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" Procède de fabrication de pièces en magnésium ou en allia- ge à base de magnésium. ".
La présente invention est relative à la fabrication de barres en magnésium et en alliage à base de magnésium dont les sections ont des formes et dimensions comme pelles qu'on obtient normalement par étirage à la presse, c'est-à- dire à la fabrication de barras à section allongée, tonde, hexagonale,carrée, méplate, en L, T, U, Z, ou d'une'autre forme dans une coupe en travers, y compris les barres de faible épaisseur. il a été admis d'une façon très générale que les allia- ges de, magnésium ne peuvent pas être soumis avec succès à une déformation plastique à vitesse élevée, étant donné qu'il en résulte une destruction, de l'objet métallique.
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\J'est ainsi que dans l'ouvrage intitule "Magnésium and its Alloys" (Le I,fB3ne iu;l et ,es s ,l.Liaas ) par mau ; mton et prytherch, publié p3,):' l'I.'iprimelie Royale de LO,1è s pour le service 'les r:3oh3rcnss Scientifiques et Industrielles d'Angleterre, on déclare j-a 98g,EJ 18 que 1,,: rra ;,1",iu[", lot ses alliages sont pal'ticulièrsl:19nt sensioles aux taux de àéiorr.ation appliqué.
Ce fait comporte une application, pra- tique inportante, et :)L1 a plusieurs fois démontra que quelques-uns des a.i.llJ,sev; de '.1D8wLiurtl les plus lursu'on tie ut pas laminer d'une façon, satisfaisante à vitesse élevée, peuvent facilanent être travaillés à des vitesses plus faibles, wCn.idt cite ensuite cet ouvrage dans. la revue ail amande intitulée " Ze.i.tschrift fUI' ,:8talllcu!1clert 1933, .1" a5, page 2&g, pour confirmer que l'importance de la déformât; ion Cl:.;,' on peut appliquer à des cristaux de rn8- ;u;,siuM sans rupture est\u'J::> quantité con-.tante 3 une tenir- r etu i:F donnée.
Cette opinion se confirm expsrimentalement quand on étire le matai à la presse, ce qui est le procédé pr.insipa- lementiutilisé jusqu'ici pour l'obtention de telle-s sections On fait usage de vitesses d'étirage isioles par exemple d'une vitesse de lt20 à 6 m à la minute ±b ur ie s alli. ages relativement; résis-tants, comme ceux qui contiainant 6 dL'aluminium et 1% de ziaP, et ensuite jusqu'à 18 m environ à la minute pour les autres alliages,comrne Ceux qui ne contiennent que du ms-nganèse ocnime addition d'alliage,la valeur de li vitesse dépendant, dans chaque cas, de la difficulté d'étirage de la section à la pr'sse et de l'im- portance du travail a imposer au métal.
Ordinairement, plus
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la section, par exemple., est grande, plus la vitesse est fai- ble.
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L'utilisation de vitesses plus élevées est aocompa-
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gnée de la formation de fissures ou d'autres imperfections dans le métal.qui rendent l'utilisation de telles vitesses
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plus elevées impassibles.
De plus, les sections pomme celles qui ont été obtenues jusqu'ici par étirage à la presse comportent une direction nettement privilégiée, c'est-à-dire que les chiffres fournis par les essais mécaniques pour les sections prises dans le sens longitudinal diffèrent considérablement des chiffres fournis par les essais pour les sections prises dans le sens transversal ou dans un sens formant un angle appré- ciable avec une section longitudinale,par exemple une différence qui est généralement de plusieurs centaines de kilogs par centimètre carré, tant en ce qui concerne la charge d'épreuve à 0,1 % d'allongement, c'est-à-dire la charge qui, après sa suppression, laisse subsister un allon- gement permanent qui ne dépasse pas 0,
1 % et la charge qui correspond au maximum de la courbe de déformation en fonc- tion de la tension appliquée.
Un procédé d*obtention de barres et de profils en acier, qu'en utilise souvent également pour le laiton,con- siste en un laminage entre des cylindres comportant des gorges ou cannelures périphriques,d'um forme appropriée, qui entourent le métal. Avec le magnésium et les alliages de magnésium, il fallait s'attendre toutefois à ce qu'avec des déformations substantielles et une réduction apprécia- ble de la section transversale , il était probable que ce procédé comporte des risques plus grands de formation. de fissures,que l'étirage à la presse, et demande par con- séquent devitesses de fabrication encore plus faibles.
