CH104604A

CH104604A - Alliage à base d'aluminium.

Info

Publication number: CH104604A
Authority: CH
Inventors: America Aluminum Company Of
Original assignee: Aluminum Co Of America
Priority date: 1921-12-29
Filing date: 1922-12-19
Publication date: 1924-05-16

Description


  Alliage à base d'aluminium.    Des alliages à base d'aluminium, con  tenant des éléments constitutifs variés dans  des proportions différentes, sont bien connus  et certains d'entre eux ont été     employés    in  dustriellement depuis un certain temps. Il  est également bien connu dans le métier     d,##     tremper certains de ces alliages à     partir    de  températures déterminées et de les "vieillir"  ensuite, soit naturellement à la température  ambiante, soit artificiellement à une tempéra  ture élevée, dans le but d'améliorer leurs pro  priétés physiques.

   De tels alliages     tcontien#          nent    souvent du cuivre et du magnésium, et       comprennent    comme impureté différentes  quantités de silicium, habituellement dans  une     proportion    non supérieure à 0,4 %, le si  licium provenant à la, fois des matières en  trant dans la fabrication des .alliages et des  récipients dans lesquels     ceux-:ci    sont produits.  



  L'alliage à base d'aluminium qui fait  l'objet de l'invention contient du cuivre, du  magnésium et du silicium en une proportion  non inférieure à 0,5 %, cet alliage ayant été  trempé et     soumis    à un vieillissement a.rtifi-    ciel. Cet alliage possède, grâce à sa grande  teneur en silicium, une résistance à la, trac  tion et une dureté plus grandes qu'un alliage  connu quelconque à base d'aluminium, sauf  ceux contenant de grandes proportions de  zinc; il peut être facilement usiné.  



  L'alliage suivant l'invention peut con  tenir, en outre du cuivre, du     magnésium    et  de la proportion minima de silicium spécifiée  ci-dessus, d'autres éléments tels que le man  ganèse, le chrome, le nickel et le molybdène.  Il a été constaté par les inventeurs que     l'.ad-          dition    de manganèse aide à produire une tex  ture fibreuse dans     1.'alliage    lorsqu'il se trouve  à l'état de traitement à ,chaud, et à produire  un allongement plus     grand    lorsque l'alliage a.  été soumis au     vieillissement    à<B>150</B>   C environ.  Il a également été     constaté    par les inventeurs  que le chrome possède une action analogue.

    L'alliage à employer de     préférence    contient  environ 4,5 % de cuivre, 0,5  /a de magnésium,  0,75 % de silicium et 0,5 % de manganèse.  



  La     température    de trempe de l'alliage peut  être comprise entre 500 et 550   C environ,      mais, il a. été constaté qu'il est préférable de  tremper les     alliages    les plus durs à partir  d'une température de 500 à 515 o C environ.  



  Après qu'il est trempé,     l'alliage    vieillit  normalement à la température ambiante, mais  n'atteint pas ses propriétés physiques     maxima.,     à Moins d'être soumis à un vieillissement  artificiel à une température élevée.

   On peut  donner à     l'alliage    des     propriétés    physiques  différentes en faisant varier les températures  du vieillissement     .a.rtificiel.    Un vieillissement  à une température inférieure à<B>130'</B> C     en-          viren    produit     un    accroissement de résistance  par rapport au vieillissement naturel, sans  affecter de façon nuisible     l'allongement    ou  ductilité de     l'alliage,    tandis qu'un vieillisse  ment à une température de<B>130'</B> C à.

   175 o C  environ produit un plus grand accroissement  (le résistance et de dureté, mais diminue la       du^tilité.    En général, la, température préfé  rée de vieillissement est supérieure à     100'    C  environ.     Lorsqu'on    ne désire pas soumettre  l'alliage à. un travail à: froid après     trempe,     il peut être trempé à la. température désirée de  vieillissement artificiel plutôt qu'à la tem  pérature ambiante.  



  Voici quelques résultats obtenus avec des  alliages travaillés mécaniquement et des al  liages non travaillés mécaniquement ou al  liages coulés. En référence d'abord à. des  alliages travaillés mécaniquement, un alliage  forgé contenant 4,32 % de cuivre, 0,78      @o    de  silicium, 0.50 % de magnésium et     0,49         @o    de  manganèse, le reste étant de l'aluminium à.

    l'exception des impuretés, possède (lorsqu'il  et trempé à partir d'une température com  prise entre 500 et     515     C et soumis à un vieil  lissement naturel pendant trois     jours    à. la  température ambiante), une résistance de  rupture à. la     fraction    de 4151     l@b/cm\    et un       allongement    de 25 % sur 5 tin. Cet     alliage     est:, sauf en. ce qui concerne sa     teneur    plus  élevée en silicium, .analogue aux     alliages    du  commerce traités à chaud.

