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.