BE731427A

BE731427A -

Info

Publication number: BE731427A
Authority: BE
Priority date: 1963-10-17
Filing date: 1969-04-11
Publication date: 1969-10-13
Also published as: FR94655E

Description


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  BREVET D'IMPORTATION   "   Application nouvelle d'un alliage léger" 
La présente invention qui résulte des   recherches   de M. Guido-Edgar Perrier a pour objet une nouvelle applica- tion d'un alliage léger dit   "A-U6MGT"   selon les normes fran- çaises   AFNOR   n  A 02-001 et A 02.002. 



   Il est connu que cet alliage, de composition: Cuivre: 5 à 7%; Magnésium: 0,10 à   0,50%;   Fer : jusqu'à 0,50% Manganèse: 0,05 à   0,50%;   Silicium : jusqu'à   0,30';   Titane:   0, 05   à   0,25%;   Aluminium: le complément à 100%; traité par une trempe à l'eau après maintien à 510-540 C.sui- 

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 vie d'un revenu d'une durée pouvant aller de six à trente-six heures, à une température comprise entre 170 et   190 C,   présen- te des caractéristiques mécaniques intéressantes jusqu'à des températures de l'ordre de 250 C et qu'il sert à la confection de produits ou objets par laminage, forgeage ou filage. 



   Il est également connu par la demande française n  PV 932.495 déposée le   24   avril   1936   au nom de la même   Demanderesse sous le titre : application d'un allia-   ge à base d'aluminium et de cuivre" que ce même alliage con- vient à la fabrication de rivets susceptibles de résister à des températures de l'ordre de   200 C.   



   L'objet de la présente invention est une application nouvelle de cet alliage. 



   Cette application nouvelle consiste à utiliser l'al- liage A-U6MGT traité par une trempe à l'eau, après maintien à 510-540 C, suivie d'un revenu   d'une   durée au plus égale à trente six heures à une température comprise entre 1.70 et 190 C, pour la fabrication de bouteilles pour gaz comprimés.. 



   Les bouteilles pour gaz comprimés réalisées à partir de l'alliage considéré constituent également un objet de l'in-   venion.   



   L'invention ainsi définie est expliquée à l'aide d'un exemple qui ne saurait en limiter la portée. 



   L'alliage donné à titre d'exemple présente la composi- tion suivante: Cuivre : 6,05%; Magnésium:   0,34%;   Manganèse: 0,24%; Fer : 0,22% ; Titane: 0,14%; Silicium :   0,12%.   



   A partir de cet alliage, on réalise, par coulée conti- nue, une billette d'un diamètre de 175 mm. Cette billette subit 

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 un traitement   d'homogénéisation  de vingt-quatre heures à 525 C, suivie d'un refroidissement lent. De cette billette, on tire un lopin de 158,5 mm de diamètre que l'on file de façon à obtenir un tube fermé à une extrémité, d'un diamètre extérieur de 160 mm et d'un diamètre intérieur de 135 mm, soit 135 x 160 mm. Ce tube est étiré à   %on    au diamètre de   134   x 151,5 mm puis recuit et refrddi lentement. Il est ensuite écrouté extérieurement au diamètre de 148,5 mm puis étiré à froid au diamètre de   133 x   145,5mm. 



   Les traitements thermiques suivants sont appliqués: 
Maintien de deux heures trente minutes à 525 C, en four ventilé : 
Trempe à l'eau à température ambiante; 
Revenu de vingt quatre heures à 175 C en four ventilé. 



   Les essais suivants sont ensuite exécutés: 
Traction à 20 C; 
Corrosion sous tension par flexion à 75% de la limite élastique dans l'eau de mer   pcndant   deux mois, sur des éprou- vettes de 2 mm de diamètre. 



   Les résultats obtenus sont les suivants: 
Limite élastique: 43,3 kg/mm2;   Charge de rupture : kg/mm2;   
Allongement à la rupture: 11%. 



   Aucune rupture sous tension et aucune tendance à la corrosion intercristalline n'ont été constatées. 



   Par rapport aux alliages légers classiques, cet alliage présente l'avantage de conduire à la réalisation de bouteilles plus légères, à contenance et pression limite égales. Il présen- te, en outre, une très bonne résistance à la corrosion et une excellente tenue à chaud qui permettent l'utilisation de ces bouteilles dans des conditions d'exploitation difficiles, comme celles du climat marin ou tropical. 