La nécessité d'appliquer des vitesses réduites de dé- formation est Confirmée par le laminage des tôles,avec l'exception partielle possible que le brevet n 2.314.010 récemment publié aux Etats-unis oite des exemples de tôtes laminées à des vitesses atteignant 180 m à la minute.
Tou- tefois, le laminage à une vitesse aussi élevée conformêment à ce brevet américain n'a été effectue que dans le cas d'un,
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alliage a-faible résistance, contenant du manganèse et du calcium, mais pas d'aluminium, cet alliage ayant été amené .précédemment dans un état corroyé par étirage à le presse,
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les r &lu çt lO1S d'un poar e;ttia important, n'ayant 4t.' appli- quées aux vitesses élevées 1;,:e l-ens les phases finales i3 la fabrication de tôles minces (après que le nléta -ut éti déjà fortement tratail1é par laminage), c'est-'.-:Ure que des t3lps d'un?. ?J2.iNs..u¯ de e ;& , 5 2;
.i,7 7 rizi ont été à lai:ù 1 iié e à vitesse élevée pour en ramener l*opaiss?ur à 0,75 à 1, b m:.i, ces exemples de laminage de tôles à vitesse élevée ne permettent nullement de supposer que 1'on puisse laminer de cette façon ces sections,étant donne que la déformation est beaucoup plus compliquée avec de telles sections.
En conséquence, on peut affirmer aveccertitude que
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les rensi3i;:,ements techniques dont on dispose à au .jour indiquent que l'obtention des sections 0e magnésium et d'al- liages de magnésium par lp<irtinag:; entrs d-js cylindres à Cap.# lures est impraticable en tant que procède de fabrica- tion économique. Or, la demanderesse a constaté 'qu'on peut obtenir avec succès les sections précédemment décrites sous la forme de barres de magnésium où d'un alliage à base de
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magnésium , par j-aminage d'une ébauche entra dos cylindres s qui entourent le métal d'une façon substantielle , et à des vitesses d'au moins 30 mètres la minute, et.
de préférence d'au moins 600 mètres à la minute, et par exemple à de vitesses de 90 à 180 mètres à la minute, ou même à de s vi-
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tesses plus élevàes, tout en obtenant une structure forgée dans toute l'épaisseur et des caractéristiques mécaniques
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égales ou supérieures à Celles qu'on obtient, ordinairement; par étirage à la presse, Ainsi, on peutmaintenant obtenir des sections qui .ne permettaient jusqu'ici l'utilisation, dans la fabrication, que des vitesses faibles connues., à une Vitesse de 180 mètres par exemple à la minute avec les
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mêiitSS allaages.
Les cylinires peuvent comporter ou 90nsis-
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ter en deux cylindres convenablement rainures pour entou- rer le métal- Bien entendu, un faible intervalle! compris entre les cylindres peut rompre la continuité autour du métal, mais les cylindres qui entourent le métal à l'ex- ception d'un tel intervalle entoureront le métal substan- tiellement dans l'esprit de la présente invention. L'épais- seur de la matière sera généralement de beaucoup supérieure à 7,5 mm, et par exemple de 25 à 500 mm.
Bien qu'il soit préférable d'effectuer toutes les pas- ses de laminage à une vitesse bien supérieure à 30 né très à la minute, pour quelques pesses on peut assurer le lamina- ge à une vitesse inférieure à cette dernière.
On peut ootenir conformément à la présente invention des sections dans lesquelles il n'y a guère de direction privilégiée où les chiffres fournis par les essais mécani- ques sont à peu près égaux dans le sens longitudinal et dans le sens transversal, ou bien dans un plan faisait t un angle appréciable avec la direction longitudinale, c'est-à- dire où la différence entre ces chiffres, s'il y en a une, est par exemple de un ou quelques dizaines de kilogs par cm. carré sur la charge d'épreuve et la charge qui portes- pond au maximum, de la courbe de déformation à la traction., et une différence, s'il y en a une d'environ 1% par exem- ple en ce qui Concerne la pourcentage d'allongement sur 50 mm.
ceci est tout autre chose 'et ces caractéristiques sont tout à fait différentes de selles des sections normale- ment étirées à la presse et représente un résultat très sur- prenante d'un intérêt considérable dans certaines aplica- tions.
