CH103470A - Alliage métallique léger à haute résistance et procédé pour sa fabrication. - Google Patents
Alliage métallique léger à haute résistance et procédé pour sa fabrication.Info
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Description
Alliage métallique léger à haute résistance et procédé pour sa fabrication. L'invention comprend un alliage métalli que léger à haute résistance, c'est-à-dire ayant un coefficient de résistance à la rupture élevé, avec un coefficient d'allongement acceptable, c'est-à-dire pas trop grand, et un procédé pour la fabrication de cet alliage.
L'alliage est constitué par un mélange d'aluminium en grande proportion et de mé taux d'alliage, tels que par exemple cuivre, manganèse etc., en petite proportion avec du carbone incorporé dans ce mélange.
Suivant le procédé pour fabriquer cet al liage, on opère un mélange d'aluminium en grande proportion, de métaux d'alliage en petite proportion et de carbone à des tempé ratures très élevées, qui peuvent être com prises entre 900 et 2000 , pour produire une carburation de l'aluminium par dissolution du carbone, tout en protégeant le bain mé tallique contre toute altération ou oxydation au moyeu d'une couche flottante protectrice de matière non miscible, et ensuite on ajoute au bain métallique en fin d'opération une certaine quantité d'aluminium neuf, La carburation de l'aluminium à très haute température par dissolution de carbone semble notamment favorable aux résultats mécaniques à atteindre,
cette carburation pouvant s'obte nir par addition de charbon de bois pulvé rulent brassé avec le bain métallique ou encore par l'addition d'alliages carburés, tels que chrome-carbone, etc.
L'addition, en fin d'opération, d'une frac tion de métaux neufs au bain métallique pro voque une régénération de la texture de l'al liage et augmente sa ductilité de manière à en faciliter le travail ultérieur, tout en accé lérant l'abaissement de température du bain aux environs de la température de coulée usuelle de l'aluminium.
Des alliages avantageux peuvent être ob tenus par la combinaison des constituants suivants: aluminium, cuivre, manganèse et carbone, ou bien aluminium, cuivre, manga nèse, fer, silicium et carbone.
Ces alliages présentent simultanément de grandes qualités de résistance à la rupture, d'élasticité et d'allongement, tout en ayant une faible densité. Ils sont parfaitement ho- mogènes, se travaillent très bien et se soudent à eux-mômes; ils sont peu oxydables et sus ceptibles de prendre un très beau poli.
Le procédé de fabrication d'alliage à base d'aluminium peut par exemple être mis en pratique de la manière suivante On commence par fondre la majeure partie de l'aluminium devant entrer dans la composition de l'alliage. On introduit dans cette masse d'aluminium et dès le commen cement de la fusion, du charbon de bois pul vérisé et du charbon de bois concassé. Ce dernier est destiné à former une couche flot tante protectrice. On ajoute ensuite au bain des métaux d'alliage, tels que par exemple du cuivre, du manganèse etc., puis on chauffe le bain à des températures très élevées aux quelles se produit la fusion des métaux d'al liage pour obtenir leur alliage avec l'alumi nium, alors que celui-ci subit une carburation par dissolution de carbone.
On ajoute ensuite le reste de l'aluminium et on laisse descen dre la température jusqu'à ce que le bain reprenne la température normale des bains d'aluminium. On ajoute enfin les métaux dont le point de fusion est voisin ou inférieur à celui de l'aluminium et on coule l'alliage métallique ainsi obtenu.
L'opération s'effectue avantageusement dans un creuset ou récipient couvert, que l'on découvre seulement pendant le temps nécessaire pour les additions successives de matières et pour le brassage. Ce dernier de vra être fréquent et l'on aura soin, à chaque ouverture du récipient de fusion, d'ajouter au bain de nouvelles quantités de charbon pulvé risé afin d'assurer la bonne carburation de l'alliage. Comme il a été dit plus haut, toute oxydation du métal du bain se trouvera em pêchée par la nappe de charbon de bois cassé flottant à sa surface.
Finalement, le métal est convenablement recuit avant son emploi.
A titre d'exemple, l'on va indiquer ci- dessous une composition type d'un alliage à haute résistance, obtenu conformément au présent procédé:
EMI0002.0006
Aluminium <SEP> commercial <SEP> à <SEP> 99,5 <SEP> % <SEP> 95
<tb> Cuivre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 4
<tb> Manganèse <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,76
<tb> Fer
<tb> Silicium <SEP> traces <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,24
<tb> Carbone <SEP> 100,00 Une fois recuit et laminé, par exemple sous forme de plaque de 20 mm d'épaisseur, le métal obtenu donne sensiblement les coef ficients caractéristiques suivants Résistance à la rupture . .
43,5<B>kg</B> Limite apparente d'élasticité 25 Allongement à la rupture . 20.3 Striction . . . . . . . 0,38 Densité: environ . . . . 2,8 On comprend que par laminage et recuit appropriés l'on pourra faire varier quelque peu ces coefficients.
A titre d'exemple également, l'on va dé crire un mode de fabrication de l'alliage par ticulier sus-indiqué: On fait fondre les 3/4 de la totalité de l'aluminium, en même temps qu'on y intro duit le charbon de bois pulvérisé et le charbon de bois concassé, puis on ajoute soit un mé lange de cupro-manganèse à la teneur de 4 cuivre et 0,76 de manganèse, soit ces deux métaux séparément.
On porte la température du bain à celle correspondant à la fusion du manganèse pen dant à peu près 2 heures. On ajoute le dernier quart de l'aluminium et on laisse descendre la température à 800 environ. L'on brasse bien le mélange et l'on maintient la chauffe la même température. On brasse, on écume à<B>i</B> le métal et l'on coule l'alliage obtenu en lingotières ou en coquilles, en prenant les dispositions habituelles pour la coulée de l'alu minium. Le métal peut alors être laminé et recuit pendant environ 2 à 3 heures, confor mément aux traitements habituels de l'alu minium.
Claims (1)
- REVENDICATIONS I Alliage métallique léger à haute résistance,. caractérisé en ce qu'il est constitué par un mélange d'aluminium en grande proportion et de ,métaux d'alliage en petite propor- tion, avec du carbone incorporé dans ce mélange.II Procédé pour la fabrication de l'alliage métallique suivant la revendication I, sui vant lequel on opère un mélange d'alumi nium en grande proportion, de métaux d'alliage en petite proportion et de carbone à des températures très élevées, pour pro duire une carburation de l'aluminium par dissolution de carbone, tout en protégeant le bain métallique contre toute altération ou oxydation au moyen d'une couche flot tante protectrice de matière non miscible, et ensuite on ajoute au bain métallique en fin d'opération une certaine quantité d'aluminium neuf.SOUS-REVENDICATIONS 1 Alliage métallique léger à haute résistance suivant la revendication I, caractérisé par la composition suivante EMI0003.0004 Aluminium <SEP> commercial <SEP> à <SEP> 99,5 <SEP> % <SEP> 95 <tb> Cuivre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 4 <tb> Manganèse <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>0,76</B> <tb> Fer <tb> Silicium <SEP> traces <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,24 <tb> Carbone 2 Procédé suivant la revendication II, carac térisé en ce que l'on ajoute au bain mé tallique du charbon de bois sous forme concassé qui protège ce bain contre l'oxy dation et du charbon de bois pulvérulent servant à carburer le métal.
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