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   En effet, les bouteilles classiques en alliages A-G5 ou   A-U4G   sont satisfaisantes du point de vue résistance à la corrosion, mais leurs caractéristiques mécaniques peu élevées ne permettent pas la réalisation de bouteilles ultra-legens, par diminution de l'épaisseur des parois, ce que permet l'alliage   A-U6MGT   à caractéristiques plus élevées, tandis que les bou- teilles connues en A-U4SG, si elles permettent la réalisaticn de bouteilles ultra-legers, présentent une résistance à la corrosion trop médiocre pour en permettre un emploi généralisé. 



   Un perfectionnement de la présente invention a pour objet l'application à la fabrication des bouteilles pour gaz comprimés de l'alliage   A-U6MGT   amélioré contenant., outre les éléments d'alliage habituels, l'un au moins des éléments nu- cléants du   groupe   étain, antimoine, arsenic, cadmium et indium, dont le pourcentage total en poids dans l'alliage est compris entre   0,05   et 1%. 



   Le traitement thermique final des   bueilles   fabriquées comporte successivement un réchauffage de mise en solution à une température comptée entre 510 et 540 C, une trempe à l'eau et un revenu   d'un$     du@ée   au plus égale à 36 heures$ à une tem- pérature comprise entre 160 et 190 C. 



     L'accroissement   de la résistance mécanique obtenu par l'emploi de l'alliage   A-U6MGT   contenant des éléments nucléants permet de réaliser   de%   bouteilles encore plus légère que celles en A-U6MGT sens éléments nucléants, à   soutenance   et à pression interne limite   égales.   Ces bouteilles présentent une bonne résistance à la carroaion sous tens;on et se déchirent sans éclater en morceaux si la pression interne s'élève au-delà de la valeur limite, De telles propriétés sont précieuses pour les bouteilles pour gaz comprimés. 



   Les exemples   ci-après   sont destinés à illustrer l'in-   vention   et ne   présentent   aucun caractère limitatif. 

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  EXEMPLE 1 
On réalise par coulée continue une billette de 126 mm de diamètre, en alliage   A-U6MGT   contenant en poids 5,80% de cuivre,   0,27%   de magnésium,   0,27%   de manganèse,   0.@9%   de fer,   0,12%   de titane, 0,08% de silicium,   0,07%     d'étain,     0,15%   àe cadmium, le reste étant de l'aluminium. L'étain et le cadmium sont des éléments nucléants. 



   On prélève sur cette   billett@@   lopin de 116 mm de diamètre   qu'on   file de façon à obtenir tube fermé à une   extré-   mité àe 93 mm de diamètre intérieur et de 118 mm de diamètre   extérieur (en abrégé : x 118 mm).   



   Ce tube est étiré à   chaud   (vers 400 C) aux diamètres de 92 x 110 mm ; après recuit et refroidissement lent, il est étiré à frcid aux diamètres de 91 x 106.8   mm,   puis écroulé extérieurement, puis à nouveau étiré à froid aux diamètres de   90,8   x 102 mm. 



   On applique à ce tube un traitement thermique compre- nant un réchauffage à   (533 +   2) C au bain de sels pendant 2h30, une trempe à l'eau froide puie un   revenu de   12h à 175 C. 



   Après traitement thermique du tube, un en détermine les caractéristiques mécaniques de   traction   à 20 C, et la résis- tance à la corrosion sous tension dans   leau   de mer. On effec- tue en outre, sur tube entier, un essai dit d'éclatement pour connaître la façon dont se produit la rupture du tube lorsque la pression gazeuse interne dépasse la valeur limite. 



   On obtient les résultats ci-après: - limite élastique: 47,1 hbar   (lhbar   égale.   1,02kg/mm2)   - charge de repture: 51,7 hbar - allongement à la rupture: 11%   (1(longueur   entre repères servant à la mesure de l'allongement est égale, avant essai de traction, à 5,65 fois la racine carrée da la section initiale de l'éprouvette d'essai de traction). Aucune rupture à l'essai de   corrosinn   sous tension n'a été observée après deux 

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 mois d'immersion   dans   l'eau de mer, la contrainte appliquée étant égale à   75%   de la valeur de la limite élastique. 