On peut obtenir les sections par laminage en partant directement d'ébauches coulées, conformément à la présente invention. On obtient une très grande avance dans la vitesse de fabrication, une importante-réduction des frais de fabri- cation et une longueur presque illimitée pour les sep-
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tiens produites, par comparaison avec Les sections obtenues par étirage à la presse.
On estime que le résultat très surprenant qui consiste en ce qu'on peul,avec le procédé de la présente invention.
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laminer 1 .s pièces en magnésium a en alliage de ffie.:.;n3:.3Íum sans qu'elles se détruisent par fissuration,est dû eu ma-
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jeure partie ou en totalité au fuit que les vibesass élevées de laminaae provoquent un dégagement rapide de chaleur qui maintient ou élève la t;eulpératU;:>8 du métal,ce fait,s'iL se produit, ayant '..oins d'influence dans le laminage de l'acier, du laiton et du Cuivreoù on utilise des températures ini-
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tiales plus élevées et ou les métaux ont une chaleur spéoi- fique volumétrique beaucoup plus .grande, ;:;:fe:;>t;
un fait oga- lament surprenant que 1D demaLlderes2Je ait trouvé qu'il soit possible d'obtenir par laminage des pièces el1t;ièr0118Lj, Çor- royées en. partant, directement e laôbaucxt- coulée e cela en une chaude unique et. du fait du dégagement de chaleur préci- té.
Les alliages auxquels la présente invention s'applique
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sont tous des alliages contenant Go ,N de magnésium ou davan- tage, et spécialement des alliages de c ; type contenant du zirconiuu, conforméfient au brève b anglais n 511,13'.u 1/d/IJE de la deÚl8.üdere,,3-3 . on a Ót;a10,ncüt lamine d'c.utr.?s a.llïaes ..sous la fO:'JJ1e de iarofils, par e;:.emJ?1e l' "J.JJ. 8.2:3 connu sous la maraae dëpojëe "lekbron" prtanb le n ,.l;:.l.50b, e1 un a-L-liaga à case de magnésium contenant;
5 à' aLiJìiiniu>i et un faictie pourcentage de ia-;1Janése, Àxlo S qu'on a constaté que des températures initiale.s d'environ 500* conviennsnt, particulièrement pour les ppemières passas, on peut faire usage de températures plus basses, specialenienb dans lis pajses ultérieures, et iÎeTtlç ' dans certains cas, des températures d'un? valeur fajbl? inat-
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tendue, cogime 350 ou 200 C.
On soumet de préférence les alliages contenant des
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constituants à bas point de fusion à un traitement thermique de dissolution avant le laminage.
On peut utiliser, dans les différentes phases de la production, différentes vitesses de laminage, lesvitesses les plus levées étant Utilisées de préférence dans les passes finales.
Quoiqu'on utilise de préférence, comme ébauches, des ébauches coulées, on a constaté qu'on peut également utili- ser avec succès le procédé de la présente invention des ébauches obtenues par étirage à la presse ou par laminage.
On dispose les Cannelures dans les Cylindres de pré- frenoe de façon que leurs formes diffèrent les unea des autres dans un certain rdre, de sucoession , de manière à soumettre la matière à des déformations suivant das direc- tions alternantes, au 6'ours des passages de cette matière entre. les cylindres.
Ci-après va être décrit à titre 'd'exemple le laminage conformément à la présente invention d'un profilé Constitua par une jante de roue, Un alliage à base de magnésium, conte- nant 5 % d'aluminium et 'un faible pourcentage de manganèse a été coulé par le procédé semi-oontinu de coulée directe en
Coquille sous la forme d'une pièce qui a été ensuite usi- née aux cotes de 203 x 50,8 x 457 mm. On a fuit chauffer cette pièce pendant quarante huit;
taures jusqu'à 400 C et ensuite jusqu'à 500 0. Ensuite, on a dégrossi Cette ébauche coulée par quatre passes de laminage à la vitesse de 78 mètres à la minute, mesurée suivant la périphérie ,puis on lui a fait subir trois passes de finissage à la vitesse 140 mètres à la minute ,la température finale étant d'environ 360 C.