   Après qu'il a.     ét        c#     soumis à un vieillissement artificiel pendant  î     ()    heures à 120 o C, sa résistance de rupture  est montée jusqu'à<B>4683</B>     libl@m@,    et son allon  gement est de 20,5 % sur 5 tin. Après vieil-         lissement    artificiel pendant 20 heures à  150 o C, sa résistance de rupture à la trac  tion était de<B>5271</B>     lig/c:in\,    son     allongement     de 13 % sur 5 cm et sa dureté Brinell était  de 160 à<B>172.</B> Le poids spécifique de l'al  liage était de 2.8.

   Cette résistance de rup  ture à la<B>,</B> traction et .cette dureté sont plus  brandes que celle,-; d'un alliage connu quel  conque à base d'aluminium produit jusqu'ici.  excepté des     alliages        d'aluminium-zine,    qui  possèdent un poids spécifique de 3,13 envi  ron, mais qui présentent des caractéristiques  indésirables bien connues qui les rendent       inappropriés    dans la plupart des cas.  



  L'exemple suivant montre     l'application    de  l'invention à, des alliages contenant des pro  portions relativement faibles de     cuivre.    L     n          alliage    travaillé mécaniquement,     contenant.     0,75      @    de silicium. 1_l,5      0    de     magnésium.     1,5     iô    (le cuivre     ci    le reste     d'a.luminiuni    à       l'exception    des impuretés, possédait.

   après  avoir été trempé à partir de     500    o C et sou  mis au     vieillissement    pendant 18     heures        't          745     <B>C</B>, une résistance de rupture     â.    la trac  tion de     39-11h!crn".    un     a.llongernent    da  16,5 % sur 5 -cm et une dureté Brinell.     de     130. Soumis au vieillissement à. 100   C, sa       résistance    de rupture à la traction était d'en  viron 3.500     lig/cm\    et son allongement d'en  viron 30 % sur 5 cm.  



  La preuve due c'est à la. teneur élevée en  silicium     qu'est    principalement: due l'amélio  ration de certaines propriétés physiques ob  tenue par le vieillissement artificiel de l'al  liage suivant l'invention, peut     être    fournie  par     des    essais faits sur     uni    alliage contenant.  une faible proportion de silicium.

   Un alliage  travaillé     mécaniquement,    identique à relui du  premier     exemple    donné ci-dessus, sauf qu'il       contenait    0.11      ,ô,    au lieu de 0,78      @        rle    sili  cium,     possédait    -     après        avoir    été trempé     :

  L     partir (le     5110      C et soumis au vieillissement  naturel     pendant    trois ,jours à. la température  ambiante - une     résistan(-e    (le. rupture à     1a.          traction    de     4219        hg-;'cm\    et un     allongement    de  22,5 % sur 5 cm.

   Après avoir été soumis au  vieillissement     a-rtifieiel        pendant    70     heures    à  120 o C, la.     résistance    de rupture de l'alliage à      la traction était de 4144     kg/=2    et son allon  gement de 22 % sur 5 cm, et après vieillisse  ment pendant 35 heures à 150   C, sa, résis  tance de rupture à la traction était     de     4151     kg/,cm2    et son     allongement    de 21,5  sur<B>5 ,CM.</B> Par suite, l'effet de l'accroissement  de la teneur en silicium est de rendre l'alliage  capable d'atteindre, .comme résultat d'un vieil  lissement .artificiel, une résistance à la rup  ture,

  et une dureté beaucoup plus élevées que  celles .qu'on peut obtenir, par vieillissement  naturel -ou artificiel, pour des alliages ayant  une teneur en silicium telle que celle qu'on  peut constater comme impureté clans les     al-          lia,yes    du     commerce.     



       Comme    exemple de l'application de l'in  vention à des alliages non traités mécanique  ment, un alliage contenant 4,5 % de cuivre,  0,5     'ô    de manganèse, 0,75 % de silicium et  0.5     %ô    de magnésium, possédait, ;

  lorsqu'il était  coulé clans un moule en coquille, une dureté  Brinell de 90     env        iron.    Trempé à     partir    d'une       température    de<B>500'</B> C maintenue pendant  16 heures et ensuite soumis au     vieillissement     pendant 48 heures à 140' C, l'alliage possé-         dait    une dureté     Brinell    de 145 à 155 et une  .résistance de rupture à la traction     supérieure     à 3500     kg/,cm2.

Claims

REVENDICATION Alliage à base d'aluminium, caractérisé en ce qu'il contient du cuivre, du magnésium et une proportion de silicium non inférieure à 0,5 %, cet alliage ayant été trempé et sou mis .à un vieillissement artificiel. SOUS-REVENDICATIONS 1 Alliage suivant la revendication, contenant environ 4,5 /a de cuivre, 0,5<B>%</B> de magné sium et 0;75 % de silicium. 2 Alliage suivant la revendication et la sous- revendication 1, contenant encore environ 0,5 % de manganèse. 3 Alliage suivant la revendication, trempé à partir d'une température supérieure à <B>500'</B> C environ et soumis à un vieillisse ment artificiel.