Brevet FR2568590A1 — publié le 19860207

ALLIAGE D'ALUMINIUM TYPE A-SG A HAUTE RESISTANCE POUR PRODUITS FILES OU MATRICES L'invention concerne un alliage à base d'aluminium contenant du Si et du Mg comme éléments d'alliage principaux, possédant des caractéristiques mécaniques élevées et destiné principalement à la fabrication des produits filés ou matricés. Les alliages connus de ce type sont les alliages 6082 ou X6013, selon les désignations del'aluminium Association, traités à l'état T6, dont les analyses (% en poids) et les caractéristiques mécaniques types sont les suivantes: ALLIAGE 6082 X6013 Si 0,7-1,3 0,6-1,0 Fe 2 2568590 L'évolution des techniques exige une amélioration constante des perfor- mances des matériaux et l linvention répond à un besoin de matériaux type A-SG dont:les caractéristiques mécaniques sont les suivantes: Rp 0,2 Ä 380 MPa Rm > 420 MPa A ' (5,65 i5-) 10,o Les alliages suivants l'invention permettent d'atteindre les objectifs ci-dessus, dans les conditions suivantes: - les produits doivent présenter l.'analyse suivante (% en poids) 0,9' Si, Fe 0,30- Zn caractéristique de ductilité (A %) n'est pas tenue. Cependant, les éléments sont compris de préférence individuellement ou en combinaison, dans les limites suivantes: 1,0 Ce dernier élément est avantageusement compris entre 0,3 et 0,6 "O. La gamme de fabrication doit être telle que la structure du produit est pratiquement entièrementnon recristallisée. Ceci est obtenu grace au procédé décrit ci-après: La gamme de fabrication de tels produits comporte principalement la coulée de billettes ou de plateaux, une homogénéisation éventuelle de ceux-ci, la transformation à chaud, les produits ainsi obtenus subissant ensuite les opérations classiques de traitements thermiques de mise en solution, trempe à l'eau et revenu des alliages de cette famille (étatT6). Cependant, dans certains cas, il est possible que des produits coulés soient matrices directement. Pour obtenir une structure essentiellement non recristallisée, il est nécessaire que la température de réchauffage avant transformation à chaud soit maintenue au-dessus de 450 C et que le corroyage (rapport des sections transversales du produit avant et après transformation) lors de cette opération soit inférieur à 30, et de préférence inférieur à 20. De plus, lorsque le produit subit plusieurs opérations de transformation à chaud, il est préférable d'intercaler entre celles-ci un recuit de restauration dans un domaine de température compris entre 250 et 280 C pendant des durées allant de 1 à 10 heures environ. Lorsque les billettes sont destinées au filage, il est préférable de leur faire subir une homogénéisation entre 500 et 580'C pendant des durées allant de 3 heures à 10 heures afin d'amélio- rer leur aptitude à cette transformation à chaud. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants, illustrés par la figure 1, représentant la pièce matricée de l'exemple 2 sur laquelle figurent les cotes en mm. EXEMPLE 1 Les alliages connus 6082 et X6013, ainsi que les alliages n l à 4 selon l'invention, ont été élaborés en coulée semi-continue sous forme de billettes 0 120 mm, homogénéisées 24 h à 530 C, écroûtées à 0 96 mm, filées en direct à 470 C, env. en méplats S 60 X 10 mm, ceux-ci étant ensuite mis en solution à 540 C pendant 2 heures, trempés à l'eau froide et revenus à 175 C pendant 8 heures. Les analyses sont reportées au Tableau I et les caractéristiques mécani- ques de traction (sens long) - moyenne de 3 essais - sont reportés au Tableau II. On peut constater que les alliages selon l'invention atteignent les caractéristiques désirées, alors que les alliages connus 6082 et X6013 ne les atteignent pas. EXEMPLE 2 L'alliage n 3 de l'Exemple I a été coulé en billettes 0 240 mm, homogénéisées à 5300C pendant 24 heures, écroûtées à 0 220 mm, filées en direct à 480 C en barres rondes 0 50 mm; un lopin a été restauré à 270 C pendant 4 heures, puis matricé à 480 C en une pièce représentée à la figure 1 (cotes en mm). Celle-ci a été mise en solution à 540 C-2h, trempée à l'eau froide et revenue à 175 C-8h. Les caractéristiques mécaniques obtenues sur cette pièce (moyenne de 3 essais) sontles suivantes-: Rp 0,2 - 392 MPa Rm - 433 MPe A AoÀ -10,5 Comme indiqué, les produits sont principalement destinés au filage sous forme de barres ou de profilés par exemple, et au matriçage, mais il n'est pas exclu de les laminer en tôles, bandes ou de les tréfiler, pourvu que ces opérations soient conduites de manière à ne pas induire une cristallisation notable. 2568590 TABLEAU I Analyses (% en poids) REPERE Fe Si Cu Mn Zr Mg Zn 6082 0,17 1,1 0,69 1,01 X6013 0,17 0,87 0,9 0,64 1,02 1 0,15 1O01 0,86 0,60 0,096 0,92 2 0,15 0,98 0,30 0,61 0,090 0,92 0,48 3 0,16 1,09 0,86 0,61 0,090 0,94 0,49 4 0,15 1,04 0,60 0,61 0,092 0,91 0,23 TABLEAU II Caractéristiques mécaniques de traction REPERE RP 0,2 Rm (MPa) A o 6082 270 292 13,4 X6013 308 341 10,9 1 410 447 10,2 2 397 421 10,5 3 407 450 11 4 405 435 10,3 j.. 6 2568590 REVENDICATIONS 1. Produit filé, matricé ou éventuellement laminé en alliage d'Al caractérisé par la composition suivante (% en poids): 0,9 à 1,3 % Si 0,7 à 1,1 Mg 0,5 à 0,7 % Mn 0,30 à 1,1 Cu 0,07 à 0,20 % Zr et éventuellement jusqu'à 0,7 % Zn jusqu'à 0,30 % Fe reste: Al et impuretés inévitables (chacune\ et en ce que sa structure est essentiellement non recristallisée. 2. Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de 1,0 à j,15 % Si. 3. Produit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient de 0,8 à 1,0 O % g. 4. Produit selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il contient de 0,8 à 1 O Cu. 5. Produit selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il contient de 0,20 à 0,70 % Zn et de préférence entre 0,3 et 0,6 %. 6. Produit selon l'u;e des revendicatimsl à 5, caractérisé en ce qu'il contient de 0,5 à 0,7 Mn. 7. Produit selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il contient de 0,08 à 0,12 % Zr. 7 2568590 8. Procédé d'obtention d'un produit selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant la coulée de billettes ou plaques, une homogénéisation éventuelle, des transformations à chaud et les traitements thermiques classiques de mise en solution, trempe et revenu du produit, caractérisé en ce que la transformation à chaud est effectuée au-dessus de 450 C. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corroyage lors de la transformation à chaud est inférieur à 30 et, de préférence, inférieur à 20. lO. Procédé d'obtention d'un produit selon l'une des revendications 1 à 9 comprenant au moins la coulée de billettes, une homogénéisation éventuelles les-transformations à chaud, caractérisé en ce que, entre les diverses transformations à chaud, on pratique un recuit de restauration, à 250-280 C pendant 1 à 10 heures environ. 11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu l'homogénéisation avantfilage est effectuée entre 500 et 580 C, pendant des durées allant de 3 h à 10 heures.