Procédé de fabrication d'alliages d'aluminium. Les caractéristiques mécaniques des alliages légers à base d'aluminium diminuent lorsque la température augmente. Cette diminution est encore plus importante après maintien prolongé de l'alliage à température élevée.
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Par <SEP> exemple, <SEP> un <SEP> alliage <SEP> contenant
<tb> Fer <SEP> <B>1,51/0</B>
<tb> Silicium <SEP> <B>0,190/0</B>
<tb> Cuivre <SEP> 2,28%
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Nickel <SEP> 1,24%
<tb> Magnésium <SEP> 1,4%
<tb> Aluminium <SEP> le <SEP> reste, porté à des températures de 150 à 350 C, voit sa résistance à la traction diminuer de la facon suivante, après qu'il a été maintenu pendant une heure à ces diverses tempéra tures:
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Température <SEP> 150 <SEP> C <SEP> 200 <SEP> C <SEP> 250 <SEP> C <SEP> 300 <SEP> C <SEP> 350 <SEP> C
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> (R) <SEP> en <SEP> kg/inm2 <SEP> 39,1 <SEP> 38 <SEP> 27,5 <SEP> 14,8 <SEP> 8,5
<tb> Le <SEP> même <SEP> alliage, <SEP> maintenu <SEP> non <SEP> pas <SEP> une <SEP> dessous, <SEP> donne <SEP> les <SEP> valeurs <SEP> suivantes <SEP> de <SEP> résis heure, <SEP> mais <SEP> cent <SEP> heures, <SEP> aux <SEP> températures <SEP> ci- <SEP> tance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction
<tb> Température <SEP> 1500 <SEP> C <SEP> 2000 <SEP> C <SEP> 2500 <SEP> C <SEP> 3000 <SEP> C <SEP> 3500 <SEP> C
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> (R) <SEP> en <SEP> kg/mm2 <SEP> 38,1 <SEP> 31 <SEP> 19,75 <SEP> 9,4 <SEP> 5,75 La charge limite Rf,
ne donnant pas d'ac- tien en température sous charge constante, di- célération de fluage avant 500 heures de main- minue à mesure que la température augmente.
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Température <SEP> 1500 <SEP> C <SEP> 2000 <SEP> C <SEP> 2500 <SEP> C <SEP> 3000 <SEP> C <SEP> 3500 <SEP> C
<tb> Rf <SEP> en <SEP> kg/mm2 <SEP> 23,1 <SEP> 19,7 <SEP> 10,3 <SEP> 5,15 <SEP> 2,00 On voit qu'à partir de 200 degrés, la baisse des caractéristiques mécaniques est impor tante, ce qui constitue une gêne sérieuse pour l'utilisation de pièces devant présenter de bonnes caractéristiques de fluage.
Par exemple, il y aurait intérêt à utiliser des alliages à base d'aluminium pour la fabrica tion des rotors des étages à haute pression des turbocompresseurs utilisés dans les avions, à cause du faible poids de ces alliages. Actuellement, on est obligé d'utiliser l'acier, parce que les alliages d'aluminüun ont des ca ractéristiques mécaniques insuffisantes aux températures d'emploi.
La présente invention permet d'accroître la résistance mécanique, à une température d'au moins 200 C, d'alliages à base d'alumi nium; il suffit, à cet effet, d'utiliser de l'alu minium contenant moins de 0,051/9 de sili cium, de préférence contenant moins de 0,01% de silicium; les résultats obtenus au point de vue de l'amélioration des caractéris tiques mécaniques de ces alliages, à une tem pérature d'au moins 200 C, sont d'autant meilleurs que la teneur en silicium est plus faible.
L'aluminium raffiné ayant, à froid et à chaud, des caractéristiques mécaniques infé rieures à celles de l'aluminium ordinaire, il est surprenant que l'abaissement de la teneur en silicium au-dessous de 0,0511/o, de préférence au-dessous de 0,01%, permette d'obtenir une résistance" fortement accrue à des tempéra- . turcs supérieures à 200 C.
Ce fait peut être illustré par les résultats expérimentaux suivants, donnés à titre d'exemple dans les tableaux II, III et IV ci- après. Ces résultats sont relatifs à des essais comparatifs effectués, d'une part, sur des alliages connus, réputés pour leurs bonnes ca ractéristiques à chaud, désignés ci-après par El', <I>B', C', D',</I> et sur des alliages correspon dants, désignés ci-après par A, B,<I>C, D,</I> com prenant les mêmes constituants, mais fabri qués en utilisant de l'aluminium de grande pureté, contenant moins de 0,
05% de silicium.
Le tableau I ci-après donne la composition des alliages étudiés, le reste étant de l'alumi nium.
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<I>Tableau <SEP> I:</I>
<tb> Alliages <SEP> Fer <SEP> Silicium <SEP> . <SEP> Cuivre <SEP> Nickel <SEP> Manganèse <SEP> Magnésium
<tb> Alliage <SEP> A' <SEP> 0,7.9 <SEP> 0,14 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,33 <SEP> 6,12
<tb> Alliage <SEP> A <SEP> - <SEP> .
<SEP> 0,13 <SEP> 0,004 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,35 <SEP> 5,96
<tb> Alliage <SEP> B' <SEP> 0,23 <SEP> 0,20 <SEP> 4,54 <SEP> - <SEP> 0,60 <SEP> 1,60
<tb> Alliage <SEP> B <SEP> 0,21 <SEP> 0,01 <SEP> 4,44 <SEP> - <SEP> 0,60 <SEP> 1,68
<tb> Alliage <SEP> C' <SEP> 1,50 <SEP> 0,19 <SEP> 2,28 <SEP> 1,24 <SEP> - <SEP> 1,40
<tb> Alliage <SEP> C <SEP> 1,46 <SEP> 0,002 <SEP> 2,30 <SEP> 1,20 <SEP> - <SEP> 1,30
<tb> Alliage <SEP> D' <SEP> 0,25 <SEP> 0,25 <SEP> 4,15 <SEP> 2,05 <SEP> - <SEP> 1,54
<tb> Alliage <SEP> D <SEP> 0,27 <SEP> 0,04 <SEP> 4,17 <SEP> 2,13 <SEP> - <SEP> 1,72 Le tableau II ci-après donne les valeurs de la résistance à la traction R (exprimée en kilogrammes/millimètre carré) de ces alliages à 300 C et à 350 C,
après que ceux-ci ont été maintenus pendant une heure à la tempé- rature de l'essai. Dans ce tableau II figurent. également les pourcentages d'augmentation de R que présentent les alliages fabriqués sui vant l'invention.
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Si le temps de maintien en température préchauffage à 300 C et à 350 C, on obtient augmente, la différence devient encore plus les résultats suivants: sensible.
C'est ainsi qu'après 100 heures de
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Si le maintien en température est prolongé jusqu'à 500 heures, la différence s'accroît encore; par exemple, l'alliage C a une résis- tance à la traction supérieure de 45% à 300 C et de 54% à 350 C à celle de
l'alliage C' aux mêmes températures. Au point de vue des caractéristiques de fluage, les alliages pauvres en silicium sont aussi nettement supérieurs aux autres. En effet, les charges limites Rf ne donnant pas d'accélération de fluage avant 500 heures de maintien en température sous charge cons tante sont les suivantes pour 300 et 350 C
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Aux températures supérieures à 400 C, les alliages à base d'aluminium à faible teneur en silicium maintiennent leur supériorité rela tive.