Brevet FR2128311A1 — publié le 19721020

La présente invention concerne un alliage à base d'aluminium à point de fusion élevé qui convient tout particulièrement pour réaliser de& grilles de cuisson pouvant être utilisées pour des grils à gaz,électriques ou à charbon de bois, soit à l'intérieur, 5 soit à l'extérieur. Les grilles doivent résister à une température de l'ordre de 482 à 538°C. En outre, les grilles sont soumises à une charge statique a ces températures relativement élevées. Bien que l'utilité de l'aluminium ait été généralement reconnue dans la technique antérieure comme matériau pour les corps 10 de grils, on a généralement choisi l'acier inoxydable et la fonte comme matériaux pour les grilles de cuisson. On a constaté que des grilles réalisées avec l'alliage à base d'aluminium selon l'invention ont la propriété de résister à la corrosion et de se nettoyer facilement en plus des caractéristiques de 15 résistance mécanique et de résistance aux hautes températures. D!autres avantages et caractéristiques de l'invention res-sortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif,mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. 20 Sur ce dessin : la figure 1 est une vue en perspective d'un gril à gaz type montrant l'utilisation de.grilles réalisées avec l'alliage à base d'aluminium selon la présente invention ; et la figure 2 est une vue en plan de l'une des grilles repré-25 sentées sur la figure 1. En se référant à la figure 1, un gril à gaz est désigné d'une façon générale par le numéro de référence 10. Le gril 10 comporte une colonne tubulaire 11 dans laquelle est logé un conduit d'alimentation en gaz (non représenté). Un corps généra-30 lement rectangulaire 12 est placé à l'extrémité supérieure de la colonne. Dans la présente forme de réalisation, deux grilles de cuisson rectangulaires.13 sont disposées.sur des bords de support 14 à l'intérieur du corps 12. Le gril 10 et les grilles de cuisson 13 peuvent être réalisés sous diverses formes,et la présente 35 invention n'est pas limitée au type ou à la configuration soit du gril, soit des grilles. L'alliage selon la présente invention peut être utilisé 72 03302 2128311 pour d'autres objets que des grilles de cuisson. Par exemple, tout objet qui est utilisé à des températures relativement élevées et dont la résistance à la corrosion et le nettoyage facile sont souhaitables, peut être réalisé en un alliage selon la pré-5 sente invention. Le présent alliage peut être utilisé pour la coulée soifs pression ou dans d'autres opérations de coulée, par exemple dans une opération semi-automatique utilisant un moule entièrement métallique. 10 Les exemples suivants sont donnés à titre illustratif mais non limitatif de l'invention. Les éléments sont donnés en pourcentages du poids total. EXEMPLE A Fer 0,93 $ 15 Nickel........ .. 2,39$ Manganèse 1,06 $ Cuivre .,. 0 fo Zinc 0,01 io Silicium.. , 0 % 20 Magnésium 0 $ Aluminium. reste EXEMPLE B Fer 0,80 $ Nickel 2,36 $ 25 Manganèse 1,09 $ Cuivre 0,38 % Zinc 0,39 i° Silicium • 0,39 $ Magnésium 0,33 fo 30 Aluminium. reste EXEMPLE C Fer..., 0,86 $ Nickel 0,80 % Manganèse 1,58 % 35 Cuivre..... 0,02$ Zinc. 0,06 io Silicium. 