CH234163A - Alliage léger antifriction. - Google Patents

Description

      Alliage    léger antifriction.    La     présente    invention     concerne    un nou  vel alliage d'aluminium destiné à être utilisé  sous forme de coussinets, de bagues ou, géné  ralement, de pièces travaillant au frottement.  



  Dans les alliages antifriction usuels, on  trouve essentiellement, jusqu'à     ce    jour, des  métaux de base lourds.,     tels    que l'étain, le  plomb ou le .cuivre dans les bronzes.  



  La présente invention concerne un alliage  à base d'aluminium dont les propriétés de  glissement présentent une     amëlioration    sen  sible sur les alliages usuels.  



  L'alliage léger selon l'invention contient  75,5 à 94% d'aluminium,     3.,5    à     8,5,%    de  cuivre, 2 à 7 % de magnésium, 0,5à 4% de  plomb.  



  L'addition de cuivre     n'augmente    pas les  risques. de grippages et améliore les proprié  tés mécaniques de l'alliage.  



  Le plomb     confère    aux -alliages obtenus des  qualités     spéciales    relatives au frottement et  à     l'adhérence    des lubrifiants. Il paraît s'op  poser aux     grippages.       Non ,seulement les métaux     constituants    de  l'alliage faisant l'objet de la     présente    inven  tion peuvent être d'un titre commercial quel  conque, c'est-à-dire contenir les impuretés  courantes de l'aluminium, telles que fer et  silicium, chacune avec une teneur inférieure  à 0,5 % par exemple, mais encore     les    métaux  utilisés peuvent provenir de récupération de  l'alliage lui-même.

   Ils peuvent provenir de la  récupération .de vieux     -coussinets..    La présence  du plomb permet cette utilisation éventuelle       d'alliages    de récupération. En effet, la pré  sence du ,plomb permet de tolérer, en outre  des impuretés     habituelles,    une teneur no  table en métaux lourds: Cr, Ni, V, Ti, Zr,  Mn, -etc. allant jusqu'à 2.% pour chacun,  mais pour un total ne     dépassant    pas 4%.

    Dans     certaines    applications, il peut être  avantageux, en. effet, de. procéder soit à  des additions d'éléments     susceptibles    d'affi  ner le grain, soit à des additions d'éléments  susceptibles     d'améliorer    les     propriétés        m6ca-          niques,    tels que vanadium, titane ou manga  nèse.      On peut également utiliser, pour la com  position du présent alliage, des métaux d'un  très grand degré de pureté, tels que cuivre  électrolytique, magnésium raffiné, alumi  nium raffiné, etc.  



  Lest connu que la     miscibilité,    à l'état so  lide, du plomb dans l'aluminium pur est  faible; cette miscibilité est satisfaisante dans  l'alliage selon la présente invention.     Eille    est       favorisée    par la présence du cuivre et du ma  gnésium.  



  L'alliage peut en outre contenir de l'étain  ou de l'antimoine, ou du bismuth, ou contenir  à la     fois,de    l'étain, de l'antimoine et du bis  muth; mais la teneur en plomb et étain, ou  en plomb et antimoine, ou en plomb et bis  muth, ou en plomb, étain, antimoine et bis  muth     ensemble,    ne doit pas être supérieure à  4 % et la teneur en plomb seul ne doit pas  être inférieure à 0,5 %, comme dans le cas où  l'alliage contient seulement de l'aluminium,  du cuivre, du magnésium et du plomb;

       c'est-          à-dire    que l'alliage contient alors 75,5 à 94 d'aluminium,     3,,5    à     8,5,%    de cuivre,     ?,    à 7     %    de  magnésium, ainsi que du plomb et de l'étain,  ou du plomb et de l'antimoine, ou du plomb  et du bismuth, ou du plomb, de     d'étain,    de  l'antimoine et du bismuth ensemble jusqu'à  4%, la     teneur    en plomb seul étant au moins  de 0,5 %.  



