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Perfectionnements aux procédés pour augmenter l'endurance des alliages de zinc,
L'invention est relative à un procédé pour augmenter l'endu- rance des alliages de zinc, quelle que soit leur composition.
On connaît des alliages de zinc ayant des résistances éle- vées à la. tra.ction. Toutefois, tous les alliages de zinc connus jusqu'ici présentent le défaut de ne pas pouvoir résister, sous charge, à des sollicitations statiques de longue durée, même si celles-ci sont bien inférieures à la, résistance à la. traction, voire à la, limite d'élasticité. On a, constatée par exemple, que des alliages de zinc qui présentaient des résistances de 40 kg/mm2 aux essaisde rupture usuels, commençaient déjà à céder visiblement sous des charges permanentes de 1 kg/mm2.
Ce défaut d'endurance a empêché l'utilisation des alliages de zinc dans plusieurs domaines d'application pour lesquels
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pourtant ils conviendraient sans plus à cause de leurs autres propriétés. On a essayé, par conséquent, d'améliorer l'endu- rance des alliages de zinc par des additions telles que du li- thium, du magnésium ou du manganèse. Ces additions ne convien- nent toutefois pas à chaque genre d'alliage et, en outre, on augmente encore davantage les difficultés que l'on rencontre déjà actuellement sur le marcné des déchets.
La présente invention a pour but de réaliser un procédé à l'aide duquel on peut augmenter l'endurance d'alliages de zinc quelconques sans modifier la composition du mélange. Pour at- teindre ce résultat l'invention s'écarte essentiellement des voies suivies pour les procédés connus jusqu'ici,
Elle consiste, principalement, à soumettre les alliages de zinc à un traitement par la chaleur à des températures qui sont un peu inférieures à celles du domaine de cristallisation gros- sière. Ces températures sont pour des alliages de zinc contenant du cuivre, par exemple ceux du genre Zn-Ou 4, d'environ 370-400 c., pour des alliages de zinc contenant de l'aluminium, par exemple ceux du genre Zn-A1 4 ou Zn-Al 10, d'environ 300-3500 C.,
et sont donc nettement supérieures à celles préconi- sées pour le traitement par la chaleur des alliages de zinc, La proposition d'effectuer le traitement par la chaleur des alliages de zinc à des températures qui sont notablement au-dessus de cel- les appliquées ordinairement jusqu'ici pour ces alliages et qui ne sont pas beaucoup inférieures à celles du domaine de cristal- lisation grossière est d'autant plus surprenante que l'on a ex- pressément recommandé, jusqu'ici, de ne pas effectuer ces traite- ments par la chaleur à des températures aussi élevées.
En appliquant le procédé selon l'invention il est à recom- mander de choisir des températures qui ne sont pas trop voisines de celles du domaine de cristallisation grossière car, sans cela,
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le danger existe que pour de faibles écarts de température vers le haut, par exemple par suite de légères imperfections de l'ap- pareil de mesure des températures, on empiète déjà sur ce domai- ne et on obtienne par conséquent une matière à granules grossiè- res et qui est inutilisable industriellement. Il est donc avan- tageux en pratique d'appliquer pour le traitement par la chaleur des températures qui se trouvent à environ 10 à 40 c.
en dessous de cristallisation grossière mais qui néanmoins sont notablement supérieures à celles utilisées jusqu'ici pour le traitement par la chaleur des alliages de zinc.
Le traitement par la chaleur des alliages peut déjà se fai- re pour les pièces demi-ouvrées avant leur usinage ultérieur.
Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux du pro- cédé selon l'invention on ne soumet les alliages de zinc à un trai- tement par la chaleur correspondant qu'après que ces alliages ont été utilisés pour constituer les pièces à l'état et sous leur for- me définitifs.. Des essais de comparaison ont nettement montré, d'une fagon surprenante, que les pièces fabriquées à l'aide des tôles traitées selon l'invention étaient supérieures à celles obtenues à partir des tôles usuelles mais qu'elles présentaient une amélioration bien supérieure lorsqu'on les introduisait à l'état fini dans un tambour pour les soumettre au traitement par la chaleur selon l'invention.
