Brevet FR3085968A1 — publié le 20200320

Produit en alliage AIMgMn à tenue à la corrosion améliorée Domaine technique L'invention concerne le domaine des produits laminés tels que tôles ou bandes en alliage d'aluminium du type AlMgMn dont la teneur en Mg est d'au moins 4% en poids ayant une résistance mécanique élevée, des propriétés de soudage avantageuse et une bonne résistance à la corrosion pour des applications structurales, comme par exemple, les bateaux, les constructions offshore ou les véhicules industriels. Etat de la technique Il est bien connu que l'utilisation des alliages Al Mg de la série 5000 selon la nomenclature de l'Aluminum Association à l'état écroui (état 1-1 selon NF EN 515), soit totalement écroui (état Hl), soit partiellement adouci (état H2) ou stabilisé (état 1-13), permet d'obtenir de bonnes caractéristiques mécaniques et une bonne tenue à la corrosion. A titre d'exemple, les alliages 5083, 5059, 5383 et 5086 sont largement utilisés dans le domaine de la construction mécanique, soudée ou non, pour des applications qui exigent une tenue à la corrosion correcte telle que la construction navale. Toutefois, les exigences en termes de corrosion sont de plus en plus importantes et il est nécessaire que les produits soient résistants à la corrosion exfoliante et intergranulaire même après une exposition à long terme, c'est-à-dire une utilisation en service y compris pour des applications dans des climats chauds. Ainsi, on réalise des tests de corrosions après une exposition de 7 jours à 100 °C pour simuler une exposition à long terme à température ambiante. Dans ces conditions, une corrosion intergranulaire due à la dissolution de la couche de passivation de la phase 13 (A13Mg2) qui ségrége aux joints de grain a tendance à se produire. La norme ASTM B928 requiert le test NAMLT (ASTM Cf67 - Perte de Masse après Exposition à l'Acide Nitrique) pour caractériser la résistance à la corrosion intergranulaire. Cette norme spécifie au paragraphe 10 la résistance à la corrosion intergranulaire après un traitement 2 thermique post-production de 7 jours à 100 ° C pour l'état H128. La résistance et la résistance après soudage ne doivent pas être réduites. La demande de brevet français FR2731019 concerne une composition particulière d'alliage, 5 enregistrée ultérieurement à l'Aluminum Association sous la désignation 5383, contenant entre autres de 3 à 5 % de magnésium et de 0,5 à 1 % de manganèse, dans laquelle la somme des teneurs (en % en poids) Mn + 2Zn est > 0,75. Cette composition permet d'obtenir des produits laminés ou filés présentant une résistance à la fatigue significativement meilleure et une vitesse de propagation de fissure significativement plus petite que les produits connus destinés à la 10 même application. Toutefois, la demande de brevet citée ne donne aucune indication sur la résistance à la corrosion du produit. La demande de brevet français FR2740144 revendique une composition très étroite, à l'intérieur des fourchettes de composition des alliages 5083 et 5086, contenant entre autres 4,3 à 4,8 % de 15 magnésium et moins de 0,5 % de manganèse, permettant d'obtenir de bonnes caractéristiques lors de grandes déformations. Cette demande ne mentionne pas non plus la tenue à la corrosion. La demande de brevet US2011017055 concerne des alliages d'aluminium 5xxx et des produits fabriqués à partir de ceux-ci sont décrits. Les alliages décrits sont constitués essentiellement de: 20 de 2,5% en poids g4) à 7% en poids Mg; de 0,05% en poids % à 2% en poids Cu; de 0,3% en poids % à 1,5% en poids Mn éventuellement jusqu'à 2,0% en poids Zn; éventuellement jusqu'à 1,0% en poids % total d'additifs, dans lesquels les additifs sont choisis dans le groupe consistant en Zr, Cr, V, Sc, Hf Ti, B, C, Ca, Sr, Be, Bi, Cd, Ge, In, Mo, Nb, Ni , Sn, Y; et le reste étant de l'aluminium et des impuretés inévitables. Les nouveaux produits en alliage d'aluminium 25 5xxx peuvent permettre une combinaison améliorée de propriétés grâce, par exemple, à la présence de cuivre. Dans un mode de réalisation, les nouveaux produits en alliage d'aluminium 5xxx sont capables d'obtenir une combinaison améliorée de propriétés par traitement thermique en solution. La demande de brevet CN104404411 concerne un procédé de production de tôles d'alliage 30 d'aluminium qui comprend les étapes suivantes: dans un premier temps, effectuer un traitement thermique d'homogénéisation sur un lingot d'alliage d'aluminium, dans lequel la fraction massique du magnésium à l'aluminium lingot d'alliage est de 4,0% -4,9%, d'effectuer une déformation primaire par laminage à chaud pour obtenir une plaque d'alliage d'aluminium intermédiaire; enfin, d'effectuer un laminage à chaud secondaire sur la plaque d'alliage 3 d'aluminium intermédiaire pour obtenir une plaque d'alliage d'aluminium. Le procédé de production de tôles d'alliage d'aluminium est particulièrement approprié pour la production de de plaques en alliage d'aluminium marine, et vise en particulier à l'état H116 d'un