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"PerfëcCfennèmants aux "alliages"
L'invention concerne les alliages à base de magnésium, et a pour objet un nouvel alliage à. base de magnésium, contenant du lithium et de l'aluminium comme principaux métaux d'alliage. Plus particulièrement, l'invention consiste en un alliage à. base de magnésium, contenant de 1 à 12 % de lithium, et de 0,5 % à 12 % d'aluminium, le complément étant
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sensiblement en totalité du magnésium, caractérlsécpar des propriétés physiques exceptionnelles, qui se manifestent dans une large mesure par un faible poids spécifique, une forte ductilité, et une résistance à la traction satisfaisante.
Certains de ces alliages sont aussi susceptibles de subir un traitement thermique.
On a constaté que le sodium exerce une action nuisible accentuée sur les alliages à base de magnésium contenant du lithium, et que son élimination ou sa réduction aux limites ,
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inférieures acceptables font acquérir à l'alliage des pro- priétés supérieures.
Dans soun plus complète et choisie de pré- férence, l'invention consiste dans un alliage à base de acception @ magnésium, ayant la composition précitée, exempt ou à peu près exempt de sodium, ne contenant de préférence pas plus de 0,1 de sodium. Il peut contenir aussi les traces ordi- naires des autres éléments généralement associés avec le magnésium, le lithium et l'aluminium, à titre d'impuretés.
Les alliages binaires de magnésium et de lithium sont caractérisés par une ductilité satisfaisante, qui augmente avec le pourcentage en lithium. Mais cet avantage s'accom- pagne d'une diminution de la résistance à la traction. On a constaté que l'addition d'aluminium aux alliages binaires de magnésium et de lithium, exerce une action très efficace au point de vue de l'augmentation de la résistance de l'al- liage. En faisant varier la teneur en lithium et en alu- minium, on peut obtenir un grand nombre de combinaisons de la résistance à la traction et de la ductilité. Un minimum d'environ 0,5 % d'aluminium est nécessaire pour obtenir 1'augmentation voulue de la résistance à la traction, même si la teneur en lithium a sa valeur minimum.
On peut ajouter des quantités croissantes d'aluminium jusqu'à 12% environ, en particulier lorsque la teneur en lithium est voisine de sa valeur maximum, par exemple d'environ 10 %. Avec cette dernière combinaison, on obtient un alliage possédant une forte résistance et un degré de ductilité satisfaisant dans le cas où une forte résistance à la traction est plus avantageuse qu'une très grande ductilité.
Les alliages de magnésium, lithium et aluminium suivant l'invention possèdent de nombreuses caractéristiques impor- tantes. Leur ductilité est grande, leur module d'élasticité est élevé, et leurs propriétés de déformation à froid sont
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très satisfaisantes. Il est extrêmement remarquable que ces propriétés peu habituelles soient obtenues avec un alliage qui est plus léger même que le magnésium,,car son poids spécifique est voisin de 1,65. La limite élastique à la compression des alliages suivant l'invention est égale ou supérieure à leur limite élastique à la traction.
De plus, leurs propriétés de laminage à chaud et de refoulement sous pression sont excellentes, et plusieurs d'entre eux peuvent être laminés à froid dans une mesure de 60% après laminage à chaud, sans qu'il soit nécessaire de leur faire subir aucun autre traitement thermique.
Les nouveaux alliages conviennent non seulement à la fabrication de pièces de forge, mais encore à celle des pièces moulées. Les procèdes ordinaires de coulée en matrice, de coulée dans des moules permanents, ou de coulée en sable, peuvent être utilisés.
Les nouveaux alliages suivant l'invention peuvent être préparés par un procédé de fusion quelconque ordinaire, en prenant des précautions pour éviter de les souiller par une proportion excessive de sodium. Par exemple, on peut fondre le magnésium dans un creuset en fer à l'aide d'un flux appro- prié, et y ajouter ensuite 1'aluminium et le-lithium. Pour empêcher le lithium de s'oxyder d'une manière excessive pendant la formation de l'alliage, il convient de faire usage d'un dispositif maintenant le lithium léger au-dessous de la surface du métal fondu. On peut employer une coupelle renversée en acier perforé, telle qu'une coupelle de phos- phoration, ou un dispositif analogue convenant à cet effet.
La formation de l'alliage peut s'effectuer à une température d'environ 704 à 760 C. Après avoir agité vigoureusement le métal pour assurer son homogénéité, on le laisse reposer à une température suffisante pour le maintenir à l'état liquide, puis on le décante dans des moules. Une température'
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de coulée appropriée est voisine par exemple de 715 C L'alliage peut être coulé directemeht dans des moules permanents, sans qu'il soit nécessaire de prévoir une at- mosphère neutre ou réductrice. On peut surveiller la teneur en sodium en choisissant des matières premières d'une pureté appropriée, et en opérant l'affinage dans des condi- tions les empêchant de se souiller.
Pour éviter avec certitude la présence de quantités nuisibles de sodium, on prépare,de préférence, ces alliages de la manière décrite dans la demande de brevet déposée le 17 juin lote et intitulée: procédé de traitement des allia- ges de magnésium.
Suivant les indications de cette demande de brevet, on obtient des résultats satisfaisants avec un flux de composant d'une partie de fluorure de lithium et de trois parties de chlorure de lithium. Ce flux sert à réduire la teneur en sodium et en potassium de l'alliage. On peutausai traiter l'alliage en faisant barboter dans le bain un gaz tel que l'azote ou l'ammoniaque, pour diminuer la teneur en sodium.
