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" ALLIAGES A BASE DE MAGNESIUM "
La présente invention est relative aux alliages à base de magnésium et a pour objet un alliage à base de magné- sium perfectionné contenant du lithium et du zinc et un ou plusieurs des métaux : argent, cadmium et aluminium. Plus particulièrement, l'invention offre un alliage contenant du magnésium à titre de constituant principal, environ 1 % à 13% de lithium, 1 % à 10 % de zinc et un ou plusieurs des métaux : argent, cadmium ou aluminium. L'argent et le cadmium peuvent être présents en quantités variant de 1 % à 10 %, et ces métaux peuvent être remplacés en partie par de l'aluminium.
L'aluminium peut aussi être appliqué sans argent ou cadmium en quantités variant de 0,5 % à 6 %. Les alliages de cette
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invention sont caractérisés par leur faible ,densité, par une bonne ductilité, par une charge de rupture élevée et par de bonnes propriétés de travail à froid. Certains de ces alliages ont une excellente résistance à la déformation permanente sous des efforts répétés et des propriétés d'ex- tension très stables à la température ambiante. Quelques- uns des dits alliages sont susceptibles d'un traitement thermique.
Les nouveaux alliages'de cette invention peuvent être préparés par l'un quelconque dés procédés de fusion habituels, en prenant des précautions pour empêcher une con- ' tamination excessive par le sodium. Par exemple, on peut fon- dre le magnésium dans un creuset en fer au-dessous d'un fondant convenable et ajouter alors du zinc, de l'argent, du cadmium ou de l'aluminium, dans les proportions requises, puis du lithium. Pour éviter une oxydation excessive du lithium pendant la formation de l'alliage, il est recommandable d'avoir recours à des moyens pour maintenir le lithium, de faible densité, au-dessous de la surface du métal fondu.
Une c'oupelle d'acier perforée renversée, par exemple une coupelle de phosphorisation, ou un dispositif similaire appropié au but visé, .peut être utilisé. Des températures d'environ 704 à 76000 peuvent être appliquées pour la fa- brication des alliages. Après avoir agité le bain fondu parfaitement, afin d'assurer son homogénéité, on le laisse reposer et décanter à des températures suffisantes pour qu'il reste à l'état liquide, puis on le coule dans des moules.
Une température de coulée convenable est par exemple d'en- viron 715 C. On peut couler l'alliage directement dans des moules permanents sans qu'il soit nécessaire de prévoir une atmosphère neutre ou réductrice.
Pour assurer l'absence de quantités nuisibles de sodium ou de potassium, il est préférable de préparer ces alliages de la façon décrite dans la demande de brevet belge déposée le même jour et intitulée "Procédé de traitement des ,alliages de magnésium". Oonfor- mément à cette demande, on préfère utiliser un fondant composé d'une partie de fluorure de lithium pour trois par- ties de chlorure de lithium. L'application d'un tel fondant a pour effet de réduire la teneur en sodium ou en potassium de l'alliage. On peut aussi traiter l'alliage par un gaz tel que l'azote ou l'ammoniaque insufflé à travers la masse fondue dans le but de réduire la teneur en sodium ou en potassium.
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Selon une autre caractéristique de l'invention, on épaissit le fondant mixte de fluorure-chlorure de lithium après l'addition du lithium en incorporant avec malaxage audit fondant un oxyde ou composé de point de fusion élevé.
En épaississant le fondant, ces matières tendent à effectuer une meilleure séparation entre le fondant et le métal. Comme oxydes convenables pour cet épaississement on citera le sesquioxyde de molybdène, l'acide vanadique, l'oxyde de magnésium et l'anhydride borique. Il ne semble pas que ces oxydes augmentent les propriétés des alliages, mais ils assurent l'obtention de métaux plus propres avec des pertes de fusion moindres.
Comme exemples d'alliages conformes à l'invention, on indiquera ceux du tableau suivant :
Tableau
ESSAIS DE TRACTION
EMI3.1
<tb> Limite <SEP> Charge
<tb> Allon- <SEP> Stric- <SEP> d'élas- <SEP> de
<tb> Pourcentages <SEP> gement <SEP> tion <SEP> ' <SEP> ticité <SEP> rupture
<tb>
EMI3.2
N Mg Li zn!g Cd Ail fa % cm2 eu
EMI3.3
<tb> 1 <SEP> 81,9 <SEP> 10,1 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> 11,6 <SEP> 25,6 <SEP> 2. <SEP> 884 <SEP> 3.157
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 81,9 <SEP> 10,1 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> 4 <SEP> - <SEP> 18,0 <SEP> 32,7 <SEP> 2.863 <SEP> 3.087
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 84,6 <SEP> 6,4 <SEP> 4 <SEP> 1- <SEP> 4 <SEP> 8,5 <SEP> 11,7 <SEP> 2.233 <SEP> 2.947
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 81,0 <SEP> 10,0 <SEP> 4 <SEP> 1- <SEP> 4 <SEP> 24,3 <SEP> 41,9 <SEP> 2.324 <SEP> 2.
