Brevet FR2366370A1 — publié le 19780428

La présente invention se rapporte à des alliages à base de zinc, présentant une haute résistance au fluage. Le domaine d'utilisation des alliages à base de zinc est étendu à de nombreuses applications intéressant les aspects les plus divers de l'industrie, que ce soit sous forme laminée, corroyée ou coulée. En effet, par incorporation au zinc d'un ou plusieurs éléments, même en très faible quantité, il est possible d'obtenir des alliages à caractéristiques particulières les rendant aptes aux applications les plus variées. Dans le domaine plus restreint de la coulée sous pression, ces alliages qui, outre des additions de cuivre et de magnésium, comprennent environ 46% d'Al, présentent un certain nombre de propriétés intéressantes parmi lesquelles on peut citer - une très bonne coulabilité, - une résistance mécanique satisfaisante, - une charge de rupture et une résilience également satisfaisantes, - une bonne fluidité, qui permet la coulée de pièces de forme complexe et à minces paroia, - une faible agressivité à l'état liquide vis-d-vis des aciers (ce qui autorise l'emploi de machines de coulée dites "à chambre chaude"), due spécialement à la haute teneur de ces alliages en aluminium. Malheureusement il a été constaté que ces alliages ne présentaient qu'une médiocre résistance au fluage ; sous une charge de 8 kWmm2 et à lOO'C, le temps de rupture n'est que d'environ 3 h. Ceci a comme conséquence qu'un nombre élevé d'applications, impliquant des températures d'utilisation sen siblement au-dessus de l'ambiante, ne sont pas accessibles à ces alliages. I1 est par ailleurs bieri connu que l'addition au zinc de cuivre et de titane confère à l'alliage obtenu une excellente rési-stance au fluage. Toutefois, l'absence d'aluminium ne permet pas d'utiliser cet alliage en machines de coulée à chambre chaude étant donné son agressivité à l'état liquide vis-à-vis des aciers. La présente invention a pour objet de révéler la composition d'un groupe d'alliages à base de zinc qui présentent simultanément une bonne résistance au fluage à l'état solide, ainsi qu'une faible agressivité à l'état liquide vis-à-vis des aciers. Les alliages, objets de la présente invention, sont essentiellement caractérisés en ce qu'ils comportent - de 0,2. % à 5% de Cu - de 0,2 ss à 3 % d'Al - un au moins des 4 éléments ci-après, dans les teneurs indiquées de 0,3 % à 3 % de Mn - de 0,01 ffi à 0,5 % de Cr - de 0,01 % à 0,5 X de V - de 0,2 ss à 0,5 % de Ni le solde étant composé de zinc et de ses impuretés usuelles. Les alliages de la présente invention présentent une résistance au fluage nettement supérieure à celle des alliages conventionnels Zn-Al utilisés actuellement. A 100' et sous une charge de 8 k vmm2, le temps à la rupture est d'au moins 30 h et peut atteindre, suivant la composition, 1.000 h. L'agressivité de ces alliages a été mesurée en dé terminant la perte en poids d'une éprouvette d'acier maintenue pendant 24 h dans l'alliage fondu à 430"C. Par rapport au zinc, elle est au minimum 20 fois moindre et se rapproche ainsi des alliages conventionnels Zn-Al. La fluidité des alliages a été déterminée en mesurant la longueur de métal liquide aspiré, suivant des conditions d'essais bien définies, dans un tube en quartz de section calibrée ; dans ces conditions, elle s'avère comparable-8 celle des alliages utilisés actuellement. Ces derniers présentent en effet une longueur aspirée de 350 mm environ, alors que les alliages de la présente invention montrent des longueurs d'aspiration comprises entre 325 et 375 mm. Des essais de coulée sous pression ont d'ailleurs confirmé ce comportement. REVENDICATION Alliages à base de zinc, c a r a c t é r i s é s en ce qu'ils comportent - de 0,2 % à 5 % de Cu - de 0,2 % à 3 P d'Al - un au moins des 4 éléments ci-après, dans les teneurs indiquées - de 0,3 % à 3 % de Mn - de X,01 % à G,5 % de Cr - de 0,01 % à 0,5 % de V - de 0,2 % à 0,5 % de Ni le solde étant composé de zinc et de ses impuretés usuelles.