Brevet FR2703072A1 — publié le 19940930

TOLES OU BANDES EN ALLIAGES D'A1 (SERIE 5000) A FAIBLE ANISOTROPIE MECANIQUE ET LEUR PROCEDE D'OBTENTION L'invention concerne un procédé d'obtention de tôles ou bandes en alliage 5000 à faible anisotropie mécanique ; celle-ci est caractérisée par la différence des limites élastiques à 0,2 % d'allongement résiduel (Rp 0,2) entre le sens long (SL) et à 450 de la direction de laminage (S45). Elle concerne plus particulièrement l'alliage 5182 état H28 couramment utilisé pour la fabrication des couvercles de boîtes boisson. Il a été observé que dans la direction à 450 de la direction de laminage, la limite élastique est la plus faible et que lors de sollicitations mécaniques, le retournement du couvercle sans anneau se produit dans cette direction. Si, de plus, l'anneau se trouve dans cette direction, la pression de retournement du couvercle est encore plus faible. Pour éviter ce défaut, l'invention concerne donc des tôles ou bandes d'alliages 5000, en particulier ceux contenant plus de 3 % (en poids) Mg, et moins de 1 % Mn, et les impuretés habituelles notamment Fe 10,4%; Si I 0,3%; autres H28, selon les désignations de l'Aluminum Association. Ces caractéristiques découlent essentiellement des conditions de laminage à froid : la réduction d'épaisseur lors de la passe finale doit être supérieure à 50 % (et de préférence 55 %) et/ou la vitesse de sortie du laminoir supérieure à 800 m/min, avant bobinage. L'isotropie est d'autant plus forte que cette réduction est plus élevée. Par réduction d'épaisseur on entend (Eo-e)/Eo, où Eo est l'épaisseur de la bande (ou de la tôle) à l'entrée de la dernière cage du laminoir et e l'épaisseur de la bande (ou de la tôle) à la sortie de cette dernière cage. Cette isotropie est encore améliorée pour des alliages contenant des teneurs en Fe ( 0,3 %, et de préférence 0,2 %. Les autres paramètres de la gamme de fabrication sont classiques. Par exemple dans le cas de bandes issues de lingots (plateaux), le laminage à chaud est effectué jusque vers 3 mm i lmm, puis la bande est éventuellement recuite, puis laminée à froid. Dans le cas d'une bande coulée en continu, suffisamment mince, la gamme ci-dessus est appliquée mais le laminage à chaud est évité. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants EXEMPLES Les alliages de la composition pondérale (en %) indiquée dans le Tableau 1 sont coulés de façon semi-continue sous forme de lingots, d'épaisseur k 300 mm, réchauffés, laminés à chaud, puis bobinés à une épaisseur de 2,7 mm. Tableau 1 Composition des alliages ALLIAGE Si Fe Mn Mg Al A 0,11 0,27 0,37 4,5 reste B 0,11 0,12 0,37 4,5 " C 0,14 0,25 0,30 3,5 " Ils ont ensuite été laminés à froid, selon trois gammes de laminage possibles, jusqu'à une épaisseur finale identique de 0,27 mm, dans les conditions données au Tableau 2. Gamme 1: Laminage en 6 passes, par 2 passages successifs dans un tandem 3 cages. La réduction en dernière cage est de l'ordre de 35% et la vitesse de sortie est de 1000 m/min. Gamme 2: Laminage en 5 passes: 3 passes dans un tandem 3 cages, puis 2 passes successives sur un laminoir monocage classique. La réduction en dernière cage est de l'ordre de 40% avec une vitesse de sortie de 800 m/min. Gamme 3: Laminage en 4 passes: 3 passes dans un tandem 3 cages, puis une seule passe finale (réduction > 50%) sur un laminoir monocage. La vitesse de sortie du laminoir est de 1200 m/min. Les caractéristiques mécaniques sont mesurées dans les 3 directions (sens long, sens travers et à 45 ) à l'état H19 et à l'état H28. L'état H19 est obtenu après refroidissement complet de la bobine après laminage à froid, soit au moins 24 h après le laminage; le temps de refroidissement dépend du poids de la bobine, égal à 7 i 1 tonnes dans le cas de ces exemples. L'état H28 est obtenu à partir de l'état H19 après vernissage sur une ligne industrielle; métallurgiquement il est équivalent à un traitement thermique de 20 min à 204 C, qui a été effectué sur l'état H19. Pour les essais 1 à 7, les résultats sont la moyenne de 10 mesures, faites en différents points de la bobine. Pour les essais 8 à 10, les résultats indiqués sont la moyenne de 10 mesures faites sur un grand nombre de bobines; l'ecart-type sur la différence de limite d'élasticité entre le sens long et à 450 de la direction de laminage est de l'ordre de 1,5 MPa. TABLEAU 2 Résultats des essais N Alliage Gamme Réduction Vitesse RO,2 (Sl) - RO,2 (45) Essai passe H19 H28 (%) (m/min) (Mpa) (MPa) 1 A 1 35 500 28 17 2 A 1 35 1000 23 15 3 A 2 40 800 25 15 4 A 1 35 1000 23 12 5 A 3 50 800 8 7 6 A 3 50 1000 7 7 7 A 3 60 800 7 6 8 A 3 60 1000 5 5 9 B 3 60 1000 5 2 10 C 3 60 1000 4 3 REVENDICATIONS 1 - Tôle ou bande en alliage 5000 contenant plus de 3 % (en poids) Mg, moins de 1 % Mn, et jusqu'à 0,4% Fe et 0,3% Si, caractérisée en ce qu'aux états H19 ou H28 la différence des limites élastiques entre le sens long et à 450 de la direction de laminage est inférieure à 10 MPa en valeur absolue. 2 - Tôle ou bande selon la revendication 1 caractérisée en ce que cette différence est inférieure à 8 MPa. 3 - Tôle ou bande selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que la teneur en Fe I 0,3 %. 4 - Tôle ou bande selon la revendication 3 caractérisée en ce que la teneur en Fe # 0,2 %. 5 - Procédé d'obtention d'une tôle ou bande selon l'une des revendications 1 à 4 comportant la coulée d'un lingot ou d'une bande en continu, le laminage à chaud, un recuit éventuel, le laminage à froid, caractérisé en ce que lors de la dernière passe de laminage à froid la dernière réduction d'épaisseur est supérieure à 50 %. 6 - Procédé d'obtention d'une tôle ou bande selon l'une des revendications 1 à 4, comportant la coulée en continu d'une bande, un recuit éventuel et le laminage à froid caractérisé en ce que lors de la dernière passe de laminage à froid la dernière réduction d'épaisseur est supérieure à 50%. 7 - Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la dernière réduction d'épaisseur est supérieure à 55 %. 8 - Procédé selon l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que lors de la dernière passe de laminage, la vitesse de sortie est supérieure à 800 m/min.