alliage d'aluminium 5083 La plaque d'alliage d'aluminium produit par le procédé de production de tôles 5 d'alliage d'aluminium a haute résistance à la corrosion et propriétés mécaniques. La demande de brevet CN104152759 concerne des alliages Al-Mg à haute résistance et résistants à la corrosion d'alliage et une technologie de préparation de ceux-ci. Les composants de l'alliage sont les suivantes en pourcentage en masse: 5,0 à 6,5% de Mg, 1,2 à 2,5% de Zn, 0 à 0,4% de Cu, 0,4 à 1,2% de Mn, 0 à 0,1% de Cr, 0 à 0,15 % de Ti, de 0,05 à 0,25% de Zr, 0 à 10 0,4% de Fe, 0 à 0,4% de Si et le reste d'Al et les impuretés inévitables. Le procédé de fabrication inclut les étapes de coulée, homogénéisation, laminage à chaud, recuit de recristallisation, laminage à froid, traitement de stabilisation, ainsi que pré-étirage. La demande de brevet CN106244872 concerne un procédé de préparation pour un panneau d'épaisseur moyenne en alliage d'aluminium Al-Mg ayant une résistance élevée à la corrosion 15 pour applications marines. Le procédé de préparation comprend les étapes d'homogénéisation traitement thermique de recuit, laminage à chaud, laminage à froid et de traitement thermique de stabilisation de traitement thermique. La demande de brevet W02018104004 concerne un procédé de fabrication d'un produit en alliage d'aluminium laminé résistant à l'usure comprenant les étapes consistant à: fournir une 20 plaque en alliage d'aluminium ayant Mg de 4,20% à 5,5%, Mn de 0,50% à 1,1% jusqu'à 0,40%, Si jusqu'à 0,30%, Cu jusqu'à 0,20%, Cr jusqu'à 0,25%, Zr jusqu'à 0,25%, Zn jusqu'à 0,30%, Ti jusqu'à 0,25%, laminer à chaud jusqu'à une épaisseur intermédiaire de 15 mm à 40 mm puis laminer à chaud jusqu'à une épaisseur finale de 3 mm à 15 mm et dans lequel la température de sortie du laminoir à chaud est comprise entre 130 et 285 ° C puis refroidir jusqu'à la 25 température ambiante. Cette demande ne mentionne pas non plus la tenue à la corrosion. Le problème auquel essaye de répondre la présente invention est donc de proposer des produits laminés en alliage AllSilg,Mn ayant après exposition à long terme une tenue à la corrosion améliorée en gardant de bonnes caractéristiques mécaniques avant et après soudage, ayant une 30 bonne tenue à la fatigue et pouvant être élaborés au moindre coût. 4 Objet de l'invention La demanderesse a trouvé que certains alliages A1MgMn peuvent être rendus plus résistants à l'effet sensibilisant d'une exposition à long terme lorsqu'ils sont obtenus par un procédé 5 spécifique de fabrication. La demanderesse a notamment trouvé que dans un domaine spécifique de teneur en Mg, Mn et Zn ces alliages présentent une microstructure particulière et bien définie, qui résulte d'un ensemble de paramètres du procédé de fabrication. 10 Un premier objet de l'invention est un procédé de fabrication d'une tôle en alliage d'aluminium dans lequel a) on prépare un alliage d'aluminium de composition, en (1/0 en poids Mg : 4,0 - 5,2, Mn : 0,40 - 1,0, 15 Zn : 0,05 - 0,40, au moins un élément choisi parmi Ti, Cr, Cu et Zr, avec une teneur s'il est choisi de 0,01 - 0,15 pour Ti, 0,05 - 0,25 pour Cr, 0,02 - 0,25 pour Cu, 0,05 - 0,25 pour Zr, Fe : REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une tôle en alliage d'aluminium dans lequel a) on prépare un alliage d'aluminium de composition, en % en poids Mg : 4,0 - 5,2, Mn : 0,40 - 1,0, Zn : 0,05 - 0,40, au moins un élément choisi parmi Ti, Cr, Cu et Zr, avec une teneur s'il est choisi de 0,01 - 0,15 pour Ti, 0,05 - 0,25 pour Cr, 0,02 - 0,25 pour Cu, 0,05 - 0,25 pour Zr, Fe : 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la teneur en Zn est comprise entre 0,15 et 0,35 % en poids et de préférence entre 0,18 et 0,30 % en poids. 3 Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2 dans lequel on ne réalise pas l'étape c d'homogénéisation mais on effectue un réchauffage simple avant laminage à chaud à une température comprise entre 490 et 535 °C. 15 Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel on ne réalise pas l'étape f de traitement thermique final et dans lequel la tôle est utilisée à l'état brut de fabrication. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel la température finale lors de l'étape d2 est comprise entre à 240 °C et 280 °C. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel une réduction d'épaisseur d'au moins 30 % est effectuée à une température comprise entre 240 °C et 380 °C lors de l'étape d2. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel la teneur en Mg est comprise entre 4,0 et 4,6 % en poids et dans lequel une réduction d'épaisseur d'au moins 65% est effectuée à une température comprise entre 240 °C et 380 °C lors de l'étape d2. Tôle en alliage d'aluminium d'épaisseur comprise entre 1 et 12 mm de composition, en °A en poids, Mg : 4,0 - 5,2, Mn : 0,40 - 1,0, 20 Zn : 0,05 - 0,40, au moins un élément choisi parmi Ti, Cr, Cu et Zr, avec une teneur s'il est choisi de 0,01 - 0,15 pour Ti, 0,05 - 0,25 pour Cr, 0,02 - 0,25 pour Cu, 0,05 - 0,25 pour Zr, Fe :