Les tableaux suivants donnent des exemples de la composition des alliages suivant l'invention. Le tableau I indique les propriétés physiques des alliages refoulés à chaud sous pression, le tableau II indique les propriétés physiques des alliages refoulés à chaud sous pression, et les résultats donnés par un traitement thermique, qui consiste à chauffer les alliages à 315 0 pendant 8 heures, et à les tremper dans l'eau.
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Tableau 1
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<tb> Pourcentages <SEP> Allon- <SEP> Stric- <SEP> Limite <SEP> Résistan-
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Pourcen-cages gement tion élasti - ce à. la % fi que rupturez Nos Mg Zl¯¯A¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯.. - k' ---¯.-
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1 94,68 3,92 2 16,b 29,, 16,44 24,18
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<tb> 2 <SEP> 92,16 <SEP> 3,84 <SEP> 4 <SEP> 16,2 <SEP> 24,0 <SEP> 18,63 <SEP> 27,27
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 88,32 <SEP> 3,68 <SEP> 8 <SEP> 4,2 <SEP> 7,8 <SEP> 22,49 <SEP> 29,66
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 98,00 <SEP> 1,00 <SEP> 1 <SEP> 15,0 <SEP> 28,9 <SEP> 13,07 <SEP> 21,02
<tb>
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5 97,00 ze0o 1 18ig 31,4 13,49 21,02
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<tb> 6 <SEP> 96,00 <SEP> 3,0 <SEP> 1 <SEP> 15,0 <SEP> 41,3 <SEP> 13,14 <SEP> 20,17
<tb>
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7 95,00 4a9o 1 19,0 37,e Il,37 19,61
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<tb> 8 <SEP> 93,00 <SEP> 1,
00 <SEP> 6 <SEP> 15,5 <SEP> 27,0 <SEP> 19,33 <SEP> 29,80
<tb>
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9 92, 00 2,0 e 21, 28, 4 le.,64,, 30,72
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<tb> 10 <SEP> 91,00 <SEP> 3,00 <SEP> 6 <SEP> 19,5 <SEP> 24,3 <SEP> 19,96 <SEP> 30,93
<tb> 11 <SEP> 83,7 <SEP> 10,3 <SEP> 6 <SEP> 20,0 <SEP> 31,8 <SEP> 21,09 <SEP> 25,66
<tb>
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12 92,SU 7ePO 0,6 2lpg 46,4 16,68 20,24
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<tb> 13 <SEP> 92,00 <SEP> 7,00 <SEP> 1 <SEP> 19,2 <SEP> 45,1 <SEP> 17,01 <SEP> 21,86
<tb> 14 <SEP> 81,6 <SEP> 8,4 <SEP> 10 <SEP> 2,0 <SEP> 2,5 <SEP> 24,04 <SEP> 28,40
<tb> 16 <SEP> 88,55 <SEP> 10,95 <SEP> 0,5 <SEP> 41,5 <SEP> 70,7 <SEP> 16,60 <SEP> 16,37
<tb> 16 <SEP> 90,17 <SEP> 9,33 <SEP> 0,5 <SEP> 37,2 <SEP> 64,3 <SEP> 13,63 <SEP> 17,78
<tb> 17 <SEP> 78,40 <SEP> 9,60 <SEP> 12 <SEP> 2,3 <SEP> 4,3 <SEP> 23,20 <SEP> 30,
66
<tb>
Tableau II
Dureté Rock- Briwell nell
E
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-------------------------------------------------------------la r88, 8 9,2 2 72 60 i 2 38,iD aQ 0 18,.98 22,98 b 84 fi5 3 fl 6 33,81 26,30 2a 88, 2 9,8 2 lb 83, 4 2440 b3 ,, 20, 96 34,,18 b 88 81, 6 3,tl 7rio 36,01 29,38 3a 8'7, 2 9,' 3 78 66,8 23 t 44-1t- 31,09 24,96
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<tb> b <SEP> 95 <SEP> 94,6 <SEP> 1,0 <SEP> 3,0 <SEP> 27,84
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4a 88,1 10,9 1 68 56,b 4e 6'7pf)0 20,81 20,53 b 80 89, 2 2. a, 0 39 itio 31,44L 23,41 5a 8',2 10,8 2 74 62,3 26,p 55- 18,34 22,14 b 93 90,3. 2 6 20,88 26,64 6a 83,5 10,5 6 78 66,8 19w 26 20, 88 24,88
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<tb> b <SEP> 92 <SEP> 88,2 <SEP> 3,0 <SEP> 4,0 <SEP> 26,29 <SEP> 30,93
<tb>
@ l'état de refoulement sous pression
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b - solution traitée à 31500 pendant 8 heures.
Les nouveaux alliages sont particulièrement utiles lorsqu'il est important que le poids soit faible et la rigi- dité forte, et en général conviennent parfaitement aux applications dans lesquelles on a fait usage jusqu'à présent d'alliages à base de magnésium, mais encore à de nombreuses @ / applications, auxquelles les alliages antérieurs ne conve-
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/ autres naient pas à cause de leur résistance b. la traction trop faible, ou de leur ductilité nsuffisante En raison de
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leur grande ductilité et de leurs excellentes propriétés d'écrouissage à froid ces alliages conviennent également d'une manière particulière à la fabrication des rivets posés à froid et pièces analogues.
Résumé
Alliage à base de magnésium, caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons :
1) Il contient du lithium en proportion ne dépassant pas 12 % de l'aluminium en proportion ne dépassant pas 12 % le complément étant sensiblement en totalité du magnésium.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.