CH230088A - Procédé de protection d'alliages d'aluminium. - Google Patents

Description

  Procédé de protection d'alliages d'aluminium.    On sait que l'un des moyens de     lutter     contre les attaques -d'un métal     soumis    soit à un  milieu corrosif, soit seulement aux intempé  ries,     consiste    à le recouvrir d'une     couche    de       protection    consistant en métal moins     noble     que lui; c'est ainsi qu'est réalisée la protec  tion du fer par le zinc pour les tôles     "gal-          vanisées",    et la     protection    du     duralumin    par  l'aluminium pour le ,Vedal", l',alclad".

   La       détermination    des     couches    de     protection    à uti  liser est souvent difficile; c'est le cas en par  ticulier pour la     protection,de.    certains alliages  d'aluminium renfermant<B>70'</B> à 97,5 % -d'Al,  0,5 à 15 % de Zn, 1,55 à 7 % de Mg, 0,01 à  2 % de Cr, 0,3 à 5 % de Cu, et d'alliages       d'aluminium    renfermant 70 à 917,5 % d'Al,  0,5 à<B>15%</B> de Zn, 1,55 à 7 % de Mg,     0,,01    à  2 % ,de Cr, du     cuivre    et du nickel     ensemble    jus  qu'à 5 %, la teneur en cuivre     étant    d'au     moins     0,3 %.

   Ces alliages peuvent contenir en outre       certains        éléments    d'addition     connus    pour  affiner le grain et améliorer la     plasticité,        tels.       que V, Ti, Zr, Mn,     etc.,    le total de ces élé  ments d'addition     étant    compris     entre    0,01 et  1 % -de l'alliage.

   Ces     alliages    ont des     carac-          téristiques        très    élevées, mais     présentent        l'in-          convénient    d'être assez sensibles à la corro  sion.  



  La demanderesse a     constaté    le fait sur  prenant qu'une couche extérieure, constituée  par un alliage d'aluminium moins noble et  contenant au moins     9'2%        d'aluminium    et 0,5  à 6 % de zinc, assure la     protection    de ces  alliages contre     l'attaque    par un     milieu    corro  sif ou     l'attaque    par les intempéries.  



  La présente invention concerne par     suite     un     procédé    de protection d'alliages     -d'alumi-          nium    contenant 70     @à    97,5 % d'aluminium, 0,5  à<B>15%</B> de zinc, 1,55 à 7 % -de magnésium,  0,01 à     2-%    de chrome, 0,3 à 5 % de cuivre,  caractérisé     @en    ce qu'on opère de telle façon  que ces     alliages        présentent    une couche exté  rieure constituée par un alliage d'aluminium      moins noble contenant au moins 92 % d'alu  minium et 0,5 à 6 % de zinc.  



       Ce    procédé est applicable en particulier à  des alliages d'aluminium comprenant 70 à  97,5 % d'aluminium, 0,5 à 15 % de zinc, 1,55  à 7 % de magnésium, 0,01 à 2 % de chrome,  du cuivre et du nickel formant     ensemble    jus  qu'à 5 %, la teneur en cuivre étant d'au  moins 0,3 %.  



  La couche de protection en alliage     alumi-          nium-zine    peut avantageusement contenir au  moins l'un des éléments connus pour favori  ser l'obtention ou le maintien du grain fin au  cours de l'élaboration (fusion, coulée), au  cours des traitements thermiques et des dé  formations mécaniques, tels que de petites  quantités de V, Ti, Zr, Mn, etc., ensemble ou  séparément, mais en quantités inférieures à  0,5     %    pour chacun de ces éléments et en quan  tités totales inférieures à 2%.  



  Il en résulte que la. couche de protection  est dans ce cas     constituée    par un alliage  d'aluminium contenant 92 à 99,49% d'alu  minium, 0,5 à 6 % de zinc, et 0,01 à 2  d'éléments d'addition affinant le grain.  



  Les éléments entrant dans la composition  de     l'alliage    constituant la couche de protec  tion ci-dessus définie (aluminium, zinc, élé  ments d'affinage du grain) pourront être les  métaux usuels du commerce; lorsqu'on vou  dra, assurer une incorrodabilité marquée de la  couche, on utilisera des métaux les plus purs  dits "métaux     raffinés",    c'est-à-dire à très fai  ble teneur en impuretés, ces métaux titrant  plus de 99,90%.  