Par le traitement par la chaleur des pièces, conformément à l'invention, on augmente de toute façon leur endurance de plu- sieurs fois, sans qu'il soit nécessaire d'y ajouter de matières additionnelles quelconques qui pourraient être préjudiciables à d'autres points de vue.
Un autre moyen pour obtenir le résultat susindiqué, c'est- à-dire pour augmenter l'endurance d'alliages de zinc quelconques sans modifier la composition de l'alliage et qui peut être ap-
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pliqué avantageusement en combinaison avec le traitement par la chaleur spécifié plus haut consiste, selon l'invention, à malaxer par exemple par pressage, les alliages de zinc à des températu- res élevées et à des vitesses aussi élevées que possible, Avan- tageusement des alliages de zinc contenant du cuivre sont pressés à 320-380 C. et à des vitesses d'environ 6 m/ min., alors que des alliages de zinc contenant de l'aluminium sont pressés avantageu- sement à 300-3200 C, et à une vitesse analogue.
L'application de ces températures de pressage est également surprenante, compa- ratiement aux températures de pressage actuellement utilisées et qui sont notablement inférieures, en ce qui concerne leur effet sur l'amélioration de l'endurance.
Le procédé, qui consiste à augmenter l'endurance des allia- ges de zinc par application de températures et vitesses de pres- sage élevées, peut également être appliqué pour n'importe quels alliages de zinc au même titre que le traitement par la chaleur.
Le procédé donne, s'il est appliqué à lui seul, une amélioration notable de l'endurance mais, pour accroître l'effet, il est pré- férable qu'il soit appliqué en combinaison avec le traitement par la chaleur. Dans ce cas, on soumet d'abord les alliages à des températures et à des vitesses élevées à un malaxage, par exemple à un pressage, et on les soumet ensuite à un traitement par la chaleur dans un domaine de température qui se trouve un peu en dessous de celui de la cristallisation grossière.
Un autre procédé pour améliorer l'endurance des alliages de zinc et qui est également appliqué de préférence en combinaison avec le traitement susindiqué ou le traitement par la chaleur et l'intervention de températures et de vitesses de pressage élevées comme indiqué plus haut ne convient toutefois qu'à des alliages de zinc contenant du cuivre, Ce procédé consiste essentielle- ment à soumettre ces alliages après le pressage à une déformation à froid plus spécialement par étirage. Avantageusement on effec-
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tue cette transformation à froid par un étirage d'au moins 15%.
Egalement par ce traitement, quand il est utilisé seul, on ob- tient déjà une amélioration notable de l'endurance des alliages de zinc contenant du cuivre sans que la composition de l'alliage doive être modifiée par des additions quelconques,
Jusque maintenant on était généralement d'avis qu'un étirage des alliages de zinc après le pressage devrait avoir pour résultat une diminution notable de l'endurance. Ceci ne se produit toute- fois que pour des alliages de zinc contenant de l'aluminium, alors que pour ceux contenant du cuivre l'étirage a d'une manière sur- prenante et contrairement à la règle généralement admise, une in- fluence favorable sur l'endurance.
Le procédé selon l'invention peut donc, de préférence, être réalisé en soumettant d'abord les alliages de zinc contenant du cuivre à un pressage et, ensuite, à une déformation à froid par étirage, après quoi la pièce, de préférence à l'état complètement usiné, est soumise à un traitement par 'la chaleur à des tempéra- tures qui sont un peu inférieures à celles du domaine de cristal- lisation grossière. Le pressage des alliages peut également dans ce cas, en vue d'obtenir des résultats les plus favorables, avoir lieu à des températures élevées et à des vitesses aussi élevées que possible.
Résumé.
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