CH366673A - Alliage à base de cuivre - Google Patents

Description

  Alliage à base de     cuivre       La présente invention a pour objet un     alliage    à  base de cuivre, caractérisé en ce qu'il comprend de  10 à 15 %a de manganèse, au moins 3,5 % mais  moins de 6,5 % d'aluminium, de 1,5 à 4 % de fer  et de 1,5 à 6 % de nickel.  



  Un alliage généralement approprié peut contenir  12 % de manganèse, de 4 à 5 %     d'aluminium,    de  2 à 3 % de fer et 2 % de nickel, le complément étant  du cuivre (atteignant au moins 70<B>%),</B> en dehors  d'impuretés présentes ou de petites proportions d'au  tres éléments qui sont des composants occasionnels  ajoutés couramment     dans    la fabrication du bronze  d'aluminium. Par contre, il convient généralement  d'éviter la     présence    d'éléments tels que le bismuth,  dont on sait qu'il est indésirable     dans    ce     bronze.     



  L'alliage de     l'invention    est non seulement doué  de propriétés qui le rendent propre à de nombreuses  applications mécaniques, par exemple lorsque la résis  tance mécanique et la ténacité doivent se trouver  réunies à la résistance à l'oxydation, à la fatigue,  à la corrosion et à la fatigue par la corrosion, mais  encore il présente l'avantage de pouvoir être tra  vaillé à froid aussi bien qu'à chaud.  



  La structure fondamentale de l'alliage de l'inven  tion est une     structure    à phase unique (a) et il peut  être travaillé par tous les procédés courants de travail  à froid.     L'alliage    est en outre doué d'une température  de     recristallisation    élevée et d'une     résistance    utile  au     fluage    à des températures atteignant     400,,    C. Il  est donc moins sujet aux     difficultés    qui se présentent  lors du soudage d'autres alliages à base de cuivre,  tels que le bronze d'aluminium.  



  La     présence    du manganèse amène un bas point  de fusion et une température de     recristallisation    éle  vée, alors que     l'affinement    du grain et une améliora-         tion    considérable des propriétés mécaniques sont con  férés par la teneur en fer. La résistance à la corro  sion est associée à la teneur en nickel qui, bien que  relativement faible, apporte de façon surprenante     une     amélioration utile, sans élever sensiblement le point  de     fusion    de     l'alliage.     



  On     donne    dans le tableau I en page 2 la compo  sition et les propriétés d'exemples typiques de l'alliage  de l'invention.  



  Les alliages A et B ont des teneurs semblables  en manganèse, fer et nickel, mais     différentes    en     alu-          minium.        L'alliage    C (pour lequel les teneurs indiquées  sont     approximatives)    a une composition semblable  à celle de     l'alliage    A, mais     il    a été essayé sous la       forme    de plaque laminée à chaud.     L'alliage    D est  un     alliage    à teneur supérieure en nickel, ce qui pour  rait le rendre avantageux dans des conditions cor  rosives     particulières.     



  Tous ces     alliages    sont susceptibles d'être travaillés  à froid et les propriétés des     alliages    A et B sous  la forme de bande laminée à froid de 2,54 mm  d'épaisseur sont indiquées au tableau II (en page 2),  dans lequel on     mentionne    également les propriétés  des     alliages    après recuit.  



  On voit que ces     alliages    offrent une gamme de  propriétés mécaniques qui, associée avec leurs bon  nes     qualités    de soudage, les rendent très     intéressants     comme matériaux de construction. Les bonnes pro  priétés de soudage sont associées à la présence de  manganèse qui:  1) forme en     liaison    avec     l'aluminium    un     film     d'oxyde complexe de     qualités    avantageuses, et .  2) prévient la     fragilité    en inhibant la rupture de  toute phase     (3    pouvant se former au cours du  processus de soudage.

        Les     qualités    de     soudabilité    de l'alliage de l'in  vention sont notablement supérieures à. celles du  bronze     d'aluminium.     



  Les     bonnes    propriétés de fluage de l'alliage res  sortent de l'examen du tableau III ci-dessous, con-    tenant les résultats obtenus avec un     alliage    forgé  semblable à l'alliage A ci-dessous, essayé parallè  lement à un bronze d'aluminium     composé    de cuivre,  avec 10 % Al, 5 % Ni et 5 % Fe, sous une charge  de 0,63     t/cm2    à     400()    C.

