CH337663A - Procédé de fabrication d'un alliage à base d'aluminium et alliage obtenu par mise en oeuvre dudit procédé - Google Patents
Procédé de fabrication d'un alliage à base d'aluminium et alliage obtenu par mise en oeuvre dudit procédéInfo
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Description
Procédé de fabrication d'un alliage à base d'aluminium et alliage obtenu par mise en - aeuvre dudit procédé La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un alliage à base d'aluminium et contenant du magnésium comme constituant princi pal de l'alliage en dehors de l'aluminium. Elle se rapporte en outre à un alliage obtenu par mise en oeuvre dudit procédé.
Comme on le sait, le sodium est très fréquem ment présent dans les alliages d'aluminium, comme impureté en proportion rarement supérieure à 0,005 % et le plus souvent de 0,0005 % à 0,004 0/0. Dans certains alliages d'aluminium, ce sodium consti tuant une impureté n'est pas particulièrement nui sible,
mais on a trouvé récemment que la tendance au fendillement et la fragilité à chaud constatée dans les alliages à base d'aluminium contenant du magné sium comme constituant principal en dehors de l'alu- minium, notamment en proportion d'au moins 1 % en poids, est due à la présence dans cet alliage de faibles proportions de sodium.
On a découvert que l'on peut réduire très consi dérablement ou éliminer complètement les effets nuisibles du sodium dans ces alliages en leur incor porant une proportion de bismuth comprise entre 0,002 et 0,02 % en poids.
On a constaté que pour neutraliser l'effet des te neurs de sodium qui se rencontrent normalement dans ces alliages, c'est-à-dire de 0,0005 % à 0,005 %, les proportions de bismuth mentionnées donnent des résultats satisfaisants.
Une proportion de bismuth de 0,002 % en poids a été reconnue comme don- nant des résultats avantageux,
particulièrement dans le cas des alliages qui contiennent 5 % ou plus de magnésium.
Le bismuth peut être incorporé en ajoutant à l'al liage en fusion les quantités appropriées de bismuth métallique ou d'alliage durcisseur au bismuth (c'est- à-dire de l'aluminium pur du commerce avec 2% de bismuth). On peut également ajouter certains composés du bismuth à la coulée.
<I>Exemple 1</I> Une fonte d'alliage fut préparée par addition à un alliage suivant la spécification britannique N6 (c'est-à-dire avec une teneur en magnésium d'environ 5 % et contenant 0,0033 % de sodium), de 0,02 0/0 de bismuth.
L'alliage fut fondu de façon à former un bloc pouvant être laminé par le procédé cou rant semi-continu de fonte et fut ensuitè laminé à chaud jusqu'à ce qu'on obtienne l'épaisseur finale normale (c'est-à-dire une réduction de 90 0/0) avant de procéder au laminage à froid, toutes ces opéra tions étant effectuées sans qu'aucun signe visible de craquelures inacceptable apparaisse.
Un alliage té- moin, par contre, contenant 0,038 % de sodium mais sans addition voulue de bismuth (bismuth non détecté chimiquement), s'est fortement craquelé,
après une réduction de 15 % seulement dans l'épais- seur au laminage à chaud dans les conditions iden tiques et dut être rejeté comme ne pouvant pas con venir pour un autre laminage.
Un essai d'absorption d'hydrogène fut ensuite ef fectué sur ces deux alliages à une température de 450,1 C et sous une pression de 4 atmosphères, les deux alliages ayant été préalablement pressés à chaud de façon à ce qu'ils ne présentent aucune porosité appréciable. Les résultats de l'essai furent de 0,21 cm3 pour 100 gr pour l'alliage contenant du bis muth et de 1,64 cms pour 100 gr pour l'alliage de type courant sans l'addition de bismuth.
Un essai semblable effectué sous une pression de 9 atmo sphères a donné les chiffres de 0,27 cm3 pour 100 gr pour le premier alliage et 1,80 ce pour 100 gr pour l'alliage de type courant.
<I>Exemple 2</I> Une quantité importante d'une fonte d'un alliage correspondant à la spécification britannique N6 fut traitée avec une quantité modérée de chlore, puis fut fondue avec le procédé semi-continu de façon à former des blocs ayant 203 mm d'épaisseur et des tinés à être laminés. On avait constaté que le métal avait une teneur de sodium d'environ 0,002 a/o. Pendant le laminage à chaud pour amener les blocs à une épaisseur de 6 mm 3, il se produisit des cra quelures importantes dans l'intéreur et en surface.
Environ 25 % du métal a dû être rebuté dès le début du traitement en raison de cet inconvénient et le reste du métal a dû être ébarbé à la fin du laminage à chaud, ce qui est une opération coûteuse.
Une seconde fonte semblable fut traitée très for tement par de l'hexachloréthane, le résultat étant que la teneur en sodium fut réduite à moins de 0,001 %. Ce métal fut laminé à chaud et ramené à une épais seur de 6 mm 3 d'une façon satisfaisante, sans don ner lieu à aucun rejet et, à la fin de l'opération, n'a nécessité qu'un très léger ébarbage.
Une troisième fonte semblable ne reçut aucun traitement sauf qu'on lui ajouta une proportion de 0,01 % de bismuth grâce à une addition de la pro- portion correspondante d'un alliage durcisseur à 2 1% de bismuth.
