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 intem péries, 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 ,galva nisées", et la protection du duralumin par l'aluminium pour le ,Vedal", l',alclad".
La détermination des couches de protection à utiliser est souvent difficiile; c'est le cas en particulier pour la protection de certains alliages d'aluminium renfermant 72@ à 97,5 d'Al, 0,5 à<B>15%</B> de Zn, 1,55 à 7 % de Mg, 0,3- à 5 % de Cu, et d'alliages d'aluminium renfermant 72, à 97,5% d'Al, 0,5 à<B>15%</B> de Zn, 1,55 .à 7 % de Mg, du cuivre et du nickel ensemble jusqu'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 éléments d'addition étant compris en tre 0,01 et 11o de l'alliage. Ces alliages ont (les caractéristiques très élevées, mais présen tent l'inconvénient d'être assez sensibles à la corrosion.
La demanderesse a constaté le fait sur prenant qu'une couche extérieure, constituée par un alliage d'aluminium moins noble et contenant au moins <B>92%</B> d'aluminium et 0,5 à 6 % de zinc, assure la protection de ces al liages 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 72; à 97,5 % d'aluminium, 0,5 à 15 % de zinc, 1,5,5 à 7 % -de magnésium, 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 contenant au moins <B>9</B> 2i% d'aluminium et 0,5 à 6 % de zinc.
Ce procédé est applicable en particulier à des alliages .d'aluminium comprenant 72 à 97,5 ro d'aluminium, 0,5 à<B>15%</B> de zinc, 1,55 à 7 % de magnésium, du cuivre et du nickel formant ensemble jusqu'à 5%, la teneur en cuivre étant d'au moins 0,3 %.
La. couche de protection en alliage alumi nium-zinc 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 quantités 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'alumi nium, 0,5 à 6 % de zinc, et 0,01 à 2 % d'élé ments 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 faible 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 quel- conque 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, ete.), soit sur les produits demi-finis entre certaines opérations de transformation.
Le procédé de protection s'applique non seulement à la fabrication des pièces obtenues par des procédés de transformation m6eani- que (filage, forgeage, laminage, etc.), procé dés utilisant soit des lingots, soit des produits demi-fins, mais s'applique également aux cas de pièces de fonderie, c'est-à-dire aux pièces coulées utilisées après usinage (ébarbage, per çage, fraisage, etc.) plus ou 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 à 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 coulée, soit encore à la surface d'ébauches destinées à subir un complément de transfor mation par un procédé connu (filage, for geage, laminage, etc.),
soit encore à la sur face des pièces finies obtenues par des pro- cédés 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 composition de la partie superficielle de l'alliage de base par action de sels, métaux, alliages, composés intermétalliques ou mélanges de ces diffé rents corps.
Ces modifications peuvent être faites sur les lingots, 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, en tre 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 le brevet suisse no 229887, pour "Alliage d'aluminium".
Le traitement de mise en solu tion pourra éventuellement être prolongé jus qu'à diffusion presque complète entre la cou- che de protection et l'alliage de base, ou entre la couche de protection, la couche intermé diaire et l'alliage de base, ou entre la couche intermédiaire et l'une ,des deux autres cou ches, 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 ensuite 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 la couche de protection; dans le -cas d'une simple couche de protection, la diffusion des éléments de l'alliage de base s'arrête toujours à une cer taine distance de la surface, de sorte que la région superficielle conserve la même compo- o sinon et continue à former une couche de pro tection.
Pour donner une idée seulement de l'effi cacité du procédé au point de vue protection contre la corrosion, on citera, à titre d'exem ple, le fait d'expérience suivant: On a préparé une tôle de 1 mm d'épais seur avec un alliage ayant la composition:
EMI0003.0022
Fe <SEP> - <SEP> <B>0,60%</B>
<tb> Si <SEP> 0,60%
<tb> Mg <SEP> â.,2'0
<tb> Cu <SEP> 1,90
<tb> Zn <SEP> 6,20%
<tb> Ni <SEP> <B>0,70%</B>
<tb> Ti <SEP> 0,201%
<tb> A1 <SEP> le <SEP> reste.
Elle a donné comme caractéristiques, après trempe à 475 et revenu de 24 heures à 120 :
EMI0003.0023
Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> = <SEP> <B>55</B> <SEP> kg/mm'
<tb> Allongement <SEP> = <SEP> 14,7 Après maintien au brouillard salin pen dant 3 mois, les charges de rupture des di verses éprouvettes ont été très variables: entre 25 et 40 kg/mmz et les allongements sont devenus si petits qu'il est impossible de les mesurer. Leur examen micrographique montre qu'il s'est produit une corrosion inter- cristalline importante.
On a préparé une tôle du même alliage de 1. mm d'épaisseur, mais recouverte des deux côtés d'environ 5 % de l'épaisseur d'un al liage d'aluminium à 31% de zinc. Traitée dans les mêmes conditions que ci-dessus, cette tôle a donné les caractéristiques suivantes:
EMI0003.0035
Après 3 mois de séjour au brouillard sa lin, on a obtenu:
EMI0003.0036
Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> = <SEP> 50 <SEP> kg/mm2
<tb> Allongement <SEP> = <SEP> 13,5