  La couche d'alliage de. protection de la  composition spécifiée ci-dessus peut être for  mée sur les lingots ou pièces à l'un quelcon  que des stades de fabrication: elle peut être  formée sur l'alliage de base soit avant toute  opération de transformation, soit après les  diverses     opérations    de transformation (filage,  forgeage, laminage, etc.), soit sur les pro  duits demi-finis entre     certaines    opérations  de transformation.  



  Le procédé de protection s'applique non  seulement à la fabrication des     pièces    obte  nues par des procédés de transformation mé-         canique    (filage, forgeage, laminage,     etc.),     procédés utilisant soit des lingots, soit des  produits demi-finis, mais s'applique égale  ment aux cas de     pièces    de fonderie,     e'est-à-          clire    aux pièces coulées utilisées après usi  nage     (ébarbage,    perçage, fraisage, etc.) plus       oii    moins complexe.  



  On peut souder une couche de protection  de la composition indiquée aux lingots ou       pièces    d'alliages coulés ou transformés par  l'un quelconque des procédés de soudure con  nus. Ci-dessous quelques exemples non limi  tatifs:  La couche de     protection    peut être fixée  au lingot. au cours des opérations de fonderie  en     logeant    convenablement dans le sable ou  dans la coquille utilisée des pièces d'alliage  de protection de forme choisie, le procédé de  coulée pouvant être l'un des procédés connus  plus ou moins perfectionnés.  



  On peut souder la couche d'alliage de pro  tection en employant simplement la     pression     qui se produit dans les divers procédés de  transformation (filage, forgeage, laminage,  etc.) ou à la fois     cette    pression et la -chaleur.  



  On peut aussi former la couche     d'alliage     de protection en pulvérisant par un     procédé     connu l'alliage de protection soit â la sur  face d'un lingot coulé destiné à être trans  formé par l'un des moyens connus (filage,  forgeage, estampage,     etc.),    soit à la surface  de pièces     destinées    à être     utilisées    brutes de     i     coulée, soit encore à la surface d'ébauches  destinées à subir un     complément    de trans  formation par un procédé connu (filage, for  geage, laminage, etc.), soit encore à la surface  des pièces finies obtenues par des     procédés     connus (filage, forgeage, laminage,

       etc.).     



  On peut encore former la couche de pro  tection soit par un     procédé    électrolytique,  soit encore par un procédé chimique     tel    que  la, précipitation en surface ou cémentation,  c'est-à-dire par une modification de la com  position de la partie superficielle de l'alliage  de base par action de sels, métaux,     alliages,          composés        intermétalliques    ou mélanges de ces  différents corps.

   Ces     modifications    peuvent ,  être     faites    sur les     lignots,    pièces     coulées    en      sable ou en coquille,     produits    finis ou     demi-          finis.     



  Soit dans le but de faciliter la soudure in  time de la couche -de protection avec la pièce  d'alliage de base à protéger, soit pour modi  fier dans un     sens    déterminé la diffusion,  entre les couches, des éléments d'alliage au  cours d'un     traitement    thermique     tel    que men  tionné ci-après, soit pour toute autre raison,  on pourra     interposer,    entre la couche de pro  tection et l'alliage de base, une couche mé  tallique intermédiaire, de     composition    diffé  rente de l'un et l'autre alliages, par exemple  une couche     d'aluminium    de pureté choisie.  



  Les pièces, produits finis ou demi-finis  obtenus, peuvent     être    soumis aux traitements  thermiques améliorants convenant à l'alliage  de     base.    Ces traitements -ont été décrits     dans          1P    brevet suisse no 2'2'9887 pour "Alliage  d'aluminium".

   Le traitement de mise en     so-          lution    pourra éventuellement     être        prolongé     jusqu'à diffusion presque complète entre la  couche de protection et l'alliage de base, ou  entre la couche de protection, 'la couche inter  médiaire et l'alliage de base, ou entre la cou  che     intermédiaire    et l'une des deux autres  couches, si cela est nécessaire pour assurer la  cohésion convenable des couches entre     elles,     en vue, par exemple, d'importantes déforma  tions, plastiques ou non, à faire subir en  suite à la pièce ainsi traitée;

   ou     encore    pour       augmenter    les     caractéristiques    mécaniques  moyennes du produit     composite.     



  Par     "diffusion    presque     complète",    il faut  entendre, dans le cas où il     existe    une couche       intermédiaire,    une diffusion des éléments de  l'alliage de base à travers cette couche jus  qu'un peu au delà du contact avec da cou  che de protection; dans le cas .d'une simple  couche de protection, la diffusion des élé-.  ments -de l'alliage de base s'arrête toujours  à une certaine distance de la     surface,    de sorte  que la région superficielle conserve la même       composition    et continue à     former    une couche  de protection.  