0,08 fo Magnésium 0 $ Aluminium reste 72 03302 2128311 EXEMPLE D Fer...... ..0,90$ Uickel 0,80 $ Manganèse .1,62$ 5 Cuivre 0,37 $ Zinc 0,48 $ Silicium 0,39 $ Magnésium 0,36 $ Aluminium ....... reste 10 Les alliages ci-dessus désignés par exemples A à D,se comportent parfaitement quant à la qualité de la surface, la santé de la pièce et la résistance à la formation de cloques. En outre, ces alliages,lorsqu'ils sont coulés sous forme de grilles de cuisson,se comportent parfaitement à des températures élevées 15 de l'ordre de 482 à 538°C. L'alliage selon la présente invention comprend en grande partie de l'aluminium et des éléments d'addition qui sont du fer, du nickel et du manganèse. Le cuivre,- le zinc, le silicium et le magnésium sont considérés comme des impuretés dans la présente 20 invention. Le cuivre, le zinc, le silicium et le magnésium contaminent souvent les alliages dans les opérations de fonderie, en particulier lorsque ces éléments sont utilisés dans d5autres opérations de fabrication, par exemple dans des opérations de coulée sous pression. On a constaté qu'une addition de cuivre, 25 de zinc, de silicium ou de magnésium à l'alliage, individuellement ou en combinaison, selon la présente invention, n'affecte pas gravement le point de fusion ou les propriétés physiques désirées de l'alliage tant que la quantité totale d'une ou plusieurs de ces impuretés ne dépasse pas 2,00 $. Le tableau suivant 30 donne les résultats d'essais 'de résistance à la traction à haute température qui ont été effectués avec les alliages désignés par exemples A, B, C et- D ci-dessus. 72 03302 4 2128311 PROPRIETES DE RESISTANCE A 1A TRAOTIOM A DIVERSES TEMPERA TORES Allongement %, Température Résistance à la^ Limite élas-g mesuré sur une d'essai traction, kg/cm tique, kg/cm distance de 5 cm 5 Alliage A 24°C 2128 1106 13 149°C 1904 1120 11,5 260°C 1309 • 1022 16 371°C 588 546 • 14,5 10 482°C 217 . 217 11,5 Alliage B 24°C 2877 1568 9,5 149°C 2688 1834 ' 7,5 260°C 1799 1631 8,5 15 371 °C 616 574 H 482°C 165,9 164,15 6,75 Alliage 0 ' 24°C 1827 915,6 12 149°C 1652 994 U 20 260°G 1169 812 12 371 °C 644 577,5 14 482°C 242,2 237,3 11 Alliage I) 24°C 2436 1267 '12 25 149 °C .2366 1491 8 260°C 1638 1435 .9 371 °C . 770 700 14,5 482°C 223,3 221,2 7 Toutes les éprouvettes ont été maintenues à température 30 pendant une demi-heure avant l'essai. L'alliage à base d'aluminium selon la présente invention tombe dans la plage suivante des pourcentages de la composition : Alliage Fer 0,75 - 1,05 $ 35 Hickel 0,65 - 2,70 $ Manganèse 0,90 - 1,75 $ Impuretés^ individuellement ou en combinaison, de cuivre, zinc, silicium et magnésium 2,00 $ au maximum Aluminium le reste 72 03302 5 2128311 On a également constaté que la teneur en cuivre, en zinc, en silicium ou en magnésium ne doit de préférence pas dépasser 0,50 $ par élément. Dans les limites ci-dessus de la composition, on a constaté que l'alliage suivant est particulièrement avantageux pour des grilles de cuisson. Alliage Fer 0,80 - 1 ,00 $ Nickel ..; 0,80 - 1,00 $ Manganèse.».,..... 1,40 - 1,70 $ Cuivre 0,50 $ au maximum Zinc =.0,50 fo au maximum Silicium. 0,50 $ au maximum Magnésium. 0,50 f» au maximum Aluminium le reste Plus spécialement, l'alliage préféré contient 0,90 $ de fer, 0,90 $ de nickel et 1,60 $ de manganèse. On a également constaté que dans les limites fondamentales de la composition, la gamme suivante est particulièrement avantageuse : Alliage Fer 0,80 - 1,00 $ Nickel.. 2,40 - 2,70 $ Manganèse 0,90 - 1,10 $ Cuivre ■ 0,50 $ au maximum Zinc 0,50 $ au maximum Silicium 0,50 $ au maximum Magnésium .' 0,50 $ au maximum Aluminium le reste 'Plus spécialement, dans la plage ci-dessus, on a constaté qu'un alliage préféré est un alliage contenant 0,90 $ de fer, , 2,50 $ de nickel et 1 ,00 $ de manganèse. La présente invention concerne un alliage amélioré à base d'aluminium, qui peut être coulé pour former des_ objets, les objets peuvent être soumis à une charge à des températures relativement élevées. Ces objets présentent également une résistance à la corrosion et sont relativement faciles à nettoyer. Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée, et est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 72 03302 2128311 REVENDICATIONS 1. Pièce coulée sous forme d'une grille de cuisson, caractérisée en ce qu'elle est formée d'un alliage contenant 0,75 à 1 f05 $ de fer, 0,65 à 2,70 $ de nickel, 0,90 à 1,75 $ de manganèse, 5 0 à 2,00 $ d'impuretés, le reste étant de l'aluminium. * 2. Pièce coulée sous forme d'une grille de cuisson, caractérisée en ce qu'elle est formée d'un alliage contenant 0,80 à 1,00 $ de fer, 0,80 à 1,00 $ de nickel, 1,40 à 1,70 $ de manganèse, 0 à 0,50 io de cuivre, 0 à 0,50 $ de zinc,-0 à 0,50 $ de 10 silicium, O.à 0,50 $ de magnésium* le reste étant de l'aluminium. 5. Pièce coulée sous forme d'une grille de cuisson, caracté-20 risée en ce qu'elle est formée d'un alliage contenant 0,80 à 1,00 io de fer, 2,40 à 2,70 $ de nickel, 0,90 à 1,10 $ de manganèse 0 à:0,50 i de cuivre, 0 à 0,50 $ de zinc, O.à 0,50 $ de silicium, 0 à 0,50".$ de magnésium, le reste étant de l'aluminium. . 6. Pièce coulée sous forme d'une grille de cuisson, caracté-.25 risée en ce qu'elle est formée d'un alliage contenant 0,80 à 1,00 i de fer, 2,40 à 2,70 i de nickel, 0,90 à 1,10 $ de manganèse, 0 à 2,00 $ d'impuretés, le reste étant de l'aluminium. 7. Pièce coulée selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'alliage d'aluminium contient nominalement 0,90 $ de 30 fer, 2,50 $ de nickel et 1,00 $ de manganèse. 8. Alliage caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement 0,75 à 1,05 $ de fer, 0,65 à 2,70 $ de nickel, 0,90 à 1,75 $ de manganèse, de faibles quantités d'impuretés, le reste étant de l'aluminium. 35 9. Alliage caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement 0,80 à 1,00 $ de fer, 0,80 à 1,00 $ de nickel, 1,40 à 1,70 $ de manganèse et de faibles quantités d'impuretés, le reste 72 03302 7 2128311 étant de l'aluminium. 10. Alliage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend 0,80 à 1,00 $ de fer, 0,80 à 1,00 $ de nickel 1,40 à 1,70 io de manganèse, 0 à 0,50 $ de cuivre, 0 à 0,50 $ 5 de zinc, 0 à 0,50 $ de silicium, 0 à 0,50 $ de magnésium, le reste étant de l'aluminium. 11. Alliage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend 0,80 à 1,00 $ de fer, 0,80 à 1,00 $ de nickél, 1,40 à 1,70 i de manganèse, 0 à. 2,00 $ d'impuretés, le reste étant 10 de l'aluminium. 12. Alliage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit alliage d'aluminium contient nominalement 0,90 $ de fer, 0,90 $ de nickel, 1,60 $ de manganèse et de faibles quantités d'impuretés. 15 13. Alliage caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement 0,80 à 1,00 i de fer, 2,40 à 2,70 $ de nickel, 0,90 à 1,10 $ de manganèse et de faibles quantités d'impuretés, le reste étant de•1'aluminium. 14. Alliage selon la revendication 13, caractérisé en ce 20 qu'il comprend 0,80 à 1,00 $ de fer, 2,40 à 2,70 $ de nickel, 0,90 à 1 ,10 i de manganèse, 0 a 0,50 io de cuivre, 0 à 0,50 $ de zinc, 0 à 0,50 $ de silicium, 0 à 0,50 $ de magnésium, le reste étant de l'aluminium. 15. Alliage selon la revendication 13, caractérisé en ce 25 qu'il comprend 0,80 à 1,00 $ de fer, 2,40 à 2,70 $ de nickel, 0,90 à 1,10 i de manganèse, 0 à 2,00 % d'impuretés, le reste étant de l'aluminium. 16. Alliage selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit alliage d'aluminium contient nominalement 0,90 $ de 30 fer, 2,50 io de nickel, 1 ,00 de manganèse et de faibles quantités d'impuretés, le reste étant de l'aluminium.