   Le tube soumis à l'essai d'éclatement s'est simplement déchiré sans projection u'éclats. 



   A titre de comparaison, on élabore les mêmes produits dans des conditions identiques, à partir d'un alliage   A-U6MGT   contenant les mêmes pourcentages en cuivre, magnésium, manganèse fer, titane, silicium, mais ne contenant pas de cadmium, ni d'étain. 



   Les caractéristiques sont les suivantes: - limite élastique:   42,4   hbar, - charge de rupture : 49 hbar, - allongement à la rupture:   11%.   



   Pour l'alliage contenant des   nucléants,   le gain sur la limite élastique est de 4,7 hbar soit de   10,8%   et sur la charge de rupture, de 2,6 hbar soit de 5,5%. A capacité et à pression interne limite équivalentes, le ;aux de travail limite étant égal à la   v&leur   de la limite élastique, l'allégement obtenu par rapport au cas de l'emploi de l'A-U6NGT sans élé-   -,lents   nucléants est de   l'ordre   de 10%. 



  EXEMPLE 2 
Or. procède de la même façon que dans l'exemple 1 avec 
 EMI6.1 
 1'alHage contenànt 5,80 de cuivre, Oe27% de magnésium, 0,27% de manganèse,   0,19%   de fer, 0,12% de   titane,,     0,08%   de silicium, 0,20% de cadmium, le reste étant de   1 aluminium.   



   On obtient, après traitement   thermique,   les   caracté-     ristiques   mécaniques   suivantes :   - limite élastique:  47,5   hbar, - charge de rupture:   51   hbar 
 EMI6.2 
 - all±rièment à la rupture: 8µ. 



   On n'a pas observé de   rupture à   l'essai de corrosion sous tension après deux mois d'exposition ni de projection 
 EMI6.3 
 dléclate à l'assai d'éclatement du t;..'ae.

Claims

EXEMPLE 3 On procède de la même façon que dans l'exemple 1 avec l'alliage contenant 5,80% de cuivre, 0,27% de magnésium, 0,27% de manganèse, 0,19% de fer, 0,12% de titane, 0,08% de silicium, 0,18% d'antimoine.

On obtient après traitement thermique les caractéris- tiques mécaniques suivantes: - limite élastique: 43,2 hbar, - charge de rupture: 49,8 hbar, - allongement à la rupture: 9,8%.

On n'a pas observé de rupture à l'essai de corrosion sous tension après deux mois d'exposition ni de projection d'éclats à l'essai d'éclatement du tube.

REVENDICATIONS 1. Application nouvelle d'un alliage léger caracté- risé en ce qu'on utilise l'alliage A-U6MGT traité par une trem- pe à l'eau, après maintien à 510-540 C, suivie d'un revenu d'une durée au plus égale à trente-siheures à une température compri- se entre 170 et 190 C, pour la fabrication de bouteilles pour gaz caprines.

2. Les bouteilles pour gaz comprises réalisées à partir de l'alliage considéré à la revendication 1, EMI7.1 3. Perfectionnesteat apporté à 3'application de l'alliage A-U6HGT à la fabrication des bouteilles pour gaz comprimés suivant la revendication 1, . caractérisé par l'emploi de EMI7.2 l'alliage A-U6MGT amélioxé,rcr$nant, outre les;éléments d ai- liages habituels, l'un au moiâs des 616.'m'è'nts-nu-cléànts du grou- pe: étain, antimoine, -*arsenic cadmium dont le-pour- cectage total en poida est compris entre 005 et .1':,, 4t Application dé .vlliage A-U6NTG nélioré suivant la renvoication z la f abri cation des, botiteilles-,1)dur gaz.edm.- ; priâtes dont le itment -a.L. Comporte, ,',.

Succese 7e- z <Desc/Clms Page number 8> ment un réchauffage de mise en solution à une température comprise entre 510 et 540 C, une trempe à l'eau et un revenu d'une durée au plus égale à 36 heures, à une température com- prise entre 160 et 190 C.

5. Les bouteilles pour gaz comprimés fabriquées sui- vant les revendications 3 et 4.

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