénétration   descend à,   0.8 .10-4   mm/min.   



   Avec des pièces coulées*on obtint les résultats suivants: un alliage commercial avec 4% d'aluminium,1% de cuivre et   0.03%   de magnésium reste   sine   à 99.99%,présenta une vitesse de pénétra- tion de 4 10-4 mm/min,un alliage .entrant -dans le cadre des compo- sitions reconnues avantageuses, avec 0,8% d'aluminium et 0.4% de cuivre, reste Zn à   99.99%   avait la valeur de   2.4 .  10-4   mm/min.   



  Par une addition ultérieure de 0.02% de magnésium dette valeur des- cendit à   1.4  10-4 mm/min 
Or, par des essais ultérieurs on a constaté qu'il existe une liaison étroite entre le diagramme d'état des alliages de zinc- aluminium-cuivre et leur comportement au fluage. Ceci est illustré dans le dessin annexé qui représente   de   la   manière   usuelle l'an- gle du zinc du dit diagramme d'état.On y a repésenté les surfaces de solubilité du zinc qui-étant en soi des surfaces spatiales- sont figurées en représentation plane par les tracés des courbes   A-B-D   et   O-B-D.   Le long de la courbe A-B les cristaux mixtes de zinc sont saturés d'aluminium mais pas de cuivre.

   Il en est inversement pour les alliages dont la composition est située sur la courbe B-C Par   contre,l'alliage   caractérisé par le point B est saturé, à une certaine température aussi bien de cuivre que   d'alu-   minium. Avec l'abaissement de la température la composition de ces 

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 cristaux mixtes doublement saturés change suivant la courbe 
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 B-D,dont les points sont dHterniinég par les coordonnées suivantes:

   
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 ^1 ET,I?EN.aT û.rtE ALUTrIll ï'i7N CUIVRE 3750 1.35% 3.8 
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<tb> 350 <SEP> I, <SEP> I <SEP> 2,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 300 <SEP> 0 <SEP> .9 <SEP> 2,1
<tb> 
<tb> 275 <SEP> 0.8 <SEP> 1.7
<tb> 
 
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 50 U. 6 1.3 
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<tb> 200 <SEP> 0.4 <SEP> 0.9
<tb> 
 
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 On E. tracé (J.8.;18. le dessin outre les surfaces de solubilité, encore des courtes qui relient entre eux ceux des alliages qui 021', bzz, COl1cU.t 'LOIlS ;ales,the même comportement au fluage. On voit que ces oou'"b.:s circonscrivent la courbe B-D ô.écrite plus haut ÛW 81..:r elles 10 comportement au fiuzL5e est d'autant plus

Claims (1)

1. favorable qu'elles sont plus rapprochées de la courbe B-D. par cens quent, ceux des alliages dont la composition est située sur la courbe B-D auroit le comportement le plus avantageux au fluage, REVENDICATION Emploi ces alliages de zinc,connus en soi ,avec des additions EMI4.7 d'aluminium et de cu iv're,.e manière qu'ils soient situas' à l'in- térieur cle la zone des cristaux mixtes des alliages de zinc-Laluni- niur.1-cui vre, et le cas échéant de magnésium ou de lithium usqu 1 à 0 , 1;

   ,o , -n o .ar des 1il<..tièx,,"s premières ou matériaux qui doivent répon- dre à de hautes exigences au Doint de vue résistance au fluage.