    
EMI0002.0009     
  
    Tableau <SEP> I
<tb>  <B>Charge</B> <SEP> à <SEP> <B>Charge <SEP> N- <SEP> de <SEP> dureté</B>
<tb>  <B>Etat <SEP> lors <SEP> l'épreuve <SEP> de <SEP> de <SEP> rupture <SEP> Allongement</B> <SEP> à <SEP> <B>la <SEP> pyramide</B>
<tb>  <B>Alliage <SEP> Mn <SEP> A1 <SEP> Fe <SEP> Ni <SEP> de <SEP> l'essai <SEP> 0,10/0 <SEP> (t/cmE) <SEP> (t/cm-) <SEP> 9/u <SEP> Vickers</B>
<tb>  A <SEP> 12,1 <SEP> 4,58 <SEP> 2,02 <SEP> 1,98 <SEP> barre <SEP> forgée <SEP> de <SEP> 4,12 <SEP> 5,67 <SEP> 37 <SEP> <B>1</B>73
<tb>  31,75 <SEP> mm
<tb>  B <SEP> 11,9 <SEP> 6,44 <SEP> 2,80 <SEP> 2,05 <SEP> id.

   <SEP> 3,98 <SEP> 6,18 <SEP> 38 <SEP> 215
<tb>  C <SEP> 12 <SEP> 5 <SEP> 2,75 <SEP> 2 <SEP> plaque <SEP> de <SEP> 4,98 <SEP> 8,44 <SEP> 17 <SEP>   6,35 <SEP> mm
<tb>  laminée <SEP> à <SEP> chaud
<tb>  D <SEP> 11,67 <SEP> 4,13 <SEP> 3,14 <SEP> 5,93 <SEP> barre <SEP> forgée <SEP> de <SEP> 4,98 <SEP> 8,44 <SEP> 17 <SEP>   31,75 <SEP> mm     
EMI0002.0010     
  
    Tableau <SEP> Il
<tb>  <B>Charge</B> <SEP> à <SEP> <B>l'épreuve <SEP> Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> N- <SEP> de <SEP> dureté</B> <SEP> à <SEP> <B>la</B>
<tb>  <B>Alliage <SEP> Etat <SEP> de <SEP> 0,1% <SEP> (t/cmE) <SEP> (t/cm,) <SEP> Allongement <SEP> o/o <SEP> pyramide <SEP> Vickers</B>
<tb>  A <SEP> <B>-</B>laminé <SEP> à <SEP> froid <SEP> <B>------------------- <SEP> -</B> <SEP> ....

   <SEP> 8,10 <SEP> 9,53 <SEP> 6,5 <SEP> 301
<tb>  laminé <SEP> à <SEP> froid <SEP> et <SEP> recuit <SEP> 3,17 <SEP> 5,75 <SEP> 37 <SEP> 175
<tb>  B <SEP> laminé <SEP> à <SEP> froid <SEP> .............. <SEP> .. <SEP> .. <SEP> - <SEP> 10,65 <SEP> 6 <SEP> 317
<tb>  laminé <SEP> à <SEP> froid <SEP> et <SEP> recuit <SEP> 2,50 <SEP> 5,76 <SEP> 43 <SEP> 137     
EMI0002.0011     
  
    Tableau <SEP> III
<tb>  <B>Fluage <SEP> dans <SEP> les <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> fluage <SEP> sur</B>
<tb>  <B>Déformation <SEP> 100 <SEP> premières <SEP> heures <SEP> 120 <SEP> heures</B>
<tb>  <B>Alliage <SEP> Mn <SEP> A1 <SEP> Fe <SEP> Ni <SEP> initiale <SEP> (1/e) <SEP> (Déformation/hX108)</B>
<tb>  A' <SEP> 12,46 <SEP> 4,34 <SEP> 2,52 <SEP> 1,90 <SEP> 0,0675 <SEP> 0,057 <SEP> 2,15
<tb>  Bronze
<tb>  d7aluminium <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 0,084 <SEP> 0,188 <SEP> 4,

  1       Bien     qu'il    soit     principalement    destiné à l'utilisa  tion à l'état forgé, l'alliage de l'invention, tel     qu7il-          lustré    par les exemples ci-dessus, peut également être  utilisé avantageusement à l'état moulé, dans lequel  sa résistance au     fluage    est semblable.

Claims (1)

1. REVENDICATION Alliage à base de cuivre, caractérisé en ce qu'il contient de 10 à 15 % de manganèse, au moins 3,5 % mais moins de 6,5 % d'aluminium, de 1,5 à 4 % de fer et de 1,5 à 6 % de nickel. SOUS-REVENDICATIONS 1. Alliage selon la revendication, caractérisé en ce que la teneur en aluminium est comprise entre 4et5%. 2. Alliage selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce qu'il comprend environ 121% de man ganèse, de 2 à 3 % de fer et 2 % de nickel.