Le laminage a été effectué en une seule chaude, c'est-à-dire sans réintroduction de la pièce dans un four de réchauffage.
Les dimensions approximatives de la section de al jante terminée de la roue ont été de 4,76 millimètres d'épaisseur et denviron 203 mm de largeur totale.
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La 3'0tion a été soumise à un essai d3.:-1S In sens trans- versal et dais le s:..J .o.ituitâai. et a fourni les # : sul-- tats r,,::::yp,l1S suivants daüs 10 partie plate fie. la ja;lte:
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charge d'éprouvé à Charge 90rrespo- Allon- Ï,",,; ' allon;erao dant au maximum cernent permanent k<z/0m2 de 18 courbe de en /'0 trac Mou kc/Qw1 sur ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 50 mu
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<tb> Sens <SEP> longitudinal <SEP> 1527,5 <SEP> 2771,6 <SEP> 15,J
<tb>
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Sens transversal 1527,5 37-t0)l 15,0
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Les mêmes opérations ont été effectuées avec un allia-
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ge à base de magnésium coule dans un moule Contenant 3 ; de zinc et il? % de zirsoaium, avec les résultats suivants:
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uharge approuve uharge correspon- Allon.-
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<tb> à <SEP> 0,1 <SEP> d'allonge- <SEP> dant <SEP> au <SEP> maximum <SEP> gement
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ment <SEP> permanent <SEP> de <SEP> 'la <SEP> Courbe, <SEP> de <SEP> en <SEP> % <SEP> sur
<tb>
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en kgs/em2 traction ea 50 mm ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ m& ¯¯¯¯¯¯¯ Sens longitudinal 1732,3 269S,9 16,0 Sens transversal 16Z2,ù 2677,1 17,5
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Les chiffres obtenus dans les ¯essais et reproJ.\Jits Ci-dessus montrent que ls carfictéristiques mécaniques sont sensiblement les marnes dans le S3D.S ti ^:làV''..'3c1 et dans le
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sens longitudinal.
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OD. p.u t obtenir pour 1.83 {)('u'actri,:,tique:: ;;cQJ,iq,ues des chiffrée- un peu meilleurs, 011 Q obtenu r exemple czars l'aile d'une poutre en 1 les cniffres suivants dans le cas d'une poutre exécutée en l'alliage pr20ité Contenant ju zinq et du zirconi11.'1l.
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Charge, d'épreuve Charge o orre i p on- Allonse- &ü )1;; d' aHonge- dant au maximum -fient
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<tb> ment <SEP> permanent <SEP> de <SEP> la <SEP> courbe <SEP> de
<tb>
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en kgs /0ùù$ traction en l<.:ss/mil' ilo 4 7 , à 3àl, à , 14j
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Zut d J lv: il L'invention concernê 1
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le) Un procédé è,é) faoricabion d'une piéoe profiLée ea lliag.-.:;iui1l ou en 0.111a.;e 3. base de i118.;j.,,,::>iu::n plus pzcti-
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culièrement caractérisé par les points suivants considéras isolément ou en combinaison :
a) Dans toutesa section, la pièce a la structure d'une pièce corroyée, son procédé de fa@rication consistant à laminer une ébauche entre des cylindres qui entourent substantiellement le métal, et à de.s vitesses d'au moins
30 mètres à la minute. b) On emmenée le laminage en partant d'une ébauche coulée. c) L'ébauche a une épaisseur supérieure à 25 mm, et on la lamine en lui faisant subir un certain nombre de passes de dégrossissage à des vitesses comprises entre 30 ,et 90 mètres à la minute, et en lui faisant subLr un cer- tain nombre de passes de finissage à une vitesse supérieure ' à 90 mètres à la minute.
d) Pour le dégrossissage, on utilise des températures initiales Comprises entre 400 et 500 C, et pour deux ou davantage de passes de finissage des températures infé- rieures à 300 C. e) On donne à la matière sa forme définitive par lami- nage en une seule chaude.
2 ) Une pièce profilée en magnésium ou en un alliage à base de magnésium ayant les caractéristiques mécaniques énoncées ci-dessus- .