  L'obtention de l'alliage peut se faire par  toutes les méthodes connues, soit par l'intro  duction     directe    de chacun des éléments dans  le bain, soit par l'utilisation     d'alliages-mères,     soit, en ce qui concerne le plomb, par intro  duction au moyen de la réaction d'un sel de  plomb, tel que sulfure de plomb,     en,    surface  du bain d'aluminium ou     d'aluminium-magné-          sium    fondu, soit encore par l'utilisation de  pastilles composées d'oxyde de plomb et de  grenaille d'aluminium en -proportions telles  que,     posées,    en surface, il y ait réaction de l'alu  minium et introduction du plomb dans le bain.  



  Une composition avantageuse pour cer  taines     applications,    du présent alliage est la  suivante:  Aluminium     89,9%,    cuivre 4,4%, magné  sium     3,5-%,    plomb     2,2%.       Des essais approfondis ont. révélé les ex  cellentes     propriétés    de cet alliage: il y a un  coefficient de     frottement    peu élevé lorsqu'il  se trouve en contact avec l'acier ou d'autres  métaux divers.

   Par exemple, avec d'acier     mi-          dur,    dans     les    mêmes conditions de fonction  nement, son coefficient de frottement est in  férieur de     10%    à, celui de l'alliage antifric  tion usuel à     base    d'étain, c'est-à-dire de l'al  liage antifriction contenant<B>83%</B> d'étain,  <B>11%</B> d'antimoine et 6 % de cuivre. Sa limite  élastique à la compression est le double en  viron de:     .celle    de ce même,     alliage    à 83;  d'étain,<B>11%</B>     d'antimoine    et     G    % de cuivre.  Sa charge de rupture à, la compression est  3,5 fois environ plus élevée que celle de ce  même alliage.

   Un tel alliage à<B>819 9,</B> % d'alu  minium, 4,4% de cuivre,<B>3,5%</B> de magné  sium et     2,2%    de plomb se révèle, par l'essai  de résilience, trois fois moins fragile au choc  que l'alliage antifriction usuel à base d'étain  à     813#%    d'étain,<B>11%</B> d'antimoine et 6 % de  cuivre.

   Cet alliage     à,        89,9%    d'aluminium,       4,4%    de cuivre,     3,5%    de magnésium et  2,2 % de plomb a atteint, au cours des essais,       une        vitesse        de        1.0     avec une       cbarge    supérieure à     lot?        kg/cm\,    sans provo  quer de détérioration de l'arbre. Sa dureté  Brinell à froid est de 78 environ.

   Elle per  met de supporter de fortes charges et auto  rise néanmoins un     fluage    suffisant pour ré  duire les pressions     loeales    qui pourraient se       développer    en un point. de la     surface    à la  suite d'une faute de montage ou pour toute  autre cause. Cette propriété n'est pas donnée  aux bronzes usuels antifriction par suite de  leur dureté trop élevée.  



  Cet alliage antifriction léger à 89,9  d'aluminium, 4,4% de cuivre,<B>3,5%</B> de ma  gnésium et     2,2%    de plomb peut     fonctionner     à des températures relativement élevées, car  sa dureté Brinell à     1.5f0     est encore de 75 en  viron, alors qu'à la, même température la, du  veté des alliages usuels à base d'étain est  trop faible pour pouvoir:

   supporter de     fortes     charges, et celle des bronzes est trop élevée  pour     permettre    la réduction des pressions     Io-          eales.         L'alliage     selon    la présente invention peut  être utilisé non seulement à l'état coule, mais  aussi à l'état transformé mécaniquement,  c'est-à-dire forgé, filé, laminé, matricé, etc.,  ces opérations étant .conduites à chaud ou à  froid de     manière    à permettre     l'obtention    fa  cile des formes     requises    industriellement. A  l'état transformé, .cet alliage présente, dans  certains cas d'application, des avantages tech  niques sur l'état coulé.  