<SEP> 618
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 78,3 <SEP> 9,7 <SEP> 6 <SEP> 6- <SEP> - <SEP> 9,2 <SEP> 16,3 <SEP> 2.744 <SEP> 3.605
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 73,0 <SEP> 12,0 <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> 3,3 <SEP> 3.381 <SEP> 3.493
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> 88,0 <SEP> 9,0 <SEP> 2- <SEP> - <SEP> 1 <SEP> 26,7 <SEP> 57,0 <SEP> 2.191 <SEP> 2. <SEP> 506
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 81,88 <SEP> 7,12 <SEP> 7 <SEP> - <SEP> - <SEP> 4 <SEP> 8,5 <SEP> 10,4 <SEP> 2.191 <SEP> 2.905
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> 79,12 <SEP> 6,88 <SEP> 10 <SEP> - <SEP> - <SEP> 4 <SEP> 5,5 <SEP> 7,0 <SEP> 2.303 <SEP> 2. <SEP> 912
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 84,64 <SEP> 7,36 <SEP> 7 <SEP> - <SEP> - <SEP> 1 <SEP> 10,0 <SEP> 11,1 <SEP> 2.107 <SEP> 2.
<SEP> 905
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 11 <SEP> 81,88 <SEP> 7,12 <SEP> 10 <SEP> - <SEP> -- <SEP> 1 <SEP> 16,7 <SEP> 20,0 <SEP> 2.002 <SEP> 2.667
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 12 <SEP> 88,34 <SEP> 9,16 <SEP> 2- <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> 30,5 <SEP> 63,0 <SEP> 2. <SEP> 016 <SEP> 2.324
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 13 <SEP> 88,3 <SEP> 3,7 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> - <SEP> 4 <SEP> 13,7 <SEP> 14,6 <SEP> 2.331 <SEP> 3.318
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 14 <SEP> 90,2 <SEP> 3,8 <SEP> 2- <SEP> - <SEP> 4 <SEP> 16,7 <SEP> 23,8 <SEP> 1. <SEP> 925 <SEP> 2. <SEP> 982
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 86,4 <SEP> 3,6 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> 6 <SEP> 5,5 <SEP> 8,2 <SEP> 2.177 <SEP> 3.080
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 16 <SEP> 86,4 <SEP> 3,6 <SEP> 2- <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 3,0 <SEP> 3,2 <SEP> 2.275 <SEP> 2,583
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 17 <SEP> 84,5 <SEP> 3,5 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 3,0 <SEP> 4,7 <SEP> 2.
<SEP> 506 <SEP> 3157
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 18 <SEP> 84,5 <SEP> 3,5 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 2,7 <SEP> 4,0 <SEP> 2.408 <SEP> 3.115
<tb>
Les densités de ces alliages varient d'environ 1,55 à 1,57.
Les propriétés de traction ont été mesurées sur une barre de 9,52/filée à la presse à partir du lingot. mm Les alliages Nos 5 et 6 de ce tableau témoignent d'une stabilité remarquable dans leurs propriétés physiques
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à la température ambiante. Leurs propriétés de résistance à une déformation permanente sous des efforts répétés sont com- parables à celles des meilleurs alliages à base d'aluminium qu'on trouve dans le commerce.
L'un et l'autre de ces alliages sont susceptibles d'être soumis utilement à des traitements thermiques. Par exemple, la dureté de l'alliage No 5, qui est d'environ 93 Rockwell "E" à l'état filé, s'abaisse à 88 après refroidisse- ment brusque par immersion dans un liquide à partir de 260 C.
Après l'immersion, on peut alors élever la dureté à environ 98 Rockwell E en le vieillissant par un revenu à 93 C L'allia- ge N 6 accuse une dureté, à l'état filé, d'environ 90 Rock- well "E". Cette dureté se trouve réduite à 77 par un chauffa- ge de 260 à 371 suivi d'un refroidissement brusque par immersion. Un traitement thermique de 16 heures à 65,5 C relè- ve la dureté à environ 96 Rockwell "E". Il s'ensuit que ces alliages se prêtent aisément à un façonnage à froid à l'état doux, ou succédant au refroidissement brusque et que, une fois façonnés, ils peuvent être convertis en un matériau pour ossatures de bonne résistance mécanique par le traitement thermique à basse température.
Il est bien entendu que les alliages contiennent les impuretés ordinairement contenues, dans les métaux du commerce. Alors que le lithium, tel qu'on l'obtient ordinai- rement, contient des quantités préjudiciables de sodium, cette impureté peut en substance être éliminée par les métho- des de raffinage précédemment décrites.