  Pour donner une idée seulement de l'ef  ficacité du procédé au point de vue protec-    tion contre la corrosion, on citera, à titre  d'exemple, le fait     d'expérience        suivant:     On a préparé une tôle de 1 mm d'épais  seur avec un     alliage        d'aluminium        contenant:     Mg 2,65, Cu     1,44,    Cr 0,2'4, Zn 8,27, Fe et  Si impuretés.  



  On a     préparé,        .d'autre    part, une tôle de  même alliage, mais     recouverte    sur chaque  face, par     laminage,    d'un alliage d'aluminium  à 4 % Zn dont l'épaisseur totale, recouvre  ment     compris,    était également de 1     mm.    Les  deux tôles ont subi un traitement thermi  que consistant en un chauffage de 1 heure à  460  et un revenu de 10 heures à     12,5 .    Les  caractéristiques relevées avant et après séjour  de 6 mois au brouillard salin sont données  ci-dessous    <I>Ire tôle,</I> avant     corrosion:

       
EMI0003.0044     
  
    Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> = <SEP> 62(,6 <SEP> kg/mm2
<tb>  Limite <SEP> ,élastique <SEP> = <SEP> 56,S <SEP> kg/mm2
<tb>  Allongement <SEP> = <SEP> 16,6 <SEP> %       Après corrosion de 6 mois au brouillard     salin:     
EMI0003.0046     
  
          2me   <I>tôle,</I> avant corrosion:  
EMI0003.0048     
  
    Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> = <SEP> 60,4 <SEP> kg/mm2
<tb>  Limite <SEP> élastique <SEP> = <SEP> 531,5 <SEP> kg/mm2
<tb>  Allongement <SEP> = <SEP> 14       Après     corrosion    de 6 mois au brouillard salin:  
EMI0003.0050     
  
    Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> = <SEP> 56,3 <SEP> kg/mm2
<tb>  Limite <SEP> élastique <SEP> = <SEP> 50 <SEP> kg/mmz
<tb>  Allongement <SEP> = <SEP> 10,3,

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Procédé de protection d'alliages contenant 70 à 9(7,5 % d'aluminium, 0,5 à 15 % de zinc, 1,55 à 7 % de magnésium, 0,01 à 2'% de chrome, 0,3 à 5 % de cuivre, caractérisé en ce qu'on opère de telle façon que ces alliages présentent une :couche extérieure constituée par un alliage d'aluminium moins noble con tenant au moins 92 % d'aluminium et 0,5 à 6 % de zinc. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

   Procédé selon la revendication I, ca ractérisé ente que l'alliage de base comprend 70 à 97,5 % d'aluminium, 0,5 à 15 % de zinc, 1,55 à 7 % de magnésium, 0,01 à 270 de chrome, du cuivre et du nickel formant en semble jusqu'à 5 %, la teneur en cuivre étant d'au moins 0,3:%. f. Procédé selon la revendication I, ca- ractérisé en ce que la couche de protection est constituée par un alliage d'aluminium contenant 92 à 99,49 % d'aluminium, 0,5 à 670 de zinc et 0,01 à 2 % d'éléments d'addi tion affinant le grain. 3.

   Procédé selon la, revendication I, carac térisé en ce qu'on interpose, entre l'alliage de base et une couche de protection de la com position indiquée, une couche métallique d'une composition différente de celle de l'un et l'autre alliages. 4. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on soumet l'alliage de base, muni d'une couche protectrice de la composi tion indiquée, à un traitement thermique pro pre à parfaire l'adhérence de la couche pro tectrice. 5.

   Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on soumet l'alliage de base, sur lequel on a fixé une couche protectrice de la. composition indiquée, à un traitement thermique propre à assurer la diffusion de certains constituants à travers la zone de sou dure, cette diffusion s'arrêtant toujours à une certaine distance de la surface, de sorte que la région superficielle conserve la même com position et continue à former une couche de protection. REVENDICATION Ii: Produit obtenu par le procédé selon la re vendication I.

   SOUS-REVENDICATIONS 6. Produit selon la revendication II, ob tenu par le procédé selon la sous-revendica tion 1. 7. Produit selon la revendication II, ob tenu par le procédé selon la sous-revendica tion 2. 8. Produit selon la revendication II, ob tenu par le procédé selon la sous-revendica tion 3. 9. Produit selon la revendication II, ob tenu par le procédé selon la sous-revendica- tion 4. 10. Produit selon la; revendication II, ob tenu par le procédé selon la sous-revendica- tion 5.