Le métal possédait une teneur de sodium d'environ 0,002 % mais néanmoins fut laminé de façon satisfaisante jusqu'à une épaisseur de 6 mm 3 et s'est montré comparable en qualité avec la se conde coulée. Les alliages de ces trois coulées d'essai furent laminés à froid jusqu'à former des feuilles d'une épaisseur de 0,91 mm.
Les propriétés méca niques à froid de ces feuilles dans les deux condi tions de brut de fonte et de recuit furent toutes
EMI0002.0073
Résistance
<tb> Traitement <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> Allongement
<tb> sodium <SEP> ro/o <SEP> kg/mm<B>'-' <SEP> V</B>o
<tb> Fondant <SEP> puis <SEP> dégazage <SEP> <B>...</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0005 <SEP> 35,12 <SEP> 18,6
<tb> Contamination <SEP> par <SEP> le <SEP> sodium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 0,002 <SEP> 22,52 <SEP> 3,3
<tb> Contamination <SEP> par <SEP> le <SEP> sodium <SEP> et <SEP> traitement
<tb> par <SEP> 0,01 <SEP> 1% <SEP> de <SEP> bismuth <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,002 <SEP> 34,65 <SEP> 18,7 Les alliages correspondant à la spécification bri tannique LM10 sont connus pour présenter des pro priétés extrêmement satisfaisantes à la fois en ce qui concerne la résistance limite à la traction et une faculté d'allongement élevée.
Leur emploi néanmoins est quelque peu restreint parce qu'ils ont une ten dance dans la pratique à se comporter d'une façon semblables, mais les résultats des essais de traction à chaud à une température de 450,, C furent les suivantes:
EMI0002.0077
Résistance
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> Allongement
<tb> sodium <SEP> 'Vo <SEP> kg/mm' <SEP> "/o
<tb> Traitement <SEP> léger
<tb> (chlore) <SEP> .... <SEP> 0,002 <SEP> 3,5 <SEP> 77
<tb> Traitement <SEP> fort
<tb> hexachloréthane <SEP> < <SEP> 0,001 <SEP> 3,9 <SEP> 160
<tb> Addition <SEP> de <SEP> bis muth <SEP> (0,010/0) <SEP> 0,002 <SEP> 3,9 <SEP> 152 Un essai d'absorption d'hydrogène fut ensuite effectué sur ces trois alliages à 450 C sous une pres sion de 4 atmosphères et donna comme résultat 0,48, 0,04 et 0,01 cm3 par 100 gr. pour les alliages traités par le chlore, l'hexachloréthane et le bismuth, res pectivement.
<I>Exemple 3</I> Une fonte correspondant à- la spécification britan nique LM10 et ayant la composition nominale sui vante
EMI0002.0081
Magnésium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 10, <SEP> 8 <SEP> %
<tb> Titane <SEP> <B>.....</B> <SEP> 0,03 <SEP> 0/0
<tb> Bore <SEP> <B>... <SEP> ....</B> <SEP> . <SEP> <B>.......</B> <SEP> 0,01 <SEP> 0/0
<tb> Béryllium <SEP> <B>......</B> <SEP> 0,04% et faite avec une base d'aluminium pur à.
99,7 0/0 fut traitée d'une façon très complète avec un fon dant de carnallite pure anhydre puis fut traitée avec de l'hexachloréthane. Des barres d'essai furent fon dues avec ces alliages dans des moules à sable (type DTD). Une faible addition de sodium fut effectuée dans la coulée et de nouvelles barres furent fondues.
Finalement une addition de 0,01 % de bismuth fut faite dans la coulée sous la forme d'un alliage dur- cisseur d'aluminium à 2'% et un troisième jeu de barres d'essai fut fondu.
Ces barres, après un trai tement à chaud à 430 C pendant 16 heures pour rendre solubles les constituants de durcissement et après une trempe dans l'huile, présentaient les pro priétés (moyennes) suivantes irrégulière. Néanmoins, si l'on fait une addition de bismuth de 0,005 '% à 0,02 % en poids dans cet alliage, on constate que l'on obtient des propriétés améliorées et un comportement beaucoup plus ré gulier.
On peut en conclure que la présente inven tion permettra de généraliser l'emploi de ce type d'alliage.
Claims (1)
- REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un alliage à base d'aluminium, contenant du magnésium comme prin cipal constituant de l'alliage en dehors de l'alumi nium, caractérisé en ce que l'on incorpore à l'alliage une proportion de bismuth comprise entre 0,002% et 0,02 % en poids. II.Alliage obtenu par le procédé de la revendi cation I, caractérisé en ce qu'il contient au moins 1 % en poids de magnésium. SOUS-REVENDICATIONS 1. Alliage selon la revendication II, ne conte- nant pas plus de 0,01 % en poids de sodium. 2.Alliage selon la sous-revendication 1, dans lequel la proportion en poids du sodium varie entre 0,0002 % et 0,01%. 3. Alliage selon la sous-revendication 2, ne con- tenant pas plus de 0,003 % en poids de sodium. 4.Alliage selon la revendication II, dans lequel la teneur en magnésium est comprise entre 1 % et 11 % en poids.
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