  L'alliage     selon    .l'invention peut être uti  lisé soit comme pièce de frottement mono  bloc, soit comme couche de frottement fixée  à une armature, soit à la manière     des    alliages  dits     "régulés",    c'est-à-dire soudés, soit encore  par tout moyen mécanique: vis, goujon,     fret-          tage,    etc.

   La couche de     frottement    peut être  faite en alliage suivant l'invention à l'état  soit coulé, soit     transformé    (forgé, filé, la  miné, matricé,     etc.).    La     pièce-support        peut     être en     un        alliage    quelconque lourd (cuivre,  laiton, bronze, fer, fonte, etc.), .coulé ou  transformé (au sens     donné    plus haut à ce  mot).

   La fixation de la     -couche    de frottement  en alliage suivant l'invention peut être faite  soit par soudure directe par tout procédé  connu (par exemple "à la poche"), soit par  l'intermédiaire .d'une couche intermédiaire de  composition -choisie pour faciliter le collage  (par exemple, dans le cas du     ssupport    en al  liage ferreux ou cuivreux, on utilisera une  couche de soudure -de plombier;

   dans le cas  des supports en alliages d'Al, ou utilisera des  alliages     Al-Zn,        Al-Cd,        Al-Zn-Cd,          AL-Zn-Sn,        ete.    ou     tous    autres     alliages     soudables aux alliages d'Al).     Cette    soudure  pourra être obtenue par le simple effet -de la  chaleur et     @de    la pression.

   Dans le cas où le  support .et la couche de frottement ont en  alliages transformés, le collage peut être exé  cuté soit après les opérations de transforma  tion, soit au cours     @de    ces transformations,  une partie des     opérations    de transformation  étant alors commune au support et à la cou  che de     frottement.    L'opération peut être con  duite avec ou sans     couche    intermédiaire de  :soudure.

   Par exemple, on pourra obtenir     .di-          rectement    le laminage des plaques     mixtes       composées d'une couche d'acier ou de fer col  lée à une couche d'alliage suivant     l'inven-          tion.    Autre exemple: le collage     pourra    avoir  lieu au cours de la dernière passe de matri  çage, etc.

Claims (1)

1. REVENDICATION Alliage léger antifriction, caractérisé en ce qu'il contient 75,5% à 94% d'aluminium, 3,5 à 8,5:% de cuivre, 2 à 7 % de magnésium, 0,5 à 4% de plomb. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Alliage selon la revendication, caraQté- risé en ce qu'il contient 75,5 à 94% d'alumi nium, 3,5 à 8,5 % de cuivre, 2- à 7 % de ma gnésium ainsi que .du plomb et de l'étain en semble jusqu'à 4%, la teneur en plomb étant au moins de 0,5 %. 2.

   Alliage selon la revendication, carac- téTisé en ce qu'il contient<B>75,5-à</B> 94% d'alu minium,<B>3,â</B> à 8, 5, % de cuivre, 2 @à 7 % de magnésium ainsi que du plomb et de l'anti moine ensemble jusqu'à 4%, la teneur en plomb étant au moins de 0,5%. 3.

   Alliage selon la revendication, carac- térisé en ce qu'il contient 75,5,% à 94% d'aluminium,<B>3,5</B> à 8, 5 % de .cuivre, 2 à 7 de magnésium ainsi que du e lomb et ;du bis muth ensemble jusqu'à 4%, la teneur en plomb étant au moins de<B>0,5,%.</B> 4. Alliage selon la revendication, carac térisé en ce qu'il contient 75,5 à 94% :

   d'alu- minum, 3,5 à 8,5,% de cuivre, 2 à 7 % de magnésium ainsi que du plomb, de l'étain, de l'antimoine et du bismuth ensemble jus qu'à 4%, la teneur en plomb étant au moins de 0,5 % . 5. Alliage selon la revendication, carac térisé en Pe qu'il est (obtenu à partir de mé taux raffinés. 6. Une pièce en -alliage selon la revendi cation, ayant subi une transformation méca nique.