Brevet FR2712605A1 — publié le 19950524

PROCEDE D'OBTENTION D'ALLIAGES TYPE Al-Si-Mg A DUCTILITE ET EMBOUTISSABILITE AMELIOREES ET PRODUIT AINSI OBTENU L'invention concerne un procédé d'amélioration des propriétés de ductilité et d'emboutissabilité de tôles ou bandes en alliages d'Al contenant essentiellement du Si et du Mg et le produit ainsi obtenu. Les tôles ou bandes sont plus particulièrement destinées à la carrosserie automobile. Pour une résistance mécanique donnée, la ductilité et l'emboutissabilité sont les caractéristiques essentielles des tôles ou bandes destinées à être mises en forme à froid, avant revêtements superficiels telles que la peinture et "cuisson" de ceux-ci. Le procédé habituellement utilisé comporte les opérations suivantes: coulée d'un alliage de composition donnée sous forme de lingots ou de bandes - homogénéisation éventuelle - réchauffage et laminage à chaud laminage à froid - mise en solution - mise en forme à froid à l'état T4 revêtement superficiel éventuel et sa "cuisson", par exemple une peinture, (laquelle contribue au durcissement de l'alliage) - voir par exemple US 4 614 552, US 4 784 921, US 4 840 852, WO 87/02712 -. La demanderesse a trouvé que cette gamme pouvait être simplifiée et améliorée, en supprimant l'étape d'homogénéisation et en limitant strictement les conditions de réchauffage avant laminage à chaud. Selon l'invention, la méthode de fabrication des alliages de composition pondérale suivante (en %): Mn: 0,1 - 0,8 Mg: 0, 25 - 0,8 Si: 0,5 - 1,3 Cu: 0,9 Fe: 0,5 Autres: chacun 5 0,05 total 5 0,15 reste: A1 comportant les opérations de coulée, réchauffage, laminage à chaud et éventuellement à froid, mise en solution, maturation et éventuellement revêtement superficiel et "cuisson" de celui-ci, est caractérisée en ce que la température du réchauffage avant laminage à chaud et la température d'entrée au laminoir à chaud est comprise entre 460 et 500 C. Une montée en température à une vitesse comprise entre 10 C/h et 150 C/h et une température de maintien limitée entre 460 C et 500 C conduisent en effet à un maximum de la densité volumique des précipités, au Mn: Al(Fe, Mn)Si; leur taille maximale est inférieure à 0,2 am et leur taille médiane est inférieure à 0,07 am. Après montée en température, la durée de maintien en température est comprise entre 30 min et 24 h. La température de fin de laminage à chaud est de préférence inférieure à 400 C et même 350 C. Les fins précipités au manganèse subsistent jusqu'au stade final, et, la demanderesse émet l'hypothèse que la présence de ceux-ci est à l'origine de l'amélioration des caractéristiques de mise en forme à froid. La mise en solution est de préférence réalisée entre 520 et 570 C et en particulier, entre 550 et 570 C, pendant 5 min à 1 h. Pour les faibles durées, un four à passage peut être utilisé et la trempe est alors réalisée par refroidissement à l'air. Typiquement l'alliage mûrit à l'ambiante et atteint une dureté stationnaire en 15 jours environ, état dans lequel il est apte à subir des mises en forme. Apres formage et éventuellement un revêtement de surface, l'alliage peut subir un durcissement par revenu au cours du traitement de cuisson du revêtement (vers 180 C pendant 30 mn). L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants: Les alliages dont la composition est reportée au Tableau I ont été élaborés en lingots, de 1,25x0,6 m2 de section, scalpés, réchauffés (vitesse de montée: 46 C/h; température de maintien: 480 C) et laminés à chaud avec une température d'entrée de 480 C et une température de sortie de 310 C jusqu'à une épaisseur de 4 mm, puis à froid jusqu'à une épaisseur de 1,2 mm. La mise en solution en four à passage a été effectuée dans les conditions données au Tableau II, refroidissement brouillard puis les tôles ont subi un vieillissement de 15 jours à la température ambiante avant essais. Les caractéristiques mécaniques (sens long) et les Indices Erichsen obtenus sont reportés au Tableau III. On peut constater que l'alliage suivant l'invention présente des caractéristiques de formabilité améliorées par rapport à celles des alliages obtenus selon l'art antérieur. On constate également un léger durcissement qui n'est pas spécifiquement recherché dans l'invention. Les précipités au Mn ont une taille médiane à 0,06 mm avec une dimension maximale de 0.18 am. TABLEAU I Composition (poids %) IAlliage -, I Mn Mg I Si I Cu Fe Type I ILI , o , I o, l l iitssl Main.tien I B 1 0,4 0,45 I 0,9 0,1 0,25 (6009) 1 Lmmu..,I.m I I L I h TABLEAU II I Gamme I Réchauffage IMise en solution I Etat (T4) I I Ivitessel Maintien| I i I - I S |! I I, 1(revendiquée) 1460C/h 12h à 4800C I 30 min à 5500CI15 j à 200C I i- 1 I I J TABLEAU III I Alliage m Gamme I RO,2 I Rm I A% I A% IEricksenl I I I (MPa) I (MPa) I I réparti I (mm) l l -- l l lA A 1 105 220 25 19 9.4 I B I 1 1 115 1 230 I 27 a 20 i 9.5 B* 2 120 235 31 23 9.8 I c I 1 i 135 250 28 21 9.4 C* 2 140 1 255 30 1 24 19.6 1 I I I I I I I * selon l'invention REVENDICATIONS 1 - Méthode d'obtention de tôles ou bandes en alliage d'Al comprenant la coulée d'un alliage contenant (poids %) Mn: 0,1 - 0,8 Mg: 0,25 - 0,8 Si: 0,5 - 1,3 Cu: % 0,9 Fe: I 0, 5 Autres: chacun S 0,05 total I 0,15 reste: A1 le réchauffage et le laminage à chaud, et (éventuellement) à froid, la mise en solution, et maturation à la température ambiante caractérisée en ce que la température de réchauffage et de début de laminage à chaud est comprise entre 460 et 500 C. 2 - Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que la durée de maintien à température est comprise entre 30 min et 48 h. 3 - Méthode selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la vitesse de montée en température est comprise entre 10 C/h et C/h. 4 - Méthode selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que la température de fin de laminage à chaud est inférieure à 400 C, et de préférence inférieure à 350 C. - Méthode selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la mise en solution a lieu entre 520 et 570 C, pendant 5 min à 1 h. 6 - Méthode selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que la maturation à l'ambiance est au moins de 15 jours. 7 - Tôle ou bande en alliage d'Al contenant (en poids %) Mn: 0,1 - 0, 8 Mg: 0.25 - 0,8 Si: 0,5 - 1,3 Cu: 0.9 Fe: 0,5 Autres: chacun 1 0,05 total s 0,15 reste: A1 et des précipitations au Mn type A1 (Mn, Fe) Si) dont la taille médiane est inférieure à 0,07 mm et la taille maximale inférieure à 0,20 am.